二十一世纪——生命科学世纪.

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1 二十一世纪——生命科学世纪

2 生物化学 Biochemistry (供制药专业用) 南昌大学生命科学学院

3 通讯方式 毛 慧 玲 (MAO-Huiling) 教研室：生物技术系生化教研室 地 址： 理生楼A837、A838
信 QQ 号: 电 话：

4 生物化学

5 前言 绪论 第一章 糖类化学 第二章 脂类化学 第三章 蛋白质化学 第四章 酶 第五章 维生素和辅酶 第六章 核酸化学 第七章 生物氧化 第八章 糖代谢
第九章 脂代谢 第十章 氮代谢 第十一章 DNA的生物合成 第十二章 RNA的生物合成与加工 第十三章 蛋白质的生物合成 教 学 内 容

6 前言 绪 论 一、生物化学的概念和研究内容 二、生物化学与其他学科的关系 三、生物化学与二十一世纪生命科学展望 四、生物化学的发展史
【授课学时】:1学时 一、生物化学的概念和研究内容 二、生物化学与其他学科的关系 三、生物化学与二十一世纪生命科学展望 四、生物化学的发展史 五、生物化学的机遇与挑战 六、学习生物化学的方法

7 一、生物化学的概念及其研究对象 1、生物化学的概念 生物化学是研究生物体物质的化学组成和生命过程中物质的化学变化的一门科学。
生物化学是研究生命现象中的物质基础和化学变化的一门科学。 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。

8 一、生物化学的概念及其研究对象 2、生物化学的研究对象、内容 研究对象 生物有机体，包括病毒、微生物、动物、植物和人体。 研究内容
介绍生物体、特别是动物及人体内的物质组成、化学变化(代谢)及其调节，以及它们与机能的关系，从分子水平阐明生命现象的化学本质。

9 生物化学课程的授课内容 分为三大部分： 第一部分:静态生化，介绍生物物质，例如蛋白质、酶、核酸、糖和脂等分子的化学组成、性质、结构和功能；
第二部分:动态生化，物质代谢,涉及生物体的新陈代谢－物质代谢和能量代谢，学习生命物质的化学变化规律和能量变化规律。 第三部分:信息生化，描述生物体中的遗传信息流，即DNA的复制，转录（RNA合成），翻译（蛋白质合成）和基因调控。

10 二、生物化学与其他学科的关系 1、生物化学与化学的关系
19世纪以前，解决生化的问题主要由化学和生理学来完成。自20世纪初来，生物化学成为一门独立的科学。

11 二、生物化学与其他学科的关系 2、生物化学与生物科学的关系 1）、生物化学与生理学的关系 在生理学的基础上发展起来的 。
目的之一:通过生物体内的变化,认识生物体的生理机能，找出其化学依据。

12 二、生物化学与其他学科的关系 2、生物化学与生物科学的关系 2）、生物化学与微生物的关系
应用生物化学的原理和技术，研究微生物的生理活动、病毒的本质、免疫的化学程序、抗体的生成机制等。 此外，与细胞生物学（细胞内物质），遗传学（基因组、DNA检测）、胚胎学（胎儿）、组织学、分类学（高级分类学）等等，都有关。

13 二、生物化学与其他学科的关系 2、生物化学与生物科学的关系 3）、生物化学与其他学科的关系
生物化学是医学、农学（包括农、林、牧、渔等）、某些轻工业（制药、酿造、皮革、食品等）和营养、卫生等学科的基础，与人类的健康、工农业生产密切相关。

14 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 生物化学是二十一世纪生命科学的带头学科 生物化学与农业 生物化学与环保 生物化学与轻工业
生物化学与医药

15 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 生物化学是二十一世纪生命科学的带头学科 人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源

16 学科热点： 人口与粮食 能源与资源 健康与疾病 分子生物学理论的突破 生物技术的有效应用 新旧技术的有机结合 更加主动 更为有效 改造生物
创造生物 新兴产业 推动工，农，医 的 发 展 利用生物技术 学科热点： 基因组学 蛋白质组学 克隆（组织、器官、个体）

17 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 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，。 植物：光合作用 → 固定化细胞培养，叶绿体→光合 器。 动物：细胞培养。

18 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 生物化学与环保 环境污染：Pb，Gr，Hg 环境监控：生物传感（酶，细胞）和指示生物
生物净化：金属硫蛋白等金属结合蛋白

19 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 生物化学与轻工业 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
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

20 三、生物化学与二十一世纪 生命科学展望 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

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31 四、生物化学的发展史 生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 生物化学的发展史，总体上可分为三阶段 一、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。 二、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 三、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、繁殖等的分子机理

32 四、生物化学的发展史 近代生物化学发展史上的重大事件 1903年，Neuberg 首先使用“生物化学”一词
1937年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循环 获1953年诺贝尔生理学奖。 1944年，麦克劳德(Macleod)和麦卡蒂(Mc Carty)(美)证明DNA是遗传物质 1953年，沃森—克里克（Watson—Crick）确定DNA双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。 1955年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。 1965年，首次人工合成结晶牛胰岛素——中国

33 四、生物化学的发展史 近代生物化学发展史上的重大事件 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。 1984年，Bruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法，诺贝尔化学奖 。 1993年 ① Rechard J.Roberts(美)等，发现断裂基因 化学奖 ② Karg B. Mallis(美)发明PCR方法。 ③ Michaet Smith(加拿大)建立DNA合成用与定点诱变研究 1994年，Alfred G. Giillman（美）等，发现G蛋白及基因在细胞内信号转导的作用。

34 四、生物化学的发展史 近代生物化学发展史上的重大事件
1996年 Petr c. Doherty（美）等，发现T细胞对病毒感染细胞的识别和MHC(主要组织相容性复合体)限制。 诺贝尔生理医学奖 1997年 ① stanley B.prusiner(美)发现一中新型的致病因子——感染性蛋白颗粒“prion”（疯牛病） 诺贝尔生理医学奖 ② paul D.Boyer（美）等，说明ATP酶促成机制 诺贝尔化学奖 ③ Jens c. skon(丹麦)发现输送离子的Na+\K+___ATP酶。 1998年，ROLert F.furchgott（美国）等，发现NO是心血管系统的信号分子 诺贝尔生理医学奖 2000年，人类基因组计划完成

35 James Watson (23y) 丹麦 哥本哈根 Francis Crick (35y) 剑桥大学 Cavendish Lab.

36 五、 生物化学的机遇与挑战 机遇：理论基础雄厚 核酸和蛋白质研究方法和研究手段的突破 挑战：许多重大的理论问题没有解决： 光合作用 生物能学
重大疾病的基因表达与调控机制

37 六、学习《生物化学》的方法 一、生化课的重要性 二、如何学好生化课 三、本课程应掌握的内容 四、讲课方式 五、参考书

38 参 考 书 1、《生物化学》 王镜岩，沈同 2、《生物化学原理》 张楚富 3、《生物化学》 郑集 4、《生物化学简明教程》 张洪渊
参 考 书 1、《生物化学》　王镜岩，沈同 2、《生物化学原理》　张楚富 3、《生物化学》　郑集 4、《生物化学简明教程》　张洪渊 5、《生物化学系列丛书》　上海生化所 6、《Nature》英国，月刊 7、《Science》美国，月刊 8、《Cell》美国，月刊 9、《Biochemistry》美国，月刊

39 参 考 习 题 书 1、郭静成等编，基础生物化学题解，科学出版社，2002
参 考 习 题 书 1、郭静成等编，基础生物化学题解，科学出版社，2002 2、张来群，谢丽涛主编，生物化学习题集（第二版），科 学出版 社， 2003 3、陈均辉等编，生物化学习题解析（第二版），科学出版 社，2001 4、张楚富主编，生物化学解题指导与测验，高等教育出版社，2004 5、王延枝，李如亮编，生物化学学习指南 习题与解答，武汉大学出版 社，1998 6、刘曼西主编，生物化学学习指导与题解，华中科技大学出版社，2004 7、于自然，黄熙泰，李翠凤主编，生物化学习题及实验技术，化学工业 出版社，2003 8、姜招峰等译，[澳]P.W.库彻，G.B.罗尔斯顿 等著，生物化学（第二 版）（全美经典学习指导系列），科学出版社，2002 9 、毛慧玲，朱笃等,生物化学考研精解, 　科学出版社， 2007