生物化学
安徽科技学院·生命科学学院孙玉军生理生化教研室绪论目的与要求让学生了解生物化学的发展简史，理解生物化学的含义、任务、主要内容及其在专业中的地位与作用，领会生物化学的学习方法，最重要的是要激发学生的学习兴趣，以利于后续课程的学习。
教学内容1、生物化学的含义和主要研究内容。
2、生物化学的课程性质。
3、生物化学的发展史及其在各专业中的地位和作用。
4、生物化学在我国的发展史及其与各专业课之间的关系。
5、生物化学的学习方法。
重点内容1、熟悉生物化学的含义、主要内容和生物化学发展史。
2、明确生物化学的地位和作用。
教学方法课堂讲解。
一、生物化学的含义生物化学是研究生物体（动物、植物、微生物）的化学组成、结构和功能，及其在生命活动中所进行的化学变化（即代谢反应）规律的一门科学，是生物学与化学相结合的基础学科。
因此, 生物化学研究的对象不局限于哪种生物、哪类细胞、哪个器官或组织，而是以整个生物界所有生物细胞内所发生的各种化学事件，研究其生物化学特性，阐明这些事件的发生与消亡。
它的研究对象具有普遍性和代表性。
二、生物化学的研究内容：(1)研究构成生物体的基本物质的化学组成、结构、理化性质、生物功能等，如糖类化学、脂类化学、蛋白质化学、酶化学、核酸化学，这些内容称为静态生物化学。
(2)研究物质代谢的体内动态过程及在代谢过程中的能量转换及代谢调节规律，如糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢及它们之间复杂的网络关系等，这些内容称为动态生物化学。
(3)各种生物大分子的结构与其功能之间的关系——功能生物化学。
(4)DNA、RNA等遗传物质的复制与传递——生命的本质三、生物化学的课程性质从人类基因组测序完成，生命科学的发展已经进入后基因组时代，21世纪更是生物科学的世纪，它使人类活动和生活方式发生了深刻地变化，也给农业、轻工业、医药行业等带来了重大的革新。
现代生物化学主要是在分子水平上研究生物体内各种物质分子的化学本质及其在生命活动过程中的化学变化规律。
人类要了解各种生物的生长、生殖、生理、遗传、衰老、抗性、疾病、生命起源和演化等现象，都需要用生物化学的原理和方法进行探讨。
因此，生物化学是各门生物学科的基础，特别是生理学、微生物学、遗传学、细胞学等传统学科的基础，在分子生物学、基因-蛋白质组学、生物信息学、结构生物学等新兴学科中占有特别重要的位置。
《生物化学》课程是我国高等农业院校生物学类和大多数非生物学类专业学生的学科基础课，是后继一系列重要课程（细胞学、蛋白质工程、基因工程等）的基础课，具有举足轻重的重要地位。
四、生物化学的地位和作用1、生物化学在农业领域的地位与作用：（1）培育高产、优质、高抗性的作物品种常规育种：授粉、杂交等需几代；生化手段：利用生化的原理、方法，采用转基因技术，周期短。
光合作用和生物固氮。
（2）作物品种鉴定常规：田间播种，观察植株形态，费时费力浪费土地资源。
生化：根据每个品种的种子有自己特定的电泳谱带直接鉴定。
（3）抗逆性鉴定田间：逆境条件下观察形态变化。
实验室：观察细胞膜的脂质流动性和不饱和脂肪酸含量。
（4）提高农产品的附加值：家畜屠宰血、骨头、肉类和蔬菜加工的脚料都可加工成药品或食品添加剂。
（5）防治病虫害，农产品贮藏保鲜等2、生物化学在工业领域的地位与作用：酒精、啤酒、保健食品的开发、维生素C，酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激素的生产、制糖业，皮革业等也都需应用到生化的原理和方法。
3、生物化学在医药领域的地位与作用：（1）利用生化手段诊断疾病：如：测定血糖、化验尿、化验肝功能等。
（2）认识致病机制：冠心病、脑血栓、脑溢血等是由于血液中脂类物质含量升高引起的；肝炎患者体内谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性增强；毒蛇咬伤致死：毒液中含有磷酸二酯酶使Hb一级结构改变而溶血所致。
（3）促进生物药物研究与开发：生化药物是一类采用生化方法从生物体尤其是中草药内分离、纯化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质——氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产物。
这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极小，药效高而被服用者接受。
生化药物在制药行业和医药上占有很大比重。
4、生物化学在环境保护中的地位和作用：环境污染、水质的净化需要引用低成本的生物处理，如筛选良好的微生物菌株或其发酵产物对污染物进行降解。
海洋资源的保护开发利用，都离不开生物化学及其技术的发展与革新。
5、生物化学在日常生活中的应用：烫发是头发中的二硫键被打断而后进行重新组合形成的效果；蒸馒头是利用酵母发酵的原理，香甜可口。
五、生物化学的发展简史生物化学是20世纪初形成的一门新型学科，目前已成为自然科学中发展最快，最引起人们重视的学科之一。
分为启蒙时期：1900年以前、确立与发展时期：1900-1953、现代生物化学发展时期：1953-今。
1、生物化学的发展历程第一阶段——启蒙时期（18世纪70年代—1900年以前）：随着近代化学和生理学的发展，生物化学学科开始形成。
1877年，Hoppe-Seyler首先使用“Biochemistry”，生物化学作为一门新兴学科诞生。
1890~1902年，Fischer(德国)首次证明蛋白质是多肽，发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的“锁—钥”学说，于1902年获诺贝尔奖。
这个阶段，生物化学的主要工作是分离和鉴定了各种氨基酸、羧酸、糖类，发现了核酸，开始进行酶学研究。
第二阶段——确立与发展时期（1900-1953）：随着分析鉴定技术的进步，尤其是放射性同位素技术的应用，生物化学进入动态生物化学时期。
1926年，美国化学家J. B. Sumner首次得到脲酶结晶；1912-1933，生物氧化得到了卓有成效的研究；30年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，从而进一步证明酶是蛋白质；1937年，英生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧酸循环，1953年获诺贝尔奖；40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了基础；1944年麦克劳德（Macleod）和麦卡蒂（Mccarty）发现并证明了DNA是生物遗传的信息分子；1949年，pauling(美)指出镰刀型红细胞型贫血病是一种分子病，并于1951年提出蛋白质存在二级结构，1954年获诺贝尔奖；这个阶段，基本上阐明了酶的化学本质以及能量代谢有关的物质代谢途径。
第三阶段——现代生物化学发展时期（1953-今）：借助于各种理化技术，对蛋白质、酶、核酸等生物大分子进行化学组成、序列、空间结构及其生物学功能的研究，并发展到人工合成，创立了基因工程。
1953年，Watson、Crick提出了DNA的双螺旋模型；1958年，Crick提出“中心法则”，1962年两人共获诺贝尔奖；1953及1975年，Sanger分别研究出蛋白质序列和核酸序列的测定方法；1961年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说；1965年，Holly排出酵母tRNAAla 的一级结构；1966年，Nirenberg & Khorana 破译了遗传密码；1970年，Temin和Baltimore几乎同时发现逆向转录酶；1972年～1973年，Berg等成功地进行了DNA体外重组；Cohen创建了分子克隆技术，在体外构建成具有生物学功能的细菌质粒，开创了基因工程新纪元。
在此同时，Boyer等在E.coli中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基因；1975年，Southern发明了凝胶电泳分离DNA片段的印迹法；1979年，Solomon和Bodmer最先提出至少200个限制性片段长度多态性（RELP）可作为连接人的整个基因组图谱之基础；1985年，Saiki等发明了聚合酶链式反应（PCR）；Smith等报导了DNA测序中应用荧光标记取代同位素标记的方法；1985年5月，美国Santa Cruz加州大学校长R. Sinsheimer提出人类基因组研究计划，1986年8月美国科学院生命科学委员会确定由Bruce Alberts负责的15人小组起草确定这个提议的报告，联邦政府1987年正式开始起动这一计划；1990年，生命科学领域的头号工程“人类基因组研究计划”正式启动。
人类基因组计划与曼哈顿原子弹、阿波罗登月计划并称人类自然科学史上的3大工程；1994年，日本科学家在《Nature Genetics》上发表了水稻基因组遗传图，Wilson等用3年时间完成了线虫（C.elegans）3号染色体连续的2.2Mb的测定，预示着百万碱基规模的DNA序列测定时代的到来；1997年，Wilmut等首次不经过受精，用成年母羊体细胞的遗传物质，成功地获得克隆羊——多莉（Dolly）；1998年，Renard等用体细胞操作获得克隆牛——Marguerife，再次证明从体细胞可克隆出遗传上完全相同的哺乳动物；Gene Bank公布最新人的“基因图谱98”，代表了30181条基因定位的信息；V enter对人类基因组计划提出新的战略——全基因组随机测序，毛细血管电泳测序仪启动；1999年，Günter Blobel发现了细胞中蛋白质有其内在的运输和定位信号，并具体显示了这种信号发送过程中的分子状态，为此荣获该年度诺贝尔奖；2000年，人类基因组“工作框架图”完成；2001年2月，科学家们完成了人类基因组序列图。
它是人体生物分子水平上的一张“解剖图”，它将成为疾病预测、预防、诊断、治疗及个体医学的参照，将奠定21世纪生命科学、基础医学与生物产业的基础；2001年，Hartwell发现和研究细胞周期分裂基因；Nurse和Hunt 分别发现调节细胞周期的关键分子周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinases, CDKs）及调节CDKs功能的因子周期蛋白；2003年，Peter Agre 和Roderck Mackinnon发现真细胞膜水通道蛋白并描述特征；阐述了钾离子通道结构及功能机制。
两者均解决了前四次诺贝尔奖获得者所遗留尚未清楚的问题。
2004年，Aaron Ciechanover、Avram Hershko、Irwin Rose突破性地发现了人类细胞如何控制某种蛋白质的过程，即人类细胞通过将不需要的蛋白标记泛素标签来了解细胞调控特异蛋白质出现的过程。
2006年，美国科学家Roger David Kornberg揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质。
20世纪中期，随着蛋白质空间结构的X-射线解析和DNA双螺旋的发现，开始了一个崭新的生物科学时代。
对遗传信息的载体核酸和生命功能的执行者蛋白质的研究成了生命科学研究的主要内容。
经过生命科学工作者半个世纪的努力，生命科学已成为自然科学中最重要的学科，生命科学经历了一个由宏观到微观再到宏观，由分析到综合的时代，其基本理论和实验方法均已渗透到科学的各个领域。
生物化学专业的详细介绍
生物化学专业的详细介绍生物化学是一门综合性学科，它结合了生物学和化学两个学科的理论与实践，研究生物体内的化学成分、化学反应以及与生命活动相关的分子机制。
生物化学专业培养具备扎实的化学基础和深入了解生物学原理的专业人才，他们在生物医药、生物工程、生物技术等领域具有广泛的应用前景。
一、专业简介生物化学专业主要研究生物体内的化学成分、化学反应以及与生命活动相关的分子机制。
通过研究生物大分子的结构、功能和代谢途径，生物化学揭示了生命的基本规律和生物体内的化学过程。
生物化学专业涉及的领域包括蛋白质化学、核酸化学、酶学、代谢途径等。
二、专业课程1. 生物化学基础课程：包括有机化学、无机化学、生物化学、分子生物学等基础课程，为学生打下坚实的化学和生物学基础。
2. 高级生物化学课程：包括蛋白质化学、核酸化学、酶学、代谢途径等高级课程，深入研究生物体内的化学反应和分子机制。
3. 实验课程：生物化学专业的实验课程非常重要，学生通过实验掌握实验操作技巧和科学研究方法，培养实验设计和数据分析的能力。
三、就业方向1. 生物医药领域：生物化学专业的毕业生可以从事药物研发、生物制药、临床检验等工作，为药物研发和临床诊断提供技术支持。
2. 生物工程领域：生物化学专业的毕业生可以从事基因工程、蛋白质工程、酶工程等工作，参与新药研发和生物工艺的优化。
3. 生物技术领域：生物化学专业的毕业生可以从事基因测序、基因编辑、生物传感器等工作，为生物技术的发展做出贡献。
四、就业前景生物化学专业毕业生具备扎实的化学和生物学知识，熟练掌握实验技术和科学研究方法，具有较强的分析和解决问题的能力。
随着生物医药、生物工程、生物技术等领域的快速发展，生物化学专业的毕业生在科研机构、医药企业、生物工程公司等单位都有很好的就业前景。
总结：生物化学专业是一门综合性学科，结合了生物学和化学的理论与实践，研究生物体内的化学成分和分子机制。
生物化学专业的毕业生在生物医药、生物工程、生物技术等领域具有广泛的应用前景。
生物化学名词解释
绪论1.生物化学（biochemistry）：从分子水平来研究生物体（包括人类、动物、植物和微生物内基本物质的化学组成、结构，以及在生命活动中这些物质所进行的化学变化（即代谢反应）的规律及其与生理功能关系的一门科学，是一门生物学与化学相结合的基础学科。
2.新陈代谢（metabolism）：生物体与外界环境进行有规律的物质交换，称为新陈代谢。
通过新陈代谢为生命活动提供所需的能量，更新体内基本物质的化学组成，这是生命现象的基本特征，是揭示生命现象本质的重要环节。
3.分子生物学（molecular biology）：分子生物学是现代生物学的带头学科，它主要研究遗传的分子基础（分子遗传学），生物大分子的结构与功能和生物大分子的人工设计与合成，以及生物膜的结构与功能等。
4.药学生物化学：是研究与药学科学相关的生物化学理论、原理与技术，及其在药物研究、药品生产、药物质量控制与药品临床中应用的基础学科。
第一章糖的化学1．糖基化工程：通过人为的操作（包括增加、删除或调整）蛋白质上的寡糖链，使之产生合适的糖型，从而达到有目的地改变糖蛋白的生物学功能。
2．单糖（monosaccharide）：凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
单糖是糖类中最简单的一种,是组成糖类物质的基本结构单位。
3．多糖（polysaccharide）：由许多单糖分子缩合而成的长链结构，分子量都很大，在水中不能成真溶液，有的成胶体溶液，有的不溶于水,均无甜味,也无还原性。
4．寡糖（oligosaccharide）：是由单糖缩合而成的短链结构（一般含2~6个单糖分子）。
5．结合糖（glycoconjugate）：也称糖复合物或复合糖，是指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。
6．同聚多糖（homopolysaccharide）：也称为均一多糖,由一种单糖缩合而成，如淀粉、糖原、纤维素、戊糖胶、木糖胶、阿拉伯糖胶、几丁质等。
7．杂多糖（heteropolysaccharide）：也称为不均一多糖，由不同类型的单糖缩合而成,如肝素、透明质酸和许多来源于植物中的多糖如波叶大黄多糖、当归多糖、茶叶多糖等。
生物化学概述
– 研究对象: 生物体
– 研究内容:
• 生命的物质组成和功能 • 物质代谢和能量代谢 • 遗传信息的传递与表达 • 细胞信号转导 • 分子生物学
– 研究对象：生物大分子(蛋白质、酶、核酸、多糖等）
– 研究内容：
• 生物大分子的结构与功能 • 遗传信息传递与表达 • 生物工程 • 生物化学和分子生物学是现代生物学的带头学科
二硫键是巯基的氧化形式，二硫键可加氢再还原为巯基 谷胱甘肽、巯基蛋白及巯基酶的活性基团是巯基，通过巯
基参与反应。
生物分子的常见基团
磷酸基
体内含磷酸基的化合物非常广泛 2分子磷酸可以脱水缩合为焦磷酸酐（亦称焦磷酸酯），如
ATP分子含有三个磷酸基，其中3个磷酸基之间含有2个磷酸酯 （酐）键，此键断开时可释放大量能量，因此称为高能键。 在细胞的很多代谢反应中，往往第一阶段的反应是使底物分 子活化，活化的常见反应是由ATP提供一个高能磷酸基团给被 活化的分子，如葡萄糖由ATP供能活化为葡萄糖-6-磷酸。
而特称为苷（旧称甙），淀粉、糖原等分子中的-C-O-C-称为糖苷键 苯环上连接羟基的化合物称为酚
生物分子的常见基团
醛基 酮基 羧基
羰基
>C=O称为羰基 羰基（酮基）在碳链中间的化合
物称为酮； 羰基在碳链末段，含-CHO的分子
称为醛 羰基在碳链末段，含-COOH的称
为羧酸 如果同时有2个羰基存在于苯环上
生物分子的常见基团
72
酯、Байду номын сангаас、酐
含氧酸与醇的脱水缩合产物称为酯。羧酸与-SH形成的硫酯（-SH与-OH 性质类似
含氧酸与含氧酸的脱水缩合产物称为酐
氨基中的氮原子电负性较强，可以 结合氢离子而成-NH3+、=NH2+， 因此，氨基和亚氨基是碱性基团
《生物化学》全套PPT课件
生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，与分子生物学、遗传学、细胞生 物学等学科相互渗透，共同揭示生命的奥秘。同时，生物化学在医学、农业、 工业等领域的应用也越来越广泛。
生物化学在医学领域重要性
A
疾病诊断
生物化学方法可用于检测血液中特定生物分子 的含量或结构异常，从而辅助疾病的诊断，如 血糖、血脂检测等。
脂类分类方法
根据化学结构和性质，脂类可分为简单脂质（如脂肪酸、甘油酯等 ）和复合脂质（如磷脂、糖脂等）。
脂类在生物体内的分布
不同生物体内的脂类分布有差异，如动物体内主要储存甘油三酯， 而植物体内则以脂肪酸为主。
甘油三酯分解代谢过程剖析
01
甘油三酯的分解代谢途径
甘油三酯在体内主要通过脂肪酶的催化作用分解为甘油和脂肪酸，进而
药物研发
通过对生物体内代谢途径和药物作用机制 的研究，有助于设计和开发新的药物，提 高治疗效果和降低副作用。
B
C
营养与健康
生物化学在营养学领域的应用有助于了解食 物中营养成分的代谢和利用，为合理膳食和 营养补充提供科学依据。
遗传性疾病研究
生物化学方法可用于研究遗传性疾病的发病 机制和治疗方法，如基因疗法和干细胞疗法 等。
酶活性调节的方式
包括共价修饰、变构调节、酶原激活 和抑制剂作用等。
酶在医学领域应用实例分析
酶与疾病的关系
酶的异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如酶缺陷病、代谢 性疾病等。
酶在疾病诊断中的应用
利用酶的特异性催化反应，开发酶学诊断方法，如酶活性测定、同 工酶分析等。
酶在疾病治疗中的应用
通过补充或抑制特定酶的活性，达到治疗疾病的目的，如酶替代疗 法、酶抑制剂疗法等。
进入血液循环被组织细胞摄取利用。
生物化学专业课程科目
生物化学专业课程科目
1. 生物化学导论，这门课程通常介绍了生物化学的基本概念，包括生物大分子（蛋白质、核酸、多糖和脂质）的结构和功能，生物化学反应和代谢途径等内容。
2. 生物有机化学，这门课程侧重于生物分子的有机化学特性，包括蛋白质、核酸和酶的结构与功能、生物大分子的合成和分解等内容。
3. 生物物理化学，这门课程涉及生物分子的物理化学性质，如蛋白质的结构与功能、生物膜的性质和传递过程等。
4. 生物化学实验，这门课程通常包括实验室操作和技术，学生将学习如何处理生物样本、进行蛋白质纯化、测定酶活性等实验技术。
5. 生物化学方法学，这门课程介绍了生物化学研究中常用的方法和技术，如质谱分析、核磁共振、光谱学等。
6. 生物化学分子生物学，这门课程涵盖了生物分子的生物学功
能和调控机制，包括基因表达调控、蛋白质合成与修饰等内容。
7. 生物化学代谢途径，这门课程重点介绍了生物体内各种代谢
途径，如糖代谢、脂肪代谢、核酸代谢等。
以上列举的课程科目只是生物化学专业中的一部分，实际上还
有许多其他相关的课程，如生物化学工程、生物信息学、生物化学
毒理学等。
这些课程科目共同构成了生物化学专业的全面知识体系，为学生提供了丰富的学术素养和实践技能。
生物化学
第一章．生物化学绪论1.生命的生物化学定义：生命系统包含储藏遗传信息的核酸和调节代谢的酶蛋白。
但是已知某种病毒生物却无核酸(朊病毒)。
2.生命（生物体）的基本特征：（1）细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）。
( 2 ) 新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能。
( 3 )生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。
（4）生物具有个体发育和系统进化的历史。
( 5 )生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境有适应性。
3.化学是在原子、分子水平上，研究物质的组成，结构、性质和变化规律的一门基础自然科学。
生物化学就是生命的化学。
4.生物化学：运用化学的原理和方法，研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化，进而深入揭示生命活动的化学本质的一门科学。
5.生命体的元素组成：在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现。
第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。
这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。
第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。
这类元素也是组成生命体的基本元素。
第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。
是生物体内存在的主要少量元素。
第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。
偶然存在的元素。
6.生命分子是碳的化合物：生命有机体的化学是围绕着碳骨架组织起来的。
生物分子中共价连接的碳原子可以形成线状的、分支的或环状的结构。
7.生物（生命）分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。
生物分子的主要类型包括：多糖、聚脂、核酸和蛋白质等生物大分子。
维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等小分子。
8 .生物大分子的结构与功能：研究生物分子的结构和功能之间的关系，代表了现代生物化学与分子生物学发展的方向。
9.生物化学的内容：静态生物化学：研究生物有机体的化学组成、结构、性质和功能。
动态生物化学：研究生命现象的物质代谢、能量代谢与代谢调节。
生物化学的概念
二、研究内容
1、生物体的化学成份和组成 大量元素：C、H、O、N四种，
根据元素分析 微量元素：Fe、Zn、Cu、Mg等。
生物体的化合物组成有：糖类、脂类、蛋白质、 核酸、维生素、激素、 水、无机盐等8类，。
2、结构和功能的关系 DNA
3、研究生物体内的代谢过程即新陈代谢 分解代谢
物质代谢： 合成代谢
汉斯·克雷勃斯（Hans A. Krebs）
1949 Pauling（美）指出 镰刀形红细胞性贫血是一 种分子病，并于1951年提 出蛋白质存在二级结构。 1954年获诺贝尔奖
李纳斯·鲍林（Linus Pauling）
1953年 Watson（美）与 Crick（英）提出DNA分子的双 螺旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖。
1972 Berg（美）在基因工 程基础研究方面作出了杰出 成果，获1980年诺贝尔奖。 1973 Cohen等（美）用核 Paul Berg 酸限制性内切酶EcoR1，首 次基因重组成功。
Herbert Boyer Stanley Cohen
2001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。
生物化学的概念微生物的概念及分类与生物化学有关的专业生活中的生物化学生物化学的应用有关生物化学的论文我对生物化学的认识对生物化学的认识组成生物体的化学元素生物的概念
第一章 绪 论
第一节
概述
一、生物化学的概念：
简单地讲：就是生命的化学。 即它是以生物体为研究对象，用化学的方法和理论， 从分子水平来研究生物体的化学组成和生命过程中的 化学规律的一门学科。
我国生物化学的开拓者——吴宪教授
蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综 述性丛书《Advances in Protein Chemistry》第47卷（1995年）发表了美国 哈佛大学教授、蛋白质研究的老前辈J. T. Eddsall的文章“吴宪与第一个蛋白质变性 理论（1931）Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”， 对吴宪教授的学术成就给予了极高的评价。 该卷还重新刊登了吴宪教授六十四年前关于 蛋白质变性的论文。一篇在1931年发表的论 文居然在1995年仍然值得在第一流的丛书上 重新全文刊登，不能不说是国际科学界的一 件极为罕见的大事。
生物化学总结
生物化学（biochemistry）是研究生命化学的科学，它在分子水平上探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能，物质代谢与调节，遗传信息的传递与调控，及其在生命活动中的作用。
人们通常将研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的内容，称为分子生物学。
所以分子生物学是生物化学的重要组成部分。
一、生物化学发展简史1．初期阶段(18世纪—20世记初)生物化学的研究始于18世纪，但作为一门独立的科学是在20世纪初期。
主要研究生物体的化学组成。
2．蓬勃发展阶段（从20世记初—20世记中期）主要在营养学，内分泌学，酶学，物质代谢及其调控等方面取得了重大进展。
3．分子生物学发展阶段（从20世纪中期至今）主要有物质代谢途径的研究继续发展，重点进入代谢调节与合成代谢的研究。
另外，显着特征是分子生物学的崛起。
DAN双螺旋结构模型的提出，遗传密码的破译，重组DNA技术的建立等。
20世纪末始动的人类基因组计划（human genome project）是人类生命科学中的又一伟大创举。
以基因编码蛋白质的结构与功能为重点之一的功能基因组研究已迅速崛起。
当前出现的的蛋白质组学（proteomics）领域。
阐明人类基因组功能是一项多学科的任务，因而产生了一门前景广阔的新兴学科-----生物信息学（bioinformatics）。
我国科学家对生物化学的发展做出了重大的贡献。
二、生物化学研究的主要内容1．生物分子的结构与功能2．物质代谢及其调节3．基因信息传递及其调控三、生物化学与医学生物化学是一门重要的医学基础课，与医学有着紧密的联系。
生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式而形成的多聚体。
蛋白质和核酸是体内主要的生物大分子，各自有其结构特征，并分别行使不同的生理功能。
酶是一类重要的蛋白质分子，是生物体内的催化剂。
本篇将介绍蛋白质的结构、功能；核酸的结核与功能；酶等三章。
生物化学
遗传信息的贮存、传 遗传信息的贮存、 代、表达 遗传的物质基础） （遗传的物质基础） 260nm 粘度↓ 粘度↓ Tm
α-螺旋和β-折叠结构比较 螺旋和β
区别点 形 氢 状 键 α-螺旋 螺旋状 链内，与长轴平行 链内， 较大 较大 0 .15nm 毛发角蛋白 β-折叠 锯齿状 链间，与长轴垂直 链间， 较小 较小 0.36nm 蚕丝蛋白
＞ 1056
个不同的氨基酸、 （* 由3个不同的氨基酸、核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目） 个不同的氨基酸 核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目）
生物信息大分子的特点： 生物信息大分子的特点：
• • 质量一般在10 之间或以上。 质量一般在 4~106之间或以上。 由特殊的亚单位（ 由特殊的亚单位（subunit）按一定的顺序、首 亚单位 ）按一定的顺序、 尾连接形成的多聚物（ 尾连接形成的多聚物（polymer）。 ）。 亚单位在多聚物中的排列是有一定顺序（称为序 亚单位在多聚物中的排列是有一定顺序（称为序 ）。序列决定着生物大分子的空 列，sequence）。序列决定着生物大分子的空 ）。 立体）结构形式和功能， 间（立体）结构形式和功能，决定着生物大分子 的信息内容。 的信息内容。
3、重要性质：两性解离及带电状态判定；紫外吸收；沉淀；变性 、重要性质：两性解离及带电状态判定；紫外吸收；沉淀； 4、分离纯化：超滤；盐析；电泳；亲和层析；离子交换层析；分子筛 、分离纯化：超滤；盐析；电泳；亲和层析；离子交换层析； 5、结构与功能关系（举例） 、结构与功能关系（举例）
复习思考题
1.为什么说： 蛋白质是生命的物质基础” 1.为什么说：“蛋白质是生命的物质基础”？ 为什么说 2.简述蛋白质α螺旋和β折叠的结构特点。 2.简述蛋白质α螺旋和β折叠的结构特点。 简述蛋白质 3.什么是Pr的一、二、三和四级结构，分别指出 3.什么是Pr的一、 什么是Pr的一 三和四级结构， 维持它们结构的化学键。 维持它们结构的化学键。 4.举例说明Pr结构与功能的关系。 4.举例说明Pr结构与功能的关系。 举例说明Pr结构与功能的关系 5.简述Pr变性、沉淀和凝固的定义及彼此之间的关系。 5.简述Pr变性、沉淀和凝固的定义及彼此之间的关系。 简述Pr变性 6.Pr定量测定的方法主要有哪些？ 6.Pr定量测定的方法主要有哪些？ 定量测定的方法主要有哪些
生物化学
什么是生物化学生物学的分支学科。
它是研究生命物质的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化的科学。
生物化学若以不同的生物为对象，可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。
若以生物体的不同组织或过程为研究对象，则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。
因研究的物质不同，又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。
研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。
研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。
60年代以来，生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等；或按应用领域不同，分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。
生物化学发展简史生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初，但它的起源可追溯得更远，其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。
例如18世纪80年代，A.-L.拉瓦锡证明呼吸与燃烧一样是氧化作用，几乎同时科学家又发现光合作用本质上是动物呼吸的逆过程。
又如1828年F.沃勒首次在实验室中合成了一种有机物──尿素，打破了有机物只能靠生物产生的观点，给“生机论”以重大打击。
1860年L.巴斯德证明发酵是由微生物引起的，但他认为必需有活的酵母才能引起发酵。
1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵，证明没有活细胞也可进行如发酵这样复杂的生命活动，终于推翻了“生机论”。
生物化学的发展大体可分为3个阶段。
第一阶段从19世纪末到20世纪30年代，主要是静态的描述性阶段，对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。
其中E.菲舍尔测定了很多糖和氨基酸的结构，确定了糖的构型，并指出蛋白质是肽键连接的。
1926年J.B.萨姆纳制得了脲酶结晶，并证明它是蛋白质。
此后四、五年间J.H.诺思罗普等人连续结晶了几种水解蛋白质的酶，指出它们都无例外地是蛋白质，确立了酶是蛋白质这一概念。
通过食物的分析和营养的研究发现了一系列维生素，并阐明了它们的结构。