生 物 化 学 Biochemistry 贾琳 周四34节，单周五34节，3学分

学习要求 平时成绩占20%，包括：考勤、作业、课堂讨论，期末考试80%。 认真预习。 准时上课。 课堂讨论和回答问题。 关于作业。

第一章 生物化学导论 一、生命与生物化学 二、 生物化学在生命科学中的地位 三、 生物化学的发展史 四、生物化学的研究内容 五、生化魅力 第一章　生物化学导论 一、生命与生物化学 二、 生物化学在生命科学中的地位 三、 生物化学的发展史 四、生物化学的研究内容 五、生化魅力 六、生物化学的学习方法

第一节 生命与生物化学

世界是什么样的？

一、生命物质和非生命物质有着本质的不同 自我复制(self-replication) 自我装配(self-assemble) 自我调节(self-regulation)

细胞是生物体的基本结构单元

细 胞 的 基 本 构 成

生命体的有机部分基本是上由三大类巨分子—糖类、蛋白质、核酸 及脂类、维生素、激素等少量小分子组成

生物分子 生物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。

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。

自然科学已经证明 生物进化与化学进化同步！ 源自http://140.112.78.220/~juang/BCbasics/Cellxx.htm#Cell0102

一、什么是生物化学 生物化学就是研究这些化学分子（主要是巨分子）的性质、生物功能及在细胞内转化规律的科学；

概念 生物化学是用化学的原理和方法，从分子水平来研究生物体的化学组成，及其在体内的代谢转变规律从而阐明生命现象本质的一门科学。

生物化学与普通化学的区别

第二节 学科地位

生命是物质运动的一种形式，生命运动也是物质的运动，这些物质就是生命物质。生命运动可以分成以下的层次： 生物化学在生命科学中的地位 生命是物质运动的一种形式，生命运动也是物质的运动，这些物质就是生命物质。生命运动可以分成以下的层次： 生物分子、生物分子复合体（细胞器）、 细胞、系统 、 器官、个体 、 种群 群落、生态系统、 生物圈。 种群：生活在一定的区域的同一物种的总和。 生物群落：生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。 生态系统：在特定区域相互作用的全部生物与无机环境的综合体。

生物分子是生命活动的基础，不了解生物分子的运动就只能看到生命的一些表面现象，而无法了解生命的本质以及运动机制。

生物化学于生命科学,就象ABC于英语.

第三节 发展简史

1780-1789 Lavoisier（法）研究“生物体内的燃烧”，指出此类“燃烧”耗氧并排出二氧化碳。后人称他是生物化学之父。

1830-1842 Liebig（德）将食物分为糖、脂、蛋白质类，提出“代谢”一词，证明动物体温形成是食物在体内“燃烧”的缘故。最先写出两本生物化学相关专著。

生物化学的创始人埃米尔·费舍尔（Emil Fischer）

1937年 Krebs（英）发现三羧酸循环，1953年获诺贝尔奖。 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。 弗朗西斯·克里克（Francis H. Crick） 詹姆斯·沃森（James D. Watson）

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。 Daniel Nathans Hamilton O. Smith Werner Arber 1969-1972, Arber(瑞士),Smith(美)与Nathans(美)在核酸限制酶的分离与应用方面做出突出贡献,1978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）用核酸限制性内切酶EcoR1，首次基因重组成功。 Paul Berg Herbert Boyer Stanley Cohen

2001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。

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。

1940 我国生物化学家刘思职发现抗体、抗原反应存在定量关系。

第四节 内容

动物学 植物学 生物学 微生物学 生物化学 化学 生物学

普通生化的内容分两大部分 静态生化和动态生化 静态生化主要研究生命物质的组成，结构，性质及功能。 动态生化又叫代谢生化，它研究生命物质的变化（即新陈代谢）过程及规律。 近年又有所谓“信息生化”，即是研究生物信息流动过程涉及的生物化学过程。其中遗传信息的流动过程是最受关注的，其次是细胞外的信息进入细胞，体外信息进入体内的流动。

生物化学的知识框架： 生物化学物质组成 1.蛋白质 2. 核酸 3.糖 4.脂类 5.酶 6.维生素

揭示生理、病理、药理、生物产品调控机理等等 细胞内的化学变化规律（新陈代谢） 8.能量代谢 9.脂类代谢 10.蛋白质代谢 11.核酸的代谢 12.核酸的合成 13.蛋白质的合成 14.物质代谢总论 揭示生理、病理、药理、生物产品调控机理等等 生存过程 揭示生命繁衍的分子本质 遗传过程 这些规律对于所有生物都是适用的！！！！

内容： 生物大分子的结构与功能：蛋白质、核酸化学、酶、维生素与微量元素 物质代谢：糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢，生物氧化、代谢调节 遗传信息的传递规律：DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成、基因表达调控、基因工程、基因组学

生物大分子基本特征 生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，所以又称为生物大分子。 生物信息大分子具有如下特征： （1）由结构小分子结构单元组成. （2）顺序排列。 （3）结构复杂：线性信息，三维信息

生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构单元分子按不同的排列组合，形成数量庞大，结构复杂的线性分子或环状分子。通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。

生物大分子的立体结构 生物大分子在线性或环状结构基础上，通过分子内或分子之间的基团（包括极性、非极性和带电荷基团）相互作用，可以进一步形成非常复杂的立体结构。例如盘绕成螺旋形，折叠成片层状。有的以线状存在，而有的则形成球状等。

第五节 生化魅力

生物化学与二十一世纪生命科学展望 1、   生物化学是二十一世纪生命科学的带头学科。 学科热点： 基因组学 蛋白质组学 克隆（组织、器官、个体）

2、   生物化学与农业 原始农业：采集与狩猎，游牧式 传统农业：原始的种植业，畜牧业 现代农业：化肥，农药；绿色革命（杂种优势），生物防治，分子育种，转基因植物 分子农业（工厂化农业）：离开土地，细胞水平甚至是分子水平的生化加工业，。

3、 生物化学与轻工业 发酵工业：抗生素、氨基酸。 食品工业饲料工业：酶，添加剂，香味剂，甜味剂 制革与造纸工业：酶法处理 3、   生物化学与轻工业 发酵工业：抗生素、氨基酸。 食品工业饲料工业：酶，添加剂，香味剂，甜味剂 制革与造纸工业：酶法处理 生物电子学：DNA储存器。 酶工程技术

4、   生物化学与医药 生化药物： 基因工程药物： 蛋白质工程药物 抗体工程药物：定向，低剂量 海洋生物技术药物

有用 所有生物学科都不是孤立的，而是相互联系、相互补充、相互渗透，其基础就是“生命的化学语言”。换而言之，生物化学是联系生物学科之间的桥梁。

有趣

第六节 学习方法

生物化学是研究生物分子的运动规律，但生命不是分子的堆砌，它是所有分子的协调运动的结果，所以生物化学也不是生命科学的全部，尤其在目前对生命本质的认识还极其有限，人们还不能通过对分子的运动重建生物体，对生命规律的认识还得从整体去认识。所以，要把生物化学中的现象，规律，代谢活动与细胞学，解剖学，形态学，生理学结合起来，把生物化学与整个生物学融为一体，这样才能学好生物学。 万能方法：理解＋记忆

本章作业： 1、生命物质与非生命物质相比有着怎样的不同？ 2、为什么说水是生命的介质？ 注：下周四上课前，学习委员收齐后交到讲桌上

教学参考书： 1.张曼夫.生物化学.北京：中国农业大学出版社,2002 2.王镜岩.生物化学（第3版）. 北京：高等教育出版社,1991 3.郑集.普通生物化学（第3版）. 北京：高等教育出版社,1998 4.黄卓烈,朱利泉. 生物化学. 北京：中国农业出版社,2004 5.罗纪盛.生物化学简明教程（第3版）. 北京：高等教育出版社,1999