生物化学绪论、第一章 糖-c
第一章生物化学绪论
物Hale Waihona Puke 量质代 释放能量 谢
代 谢
分解代谢（异化作用）
(catabolism)
大分子
小分子
新陈代谢的内涵
功 能 调 控 路 径
生物化学的分类
动物生化（zoic ~）、植物生化（botanic ~）、 微生物生化（microbial ~）、普通生化（general ~） 进化生化（Evolutional~）或比较生化（Comparative ~） 医学生化（medicinal~）、农业生化（agricultural~）、 工业生化（industrial~）、细胞生物化学(Cellular~) 、 机能生化(Functional ~)、 海洋生物化学(Marine ~)、分 子生物化学(Molecular ~ )、辐射生物化学(Radiation ~)
生物化学的发展史
1、静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。
2、动态生物化学时期（1950年以前） 物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、
糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生 素、激素、抗生素等的代谢。
3． 机能生物化学时期（1950年以后） 生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁
1838年，马采斯·史雷登( Matthais Schleiden)和泽奥多 尔·史旺(Theodor Schwann)证明，细胞是植物的结构单位。
史旺的学生Rudolf提出细胞学说，细胞是进行化学反应的场所。
（四）血红蛋白赋予血液红色
化学家恩斯特·霍普-席勒(Ernst Hoppe-Seyler)首次从血 液中分离出血红蛋白，证明“血液的红色是由血红蛋白的颜色引 起的”，并在1864年将血红蛋白制成了结晶(Crystal)。
食品生物化学_绪论、第一章ppt课件
寡糖的结构 单糖分子间依靠糖苷键连接。 按单糖分子数目分为：双、三、…、十糖
名称 单糖分子 糖苷键
蔗糖
葡萄糖 果糖
α-1,2
麦芽糖 葡萄糖 α-1,4
乳糖
海藻 二糖
半乳糖 葡萄糖
葡萄糖
β-1,4 α-1,1
性质
无旋光性、无还原性 易结晶、可水解
有旋光性、有还原性 可水解
有旋光性、有还原性 可水解
变性和复性
蛋白质受某些物理和化学因素影响，空间结 构被破坏，使其理化性质改变，生物活性丧失， 但一级结构并未发生变化的现象称为变性。
蛋白质的变性作用如果不过于剧烈，变性蛋 白质通常在除去变性因素后，可缓慢地重新自 发折叠成原来的空间结构，恢复原有的理化性 质和生物活性，这种现象称为复性。
变性 复性
核酸的理化性质
DNA黏度较大，RNA黏度较小 核酸都溶于水，不溶于有机溶剂 核酸为两性电解质，但酸性较强 在260nm处有较强的紫外吸收
变性
在某些理化因素作用下，碱基对间的氢键断裂， 双螺旋结构散开变成单链，但核苷酸间共价键并 为断裂的过程。
变性后紫外吸收急剧增加，黏度下降，生物活 性丧失。
脂肪酸
脂肪酸的种类 按照结构：饱和脂肪酸（没有双键） 不饱和脂肪酸（含有双键或三键） 按照功能：必需脂肪酸（亚油酸） 非必需脂肪酸
各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 植物、水产动物中不饱和脂肪酸含量高 陆生动物中饱和脂肪酸含量高
脂肪的物理性质
无色无味 熔点随碳链增长及饱和度增高而增高
沸点随碳链增长而增高 黏度 折射率 相对密度与溶解度
6
CH 2OH
O H
5
HO H
3
H
2
生物化学绪论 ppt课件
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质，即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段：18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段：20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G．Gilman（美国）Martin ROdbell（美国），发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J．ROberts（美国）PhilliP A．SharP（美国），发现断裂基因化 学奖 Kary n．Mullis（美国），发明 PCR方法 Michael Smith（加拿大），建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H．Fischer（美国）Edwin G．Krebs（美国），发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E．Varmus（美国）J．Michael Bishop（美国），发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman（美国）Thorn R．Cech（美国），发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W．Black（英国）ertrude B．Elion（美国）Gong H．Hitchings（ 美国），发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch（美国）Feoder Lgnen（德国），发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin（英国），用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H．C． Crick（英国）James D．Watson（美国）Maurice H． F． Wilkins（英国），发现核酸的分子结构（DNA双螺旋）及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F．Perutz（英国）JOhn C．Kendrew（英国），关于球状蛋白质 （血红蛋白、肌红蛋白）结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa（美国）Arthur KOrnbefg（美国），发现 RNA和 DNA生 物合成机制
第一章 生物化学绪论
生物化学不仅是一门对生命科学有着指导性的基础
理论学科，也是一门对国民经济有着重要意义之一的应用
学科，主要表现在以下几个方面：
（1）生物化学在工业上的应用
生物化学是食品发酵工业理论基础。
例如：食品工业制酱、酿酒、制醋；纺织工业上棉布浆化； 制革业上的毛皮毛脱脂；
（2）生物化学在农业上应用
生物化学也是农业的基础课。农作物的代谢都离不开生物 化学，以及农作物病虫防治等等。
Biochemistry 或 Biological Chemistry
现译为“生物化学”，简称“生化”。 实用文档
2、生物化学发展与起源
生物化学在18世纪开始萌芽，19世纪
初步发展，20世纪初才成为独立的学科。
首先，起源于法国，由法国传之于德
国，由德国而传到美国和英国。在20世纪
后，再由上述国家流传于其他各国。大约
生物化学
BIOCHEMISTRY
主讲：生物与制药工程学院 申 宁 实用文档
第一章 绪 论
生命与生物化学
实用文档
一 、生命的定义
具有复制的能力 具有催化的能力 具有突变的能力
实用文档
地球充满着生物，从最简单的病毒到菌 藻树草，从鱼虫鸟兽到最复杂的人类， 千姿百态。不同的生物，其形态、生理 特征和对环境的适应能力各不相同，都 经历着生长、发育、衰老、死亡的变化， 都具有繁殖后代的能力。
真核细胞中含有被核膜包着的核
实用文档
真核细胞的结构
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植物细胞的结构
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原核生物：地球上数量最多、分 布最广。代谢系多样性能适应各种 环境。 真核生物：一般为原核细胞的上千 倍～上万倍，有核，其构造与机能 均比原核生物复杂。
生物化学笔记(完整版)
第一章绪论一、生物化学的的概念：生物化学（biochemistry）是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展：1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物.2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面：1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。
2．物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。
其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控,能量代谢几方面的内容。
3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。
5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸：1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位.构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α—亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L—α—氨基酸。
2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：①非极性中性氨基酸(8种）；②极性中性氨基酸(7种）；③酸性氨基酸（Glu和Asp)；④碱性氨基酸(Lys、Arg和His).二、肽键与肽链：肽键(peptide bond）是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α—氨基经脱水而形成的共价键（-CO—NH-)。
生物化学复习资料
第一章绪论生物化学：简单来讲，研究生物体内物质组成(化学本质）和化学变化规律的学科。
生物化学的研究内容：生物分子的结构及功能（静态生化）；物质代谢及其调节（动态生化）；生命物质的结构及功能的关系及环境对机体代谢的影响（功能生化）。
第二章糖类化学一、糖的定义及分类糖类是一类多羟基醛（或酮），或通过水解能产生这些多羟基醛或多羟基酮的物质。
糖类分类：（大体分为简单糖和复合糖）单糖：基本单位，自身不能被水解成更简单的糖类物质。
最简单的多羟基醛或多羟基酮的化合物。
Eg:半乳糖寡糖：2～10个单糖分子缩合而成，水解后可得到几分子单糖。
Eg:乳糖多糖：由许多单糖分子缩合而成。
如果单糖分子相同就称为同聚多糖或均一多糖；由不同种类单糖缩合而成的多糖为杂多糖或不均一多糖。
复合糖：是指糖和非糖物质共价结合而成的复合物，分布广泛，功能多样，具有代表性的有糖蛋白或蛋白聚糖，糖脂或脂多糖。
二单糖1、单糖的构型：在糖的化学中，采用D/L法标记单糖的构型。
单糖构型的确定以甘油醛为标准。
距羰基最远的手性碳及D-(+)-甘油醛的手性碳构型相同时，为D型；及L-(-)-甘油醛构型相同时，为L型。
2、对映异构体：互为镜像的旋光异构体。
如：D-Glu及L-Glu3、旋光异构现象：不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布对平面偏振光的偏正面发生不同影响所引起的异构现象。
4、差向异构体：具有两个以上不对称碳原子的的分子中仅一个不对称碳原子上的羟基排布方式不同。
如：葡萄糖及甘露糖；葡萄糖及半乳糖。
5、环状结构异构体的规定：根据半缩醛羟基及决定直链DL构型的手性碳上羟基处于同侧为α，异侧为β。
（只在羰基碳原子上构型不同的同分异构体）6、还原糖：能还原Fehling试剂或Tollens试剂的糖叫还原糖。
分子结构中含有还原性基团（如游离醛基半缩醛羟基或游离羰基）的糖，还原糖是指具有还原性的糖类，叫还原糖。
1)单糖和寡糖的游离羰基，有还原性。
2)以开链结构存在的单糖中除了二羟丙酮外均具有游离羰基。
第一章 生物化学绪论
第一节、生物化学发展简史
生物化学是在近代化学和生理学的基础上逐渐发展 起来的，故最初称为“生理化学”。直到 1903年才由 德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry” 而成 为一门独立的学科。 纵观生物化学的发展史，可大致分为三个阶段，即 叙述生物化学、动态生物化学和分子生物学阶段。
第三节 生物化学与药学的关系
由生物化学、分子生物学、微生物学相结合而快速发展起
来的现代生物技术已有可能生产人体内几乎所有痕量、稀有 的多肽和蛋白质， 这些技术包括基因工程、酶工程、细胞工 程和发酵工程。生物技术制药从1982年重组人胰岛素上市至 今新批准用于治疗的生物技术药物已超百种，我国亦有包括 胰岛素、白细胞介素、干扰素、促红细胞生成素、粒细胞集 落刺激因子、胸苷激酶基因工程细胞制剂，乙肝疫苗共20多 种生物技术药物批准上市。 因此生物化学基本理论、方法和技术是药学专业学生 必备的理论知识和实践技能。
第一节、生物化学发展简史
20世纪70年代Berg成功地进行了DNA 体外重组， 标志现代基因工程的诞生。20世纪80年代后，分子 生物学和基因工程得以飞速发展，推动了医药工业 和农业的发展。20世纪末启动人类基因组计划，经 近10年努力，终于在2001年2月由人类基因组计划 和Cerela共同公布了人类基因组草图。这是人类认 识生命本质的又一重大突破。将为人类的健康和疾 病的研究带来根本性的变革。
第二节
生物化学研究的主要内容
二、物质代谢、能量代谢及代谢调节
组成生物体的物质不断地进行着复杂而有规律的化学 变化，即新陈代谢。新陈代谢是生命的基本特征之一。生 物经新陈代谢不断与外界环境进行物质交换，以维持生物 体的繁殖、生长、发育、修补和自我更新。 物质代谢 新陈代谢 能量代谢
生物化学重点
生物化学重点第一章绪论1.生物化学的定义生物化学是研究生命体化学组成及化学变化规律的一门科学。
2.生物体的化学组成生物体的化学组成有水分、盐类、碳氢化合物等。
其中的碳氢化合物包括糖类、脂类、蛋白质、核酸及维生素，激素等。
3.生物化学发展经历了哪些阶段生物化学发展经历的三个阶段：1）叙述生物化学阶段，2）动态生物化学阶段，3）机能生物化学阶段。
4.我国现代生化学家最突出的贡献我国近代生物化学主要研究成果：人工合成蛋白质方面1965年，人工合成具有生物活性的蛋白质：结晶牛胰岛素。
1972年，用X光衍射法测定了猪胰岛素分子的空间结构。
1979年12月27日，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸半分子。
1981年，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸全分子。
第二章蛋白质构建分子—氨基酸*1.二十种蛋白质标准氨基酸【R 基决定了蛋白质的性质】七种氨基酸(Arg,Lys,His,Asp,Glu,CysandTyr)易形成离子化的侧链*2.蛋白质中的氨基酸都是L-型。
(Gly甘氨酸除外)氨基酸侧链含有.3.20种氨基酸按照酸碱性的分类。
中性氨基酸：包括8种非极性氨基酸和7种非解离的极性氨基酸，共15种。
酸性氨基酸：即天冬氨酸和谷氨酸。
解离后，分子带负电荷。
碱性氨基酸：即赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
解离后，分子携带正电荷。
4. 氨基酸的等电点及其实际意义（用途）*等电点：当调节氨基酸溶液的pH值，使氨基酸的氨基与羧基的解离度完全相等时，则氨基酸所带净电荷为0，在电场中既不向阴极移动也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液的pH值称该氨基酸的等电点，即pI值。
意义：由于在等电点时，氨基酸的溶解度最小，易沉淀。
利用这一性质，可以分离制备某些氨基酸。
利用各种氨基酸的等电点不同，可通过电泳法、离子交换法等方法进行混合氨基酸的分离和制备。
实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。
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生物化学
Biochemistry
绪论
Introduction
生物化学定义 研究对象、内容、特点 涉及知识范围 生物化学发展史 学习方法和要求
生物化学定义
生物化学就是生命的化学，它是用化学 的方法研究所有生物、如动物、植物、 微生物（包括病毒、噬菌体）和人类等 生命体的化学组成、生命过程和生命活 动中化学变化规律的一门科学。
生物化学并不是简单地研究生命的化学过程，研 究生命过程中伴随化学变化引起的能量变化，生 物体内分子的生理功能等。因此尽管生物化学与 有机化学、生理学、物理化学、分析化学等学科 有着密切的联系，但作为一门独立的学科，生物 化学又有着自己独特的研究对象和研究手段。
生物化学的发展史
生物化学的发展可以追溯到十九世纪的早期，在这期间发明的一 个重要词汇就是活性物质和非活性物质。1828 年当Wohler首次由 无机化合物碳酸氢铵合成了生物化合物脲后，人们将生命现象修 正为只有生命才能进行活性物质的反应。
生物化学发展的历史进程中所
经历的主要大事
1820 首次发现了氨基酸 1828 Wohler由无机物质合成了有机化合物脲 1835 Jons Berzelius以淀粉酶为例发表了首篇有关化学催化方面的
论文 1843 Bernard发现动物能够合成糖原 1860 Berthelot从破碎酵母细胞中分离出蔗糖酶 1869 Fredrick在细胞核中发现了DNA分子 1883 Moulder首次提出蛋白质概念 1897 Buchner兄弟Eduard和Hans从酵母细胞中提取了能够催化葡
萄糖转化为酒精的物质，并命名为酶。 1900 Gregor Mendel公布了他的遗传学研究结果 1909-1942 确定了糖酵解过程中的各种酶的催化反应
1914 Fritz Lipmann阐明了ATP在能量代谢中的作用 1926 James Sumner获得了脲酶结晶并证明是一种蛋白质 1926 Thomas Hunt Morgan提出了基因理论 1929 Lohman发现了ATP并建议在糖酵解中具有重要作用 1937-1941 氧化磷酸化被证明与呼吸作用有关 1937 Hans Krebs发现了柠檬酸循环（TCA循环） 1941 George和Edward提出了一条基因对映一种酶的假说 1943 DNA 被证明是遗传物质并进行传递 1944 Oswald Avery，Colin MacLeod和Maclyn McCarthy用化学方
1883年Moulder研究了纤维蛋白、鸡卵蛋白、血清蛋白和谷物蛋白
等，发现它们都具有相同的化学公式 白质概念。
C40H62N10O12，随后引进了蛋
1897年Buchner兄弟Eduard和Hans证明不含游离细胞的酵母抽提液 也可以象酵母活细胞一样进行酒精发酵，并将其中起催化作用的 物质称为酶。
Emil Fischer根据前人的研究成果人类于十九世纪末提出了锁钥关 系，即底物是钥匙，酶是锁。二十世纪是生物化学的真正萌芽和 发展时期。这期间，生物学家和有机化学家们开始将研究的重点 转向生物体中各种物质的转化及其发生转化的机理，使得各种生 物分子的代谢机理和途径有了更深入的理解。伴随着Sumner于 1926年证明酶是一种蛋白质而且能够被结晶后，酶化学研究开始 有了长足的进展，人们更加专注于酶的结构与功能和酶催化反应 的代谢途径的研究。
折叠结构
1953 James Watson和Frances Crick确定DNA分子的双螺旋模型 1953 Fredrick Sanger首次测定了胰岛素蛋白质的氨基酸序列 1957 Matthew Meselson和Franklin Stahl通过试验证明了DNA分子
的半保留复制
1960 John Kendrew和Max Pertuz首次获得了蛋白质的三维结构 1961 Francois Jacob和Jaques Monod提出了基因调控的操纵子学说 1964 聚丙稀酰胺凝胶电泳技术的建立 1965 遗传密码子的全部破译 1965 Jerome Vinograd发现了超螺旋结构 1965 发现了质粒 1969 首次人工合成了蛋白酶 1970 Hamilton Smith发现了限制性核酸内切酶 1970 Howard Temin and David Baltimore发现了逆转录酶 1973 Stanley Cohen和Herbert Boyer建立了DNA重组技术 1977 Cesar Milstein建立了单克隆抗体技术 1977 化学法测定DNA序列技术的建立 1977 Phillip Sharp和Richard Roberts发现真核生物基因中含有内含
法证明DNA是遗传物质 1945 Lehninger报告了线粒体中脂肪酸氧化过程的研究结果 1950 Edwin Chargaff公布了他的观察结果即DNA分子中的四种碱
基A=T, G=C（Chargaff原则） 1952 Linus Pauling和Robert Corey提出蛋白质结构的－螺旋和－
Schwann一直相信发酵和腐败是由于空气中的微生物引起的，并于 1839年提出细胞理论，他同时也提出了很多有关细胞的生理生化
方面的观点和假设亦即代谢现象。
1843年Bernard发现动物能够合成糖原。
Pasteur 在1860年发现酒精发酵过程中可以生成甘油和酒石酸。 Hoppe-Seyler于1872年开始创立了有关生理化学领域内容的第一本 杂志«Zeitschrift fur physiolociasche Chemie»，并创造了生物化学这 个名词，将其定义为所有与生物分子有关的一切内容。
研究对象、内容、特点
研究对象：生物体（包括人体、动物、植物、生化 （变化规律）；机能生化（组织器官与生化反 应的协调关系）
特点：酶催化，条件温和
涉及知识范围
是在有机化学、生理学和医学研究的基础上逐渐 发展起来的。
作为基础科学在动物学、植物学、遗传学、生理 学、细胞学、分子生物学、医学、农学、药学和 食品学等学科发展中起到了重要的作用，并从中 吸取了崭新的内容、又扩充了本身的内容；形成 了很多分支：如植物生化、动物生化、昆虫生化、 临床生化、微生物生化等名称。