生物化学--生物化学导论课件
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(2024年)生物化学全套课件
研究对象
包括生物大分子（如蛋白质、核酸、 多糖等）和生物小分子（如氨基酸、 脂肪酸、维生素等），以及它们之间 的相互作用和代谢途径。
2024/3/26
4
生物化学发展历史及现状
发展历史
从19世纪末到20世纪初，生物化学逐渐从生理学和有机化学 中独立出来，成为一门独立的学科。随着科学技术的不断进 步，生物化学的研究领域也在不断扩展和深化。
药物研发
生物化学可以帮助人们了解药物在体内 的代谢途径和作用机制，为药物研发提 供理论支持。
营养与健康
生物化学可以研究食物中的营养成分如 何被人体吸收和利用，以及如何通过饮 食调节来预防和治疗疾病。
遗传性疾病研究
生物化学可以研究遗传性疾病的分子基 础，为遗传性疾病的预防和治疗提供理 论支持。
6
02
自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等，与免疫相 关基因的异常表达有关，导致机体对自身组织的攻击。
31
THANKS
2024/3/26
32
构象和电荷性质对酶的催化活性至关重要。
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03
酶的催化机制
酶的催化作用是通过降低反应的活化能来实现的。酶能够与底物形成不
稳定的中间产物，从而使反应更容易进行。此外，酶还可以通过提供质
子或基团转移等机制来促进反应的进行。
14
酶促反应动力学原理
米氏方程
米氏方程是描述一个酶促反应 的初速度与底物浓度关系的方 程，是酶促反应动力学的基础 。
甘油三酯转运
血液中的甘油三酯主要以 极低密度脂蛋白（VLDL ）的形式运输至全身各组 织。
24
磷脂代谢途径
磷脂合成
磷脂主要在肝脏和肠黏膜细胞中 合成，以甘油、脂肪酸、磷酸和 胆碱等为原料，经过一系列反应
生物化学(共45张PPT)
（四）、多糖类
1、来源于植物的具有一定生物活性和药理作用的多糖。
黄芪多糖、人参多糖、刺五加多糖、麦麸多糖、黄精多糖、 昆布多糖、菊糖、褐藻多糖、波叶多糖、茶叶多糖、葡萄皮脂多 糖、麦秸半纤维素B、针裂蹄多糖、酸多糖、枸杞多糖、当归多 糖、人参多糖、地衣多糖
和有机溶剂，分子量从几十～几百万。浓碱处理 可是其部分或全部脱掉乙酰基而成为几丁质（ chitosan）,该产品可溶于烯酸。
3、用途
药物辅料：人造皮肤、手术缝合线（不用拆线）
络合回收金属离子（贵重金属离子）
降血脂、消炎、杀菌剂（伤口愈合剂）
食品添加剂（保鲜剂）
同样具有保湿作用、也大量用于化妆品中。
糖类的生物活性及药理作用
三、纤维素
CH2OH
O
CH2OH O
O OH
O OH
OH
OH
α -1,4
OH
OH
O
O CH2OH β -1,4
CH2OH O
OH
OH
淀粉
纤维素
2、纤维素的生物学功能 （1）作为植物、动物或细菌细胞的外壁支撑和保护的
物质，促使细胞保持足够的扩张韧性和刚性。
（2）作为生物圈中维持自然界能量和营养物质稳恒的贮 藏物质。
2、直链淀粉
(1)占天然淀粉量的20％～30％，药物辅料 中的可溶性淀粉（冲剂中一般用）就是这 一种。
（2）MW在50,000左右。
（3）结构：以 代表淀粉， 代表二个D －葡萄糖残基通过α－1,4糖苷键连接，则 直链淀粉的结构为：
3、支链淀粉
（1）占天然淀粉量的70％～80％。 （2）MW＝1百万左右. （3）结构：主链与直链淀粉一样，以通过α－1,4糖苷键
（2）贮能多糖：在体内作为贮能形式存在， 如淀粉和糖原，在需要是可通过生物体内酶 系统的作用，分解释放出单糖以供应能量。
生物化学教学课件ppt
分子间作用力
分子间作用力包括范德华力、氢键和疏水作用力等，影响分子的聚集状态和稳 定性。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是原子或分子重新组合的过程，遵循质量守恒和能 量守恒定律。
能量转化
化学反应中伴随着能量的吸收或释放，可用于解释反应的动 力学和热力学性质。
酸碱反应与缓冲溶液
酸碱反应
酸和碱通过质子转移反应生成水和盐，酸碱反应是化学反应中的重要类型之一。
生物化学教学课件
目录
• 生物化学概述 • 生物化学基础知识 • 生物大分子与细胞结构 • 生物化学代谢过程 • 生物化学实验技术与方法 • 生物化学前沿研究与发展趋势
01
生物化学概述
生物化学的定义与重要性
定义
生物化学是生物学和化学两门学 科的交叉学科，主要研究生物体 内的化学过程和物质代谢。
重要性
02
生物化学基础知识
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过化学键连接， 具有空间构型和电子分布，决定分子 的物理和化学性质。
分子性质
分子的性质由其结构决定，包括极性 、溶解度、挥发性等，影响分子的物 理状态和化学反应活性。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间通过电子转移或共享形成的相互作用力，分为共价键、离子键 和金属键等。
核酸的结构与功能
总结词
核酸是生物体中重要的遗传物质，具有多种结构和功能。
详细描述
核酸包括DNA和RNA，它们由核苷酸组成，具有一级、二级和三级结构。一级结构决定了核酸的序列 ，二级结构决定了核酸的双螺旋结构，三级结构决定了核酸的空间构象。核酸的功能是携带和传递遗 传信息。
酶的结构与催化机制
总结词
分子间作用力包括范德华力、氢键和疏水作用力等，影响分子的聚集状态和稳 定性。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是原子或分子重新组合的过程，遵循质量守恒和能 量守恒定律。
能量转化
化学反应中伴随着能量的吸收或释放，可用于解释反应的动 力学和热力学性质。
酸碱反应与缓冲溶液
酸碱反应
酸和碱通过质子转移反应生成水和盐，酸碱反应是化学反应中的重要类型之一。
生物化学教学课件
目录
• 生物化学概述 • 生物化学基础知识 • 生物大分子与细胞结构 • 生物化学代谢过程 • 生物化学实验技术与方法 • 生物化学前沿研究与发展趋势
01
生物化学概述
生物化学的定义与重要性
定义
生物化学是生物学和化学两门学 科的交叉学科，主要研究生物体 内的化学过程和物质代谢。
重要性
02
生物化学基础知识
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过化学键连接， 具有空间构型和电子分布，决定分子 的物理和化学性质。
分子性质
分子的性质由其结构决定，包括极性 、溶解度、挥发性等，影响分子的物 理状态和化学反应活性。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间通过电子转移或共享形成的相互作用力，分为共价键、离子键 和金属键等。
核酸的结构与功能
总结词
核酸是生物体中重要的遗传物质，具有多种结构和功能。
详细描述
核酸包括DNA和RNA，它们由核苷酸组成，具有一级、二级和三级结构。一级结构决定了核酸的序列 ，二级结构决定了核酸的双螺旋结构，三级结构决定了核酸的空间构象。核酸的功能是携带和传递遗 传信息。
酶的结构与催化机制
总结词
生物化学ppt课件
05
生物化学实验技术
Chapter
分光光度法
总结词
基于物质对光的选择性吸收而建立的方法
详细描述
分光光度法是利用物质对光的吸收特性来测定物质浓度的一种方法。通过测量物质在特定波长下的吸光度值，可 以计算出物质的浓度。该方法具有操作简便、准确度高、适用范围广等优点，是生物化学实验中常用的定量分析 方法之一。
分子性质
分子的性质由其组成原子的性质 和分子结构决定，包括极性、溶 解度、挥发性等。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间力的一种表现，主要有共价键、离子键和金 属键。
分子间作用力
分子间作用力是影响物质物理性质的重要因素，包括范德华 力、氢键等。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是分子间的转化，遵循质量 守恒和能量守恒定律。
生物化学的应用领域
医学
生物化学在医学领域的应用广泛 ，如疾病诊断、治疗和药物研发
等。
农业
通过研究植物的生理生化过程，改 良作物品种，提高农业生产效率。
工业
生物化学在食品、制药、环保等领 域有广泛应用，如发酵工程、酶工 程等。
02
生物化学基础知识
Chapter
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过共价键连 接，具有固定的空间排列。
蛋白质的结构
蛋白质具有一级、二级、 三级和四级结构，这些结 构决定了蛋白质的功能。
蛋白质的功能
蛋白质在生物体内发挥着 多种功能，如酶、运输、 结构等。
核酸的结构与功能
核酸的组成
核酸的功能
核酸由核苷酸组成，包括脱氧核糖核 酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA携带遗传信息，RNA在转录和翻 译过程中起关键作用。
《生物化学》绪论 ppt课件
❖ 1950年，Pauling提出蛋白质二级结构的a-螺旋
❖ 1953年，Watson & Crick提出了DNA的双螺旋模型
❖ 1958年，Crick提出“中心法则”
❖ 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
或者说
• 生物化学就是研究生命现象中的物质基础和化 学变化的一门科学。
更简单地说
• 生物化学就是研究生命现象的化学本质。
• 生物化学就是生命的化学。
PPT课件
6
一、生物化学研究发展史
静态生物化学时期（18世纪中叶至19 世纪末）
动态生物化学时期（20世纪上叶） 分子生物学时期（20世纪中叶以来）
PPT课件
14
第三阶段
20世纪中叶以来，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。
❖ 1973年，基因重组技术建立.(美)
❖ 1980年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定DNA序列 得方法，获1980年诺贝尔化学奖。
❖ 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
PPT课件
11
第二阶段
从20世纪初到20世纪40年代，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的时期。
❖ 30年代，英生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧酸循环
❖ 40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了基础
的复制，转录（RNA合成），翻译（蛋白质合成）和基因
《生物化学导论》课件
《生物化学导论》PPT课 件
这份PPT课件旨在介绍生物化学的基本概念和核心理论，包括生物大分子的结 构和功能，生物分子的合成和降解，代谢途径和调控，酶学和代谢，以及蛋 白质和核酸的结构与功能。
课程简介
名称和背景
探索生物化学的奥秘，了解 生命的基本单位和化学反应。
目标和重要性
培养学生的科学思维和实验 技能，理解生物化学对医学 和生物技术的应用。
酶学和代谢
学习酶的功能和催化 机制，深入了解代谢 反应的动力学过程。
实验技术和应用
1
生物化学实验技术介绍
学习常用的生物化学实验技术，培养实验操作和数据处理能力。
2
生物化学在医学和生物技术中的应用
了解生物化学在医学诊断和生物技术开发中的应用，探索前沿科学发展。
学习成果和评估
课程学习目标
掌握生物化学的基本理论和实验技术，培养解决实际问题的能力。
教学方法和内容概述
通过理论讲解、实验演示和 案例分析，系统介绍生物化 学的基本理论和应用。
核心理论
生物大分子的 结构和功能
深入了解蛋白质、碳 水化合物和脂质等生 物大分子的结构和功 能。
生物分子的合 成和降解
探索生物分子的合成 和降解途径，了解 控
研究细胞中的代谢途 径和调控机制，揭示 生物体内能量转化的 奥秘。
评估方式和要求
通过课堂测试、实验报告和综合考核评估学生的学习成绩和综合能力。
参考资料
1 推荐教材和参考
1.《生物化学导论》（作者：王小明） 2.《生物化学实验教程》（作者：李大志） 3.《生物化学与分子生物学》（作者：张丽华）
这份PPT课件旨在介绍生物化学的基本概念和核心理论，包括生物大分子的结 构和功能，生物分子的合成和降解，代谢途径和调控，酶学和代谢，以及蛋 白质和核酸的结构与功能。
课程简介
名称和背景
探索生物化学的奥秘，了解 生命的基本单位和化学反应。
目标和重要性
培养学生的科学思维和实验 技能，理解生物化学对医学 和生物技术的应用。
酶学和代谢
学习酶的功能和催化 机制，深入了解代谢 反应的动力学过程。
实验技术和应用
1
生物化学实验技术介绍
学习常用的生物化学实验技术，培养实验操作和数据处理能力。
2
生物化学在医学和生物技术中的应用
了解生物化学在医学诊断和生物技术开发中的应用，探索前沿科学发展。
学习成果和评估
课程学习目标
掌握生物化学的基本理论和实验技术，培养解决实际问题的能力。
教学方法和内容概述
通过理论讲解、实验演示和 案例分析，系统介绍生物化 学的基本理论和应用。
核心理论
生物大分子的 结构和功能
深入了解蛋白质、碳 水化合物和脂质等生 物大分子的结构和功 能。
生物分子的合 成和降解
探索生物分子的合成 和降解途径，了解 控
研究细胞中的代谢途 径和调控机制，揭示 生物体内能量转化的 奥秘。
评估方式和要求
通过课堂测试、实验报告和综合考核评估学生的学习成绩和综合能力。
参考资料
1 推荐教材和参考
1.《生物化学导论》（作者：王小明） 2.《生物化学实验教程》（作者：李大志） 3.《生物化学与分子生物学》（作者：张丽华）
120909 第1章 生物化学导论
§1.1
6
一、生物分子
★
生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元 素的元素组成。
C 、 H 、 O和N构成人体原子总量的99 %以 上，通过共用电子对形成共价键，大多数H和 O以H2O形式出现。
§1.1
7
（一）生物分子都是含碳的化合物
• 碳与碳形成共价键的能力
• 被键合碳原子周围的四个共价键的的四面 体性质
细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征( 生长、代谢、刺激应答和复制)的最小实体。 细胞可分为真核生物细胞和原核生物细胞。 真核生物细胞具有复杂的内部结构。
§1.1
13
三、生物大分子含有生命的信息
• • • • • 生物大分子及其构件具有方向性 蛋白质和核酸是生物信息分子 生物具有特征性的三维构象 非共价作用力维持生物大分子的结构 结构的互补性决定生物分子的相互作用并 影响生命的状态 • 生命的活动限制在一个窄小的环境范围内
第二节 水是生命的载体
§1.2
★
（一）水分子的结构 两个氢原子与氧原子共价结合，非直线形式。存 在带正电荷区域和带负电荷区域。是极性分子。 水分子之间可以形成氢键。
15
第二节 水
（二）水对于生命体的意义 • 赋形 • 反应物 • 溶剂 • 解离，产生H+ 和 OH• 能量转化
§1.2
16
第二节 水
HA H 2O H 3O A HA H A
§1.2
24
溶液的pH值
Henderson-Haselbalch(亨德森-哈塞巴赫)方程：
A pH pK lg HA
当某种酸[HA]和它的共轭碱[A-]的浓度相等时，溶 液的pH在数值上相当于酸的pK值。方程对于计算 含有已知浓度的弱酸和它的共轭碱的溶液的pH来 说是非常有用的。
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一、生物分子
★
生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元 素的元素组成。
C 、 H 、 O和N构成人体原子总量的99 %以 上，通过共用电子对形成共价键，大多数H和 O以H2O形式出现。
§1.1
7
（一）生物分子都是含碳的化合物
• 碳与碳形成共价键的能力
• 被键合碳原子周围的四个共价键的的四面 体性质
细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征( 生长、代谢、刺激应答和复制)的最小实体。 细胞可分为真核生物细胞和原核生物细胞。 真核生物细胞具有复杂的内部结构。
§1.1
13
三、生物大分子含有生命的信息
• • • • • 生物大分子及其构件具有方向性 蛋白质和核酸是生物信息分子 生物具有特征性的三维构象 非共价作用力维持生物大分子的结构 结构的互补性决定生物分子的相互作用并 影响生命的状态 • 生命的活动限制在一个窄小的环境范围内
第二节 水是生命的载体
§1.2
★
（一）水分子的结构 两个氢原子与氧原子共价结合，非直线形式。存 在带正电荷区域和带负电荷区域。是极性分子。 水分子之间可以形成氢键。
15
第二节 水
（二）水对于生命体的意义 • 赋形 • 反应物 • 溶剂 • 解离，产生H+ 和 OH• 能量转化
§1.2
16
第二节 水
HA H 2O H 3O A HA H A
§1.2
24
溶液的pH值
Henderson-Haselbalch(亨德森-哈塞巴赫)方程：
A pH pK lg HA
当某种酸[HA]和它的共轭碱[A-]的浓度相等时，溶 液的pH在数值上相当于酸的pK值。方程对于计算 含有已知浓度的弱酸和它的共轭碱的溶液的pH来 说是非常有用的。
生物化学--生物化学导论 PPT课件
的过程和原理
物质代谢（substance metabolism）：由一种物 质变成另一种物质的过程。 能量代谢（energy metabolism ）：能量的释放 和利用过程。
4、研究生物体物质与复杂的生命现象之间的 关系
新陈代谢
同化（assimilation）
异化（dissimilation）
Garden of Eden (diversity and unity)
有机化学
无机化学
化学
物理化学 高分子化学 分析化学
动 物 学
生物学
植 物 学
微生物学
化学
生 物 化 学
生物学
生物化学（Biochemistry）：研究生命现象的 化学本质的科学。
二、生物化学的研究内容
1、研究生物体物质的种类
一词，意思是“重要的物质”。
1850s-1890s 糖类、脂类、核酸被人们认识。1870s， “biochemistry” 一词形成。 1890s Buchner (German)：酵母提取液可使蔗糖发酵成 酒精！酶从活细胞中提取出来后仍具有功能！推翻了 “活力论” 。 1920s-1930s James Sumner： 酶是蛋白质。
生物化学排
60时＝理论课39＋实验课21 联系方法
办公室：15号楼501，85280191 ghzhu @
第一章 生物化学导论
第一节 生物化学的概念和研究内容
一、生物化学的概念
生命体 非生命体
有一定界限，没绝对界限
The origin of the universe
自我复制（replication）
第二节 生物化学发展简史
1780s Antoine Lavoisier (French)： 认为动物的呼吸有