生物化學與細胞

1、請做好請做好上課準備上課準備生生 物物 化化 學學主講老師汪琨浙江工業(yè)大學生物技術系88320741653693）汪汪 琨琨進入神奇的生物化學世界！進入神奇的生物化學世界！生環(huán)樓生環(huán)樓508理論課64學時實驗課32學時內(nèi)內(nèi) 容容學時分配學時分配緒論緒論 0.5第第1章章 生物化學與細胞生物化學與細胞 0.5第第2章章 氨基酸和肽氨基酸和肽3.5第第3章章 蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu) 4第第4章章 蛋白質(zhì)研究技術蛋白質(zhì)研究技術2第第5章章 酶酶 6第第6章章 維生素與輔酶維生素與輔酶 2第第7章章 糖糖4第第8章章 脂和生物膜脂和生物膜2第第9章章 核酸核酸4期中

2、考試期中考試2第第10章章 DNA的復制的復制4第第11章章 RNA的合成的合成4第第12章章 蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成2第第13章章 核酸研究技術核酸研究技術3第第14章章 代謝導論代謝導論 1第第15章章 糖酵解糖酵解2第第16章章 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán) 2第第17章章 糖原代謝、糖異生和乙醛酸循環(huán)糖原代謝、糖異生和乙醛酸循環(huán)2第第18章章 電子傳遞和氧化磷酸化電子傳遞和氧化磷酸化 4第第19章章 光合作用光合作用 自學自學第第20章章 脂代謝脂代謝 4第第21章章 氨基酸代謝氨基酸代謝4第第22章章 核苷酸代謝核苷酸代謝2第第23章章 激素與代謝調(diào)控激素與代謝調(diào)控2期末考試期末考試教教

3、材材v生物化學 主編 王希成等，清華大學出版社出版，2010年第三版參考書目參考書目v生物化學教程 主編 張洪淵 四川大學出版社v生物化學 主編 沈同 王鏡巖 高等教育出版社v生物化學導論 主編 Trudy Mckee，James R.Mckee （影印版）科學出版社v輔導答疑地點：生物調(diào)控團隊生環(huán)樓508v電話：88320741（Lab）http:/ 生物通生物通http:/www.bio- 生物引擎生物引擎http:/www.bio- 生物橋生物橋http:/www.bio- 生物軟件網(wǎng)生物軟件網(wǎng)http:/ 生物谷生物谷http:/ 中國色譜網(wǎng)中國色譜網(wǎng)http:/ = （60% + 2

4、0% 60% + 20% + 10%10% + 10% + 10% ） 期末考試成績占總評期末考試成績占總評60%60%； 期中考試成績占總評期中考試成績占總評20%20% 小論文成績占總評小論文成績占總評10% 10% 平時成績占總評平時成績占總評10%10%（提問（提問 + + 表現(xiàn)表現(xiàn) + + 作業(yè)）作業(yè)） 歷屆情況歷屆情況 補考補考 重修重修 總評總評90以上以上 考研平均成績考研平均成績 生工生工98級級 25% 15% 14% 82分（百分制）分（百分制） 生工生工99級級 22% 12% 15% 117（150分制）分制） 生工生工00級級 21% 8% 13% 藥劑藥劑08級級

5、 17% 12% 3%內(nèi)容分布：內(nèi)容分布：的生物化學從教材上通常分為上下兩冊。的生物化學從教材上通常分為上下兩冊。上冊：生物分子包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸、酶等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能，很少涉及其變化，上冊：生物分子包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸、酶等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能，很少涉及其變化，稱為靜態(tài)生化，如稱為靜態(tài)生化，如DNADNA結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 下冊：生物分子的來龍去脈，即合成與下冊：生物分子的來龍去脈，即合成與 分解，叫動態(tài)生化，如分解，叫動態(tài)生化，如DNADNA的復制的復制。 一、課程的重要性一、課程的重要性1 1、生物化學的特點、生物化學的特點內(nèi)容分布：內(nèi)容分布：現(xiàn)在現(xiàn)在的生物化學教材只有的生物化學教材

6、只有1 1冊。冊。上半冊：生物分子包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能，甚少涉及其變化，稱上半冊：生物分子包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能，甚少涉及其變化，稱靜態(tài)生化，如，如DNADNA結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 下半冊：這些生物分子的來龍去脈，下半冊：這些生物分子的來龍去脈， 即合成與分解，叫即合成與分解，叫動態(tài)生化， 如如DNADNA的復制的復制。 特點：特點：概念性、描述性的內(nèi)容居多，概念性、描述性的內(nèi)容居多，少有推導性或計算性的內(nèi)容，少有推導性或計算性的內(nèi)容，不同于理科而更近似于文科，不同于理科而更近似于文科，記憶的東西多，記憶的東西多，女生常常比男生學得好，女生常常比男生學得好

7、，巧妙記憶巧妙記憶成為學好生化的一個重要方法。成為學好生化的一個重要方法。國際形勢國際形勢美國的著名大學美國的著名大學（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯頓等）（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯頓等）文理皆必修生化。文理皆必修生化。2. 2. 國內(nèi)外形勢國內(nèi)外形勢人類基因組計劃人類基因組計劃(human genome project, HGP) (human genome project, HGP) ：2020世紀的三個計劃：世紀的三個計劃：曼哈頓原子彈計劃（曼哈頓原子彈計劃（1942-19451942-1945） 、阿波羅登月計劃（阿波羅登月計劃（1961-19721961-1972） 、人類基因組計劃（

8、人類基因組計劃（1990-20001990-2000）：預防治療遺傳疾病、破解人類遺傳密碼具有里程碑式的意義 ，人類，人類2323對對染色體（染色體（2323對對DNADNA分子）測序，分子）測序，2 2萬多基因，大腸桿菌萬多基因，大腸桿菌0.80.8萬個基因，基因改造（治?。┑?。萬個基因，基因改造（治病）等。諾貝爾獎（諾貝爾獎（20082008年達年達168168萬美元，最高榮譽）分布：萬美元，最高榮譽）分布：化學，醫(yī)學生理學領域獨占鰲頭，化學，醫(yī)學生理學領域獨占鰲頭，例如，蛋白質(zhì)的螺旋和折迭（化學）、例如，蛋白質(zhì)的螺旋和折迭（化學）、G G蛋白、蛋白、 第二信使學說的三代科學家三次獲獎；第

9、二信使學說的三代科學家三次獲獎； 光合作用機制；光合作用機制； 核酸領域（復制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、核酸領域（復制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNARNA 復制等中心法則中的內(nèi)容）。復制等中心法則中的內(nèi)容）。 國內(nèi)形勢國內(nèi)形勢 喜憂參半喜憂參半悲者悲者，生物學越來越不受中學重視；生物學越來越不受中學重視； 生化還是一門非常專業(yè)的學科未普及；生化還是一門非常專業(yè)的學科未普及； 目前生化專業(yè)是重點大學的熱門，但目標是出國（眾多同學）；目前生化專業(yè)是重點大學的熱門，但目標是出國（眾多同學）； 我國的生化工業(yè)遠遠落后于日本和歐美列強，給畢業(yè)生就業(yè)帶來了困難。我國的生化工業(yè)遠遠落后于日本和歐美列強，給畢業(yè)生就業(yè)帶來了困難

10、。喜者，喜者，許多勇者看到了生化的光輝前景，許多勇者看到了生化的光輝前景， 搶灘這塊寶地，生化工業(yè)在艱難的條件下起步搶灘這塊寶地，生化工業(yè)在艱難的條件下起步 并有蓬勃發(fā)展之勢。并有蓬勃發(fā)展之勢?，F(xiàn)狀現(xiàn)狀發(fā)展方向發(fā)展方向 近代生物化學主要是在分子近代生物化學主要是在分子 水平上研究生物體化學本質(zhì)水平上研究生物體化學本質(zhì) 及其在生命活動過程中的化及其在生命活動過程中的化 學變化規(guī)律學變化規(guī)律 3 3、生物化學的現(xiàn)狀及其發(fā)展、生物化學的現(xiàn)狀及其發(fā)展生物化學的研究生物化學的研究范疇范疇（一）生物體的組成物質(zhì)（一）生物體的組成物質(zhì)復雜性復雜性 組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)構(gòu)復雜。組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)

11、構(gòu)復雜。規(guī)律性規(guī)律性 元素元素構(gòu)件小分子構(gòu)件小分子聚合物（生物大分子）；聚合物（生物大分子）； 結(jié)構(gòu)與功能相適應。結(jié)構(gòu)與功能相適應。（二）物質(zhì)和能量代謝（二）物質(zhì)和能量代謝復雜性復雜性多步化學反應構(gòu)成代謝途徑；多步化學反應構(gòu)成代謝途徑；多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；物質(zhì)代謝和能量代謝相互交物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織；織； 調(diào)節(jié)控制有條不紊。調(diào)節(jié)控制有條不紊。 規(guī)律性規(guī)律性反應類型不多；反應類型不多；反應機理符合有機化學理論；反應機理符合有機化學理論；調(diào)節(jié)控制與生物學功能相適調(diào)節(jié)控制與生物學功能相適應。應。 （三）信息分子的生物合成（三）信息分子的生物合成復雜性復雜性合成過

12、程復雜；合成過程復雜；調(diào)節(jié)控制復雜；調(diào)節(jié)控制復雜；與生命現(xiàn)象的關系復雜。與生命現(xiàn)象的關系復雜。規(guī)律性規(guī)律性遺傳密碼已經(jīng)破譯；遺傳密碼已經(jīng)破譯； 基基因表達的基本過程已經(jīng)清楚；因表達的基本過程已經(jīng)清楚；生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關系逐漸明晰；系逐漸明晰；研究方法日新月異。研究方法日新月異。生物化學是各門生物科學的生物化學是各門生物科學的基礎基礎，特別是，特別是等各科的基礎，在分子生物學中占有特別重要的位置。等各科的基礎，在分子生物學中占有特別重要的位置。 生物化學又是生物化學又是（包括農(nóng)、林、牧、漁等）、某些（包括農(nóng)、林、牧、漁等）、某些（如制藥、釀造、皮（如制藥、釀造、皮革

13、、食品等）和革、食品等）和等科目的等科目的基礎基礎，與人類健康，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有密切關系。，與人類健康，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有密切關系。 公共營養(yǎng)師公共營養(yǎng)師/國家執(zhí)業(yè)藥師國家執(zhí)業(yè)藥師/ 4 4、生物化學在生物科學中的地位及其在工農(nóng)業(yè)、生物化學在生物科學中的地位及其在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用生產(chǎn)中的作用 1897年年 Buchner 發(fā)現(xiàn)酵母細胞質(zhì)能使糖發(fā)酵發(fā)現(xiàn)酵母細胞質(zhì)能使糖發(fā)酵1902年年 Fischer 肽鍵理論肽鍵理論1926年年 Sumner結(jié)晶得到了脲酶結(jié)晶得到了脲酶,證明酶就是蛋白質(zhì)證明酶就是蛋白質(zhì)1935年年 Schneider將同位素應用于代謝的研究將同位素應用于代謝的研究 1944年年

14、 Avery等人證明遺傳信息在核酸上等人證明遺傳信息在核酸上 1953年年 Sanger的胰島素氨基酸序列測定的胰島素氨基酸序列測定 Waston-Click提出提出DNA 雙螺旋模型雙螺旋模型 1958年年 Perutz等解明肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)等解明肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu) 1970年年 發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了DNA限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 1972年年 DNA重組技術的建立重組技術的建立 1978年年 DNA雙脫氧測序法的成功雙脫氧測序法的成功 1990年年 人類基因組計劃的實施人類基因組計劃的實施,2003年完成，進入后基因組時代年完成，進入后基因組時代5 5、生物化學重大發(fā)展年代表、生物化學重大發(fā)展年

15、代表發(fā)展中的生物化學發(fā)展中的生物化學現(xiàn)代生物化學現(xiàn)代生物化學思維宛如一座大廈，概念是這座大廈的一磚一瓦。由概念和概念構(gòu)成判斷，由判斷和判斷構(gòu)成推理，由推理和推理構(gòu)成論證。有了許許多多論證組成了一個人的思想體系，構(gòu)建了思維的大廈。 一組比較數(shù)據(jù)一組比較數(shù)據(jù)北京大學北京大學 140節(jié)生化課節(jié)生化課 （80節(jié)理論，節(jié)理論，60節(jié)實驗）節(jié)實驗）浙江大學浙江大學 138節(jié)生化課節(jié)生化課 （90節(jié)理論，節(jié)理論，48節(jié)實驗）節(jié)實驗）四川大學四川大學 160節(jié)生化課節(jié)生化課 （100節(jié)理論，節(jié)理論，60節(jié)實驗）節(jié)實驗）清華大學清華大學 64節(jié)理論課節(jié)理論課浙江工業(yè)大學浙江工業(yè)大學 96節(jié)生化課（節(jié)生化課（64

16、節(jié)理論，節(jié)理論，32節(jié)實驗）節(jié)實驗） 80節(jié)生化課（節(jié)生化課（48節(jié)理論，節(jié)理論，32節(jié)實驗）節(jié)實驗） 32節(jié)生化課節(jié)生化課 二、國內(nèi)外生化課比較二、國內(nèi)外生化課比較生物化學是生環(huán)、藥學院最重要的課程！生物化學是生環(huán)、藥學院最重要的課程！ （課時多（課時多, ,以及考研跑不掉?。┮约翱佳信懿坏簦。┙虒W組人多勢眾！教學組人多勢眾！為使生化課變得興趣盎然而不是枯燥無味，全力以赴，完為使生化課變得興趣盎然而不是枯燥無味，全力以赴，完成大綱規(guī)定的內(nèi)容，并注意理論和實踐、經(jīng)典與前沿的融成大綱規(guī)定的內(nèi)容，并注意理論和實踐、經(jīng)典與前沿的融合。合。三、教師備課三、教師備課學習未動，興趣先行！自我學習，自我培養(yǎng)

17、！瀏覽式的預習（基本困難）瀏覽式的預習（基本困難）認真的聽課（省時省力）認真的聽課（省時省力）課后整理筆記（歸納總結(jié)）課后整理筆記（歸納總結(jié)）擇重記憶（注意方法）擇重記憶（注意方法）持久戰(zhàn)（學會自我激勵）持久戰(zhàn)（學會自我激勵）四、學生學習四、學生學習竅門：饑餓法；吃一點糖（原因，腦血糖）；竅門：饑餓法；吃一點糖（原因，腦血糖）； 站立聽課（腎上腺，恐怖電影）。站立聽課（腎上腺，恐怖電影）。 發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題 分析問題分析問題 化簡問題化簡問題 解決問題解決問題思維宛如一座大廈，概念是這座大廈的一磚一瓦。由概念和概念構(gòu)成判斷，由判斷和判斷構(gòu)成推理，由推理和推理構(gòu)成論證。有了許許多多論證組成了一個

18、人的思想體系，構(gòu)建了思維的大廈。第一章 生物化學與細胞Chapter1Chapter1 一、生物分子一、生物分子u（一）蛋白質(zhì)u（二）多糖u（三）核酸u（四）脂 二二、生物化學反應生物化學反應u（一）核酸的分類u（二）核酸的分布 三三、細胞、細胞（重點、難點）（重點、難點）u（一）細胞的分子組織層次u（二）原核細胞u（三）真核細胞u1. 細胞核u2. 線粒體u3. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)u4. 葉綠體u5. 其他細胞器和細胞組成l生物化學生物化學 定義： 研究生命中的分子和化學反應的學科， 簡言之，用化學的原理和語言在分子水平上解釋生命現(xiàn)象的一門學科。 生物化學的基本原理對所有生物體都是通用的復雜的生命都由簡

19、單的元素組成復雜的生命都由簡單的元素組成 糖,脂類由C, H, O組成由C, H, O, N, S組成由C, H, O, N, S, P組成蛋白質(zhì)核酸磷脂規(guī)律規(guī)律原子C, H, O, N S, P小分子氨基酸，核苷酸氨基酸，核苷酸單糖，脂肪酸，單糖，脂肪酸，生物大分子蛋白質(zhì)，核酸蛋白質(zhì)，核酸糖類，脂類糖類，脂類細胞動植物細胞動植物細胞單細胞單細胞 1.1 1.1 生物分子生物分子 1.2 1.2 生物化學反應生物化學反應 1.3 1.3 細胞細胞 1.1 1.1 生物分子生物分子生物大分子生物大分子構(gòu)件分子（單體）構(gòu)件分子（單體）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸核酸核酸核苷酸核苷酸脂肪脂肪脂肪酸等脂肪

20、酸等糖類糖類各類單糖各類單糖生物大分子生物大分子構(gòu)件分子（單體）構(gòu)件分子（單體）殘基殘基常見反應官能團常見反應官能團 P2圖圖1.1常見的有機化合物常見的有機化合物 P3圖圖1.2圖圖1.2 組氨酸、腎上腺素和乙酰輔酶組氨酸、腎上腺素和乙酰輔酶A中的官能團中的官能團常見化學鍵常見化學鍵1.2 1.2 生物化學反應生物化學反應1.3 1.3 細胞細胞 溶酶體lysosome 過氧化物酶體peroxisome 等元素前體代謝物構(gòu)件分子生物大分子超大分子組裝體細胞器（真核細胞）細胞C, H, O, N, P, SH2O, CO2, NH3丙酮酸、檸檬酸、蘋果酸氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂核糖體、膜、染色質(zhì)、微管細胞核、線粒體、葉綠體細胞細胞的分的分子組子組織層織層次次名詞解釋名詞解釋 構(gòu)件分子 殘基 代謝物 細胞器思考題思考題 1.1.哪種細胞器能夠產(chǎn)生巨大的能量？ 2.2.如果一位科學家聲明在細菌中發(fā)現(xiàn)了線粒體，這是否合理？ 3.3.植物細胞壁和微生物細胞壁組成有什么區(qū)別？ 4.4.假設在直徑為1m1m的球菌內(nèi)的葡萄糖濃度為1mmo/L1mmo/L，計算細胞中含有多少個葡萄糖分