四川农业大学生物化学课程组市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

四川农业大学生物化学课程组四川农业大学生物化学课程组第1页第一章第一章 绪论绪论 主主要要内内容容:介介绍绍生生物物化化学学概概念念、研研究究内内容容、学学科科发发展展历历史史和和前前景景及及生生物物化化学学与与其其它它科科学学关关系系。对对本本课课程程内内容容、进进度度和和要要求求作作详细安排。详细安排。第2页生物体所含有独特征质生物体所含有独特征质 1 1、含有高度化学复杂性性和精细微观组织；、含有高度化学复杂性性和精细微观组织；2 2、有着从环境中吸收、转化和使用能量系统；、有着从环境中吸收、转化和使用能量系统；3 3、含有准确自我复制和自组装能力；、含有准确自我复制和自组装能力；4 4、能感受到环境改变并有做出反应能力；、能感受到环境改变并有做出反应能力；5 5、内内部部化化学学成成份份及及它它们们之之间间有有规规律律相相互互作作用用个个含含有有独特功效；独特功效；6 6、衍衍生生自自相相同同进进化化祖祖先先，使使用用相相同同遗遗传传密密码码，拥拥有有共同基本结构单位和相同类型生物大分子。共同基本结构单位和相同类型生物大分子。第3页 生物化学就是要研究由成千上万不一样无生命生生物化学就是要研究由成千上万不一样无生命生物分子怎样产生有显著特征活有机体。当这些分子独物分子怎样产生有显著特征活有机体。当这些分子独立存在时，他们服从全部用于描述无生命物质行为物立存在时，他们服从全部用于描述无生命物质行为物理和化学定律，而且全部发生在有机体中过程也服从理和化学定律，而且全部发生在有机体中过程也服从这些定律。生物化学要揭示为何这些组成活机体无生这些定律。生物化学要揭示为何这些组成活机体无生命分子组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多活生命分子组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多活生生生命？生生命？什么是生物化学？第4页 生生物物化化学学任任务务是是在在分分子子水水平平描描述述全全部部生生物物体体共共同同结结构构、工工作作机机制制和和化化学学过过程程，了了解解支支配配全全部部不不一一样样生生命命形形式式基基本本原原理理，即即所所谓谓生生命命分分子子逻逻辑辑（the the molecular molecular logic logic of of lifelife），它它最最终终目目标标是是揭揭示生命现象本质。示生命现象本质。生物化学它最终目标是揭示生命现象本质生物化学它最终目标是揭示生命现象本质第5页生物化学是怎样发展？生物化学是怎样发展？两个历史突破：两个历史突破：证实了证实了酶作为生物催化剂作用酶作为生物催化剂作用 证实证实核酸作为遗传信息载体作用核酸作为遗传信息载体作用两座历史丰碑：两座历史丰碑：1953 1953年年WatsonWatson和和CrickCrick推导出推导出DNADNA双螺旋结构双螺旋结构 世纪之交人类及一些模式生物世纪之交人类及一些模式生物基因组框架图基因组框架图、序、序列图绘制成功列图绘制成功第6页第一次突破：证实酶作为生物催化剂作用第一次突破：证实酶作为生物催化剂作用 人们逐步认识到酶是一切生命活动基础，是机体人们逐步认识到酶是一切生命活动基础，是机体内一切化学改变激发促进者，并结合体内体外试验，内一切化学改变激发促进者，并结合体内体外试验，搞清了体内一些主要物质化学改变路径。搞清了体内一些主要物质化学改变路径。18331833年，年，PayenPayen和和PersozPersoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖用麦芽提取物使淀粉转化成糖；1878年，年，Kuhne将细胞中有催化活性物质定义为酶将细胞中有催化活性物质定义为酶(enzyme);1897年，年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇和和CO2，证实了酶催化作用，开启了在体外分析生物体内化学，证实了酶催化作用，开启了在体外分析生物体内化学反应道路；反应道路；1926年，年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证实其本质为首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证实其本质为蛋白质。蛋白质。第7页第二次突破：证实第二次突破：证实DNADNA是遗传信息载体是遗传信息载体III S型细胞型细胞（有毒）（有毒）II R型细胞型细胞（无毒）（无毒）破碎细胞破碎细胞DNAase降降解后解后DNAII R型细胞接收型细胞接收III S型型DNA只有只有II R型型大多数仍大多数仍为为II R型型少数少数II R型细胞被转化型细胞被转化产生产生III S型荚膜型荚膜S(光滑型光滑型)SRRR(粗糙型粗糙型)+DNA1944年：年：Averry肺炎球菌转化试验肺炎球菌转化试验第8页1952年年 Hershey-Chase用病毒用病毒T T2 2感染大肠杆菌试验感染大肠杆菌试验细菌细胞细菌细胞蛋白衣壳蛋白衣壳DNA放射性蛋白衣壳放射性蛋白衣壳32P试验试验35S试验试验非放射性细胞非放射性细胞放射性细胞放射性细胞非放射性非放射性蛋白衣壳蛋白衣壳放射性放射性DNA注射注射DNA剪切搅拌使衣壳剪切搅拌使衣壳离开细菌细胞离开细菌细胞离心作用使细离心作用使细胞与衣壳分离胞与衣壳分离非放射性非放射性DNA第9页第一个里程碑：第一个里程碑：1953年年证实证实DNA双螺旋结构双螺旋结构James WatsonFrancis CrickDNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型DNAXDNAX射线衍射图谱射线衍射图谱DNADNA半保留复制半保留复制（Meselson&Stahl,1958Meselson&Stahl,1958）第10页19581958年年:Crick:Crick 揭示遗传信息传递中心法则揭示遗传信息传递中心法则 蛋白质蛋白质翻译翻译转录转录反转录反转录复制复制复制复制DNARNA 中中心心法法则则总总结结了了生生物物体体内内遗遗传传信信息息流流动动规规律律，揭揭示示遗遗传传分分子子基基础础，不不但但使使人人们们对对细细胞胞生生长长、发发育育、遗遗传传、变变异异等等生生命命现现象象有有了了更更深深刻刻认认识识，而而且且以以这这方方面面理理论论和和技技术术为为基基础础发发展展了了基基因因工程，给人类生产和生活带来了深刻革命。工程，给人类生产和生活带来了深刻革命。第11页第二个里程碑：人类基因组计划第二个里程碑：人类基因组计划科学目标和精神科学目标和精神 前基因组计划：前基因组计划：取得取得四张图谱四张图谱（遗传图、物理图、转录（遗传图、物理图、转录图、序列图），这四张图组成为人类不一样层次、分子水平图、序列图），这四张图组成为人类不一样层次、分子水平“第二张解剖图第二张解剖图”，成为人类认识自我新知识源泉。，成为人类认识自我新知识源泉。并催生并催生了一门新学科了一门新学科生物信息学。生物信息学。后基因组计划：后基因组计划：对基因组对基因组DNADNA信息进行解读，即基因组功信息进行解读，即基因组功效信息提取、判定和开发利用，以及与此相关数据资料和技效信息提取、判定和开发利用，以及与此相关数据资料和技术伎俩储存和使用，开展功效基因组学、蛋白质组学研究。术伎俩储存和使用，开展功效基因组学、蛋白质组学研究。人类基因组计划科学精神：人类基因组计划科学精神：全球共有，国际合作，即时公布，无偿共享全球共有，国际合作，即时公布，无偿共享第12页人类基因组四大图谱人类基因组四大图谱遗传图谱遗传图谱物理图谱物理图谱转录图谱转录图谱序列图序列图谱谱完完整整基基因因组组家系研究家系研究筛选大片段克隆筛选大片段克隆确定基因先后确定基因先后染色体定位染色体定位第13页部部分分已已测测序序生生物物Arabidopsisthaliana(mustard plant)2,500DrosophiaMelanogaster(fruit fly)13,061SaccharomycesCervisiae(bakers yeast)6,034CaenorhaboditisElegans(roundworn)19,099第14页生物化学研究些什么？生物化学研究些什么？理论研究：理论研究：硕士命化学组成硕士命化学组成 硕士命新陈代谢硕士命新陈代谢 硕士命体自我复制硕士命体自我复制应用研究：应用研究：利利用用生生物物化化学学原原理理和和方方法法，为为农农业业、工工业业、医医药药卫卫生生、环环境境保保护护等等服服务务，开开拓拓富富有有经经济济价价值值生生物物资资源源（酶酶制制剂剂、药药品、食品添加剂、杀虫剂品、食品添加剂、杀虫剂）第15页生物化学与其它学科有什么关系？生物化学与其它学科有什么关系？生物化学发展来自于其它许多学科有机化学、生生物化学发展来自于其它许多学科有机化学、生物物理学、微生物学、生理学、细胞生物学、遗传物物理学、微生物学、生理学、细胞生物学、遗传学、医学、营养学等成就；学、医学、营养学等成就；生物化学形成和发展又反过来推进其它学科发展，生物化学形成和发展又反过来推进其它学科发展，使从分子水平来探讨生命以及与生命相关理论问题使从分子水平来探讨生命以及与生命相关理论问题和实践问题成为可能。和实践问题成为可能。生物化学发展越来越快速，包括领域越来越广，生物化学发展越来越快速，包括领域越来越广，它成就有力地推进了其它生物学科研究，不一样程它成就有力地推进了其它生物学科研究，不一样程度地促进了其它生物学科进步，生物化学已经成为度地促进了其它生物学科进步，生物化学已经成为生物学领域带头学科之一。生物学领域带头学科之一。第16页怎样学习生物化学？怎样学习生物化学？在了解基础上掌握生物化学基本原理、主要代谢过程在了解基础上掌握生物化学基本原理、主要代谢过程特点以及主要生物分子基本分子结构和符号特点以及主要生物分子基本分子结构和符号 学习利用生物化学基本原了解释生命现象及相关问题学习利用生物化学基本原了解释生命现象及相关问题 学习和掌握生物化学研究基本方法和技能，为处理实学习和掌握生物化学研究基本方法和技能，为处理实际问题打好基础际问题打好基础 生物化学是一个趣味、生动学科，当你进入这个领生物化学是一个趣味、生动学科，当你进入这个领域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发觉化学怎样域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发觉化学怎样使生命成为可能，又怎样使生命变得更美好！使生命成为可能，又怎样使生命变得更美好！第17页第一章第一章 绪论绪论 1 1 第二章第二章 蛋白质化学蛋白质化学 6第三章第三章 核酸化学核酸化学 3 3第四章第四章 酶酶 5 5第五章第五章 维生素与辅酶维生素与辅酶 1 1第六章第六章 生物膜结构和功效生物膜结构和功效 2 2 第七章第七章 糖类代谢糖类代谢 5第八章第八章 能量代谢能量代谢 3 3 第九章第九章 脂类代谢脂类代谢 3 3 第十章第十章 氨基酸代谢氨基酸代谢 3 3 第十一章第十一章 核苷酸代谢核苷酸代谢 1 1 第十二章第十二章 DNA DNA生物合成生物合成 4 4 第十三章第十三章 RNA RNA生物合成生物合成 2 2 第十四章第十四章 蛋白质生物合成蛋白质生物合成 3 3第十五章第十五章 代谢路径相互联络调控代谢路径相互联络调控 2 2 生命大分子结生命大分子结构和功效构和功效主要物质代谢主要物质代谢及能量代谢及能量代谢遗传信息存放遗传信息存放传递和表示传递和表示课程内容课程内容课时安排课时安排第18页教材赵武玲，陈惠，高玲基础生物化学中国农业赵武玲，陈惠，高玲基础生物化学中国农业大学出版社，大学出版社，.参考书参考书1 1、黄熙泰，于自然，李翠凤当代生物化学，、黄熙泰，于自然，李翠凤当代生物化学，第二版化学工业出版社，第二版化学工业出版社，.2 2、王镜岩，朱圣庚，徐长法、王镜岩，朱圣庚，徐长法 生物化学，第三生物化学，第三版高等教育出版社，版高等教育出版社，第19页