生物化學(xué)Chapter 1 緒論

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1、動(dòng)動(dòng) 物物 生生 物物 化化 學(xué)學(xué)高高 崢崢 生科院生科院6#4442656-課 程 設(shè) 置課程名稱：動(dòng)物生物化學(xué)課程名稱：動(dòng)物生物化學(xué)學(xué)學(xué) 時(shí)：時(shí)：54學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)（3學(xué)分）學(xué)分）班班 級(jí)：動(dòng)醫(yī)級(jí)：動(dòng)醫(yī)08-108-5上課時(shí)間：上課時(shí)間：周一周一 第一大節(jié)（第一大節(jié)（1-18周）圖信樓周）圖信樓415 周三周三 第一大節(jié)（第一大節(jié)（1-10周）主樓周）主樓N102 課 程 設(shè) 置課程名稱：動(dòng)物生物化學(xué)課程名稱：動(dòng)物生物化學(xué)學(xué)學(xué) 時(shí)：時(shí)：54學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)（3學(xué)分）學(xué)分）班班 級(jí)：動(dòng)醫(yī)級(jí)：動(dòng)醫(yī)08-608-7，獸藥，獸藥08-108-2上課時(shí)間：上課時(shí)間：周一周一 第二大節(jié)（第二大節(jié)（1-18周）圖

2、信樓周）圖信樓405 周三周三 第二大節(jié)（第二大節(jié)（1-10周）圖信樓周）圖信樓405 學(xué)習(xí)中存在的困難：學(xué)習(xí)中存在的困難：1 1）知識(shí)理解存在困難；）知識(shí)理解存在困難；2 2）知識(shí)融會(huì)貫通存在困難；）知識(shí)融會(huì)貫通存在困難；3 3）學(xué)時(shí)短，任務(wù)重；）學(xué)時(shí)短，任務(wù)重；4 4）上課人數(shù)眾多。）上課人數(shù)眾多。學(xué)好動(dòng)物生化的必要性：學(xué)好動(dòng)物生化的必要性：1 1）動(dòng)科院的專業(yè)基礎(chǔ)課；）動(dòng)科院的專業(yè)基礎(chǔ)課；2 2）研究生入學(xué)考試必考；）研究生入學(xué)考試必考；3 3）出國留學(xué)的重要參考。）出國留學(xué)的重要參考。第一章 緒 論 生物化學(xué)及其研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)及其研究?jī)?nèi)容 生命及其構(gòu)成生命及其構(gòu)成 生物化學(xué)的發(fā)展生物

3、化學(xué)的發(fā)展生物化學(xué)的發(fā)展生物化學(xué)的發(fā)展 生物化學(xué)與其他學(xué)科間的關(guān)系生物化學(xué)與其他學(xué)科間的關(guān)系 生物化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用生物化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用生命的根本特性是什么？千百年來，人們以許多不生命的根本特性是什么？千百年來，人們以許多不同的觀點(diǎn)闡述自己對(duì)此的看法。同的觀點(diǎn)闡述自己對(duì)此的看法。1919世紀(jì)下半葉時(shí)，世紀(jì)下半葉時(shí)，恩格斯給生命下了一個(gè)定義恩格斯給生命下了一個(gè)定義：“生命是生命是蛋白體蛋白體的存在方式，這個(gè)存在方式的基本的存在方式，這個(gè)存在方式的基本因素在于和它周圍的外部自然界的不斷地因素在于和它周圍的外部自然界的不斷地新陳代謝新陳代謝，而且這種新陳代謝一停止，生命就隨之停止，結(jié)果而且這種新陳代謝一停

4、止，生命就隨之停止，結(jié)果便是蛋白質(zhì)的分解。便是蛋白質(zhì)的分解?！倍鞲袼沟纳x在一定程恩格斯的生命定義在一定程度上揭示了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，即度上揭示了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，即具有新陳代謝功能具有新陳代謝功能的蛋白體的蛋白體。生命是一個(gè)很難下定義生命是一個(gè)很難下定義 （1 1）生理學(xué)定義）生理學(xué)定義 把生命定義為具有進(jìn)食、代謝、排把生命定義為具有進(jìn)食、代謝、排泄、呼吸、運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)、生殖等功能的系統(tǒng)。但某泄、呼吸、運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)、生殖等功能的系統(tǒng)。但某些細(xì)菌卻不呼吸。些細(xì)菌卻不呼吸。 （2 2）新陳代謝定義）新陳代謝定義 生命系統(tǒng)具有界面，與外界經(jīng)常生命系統(tǒng)具有界面，與外界經(jīng)常交換物質(zhì)但不改變其自身性質(zhì)。交換

5、物質(zhì)但不改變其自身性質(zhì)。 （3 3）生物化學(xué)定義）生物化學(xué)定義 生命系統(tǒng)包含儲(chǔ)藏遺傳信息的核生命系統(tǒng)包含儲(chǔ)藏遺傳信息的核酸和調(diào)節(jié)代謝的酶蛋白。但是已知某種病毒生物卻酸和調(diào)節(jié)代謝的酶蛋白。但是已知某種病毒生物卻無核酸無核酸( (朊病毒朊病毒) )。 （4 4）遺傳學(xué)定義）遺傳學(xué)定義 通過基因復(fù)制、突變和自然選擇而通過基因復(fù)制、突變和自然選擇而進(jìn)化的系統(tǒng)。進(jìn)化的系統(tǒng)。 （5 5）熱力學(xué)定義）熱力學(xué)定義 生命是個(gè)開放系統(tǒng)，它通過能量流生命是個(gè)開放系統(tǒng)，它通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而不斷增加內(nèi)部質(zhì)量。動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而不斷增加內(nèi)部質(zhì)量。 生物化學(xué)可以認(rèn)為是生命的化學(xué)生物化學(xué)可以認(rèn)為是生命的化學(xué)，主要是應(yīng)用化，

6、主要是應(yīng)用化學(xué)的理論和方法研究生物機(jī)體（微生物、植物、學(xué)的理論和方法研究生物機(jī)體（微生物、植物、動(dòng)物及人體等）的動(dòng)物及人體等）的化學(xué)組成化學(xué)組成、生命物質(zhì)各組分的生命物質(zhì)各組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、及它們、及它們?cè)谏^程中的變化規(guī)律在生命過程中的變化規(guī)律的的一門科學(xué)。一門科學(xué)。1.1 生物化學(xué)的概念和研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)的概念和研究?jī)?nèi)容 生物化學(xué)的基本內(nèi)容包括：生物化學(xué)的基本內(nèi)容包括：發(fā)現(xiàn)和闡明構(gòu)成生命物體的分子基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)和闡明構(gòu)成生命物體的分子基礎(chǔ)生物生物分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；生物分子的結(jié)構(gòu)、功能與生命現(xiàn)象的關(guān)系；生物分子的結(jié)構(gòu)、功能與生命現(xiàn)象的關(guān)系；生物分子

7、在生物機(jī)體中的相互作用及其變化生物分子在生物機(jī)體中的相互作用及其變化規(guī)律（物質(zhì)代謝、能量代謝、信息代謝）。規(guī)律（物質(zhì)代謝、能量代謝、信息代謝）。生命的化生命的化學(xué)，化學(xué)學(xué)，化學(xué)的生命的生命1.2 生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 生物化學(xué)作為一門獨(dú)立的自生物化學(xué)作為一門獨(dú)立的自然科學(xué)然科學(xué), ,只有只有200200多年的歷史。多年的歷史。但是其發(fā)展非常迅速，目前已但是其發(fā)展非常迅速，目前已成為自然科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快、成為自然科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快、最引人注目的學(xué)科之一。最引人注目的學(xué)科之一。“以農(nóng)業(yè)科學(xué)為優(yōu)勢(shì)，以農(nóng)業(yè)科學(xué)為優(yōu)勢(shì)，以生命科學(xué)為特色以生命科學(xué)為特色”1780-1789 Lavoisie

8、r（法）研究（法）研究“生物體內(nèi)生物體內(nèi)的燃燒的燃燒”，指出此類，指出此類“燃燒燃燒”耗氧并排出二耗氧并排出二氧化碳。后人稱他是生氧化碳。后人稱他是生物化學(xué)之父。物化學(xué)之父。1830-1842 Liebig（德）將食（德）將食物分為糖、脂、蛋白質(zhì)類，提物分為糖、脂、蛋白質(zhì)類，提出出“代謝代謝”一詞，證明動(dòng)物體一詞，證明動(dòng)物體溫形成是食物在體內(nèi)溫形成是食物在體內(nèi)“燃燒燃燒”的緣故。最先寫出兩本的緣故。最先寫出兩本生物化生物化學(xué)學(xué)相關(guān)專著。相關(guān)專著。生物化學(xué)的創(chuàng)始人埃米爾生物化學(xué)的創(chuàng)始人埃米爾費(fèi)舍爾（費(fèi)舍爾（Emil Fischer）18901902 Fischer（德）首次證（德）首次證明了蛋白

9、質(zhì)是多肽；發(fā)現(xiàn)酶的專一明了蛋白質(zhì)是多肽；發(fā)現(xiàn)酶的專一性，提出并驗(yàn)證了酶催化作用的性，提出并驗(yàn)證了酶催化作用的“鎖鎖-鑰鑰”學(xué)說；合成了糖及嘌呤。學(xué)說；合成了糖及嘌呤。1902年獲諾貝爾獎(jiǎng)。年獲諾貝爾獎(jiǎng)。漢斯?jié)h斯克雷勃斯（克雷勃斯（Hans A. Krebs） 1937年年 Krebs（英）（英）發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，1953年獲諾貝爾獎(jiǎng)。年獲諾貝爾獎(jiǎng)。 李納斯李納斯鮑林（鮑林（Linus Pauling） 1949 Pauling（美）指出（美）指出鐮刀形紅細(xì)胞性貧血是一鐮刀形紅細(xì)胞性貧血是一種分子病，并于種分子病，并于1951年提年提出蛋白質(zhì)存在二級(jí)結(jié)構(gòu)。出蛋白質(zhì)存在二級(jí)結(jié)構(gòu)。 1

10、954年獲諾貝爾獎(jiǎng)。年獲諾貝爾獎(jiǎng)。詹姆斯詹姆斯沃森（沃森（James D. Watson）1953年年 Watson（美）與（美）與 Crick（英）提出（英）提出DNA分子的雙分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，螺旋結(jié)構(gòu)模型，1962年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。 弗朗西斯弗朗西斯克里克（克里克（Francis H. Crick）1969-1972, Arber(瑞士瑞士),Smith(美美)與與Nathans(美美)在核酸限在核酸限制酶的分離與應(yīng)用方面做出突出貢獻(xiàn)制酶的分離與應(yīng)用方面做出突出貢獻(xiàn),1978年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。 1972 Berg（美）在基因工（美）在基因工程基礎(chǔ)研究方面作出

11、了杰出程基礎(chǔ)研究方面作出了杰出成果，獲成果，獲1980年諾貝爾獎(jiǎng)。年諾貝爾獎(jiǎng)。1973 Cohen等（美）用核等（美）用核酸限制性內(nèi)切酶酸限制性內(nèi)切酶EcoR1，首，首次基因重組成功。次基因重組成功。Hamilton O. Smith Daniel Nathans Werner Arber Paul BergHerbert Boyer Stanley Cohen 2001 Venter（美）等報(bào)道完成了人類基因組草圖測(cè)序。（美）等報(bào)道完成了人類基因組草圖測(cè)序。我國生物化學(xué)的開拓者吳憲吳憲教授蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國際上最具有權(quán)威性的綜蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國際上最具有權(quán)威性的綜述性叢書述性叢書Advanc

12、es in Protein Chemistry第第47卷（卷（1995年）發(fā)表了美國年）發(fā)表了美國哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前輩哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前輩J. T. Eddsall的文章的文章“吳憲與第一個(gè)蛋白質(zhì)變性吳憲與第一個(gè)蛋白質(zhì)變性理論（理論（1931）Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”，對(duì)吳憲教授的學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。對(duì)吳憲教授的學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。該卷還重新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于該卷還重新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于蛋白質(zhì)變性的論文。一篇在蛋白質(zhì)變性的論文。一篇在1931年

13、發(fā)表的年發(fā)表的論文居然在論文居然在1995年仍然值得在第一流的叢年仍然值得在第一流的叢書上重新全文刊登，不能不說是國際科學(xué)界書上重新全文刊登，不能不說是國際科學(xué)界的一件極為罕見的大事。的一件極為罕見的大事。1940 我國生物化學(xué)家劉我國生物化學(xué)家劉思職發(fā)現(xiàn)抗體、抗原反應(yīng)思職發(fā)現(xiàn)抗體、抗原反應(yīng)存在定量關(guān)系。存在定量關(guān)系。劉思職劉思職v湯佩松、殷宏章等在呼吸代謝、酶作用機(jī)理等方面作湯佩松、殷宏章等在呼吸代謝、酶作用機(jī)理等方面作出突出的貢獻(xiàn)。出突出的貢獻(xiàn)。v19651965年，年，生化所與有機(jī)化學(xué)所人工合成具有生物學(xué)活生化所與有機(jī)化學(xué)所人工合成具有生物學(xué)活性的牛胰島素。性的牛胰島素。v1973197

14、3年，年，測(cè)定了豬胰島素的空間結(jié)構(gòu)。測(cè)定了豬胰島素的空間結(jié)構(gòu)。v19831983年，年，完成酵母丙氨酸完成酵母丙氨酸t(yī)RNAtRNA的人工合成。的人工合成。v植物收縮蛋白的研究（閻隆飛等）植物收縮蛋白的研究（閻隆飛等）v生物膜結(jié)構(gòu)與功能研究（楊福愉、黃芬等）生物膜結(jié)構(gòu)與功能研究（楊福愉、黃芬等）21世紀(jì)我國本土將誕生諾貝爾獎(jiǎng)獲得者世紀(jì)我國本土將誕生諾貝爾獎(jiǎng)獲得者預(yù)測(cè)變現(xiàn)實(shí)，有待努力預(yù)測(cè)變現(xiàn)實(shí)，有待努力新華社北京新華社北京2002年年4月月11日日電電 中科院院長(zhǎng)路甬祥在中科院院長(zhǎng)路甬祥在“中國近現(xiàn)代科技回顧與展望國際學(xué)術(shù)研討會(huì)中國近現(xiàn)代科技回顧與展望國際學(xué)術(shù)研討會(huì)”上作上作大會(huì)報(bào)告時(shí)說：大會(huì)報(bào)

15、告時(shí)說：“通過創(chuàng)造性的工作，通過創(chuàng)造性的工作，21世紀(jì)的中國世紀(jì)的中國科學(xué)家和工程師將比科學(xué)家和工程師將比20世紀(jì)為世界科學(xué)做出大得多的世紀(jì)為世界科學(xué)做出大得多的貢獻(xiàn)，在中國本土上產(chǎn)生諾貝爾獎(jiǎng)將不再是問題，中貢獻(xiàn)，在中國本土上產(chǎn)生諾貝爾獎(jiǎng)將不再是問題，中國將涌現(xiàn)出一批無愧于國將涌現(xiàn)出一批無愧于21世紀(jì)的世界級(jí)科學(xué)大師和工世紀(jì)的世界級(jí)科學(xué)大師和工程技術(shù)大師。程技術(shù)大師。”（記者李斌）（記者李斌）新華社香港新華社香港2002年年4月月16日日電電 諾貝爾獎(jiǎng)得主楊振寧教諾貝爾獎(jiǎng)得主楊振寧教授今天在這里表示對(duì)中國未來的科技發(fā)展很有信心，授今天在這里表示對(duì)中國未來的科技發(fā)展很有信心，他認(rèn)為在未來中國很可

16、能會(huì)出現(xiàn)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科技他認(rèn)為在未來中國很可能會(huì)出現(xiàn)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科技人才。（記者叢亞平）人才。（記者叢亞平）化學(xué)化學(xué)生生物物學(xué)學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)生理學(xué)遺傳學(xué)栽培、育種生態(tài)分子生物學(xué)分子生物學(xué)發(fā)育生物學(xué)發(fā)育生物學(xué)1.3 生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系近代生物化學(xué)的發(fā)展 植物生化 動(dòng)物生化 微生物生化 病理生化 農(nóng)業(yè)生化 生物化學(xué)分支生物化學(xué)分支 食品生化 無機(jī)生化 有機(jī)生化 生理生化 臨床生化生物工程 基因工程 發(fā)酵工程 蛋白質(zhì)工程 酶工程1.4 生物化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用v工業(yè)方面工業(yè)方面：食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、：食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、 制革工業(yè)、國防工業(yè)、環(huán)

17、保工業(yè)等。制革工業(yè)、國防工業(yè)、環(huán)保工業(yè)等。v農(nóng)業(yè)方面農(nóng)業(yè)方面：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種培育、優(yōu)良品種鑒：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種培育、優(yōu)良品種鑒定、生物肥料、生物農(nóng)藥等。定、生物肥料、生物農(nóng)藥等。v醫(yī)藥業(yè)醫(yī)藥業(yè)：疾病診治、生化制藥、基因治療等。：疾病診治、生化制藥、基因治療等。v生物技術(shù)生物技術(shù)：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等。酵工程等。課程學(xué)時(shí)安排緒論緒論 2 第一章第一章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能 4第二章第二章 蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué) 6第三章第三章 酶酶 8 第四章第四章 糖類代謝糖類代謝 6 第五章第五章 生物氧化和氧化磷酸化生物氧化和氧化磷酸化 4 第六章

18、第六章 脂類代謝脂類代謝 4 第七章第七章 蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝 3 第八章第八章 核酸的酶促降解及核苷酸代謝核酸的酶促降解及核苷酸代謝 3 第九章第九章 核酸的生物合成核酸的生物合成 6 第十章第十章 蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成 4 第十一章第十一章 代謝途徑的相互聯(lián)系和代謝調(diào)控代謝途徑的相互聯(lián)系和代謝調(diào)控 4 生命大分子生命大分子生物代謝能量的產(chǎn)生物代謝能量的產(chǎn)生和儲(chǔ)藏及大分子生和儲(chǔ)藏及大分子前體的生物合成前體的生物合成遺傳信息的存遺傳信息的存儲(chǔ)傳遞和表達(dá)儲(chǔ)傳遞和表達(dá)v1. 課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，重點(diǎn)內(nèi)容強(qiáng)化記憶，做到舉一反課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，重點(diǎn)內(nèi)

19、容強(qiáng)化記憶，做到舉一反三。上課以多媒體方式授課，學(xué)生要認(rèn)真聽講，不許曠課。三。上課以多媒體方式授課，學(xué)生要認(rèn)真聽講，不許曠課。布置的作業(yè)認(rèn)真完成，并上交、評(píng)分，課堂會(huì)進(jìn)行隨機(jī)提布置的作業(yè)認(rèn)真完成，并上交、評(píng)分，課堂會(huì)進(jìn)行隨機(jī)提問和小測(cè)驗(yàn)，作為平時(shí)成績(jī)?？荚嚥划嬛攸c(diǎn)。問和小測(cè)驗(yàn)，作為平時(shí)成績(jī)。考試不畫重點(diǎn)。v2. 對(duì)不懂的問題，要查閱有關(guān)的參考書，或者問同學(xué)，問對(duì)不懂的問題，要查閱有關(guān)的參考書，或者問同學(xué)，問老師，上網(wǎng)查詢，做到老師，上網(wǎng)查詢，做到“不拋棄，不放棄不拋棄，不放棄”。特別是網(wǎng)上。特別是網(wǎng)上有好多相關(guān)的課件和習(xí)題、試題等都是重要的良師益友。有好多相關(guān)的課件和習(xí)題、試題等都是重要的良師益友。v3. 考勤制度，學(xué)校對(duì)曠課三次的學(xué)生有嚴(yán)格的懲罰制度?？记谥贫龋瑢W(xué)校對(duì)曠課三次的學(xué)生有嚴(yán)格的懲罰制度。學(xué)習(xí)的方法學(xué)習(xí)的方法教材教材 動(dòng)物生物化學(xué)動(dòng)物生物化學(xué) 主編主編 胡蘭，胡蘭，中國農(nóng)業(yè)出版社，中國農(nóng)業(yè)出版社，2007年年(第一版第一版) 參考書目參考書目 生物化學(xué)生物化學(xué) 主編主編 王鏡巖，高等教育出版社，王鏡巖，高等教育出版社，20022002年年( (第三版第三版) ) 基礎(chǔ)生物化學(xué)基礎(chǔ)生物化學(xué) 主編主編 郭藹光郭藹光 高等教育出版社高等教育出版社 相關(guān)雜志、網(wǎng)站相關(guān)雜志、網(wǎng)站參考書