00第00章,绪论

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1、绪论生物化学（Biochemistry）即“生命的化学”是研究微生物、植物、动物及人类的化学组成和生命过程中的化学变化规律的一门科学。生物化学的分类：1．静态生物化学：2．动态生物化学：3．功能生物化学：因此，生物化学是一门边缘学科，也是生命科学领域重要的领头学科。一、生物化学的概念与任务二、生物化学发展历史1828年，在哥廷根大学任教的化学家弗里德利克·魏勒(FriedrickWöhler)在实验室里将氰氢铵(ammoniumcyanate)加热产生了尿素(urea)。19世纪末以前是叙述生物化

2、学阶段（一）尿素合成使“活力论”遭遇第一次打击加热NCONH4H2NCONH2(氰氢铵)(尿素)尤斯图斯·冯·李比希(JustusVonLiebig)在19世纪20年代提出了著名的“燃烧”学说——动物通过呼吸获取空气中的O2，氧化分解摄取的食物，产生水和CO2，并且释放热量，保持体温，维持活力。李比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要成分，并提出物质在生物体内可进行合成和分解两种化学过程。物质代谢(metabolism)的概念就这样产生了。（二）“燃烧”学说使“活力论”再次遭遇重创1830-184

3、2，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。既然生命活动是以化学反应为基础的，化学反应又是在何处进行的？1665年，马尔塞罗·马琵季（MarcelloMalpighi）发现红血球（细胞）。同年，罗伯特·胡克（RobertHooke）发现植物树皮细胞。1838年（有说1839年），马采斯·史雷登（MatthaisSchleiden）和泽奥多尔·史旺（TheodorSchwann）证明，细胞是植物的结构单

4、位。（三）细胞是生命体的基本结构单位史旺的学生鲁道夫·魏尔啸（RudolfVirchow）提出了细胞学说——“细胞由细胞产生”，“细胞是所有生命体的基本结构单位”，细胞就是进行化学反应的场所。细胞学说使有机化学与生物学（主要是生理学）结合，为生物化学的产生、发展奠定了基础。化学家恩斯特·霍普-席勒（ErnstHoppe-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）。1877年，霍普-席勒创立了德文《生理化

5、学杂志》（ZeitschriftfürPhysiologischeChemie）。这时，生物化学从生理学分出作为一门新的独立学科诞生。（四）血红蛋白赋予血液红色路易斯·巴斯德（LouisPasteur）首先证明，只有活的酵母细胞才能进行发酵。1833年，在巴黎一个糖厂工作的安塞尔莫·佩因（AnselmePayen）和简-弗朗修斯·泼骚兹（Jean-FrançoisPersoz）从麦芽中分离出一种可使淀粉转变为糖的可溶性物质，即淀粉酶（diastase，后来化学家又称之为amylase）。稍后几年，

6、细胞的发现人史旺又从胃液中分离出类似于如今胃蛋白酶的物质，并证明这种酶是由胃细胞产生的。（五）酶是化学反应的主宰1861年，莫里兹·特劳伯（MoritzTraube）等提出，是一种“可溶性催化剂”催化糖的“发酵”。1878年，威尔海姆·库奈（WilhelmKühne）首先引入“酶”（enzyme）的概念，用以描述能催化生物化学反应的“可溶性催化剂”。1897年，爱德尔德·布希奈（EduardBuchner）（诺贝尔奖，1907）和汉斯·布希奈（HansBuchner）两兄弟实验证明，无细胞的酵母提

7、取液仍可催化生醇发酵反应，使巴斯德关于“只有活的酵母细胞才能进行发酵”的认识前进了一步。20世纪初，生物化学之父埃米尔·费舍尔（EmilFischer）（诺贝尔奖，1902）首次证明蛋白质是由不同数量、种类的氨基酸组成的，并采用化学方法合成了几种由18个氨基酸残基组成的多肽，以这些合成多肽为底物，分析酶的催化活性，发现酶对底物有一定的选择性（特异性），验证了他早在1894年提出的酶催化作用的“锁-匙”学说。费舍尔测定底物化学结构的方法对20世纪生物化学研究一直产生极大影响。生物化学的创始人埃米尔·

8、费舍尔（EmilFischer）1890-1902，Fischer（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的“锁-匙”学说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔奖。在20世纪的头二、三十年，“酶的非蛋白质性质”一直束缚着人们的科学思维，是詹姆斯·萨姆奈（JamesBSumner）（诺贝尔奖，1946）解除了这一科学禁锢。1926年，萨姆奈第一个成功地制备了尿素酶（urease）结晶，并首次证明酶是蛋白质。（六）酶的化学本质是蛋白质约翰·诺尔瑟普（JohnH