《生物化学教学课件》第一章 绪论.ppt

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1、生物化学第一章绪论一．生物化学（Biochemistry）的概念生物化学是生命的化学。它是以物理、化学与生物学的近现代技术去研究生物体内物质的组成、结构及其性质，研究物质在生物体内发生的化学变化及其相互关系，以及研究这些物质的结构和变化与生物的生理机能之间的关系的科学。生物化学用化学的观点去研究生物体，从化学的角度去理解生命现象，去探索和解释生命活动的规律。它是介于化学与生物学之间的一个边缘学科。其研究对象是生物。化学生物学生物化学生物化学（Biochemistry）：研究生命现象的化学本质的科学。新陈代谢是生

2、命体（有生命的物体）的一个最明显的特征，而非生命体（无生命的物体）则没有新陈代谢。生命体与非生命体之间的关系密切——生命体与非生命体之间可以互相转变。生物体内的主要元素有C、H、O、N、P、S、Cl、Na、K、Mg等。微量元素有Fe、Cu、Ca、Mo、Mn、Co、Si、I、Al等。象自然界中的水、CO2、N2、O2、NH3、碳化合物、金属离子即无生命，属于非生命体。当它们以各种方式进入生命体后，可经一系列代谢转变为生命体的组成部分，即非生命的物质变成生命的物质，非生命体变成生命体了。而在生命体衰老、死亡后，生命

3、体就又变成非生命体，生命的物质又变成非生命的物质。生物体内的有机物质主要有蛋白质、核酸、糖、脂肪、维生素、有机酸、激素等。蛋白质、核酸、糖、脂统称为生物大分子（biomacromolecule）。二．生物化学发展的历史阶段（一）静态生物化学（有机生物化学）指19世纪末以前的生物化学。此阶段的生物化学问题主要从如下方面进行研究。1．医学和生理学通过对血、尿和组织的化学成分进行分析来满足疾病诊断的需要。2.有机化学主要是对生物机体之组成物质的成份、结构、性质、含量、分布进行研究。此时期的研究工作，远远不能了解生命的

4、奥秘，不能满足实践的需要，但是进一步研究生命现象的基础。（二）动态生物化学（代谢生物化学）指20世纪初至20世纪中叶的生物化学。在以上研究的基础上，利用离体器官、组织切片、组织匀浆及精制的纯酶等方法，研究生物体内各种组成物质的代谢变化及其相互关系，研究生物活性物质（酶、维生素、激素）在代谢变化中的作用。此阶段以研究代谢为主，解决了实践中的不少问题，但对生化反应与生理机能之间的关系还没给以足够的重视。（三）机能生物化学（功能生物化学）指20世纪中叶至今的生物化学。在动态生物化学的基础上，结合了生理机能，并注意

5、到了环境对机体代谢的影响。一般说来，细胞形成组织，进而组成器官，进而组成个体。在细胞内，各生物（大）分子组织体内物质代谢的变化过程。所以，应从一个完整的有机体的角度去研究体内的物质及其化学变化，具体来说就是研究生物分子、亚细胞、细胞、组织和器官的结构与功能的关系。此即今日生物化学之主要任务。这三个阶段是人类对生物化学认识的发展，也是现在人类在生物化学研究工作中的三个研究层次。目前的生物化学研究也仍然从这三个层次来进行。附：生物化学发展史中的若干大事1780s，AntoineLavoisier(French)：认

6、为动物的呼吸有如蜡烛燃烧，都需要O2。这成为生物化学中生物氧化和能量代谢的发展基础。1810s-1830s，从动物和植物中分离出一种重要物质，由C、H、O和N等组成。1838年，正式使用“蛋白质”一词，意思是“重要的物质”。1850s-1890s，糖类、脂类、核酸被人们认识。1870s，“biochemistry”一词形成。1890s，Buchner(German)：酵母提取液可使蔗糖发酵成酒精！酶从活细胞中提取出来后仍具有功能！推翻了“活力论”。1920s-1930s，JamesSumner：酶是蛋白质。19

7、40s-1950s，AveryandHershey：DNA是遗传信息的载体。1950s，Franklin,WatsonandCrick：DNA是双螺旋结构。1960s，Nirenberg：遗传密码的破译。1980s，Cech：RNA具有催化活性（核酶）。三．生物化学的发展与其它学科的关系（一）生物化学这门学科自产生之日起就与其它学科相联系19世纪末20世纪初，它发展为一门独立的学科，即表明它本身具有独特的研究对象和研究方法。尽管如此，它仍然与生理学、有机化学、分析化学、物理化学等学科密切相关。化学有机化学物理化

8、学无机化学分析化学高分子化学动物学生物学植物学微生物学物理化学的作用物理化学主要从理论上探讨物质结构与其性能之间的关系，化学反应的可能性、反应速度与反应限度，反应机理以及反应过程中的能量变化关系等，是整个化学学科的理论基础。目前的研究表明，生物分子间的相互作用也遵循各种物理化学规律的，即这一套基本化学定律也支配着各种生物分子的性质、机能和相互作用。总之，物理化学的各分支的理论可以阐明生