高等生物化学绪论课件

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1、高级生物化学广西工学院生物与化学工程系生物化工硕士研究生课程李军生绪论主要内容:介绍生物化学的概念、研究内容、学科发展历史和前景及其与其它科学的关系。对本课程的内容、进度和要求作具体安排。返回生物学基础研究的特征和动向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。当前生物学基础研究的特征和动向可归结成6个方面。生物学基础研究的特征和动向1、生命科学的主导力量—生物化学和分

2、子生物学2、生命科学的研究模式—集约型、合作型3、生命科学的思维方式—整体性、复杂性、综合性4、生命科学的研究技术—越来越依赖高新技术5、生命科学的交叉研究—多领域多学科交叉的新阶段6、生命科学的投入产出—基础研究和应用紧密结合生物化学的概念是一门运用化学的原理、技术和方法，也结合其它学科的原理与技术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，即，研究生命现象的科学，也就是生命的化学。神秘的生物分子1．化学元素组成：现在地球上已知的绝大多数元素在生物体中均有发现，不外乎C、H、O、N、S、P……等。从表面上看，生物体的元素组成并没有什么特殊之处。2.分子组成：

3、水分、无机盐、碳氢化合物等，其中碳氢化合物包括核酸、蛋白质（酶）、糖类、脂类、维生素、激素等等（特别指出：传统意义上，酶是指具有催化功能的蛋白质，但是现在发现一些核酸也具有催化功能，人们把它叫做核酶）。如果从这些分子的物理化学性质上看，与普通有机合成反应制备的物质相比较，它们也没有什么特别之处。3.自我识别：许多生物大分子具有自我识别能力。不是自己的成分，特别是生物大分子，生物体会自动排斥。例如，外源蛋白质直接进入人体或血液，就会出现过敏反应、器官移植常出现免疫排斥反应。4.信息组成：虽然构成生物体的化学元素和分子没有什么特殊，但是恰是这看似普通简单的生物体却表现出各种各样的

4、特有的性状和功能，能不断进行新陈代谢、自我更新、自我复制或繁殖。这说明生物分子存在有信息流！！！5.一些生物分子还表现出“自私性”和“侵略性”。例如病毒。现代分子生物学的研究成果表明：生物体的遗传信息储存在核酸分子之中；根据储存在核酸中的遗传基因的指令，核酸本身进行复制或指导蛋白质（酶）的合成；生物体中其他许多有机分子都是由相应的酶催化合成，因此，生物体体内的各种有机分子的种类和含量都是有比例的，不会多和少，否则就会出现病症。例如：人体的谷丙转氨酶的含量提高意味着人的肝功能不正常，甲状腺素含量增高意味着甲抗病发生、缺碘就可能引起新陈代谢水平降低等等。从人和生物的本性来看，都具

5、有“自私性”和“侵略性”的属性。生物体具有不断吸取周围环境中有用的成分同化成自己的成分，将自己分解的废物排除体外，发展和繁殖自己，同时为了生存又将他人或生物或环境破坏、消灭、侵占等。6．什么是生命：恩格思在19世纪就指出：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新（蛋白体就是生物体）。现在应该补充为“由核酸、蛋白质等生物分子构成的有机体，在这一基础之上进一步构成细胞、细胞群、生物个体、生物群、生物，它们统称为生命。这说明生物分子与普通的有机分子是完全不同的，而且生物体是由多种生物分子、多个细胞器体系（细胞）、多细胞体系（器官）、

6、多器官体系（生物体）构成的庞大繁杂、千变万化但有序、有组织、有控制的有机体系。生物化学的研究内容1.生物体物质的化学组成、结构、性质和功能2.生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调控3.生物体的信息代谢4.运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、环境保护等服务，开拓富有经济价值的生物资源（酶制剂、药品、食品添加剂、杀虫剂……）分子生物学概念及研究内容广义:研究蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能，也就是从分子水平阐明生命现象和生物学规律。狭义:偏重于核酸(或基因)的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，也涉及这些过程中有关的蛋白质和酶的结构与

7、功能的研究。生物化学的发展1静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前）2动态生物化学时期（二十世纪前半叶）3机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五十年代以后）当今生物学的发展方向当今生物学的发展可谓突飞猛进，日新月异。现代生物学有两个主要发展方向：器官分子水平亚细胞组织系统个体水平种群群落生态系统生物圈←←←←←→→→→微观方向←经典生物学→宏观方向（形态、解剖、分类）生物化学研究的主要内容生物大分子及其结构与功能关系新陈代谢及调控••生物体的物质组成遗传信息的储存、传递、表达和调控﹜静态生物化学﹜动态