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生物化学Biochemistry生物科学、生物技术专业生物化学？生物化学从分子层面阐述生命体的化学组成、物质代谢和能量代谢规律的学科。讲授内容讲授内容绪论第一章糖类第1章第二章脂类第2章第三章蛋白质化学第3、4、5、6、7章第四章酶学第8、9、10章第五章维生素与辅酶第11章第六章核酸化学第12、13、14、15章第七章激素第17章章内容教材第八章代谢总论第19、20章第九章生物氧化第24章第十章糖代谢第22、23、25、26章第十一章脂类代谢第28、29章第十二章蛋白质降解和氨基酸的代谢第30、31章第十三章核酸的降解和核苷酸代谢第33章第十四章蛋白质和核酸的生物合成第34、36、37、38章第十五章细胞代谢和基因表达的调节第39章章内容教材能够系统深入了解有关生物分子的结构、性质和生物学功能；掌握有关物质的主要代谢途径、调控及相互联系；掌握蛋白质、酶、核酸、糖等重要物质的分离、纯化和测定技术的原理及方法。目标课程特点及学习方法内容多、复杂而繁琐；理论性强、概念多且前后交错；课程特点学习方法课上认真听讲，做好笔记，课下要先弄懂老师课上内容，随时消化,千万不要堆积；课前要掌握上次课的思考题，理解的基础上必要的记忆及时总结归纳理论课程的考核方式平时成绩出勤率完成作业情况课堂提问特殊表现期末考试成绩教学参考书目生物化学（第三版）,王镜岩、朱圣庚等主编，北京：高等教育出版社，2002.9生物化学简明教材，聂剑初，高等教育出版社生物化学辅导与习题集（第三版），戴余军等，湖北长江出版集团生物化学习题集（修订第二版），张来群，李宏，谢丽涛．北京：科学出版社，2002.7基础生物化学题解（第二版），郭静成，滕晓月.北京：科学出版社，2002.2.相关书籍教学参考书绪论(Introduction)一、生物化学的定义二、研究内容、种类三、生物体的化学组成四、生物分子的相互作用五、生物化学研究的重大成就与发展趋势一、生物化学的定义生物化学（biochemistry或biologicalchemistry）即生命的化学，是一门研究生物体的化学组成、物质结构和功能、新陈代谢和调节的机理与规律、物质分析与制备方法的一门科学。生物化学是应用化学的理论和方法作为主要手段来研究生命现象，从而揭示生命的奥秘。核心：生命现象的化学本质1903年二、研究内容、种类（一）研究内容静态生物化学研究构成生物体的基本物质（糖类、脂类、蛋白质、核酸）及对体内的生物化学反应起催化和调节作用的酶、维生素和激素的结构、性质和功能。动态生物化学研究构成生物体的基本物质在生命活动过程中进行的化学变化，也就是新陈代谢及在代谢过程中能量的转换和调节规律。功能生物化学（机能生物化学）研究重要生命物质的结构与功能的关系，以及环境对机体代谢的影响，从分子水平来阐明生命现象的机制和规律。生物化学技术（应用于整个生物化学研究及生化工业生产实践中各种技术总称）研究生物体内物质的化学组成、结构以及在生命活动中各种化学物质代谢变化和调节、控制的实验原理方法。（二）研究种类植物生物化学、动物生物化学普通生物化学进化生物化学或比较生物化学生理化学微生物生化、医学生化、农业生化和工业生化等等(一）元素组成1主要生物元素：C、H、O、N、S、P碳氢是生物分子的主体元素氧氮硫磷构成官能团2.常量元素：K、Na、Ca、Mg、Cl、主要生物元素3.少量元素：Fe、Mn、Co、Cu、Zn4.微量元素：Al、As、B、Br、F、I、Ga、Se动物、植物、微生物的元素组成差别甚小。三、生物体的化学组成水无机盐生物分子:泛指生物体特有的各类分子，均为有机物。小分子：氨基酸、单糖、核苷酸、维生素、激素、辅酶等大分子：蛋白质、多糖、核酸、部分脂类复合大分子：（二）物质组成生物小分子和生物大分子的关系小分子大分子复合大分子单糖多糖糖蛋白氨基酸蛋白质糖脂核苷酸核酸脂蛋白脂类构件生物多聚物残基同聚物杂聚物(三）生物大分子的基本特征1.由构件分子（结构简单的小分子）聚合而成。2.都具有非常复杂的结构。3.作为信息分子的基础。4.生物分子之间的相互作用和识别特性。四、生物分子的相互作用和识别四、生物分子的相互作用和识别1.生物分子之间的作用力:（1）氢键(hydrogenbond)（2）正负离子之间的静电引力(saltbond)（3）疏水键（疏水作用力）：水介质中，球状蛋白质总是倾向于把疏水残基埋藏在分子内部，这一现象为疏水作用(hydrophobicinteraction)疏水作用力是由于疏水基团或者疏水侧链出自避开水的需要而被迫接近。在稳定蛋白质、核酸的高层次结构以及形成生物膜中发挥着主导作用。（4）范德华力非特异性原子间作用力，对生物多层次结构的形成和分子的相互识别与结合有重要意义。2.分子识别和超分子（1）分子识别：是指生物分子的选择性相互作用。（2）超分子：又称复合物，是生物分子相互作用和识别的一种特殊的中间过程，是许多生命现象的必需阶段。三、生物化学研究的重大成就与发展趋势1953年，DNA双螺旋结构模式1958年，分子遗传的中心法则1970年，基因工程方法的建立(限制性内切酶）1981年，发现有催化功能的RNA（Ribozyme）1990年，国际人类基因组计划启动1993年，P53被“Science”评为年度分子明星1996年，第一只克隆羊诞生1999年，干细胞的研究位列当年科技重大突破首位2002年，RNAi(RNAinterference)荣登重大科技突破榜首（一）重大成就DNA双螺旋结构模式2.0nm小沟大沟B－DNA分子生物学中的中心法则限制性内切酶基因工程方法的建立人类基因组计划大事记1990年10月，被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。1998年5月，一批科学家在美国罗克威尔组建Celera遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。10月23日，美国国家人类基因组研究所在美国《Science》杂志上发表声明说，人类基因组计划的全部测序工作将比原计划提前两年，即在2003年完成。1999年9月，中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3000万个碱基对。2000年4月末，我国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。2000年6月26日，各国科学家公布了人类基因组工作草图。P53p53基因是一种肿瘤抑制基因，定位于人类17号染色体短臂，编码p53磷蛋白p53磷蛋白的正常功能是调控细胞增殖，在白血病、骨肉瘤、肺癌和结直肠癌中有p53蛋白的突变和缺失大量实验表明，人体内约50%的肿瘤发生与P53的缺失，突变有关，也与P53蛋白与病毒蛋白的结合，导致P53蛋白失活有关。干细胞干细胞（stemcell）是一类既有自我更新能力，又有多分化潜能的细胞。干细胞的研究一方面可以揭示许多有关细胞生长和发育的基础理论难题；另一方面可望将其用于创伤修复，神经再生和抗衰老等临床医学研究（二）我国科学家对生物化学的贡献吴宪教授在世界上首先提出蛋白质变性理论。生物物理所的邹承鲁、梁栋才院士与上海生化所的王应莱、曹天钦等院士、北京大学化学系的刑其毅等教授1965年率先用化学方法合成了结晶牛胰岛素。1981年又采用有机合成和酶促合成相结合的方法，完成酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工合成。（三）21世纪的生物化学发展趋势首要任务:生物大分子结构与功能的关系核心内容:机体自身调控的分子机理必要方面:生化技术的创新与发明作业：生物化学的发展经历了几个阶段，都有哪些研究内容？生物大分子的特性？生物分子之间的相互作用力有哪些什么是分子识别？什么是超分子？我国科学家对生物化学的贡献？