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1、生物化学 Biochemistry课程安排总学时：56，总学分：3.5理论课：1-10周，40学时实验课：16学时课程类别：专业基础课考核方式：平时，实验，期末考试上课时间：周二1，2节（三阶南）周四1，2节（503阶）课程的目的与任务二十一世纪是生物学的世纪，本课程开课的目的是为了适应科学技术发展导致的现代生物学理论和技术在各个研究领域渗透的需要。特别是环境科学专业的学生，用生物技术和方法去解决污染环境的修复等领域的问题，都离不开生物学的基础知识和基本技能，而生物化学又是各生物学科的基础课。所以生物化学作为环境科学专业的一门专业基础课
2、是非常必要的。本课程的任务是通过课堂教学使学生掌握生物化学的基本概念和原理，生物催化剂—酶及其它生物大分子的特性，为将来从事有关方面的研究与应用打下一定基础。内容第1章绪论第2章细胞和生物膜第3章蛋白质第4章酶化学第5章核酸第6章生物氧化和生物能第7章代谢绪论1.1生物化学的涵义及研究内容1.2生物化学在环境保护中的应用1.3生物体的化学组成1.4生物分子之间的相互作用1.5生物体内的水1.1生物化学的涵义及研究内容生物化学的涵义：生物化学是生物学与化学交叉而产生的一个边缘学科，利用化学的理论和方法作为主要手段来研究生物的边缘学科，因此
3、又被称为生命的化学。生物化学是一门以生物体为研究对象，研究生命化学本质的科学。生物化学的研究内容：（1）研究构成生物机体各种物质（糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素等）的组成、结构、性质及生物学功能——静态生物化学（2）研究生物体内各种物质的化学变化、与外界进行物质和能量交换的规律，即物质代谢与能量代谢——称为动态生物化学。1.2生物化学在环境保护中的应用（1）海洋生态保护及水处理：利用生物修复技术（微生物催化降解有机污染物）消除海洋中的环境污染物，固定化微生物技术处理工业废水，固定化酶处理废水。利用海洋植物消除重金属污染：海洋中重金属离
4、子大多以极低的浓度存在于大量海水中，用传统的化学沉淀、氧化或还原反应、膜处理技术等方法去除，效果不理想而且成本高。一些藻类等水生植物能从环境中积累重金属离子。1.2生物化学在环境保护中的应用（2）环境监测：a.生物传感器测定BOD：传统方法测BOD需5天，而且操作复杂。从活性污泥、河水、土壤中分离环境中的微生物细胞，如细菌、酵母、真菌，作为识别元件，制成生物传感器，可在15min现场检测水的BOD。b.微生物传感器测环境中的SO2,NOx等c.生物传感器测定土壤环境中的农药和抗生素残留等1.3生物体的化学组成自然界所有生命体由三类物质组
5、成：水（2/3质量）生物分子（1/3）：糖、脂、核酸、蛋白质等生物大分子，维生素、辅酶、激素、核苷酸、氨基酸无机离子（1/100）：Ca,K,Na,Mg，Fe,Cu,Co,Mn,Zn等生物体内的元素分成4类：1.C,H,O,N四种元素，是组成生命体最基本的元素，占生物体总质量的99%以上。2.S,P,Cl,Ca,K,Na,Mg。组成生命体基本的元素。S是蛋白质的重要组成元素之一，P是核酸和ATP的基本组成元素，在生命遗传和生物能量转变中具有重要意义。Ca,K,Na,Mg是是生物体内存在的主要无机离子。3.Fe,Cu,Co,Mn,Zn。生
6、物体内存在的少量元素，作为酶的辅助成分。4.Al,As,B,Br,Cr,F,Ga,I,Mo,Se,Si,V.存在于某些生物组织内，生物体内存在的微量元素，功能未完全搞清。生物分子中常见的基团生物大分子（的基本特征） 糖、脂、核酸、蛋白质1.生物大分子都是由结构比较简单的小分子（结构单元）以某种方式连接而成。2.生物大分子都具有非常复杂的结构。3.构成生物大分子的结构单元大多数是手性分子。4.生物分子之间的相互作用和识别特性。生物大分子与普通小分子不同，生物大分子之间存在特殊的、专一性的相互作用，结果是导致分子之间的相互识别。生物分子的这
7、种特性是许多重要生理现象的分子基础，如抗原与抗体的结合，酶与底物的专一性作用等。生物大分子的结构单元（1）构成蛋白质的结构单元分子—20种氨基酸（2）构成核酸的结构单元分子—核苷酸（3）构成脂（脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物）的结构单元分子—甘油、脂肪酸、胆碱（4）构成糖（多羟基醛或多羟基酮）的结构单元分子—单糖20种氨基酸丙氨酰甘氨酰亮氨酸Ala－Gly－Leu(orAla•Gly•Leu)二肽:2个氨基酸三肽:3个氨基酸寡肽:少数几个氨基酸,数目未限定多肽:大量氨基酸蛋白质:≥50个氨基酸一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失
8、水形成的化合物称为肽。核苷酸RNA多聚核苷酸5’-ATGCA-3’磷酸二酯键葡萄糖单糖：简单的多羟基醛或多羟基酮，构成寡糖和多糖的基本单位。比如，核糖，脱氧核糖，葡萄糖，果糖等。寡糖：由2-10个单糖分子缩
