生物化学-第0章 绪论.pdf

生物化学绪论7一、生物化学的涵义生物化学是用统一的化学术语来解释生命的 多种形式,它在分子水平探讨生命的本质。现代生物化学定义：研究生物分子，特别是 生物大分子相互作用，相互影响以表现生命 活动现象原理的科学。7二、生物化学研究的内容(1)生物体的化学组成，生物大分子的结构、性质与功能及其与生命现象之间的关系。(2)生命过程中物质代谢和能量代谢规律及 调节(即新陈代谢及调节)(3)基因信息传递及调控三、生物化学的发展简史1、初级阶段：18世纪中叶至20世纪初是生物化 学的初级阶段。主要研究生物体的化学组成。期间的重要贡献：（1）对糖类、脂类及氨基酸的性质进行了较为系统的研究。（2）发现了核酸。（3）化学合成了简单的多肽。（4）酵母发酵过程中“可溶性催化剂”的发现，奠 定了酶学的基础。32、发展阶段：从二十世纪开始生物化学进入了蓬勃发展阶段 期间的重要贡献：（1）营养学方面：发现了人类必需氨基酸、必需脂肪 酸及多种维生素。（2）内分泌学方面：发现了多种激素，并将其分离、合成。（3）在酶学方面：酶结晶获得成功。第一个被分离提 出的酶是胭酶，并被证明它的化学本质是蛋白质。（4）在物质代谢方面：由于化学分析及同位素示踪技 术的发展与应用对生物体内主要物质的代谢途径已基本，确定。3-,-3、,分子生物学的崛起与发展：二十世纪下叶以来,生物化学发展的显著特征是分子生物学的崛起。期间的研究重点及成果：(1)物质代谢途径的研究继续发展，并重点进入 代谢调节与合成代谢的研究。(2)细胞内两类重要的生物大分子一一蛋白质与 核酸，成为研究的焦点。例如：50年代初期发现了蛋白质a-螺旋的二 级结构形式；完成了胰岛素的氨基酸全序列的分 析；Watson和Crick于1953年提出DNA双螺旋结构J(3)提出了遗传信息传递的中心法则，破译了 RNA分子中的遗传密码等。(4)70年代重组DNA技术的建立不仅促进了对基 因调控机制的研究，而且使人们主动改造生物体成为可能。OOO7我体DNA 体DN，密切|的切O产重组旗粒,色体51 1转工且质粒重组DNA技术示意受体细胞7（一DNA重组技 术也称为基 因克隆或分 子克隆。最 终目的是把 一个生物体 中的遗传信 息（DNA）转入另一个 生物体。、丁、I、生化实验技术1、超速离心技术2、电泳技术的应用3、层析技术的应用4、同位素标记追踪技术的应用5、各种工具酶的发现与应用，为DNA重组 技术奠定了基础。离心技术1、基本原理悬浮在液体介质中的不同密度，大小或形状 的颗粒会以不同速度在离心场中沉降。2、离心技术的主要作用(1)制备性离心J差速离心法j密度梯度离心法相对分子质量的测定(2)分析性离心Y生物大分子纯度的测定检测生物大分子的溶液构象差速离心法:在密度均 一的介质中由 低速到高速逐 级离心，用于 分离不同大小 的细胞和细胞 器。J密度梯度离心法:用一定的介质 在离心管内形成一 连续或不连续的密 度梯度，将细胞混 悬液或匀浆置于介 质的顶部，通过重 力或离心力的作用 使细胞分层、分离。密度梯度离心常用 的介质为氯化铀，蔗糖和多聚蔗糖。患心电泳技术1、基本原理主要根据生物大分子的形状，大小及所带净电荷的种类及 多少不同而在直流电场中对它们进行分离2、电泳技术在生化中的主要用途分离各种有机物和无机盐分析某种物质纯度分子量的测定（SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳）等电点的测定等（等电聚焦电泳）|蛋白质（pl=?）1 3 5 7 9 11人一 层析技术、基本原理层析条是利用不同物质理化性质的差异（如溶解度,分子大小，带电情况，亲和力大小等）而建立起来的技 术。所有的层析系统都由两个相组成：一是固定相，另 一是流动相。分配层析一纸层析、薄层层析等凝胶层析离子交换层析亲和层析2、层析技术应用凝胶层析的应用脱盐用于分离提纯测定生物大分子的分子量高分子溶液的浓缩：通常将稀的高分子溶液投入到SephadexG-25或50干 胶中，这时水分和低分子量的物质就会进入凝胶粒子内 部的孔隙中，而高分子物质则排阻在凝胶颗粒之外，再 经离心或过滤，将溶胀的凝胶分离出去，就得到了浓缩 的高分子溶液。离子交换层析的应用(1)用于分离氨基酸、多肽、蛋白质、核酸、核昔酸 及其它带电荷的生物分子。(2)谷氨酸生产中用于谷氨酸稀溶液的浓缩等。亲和层析应用(1)可用于纯化生物大分子(2)稀溶液的浓缩等。亲和层析应用具有局限性具有专一亲和力的生物分子对主要有：抗原与抗体、DNA与互补DNA或RNA、酶与它的底物或 竞争性抑制剂、激素(或药物)与它们的受体、维生素 和它的特异结合蛋白、糖蛋白与它相应的植物凝集素等。表：重组DNA技术中常用工具酶酶功能 J限制性核酸内切酶识别特异序列，切割DNADNA连接酶催化DNA中相邻的5，磷酸基和3，羟基 末端之间形成磷酸二酯键，使DNA切口 封合或使两个DNA分子或片段连接DNA聚合酶I1）合成双链cDNA的第二条链；2）缺口平移制作高比活探针3）DNA序列分析 4）填补3,末端反转录酶1）合成cDNA 2）替代DNA聚合酶I进行 填补、标记或DNA序列分析多聚核甘酸激酶催化多聚核昔酸5，羟基末端磷酸化、或标记探针末端转移酶在3，羟基末端进行同质多聚物加尾碱性磷酸酶切除末端磷酸基五、如何学好生物化学1.培养兴趣，让自己喜欢上这门课。2.阅读教材及课外读物，及时发现问题，问3.理解记忆、及时复习、归纳总结、适做 习题、注重实验、联系实际考核方式：闭卷考试参考用书：生物化学第一版王永敏等生物化学第三版王镜岩等生物化学原理第二版杨荣武食品生物化学第一版王淼等生物化学第一版金凤燮生物化学第四版张丽萍 杨建雄等生物化学第一版魏述众JY生物是极其多样 的。就外表和功能而 言，鸟类和兽类、树 木、青草以及微生物 差异极大。然而，生 物化学研究表明，所 有生物在细胞和化学 水平都极为相像。生 物化学用分子术语来 描述适合所有生物的 结构、机制以及化学 过程，并提供多种多 样生命形式所共有的 组织原理，所以，生物化学成为生 命科学的共同语 言。