《生物化学与细胞》PPT课件.ppt

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1、请做好请做好上课准备上课准备生生 物物 化化 学学主讲老师汪琨浙江工业大学生物技术系88320741（653693）汪汪 琨琨进入神奇的生物化学世界！进入神奇的生物化学世界！生环楼生环楼508理论课理论课64学时学时实验课实验课32学时学时内内 容容学时分配学时分配绪论绪论 0.5第第1章章 生物化学与细胞生物化学与细胞 0.5第第2章章 氨基酸和肽氨基酸和肽3.5第第3章章 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构 4第第4章章 蛋白质研究技术蛋白质研究技术2第第5章章 酶酶 6第第6章章 维生素与辅酶维生素与辅酶 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期中考试

2、期中考试2第第10章章 DNA的复制的复制4第第11章章 RNA的合成的合成4第第12章章 蛋白质的合成蛋白质的合成2第第13章章 核酸研究技术核酸研究技术3第第14章章 代谢导论代谢导论 1第第15章章 糖酵解糖酵解2第第16章章 柠檬酸循环柠檬酸循环 2第第17章章 糖原代谢、糖异生和乙醛酸循环糖原代谢、糖异生和乙醛酸循环2第第18章章 电子传递和氧化磷酸化电子传递和氧化磷酸化 4第第19章章 光合作用光合作用 自学自学第第20章章 脂代谢脂代谢 4第第21章章 氨基酸代谢氨基酸代谢4第第22章章 核苷酸代谢核苷酸代谢2第第23章章 激素与代谢调控激素与代谢调控2期末考试期末考试教教 材材

3、v生物化学生物化学 主编主编 王希成等，王希成等，清华大学出版社出版，清华大学出版社出版，2010年第三版年第三版Biochemistry生物化学生物化学硕士研究生入学考试硕士研究生入学考试国家教育部指定考试科目国家教育部指定考试科目教材：王镜岩主编（第三版）教材：王镜岩主编（第三版）高教出版社高教出版社参考书目参考书目v生物化学教程生物化学教程 主编主编 张洪渊张洪渊 四川大学出版社四川大学出版社v生物化学生物化学 主编主编 沈同沈同 王镜岩王镜岩 高等教育出版社高等教育出版社v生物化学导论生物化学导论 主编主编 Trudy Mckee，James （影印版）科学出版社（影印版）科学出版社v

4、辅导答疑地点辅导答疑地点：生物调控团队生环楼生物调控团队生环楼508v电话电话：88320741（Lab）参考网站参考网站 生物通生物通 生物引擎生物引擎 生物桥生物桥 生物软件网生物软件网 生物谷生物谷 中国色谱网中国色谱网浙江工业大学生物化学教学辅导网站浙江工业大学生物化学教学辅导网站练习册练习册几点声明几点声明班干、党员班干、党员(预备预备)和积极向组织靠拢的同学和积极向组织靠拢的同学每堂课每堂课随机点名随机点名，迟到早退者总评扣分。，迟到早退者总评扣分。听课时不要妨碍其他同学，手机听课时不要妨碍其他同学，手机关机关机。听课时只要有疑问，允许听课时只要有疑问，允许举手举手提问。提问。课时

5、少，只能介绍重点，需要更多课时少，只能介绍重点，需要更多自学自学。如需如厕，请如需如厕，请举手举手示意。示意。考试方法考试方法考核方式分两部份：考核方式分两部份：（）测验理论知识（）测验理论知识（）测验综合能力（）测验综合能力本课程的考核方式本课程的考核方式期末（中）考试成绩期末（中）考试成绩小论文小论文听课出勤率听课出勤率完成习题情况完成习题情况课堂提问成绩课堂提问成绩其它形式其它形式成绩计算成绩计算总评总评=（60%+20%60%+20%+10%10%+10%+10%）期末考试成绩占总评期末考试成绩占总评60%60%；期中考试成绩占总评期中考试成绩占总评20%20%小论文成绩占总评小论文成

6、绩占总评10%10%平时成绩占总评平时成绩占总评10%10%（提问（提问+表现表现+作业）作业）历届情况历届情况 补考补考 重修重修 总评总评90以上以上 考研平均成绩考研平均成绩 生工生工98级级 25%15%14%82分（百分制）分（百分制）生工生工99级级 22%12%15%117（150分制）分制）生工生工00级级 21%8%13%药剂药剂08级级 17%12%3%内容分布：内容分布：沈同沈同沈同沈同的生物化学从教材上通常分为上下两册。的生物化学从教材上通常分为上下两册。上册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶等的上册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶等的结构、性质、功能，很少涉

7、及其变化，称为静态生化，结构、性质、功能，很少涉及其变化，称为静态生化，如如DNADNA结构。结构。下册：生物分子的来龙去脉，即合成与下册：生物分子的来龙去脉，即合成与 分解，叫动态生化，如分解，叫动态生化，如DNADNA的复制的复制。一、课程的重要性一、课程的重要性1 1、生物化学的特点、生物化学的特点内容分布：内容分布：现在现在王希成王希成王希成王希成的生物化学教材只有的生物化学教材只有1 1册。册。上半册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸等的结上半册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸等的结构、性质、功能，甚少涉及其变化，称构、性质、功能，甚少涉及其变化，称静态生化静态生化，如如DNADN

8、A结构。结构。下半册：这些生物分子的来龙去脉，下半册：这些生物分子的来龙去脉，即合成与分解，叫即合成与分解，叫动态生化动态生化，如如DNADNA的复制的复制。特点：特点：概念性、描述性的内容居多，概念性、描述性的内容居多，少有推导性或计算性的内容，少有推导性或计算性的内容，不同于理科而更近似于文科，不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，记忆的东西多，女生常常比男生学得好，女生常常比男生学得好，巧妙记忆巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法。成为学好生化的一个重要方法。国际形势国际形势美国的著名大学美国的著名大学（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯顿等）（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯顿等）文理皆必修生化。文

9、理皆必修生化。2.2.国内外形势国内外形势人类基因组计划人类基因组计划(human genome project,HGP)(human genome project,HGP)：2020世纪的三个计划：世纪的三个计划：曼哈顿原子弹计划（曼哈顿原子弹计划（1942-19451942-1945）、阿波罗登月计划（阿波罗登月计划（1961-19721961-1972）、人类基因组计划（人类基因组计划（1990-20001990-2000）：预防治疗遗传疾病、破解预防治疗遗传疾病、破解人类遗传密码具有里程碑式的意义人类遗传密码具有里程碑式的意义，人类，人类2323对染色体（对染色体（2323对对DNAD

10、NA分子）测序，分子）测序，2 2万多基因，大肠杆菌万个基因，基因万多基因，大肠杆菌万个基因，基因改造（治病）等。改造（治病）等。诺贝尔奖（诺贝尔奖（20082008年达年达168168万美元，最高荣誉）分布：万美元，最高荣誉）分布：化学，医学生理学领域独占鳌头，化学，医学生理学领域独占鳌头，例如，蛋白质的螺旋和折迭（化学）、例如，蛋白质的螺旋和折迭（化学）、G G蛋白、蛋白、第二信使学说的三代科学家三次获奖；第二信使学说的三代科学家三次获奖；光合作用机制；光合作用机制；核酸领域（复制、转录、逆转录、核酸领域（复制、转录、逆转录、RNARNA 复制等中心法则中的内容）。复制等中心法则中的内容）

11、。国内形势国内形势 喜忧参半喜忧参半悲者悲者，生物学越来越不受中学重视；生物学越来越不受中学重视；生化还是一门非常专业的学科未普及；生化还是一门非常专业的学科未普及；目目前前生生化化专专业业是是重重点点大大学学的的热热门门，但但目目标标是是出出国国（众多同学）；（众多同学）；我我国国的的生生化化工工业业远远远远落落后后于于日日本本和和欧欧美美列列强强，给给毕业生就业带来了困难。毕业生就业带来了困难。喜者，喜者，许多勇者看到了生化的光辉前景，许多勇者看到了生化的光辉前景，抢滩这块宝地，生化工业在艰难的条件下起步抢滩这块宝地，生化工业在艰难的条件下起步 并有蓬勃发展之势。并有蓬勃发展之势。现状现状

12、发展方向发展方向 近代生物化学主要是在分子近代生物化学主要是在分子 水平上研究生物体化学本质水平上研究生物体化学本质 及其在生命活动过程中的化及其在生命活动过程中的化 学变化规律学变化规律 3 3、生物化学的现状及其发展、生物化学的现状及其发展生物化学的研究生物化学的研究范畴范畴（一）生物体的组成物质（一）生物体的组成物质复杂性复杂性 组成物质多；分子大；空间结构复杂。组成物质多；分子大；空间结构复杂。规律性规律性 元素元素构件小分子构件小分子聚合物（生物大分子）；聚合物（生物大分子）；结构与功能相适应。结构与功能相适应。（二）物质和能量代谢（二）物质和能量代谢复杂性复杂性多步化学反应构成代多

13、步化学反应构成代谢途径；谢途径；多条代谢途径相互交多条代谢途径相互交织成网；织成网；物质代谢和能量代谢物质代谢和能量代谢相互交织；相互交织；调节控制有条不紊。调节控制有条不紊。规律性规律性反应类型不多；反应类型不多；反反应应机机理理符符合合有有机机化化学理论；学理论；调节控制与生物学功调节控制与生物学功能相适应。能相适应。（三）信息分子的生物合成（三）信息分子的生物合成复杂性复杂性合成过程复杂；合成过程复杂；调节控制复杂；调节控制复杂；与与生生命命现现象象的的关关系系复复杂。杂。规律性规律性遗遗传传密密码码已已经经破破译译；基基因因表表达达的的基基本本过过程程已经清楚；已经清楚；生生物物大大分

14、分子子结结构构与与功功能的关系逐渐明晰；能的关系逐渐明晰；研究方法日新月异。研究方法日新月异。生生物物化化学学是是各各门门生生物物科科学学的的基基础础，特特别别是是生生生生理理理理学学学学、微微微微生生生生物物物物学学学学、遗遗遗遗传传传传学学学学、细细细细胞胞胞胞学学学学、药药药药理理理理学学学学等等各各科科的的基基础础，在分子生物学中占有特别重要的位置。在分子生物学中占有特别重要的位置。生生物物化化学学又又是是医医医医学学学学、农农农农学学学学（包包括括农农、林林、牧牧、渔渔等等）、某某些些轻轻轻轻工工工工业业业业（如如制制药药、酿酿造造、皮皮革革、食食品品等等）和和营营营营养养养养卫卫卫

15、卫生生生生学学学学等等科科目目的的基基础础，与与人人类类健健康康，工工、农农业业生产都有密切关系。生产都有密切关系。公共营养师公共营养师/国家执业药师国家执业药师/4 4、生物化学在生物科学中的地位及、生物化学在生物科学中的地位及其在工农业生产中的作用其在工农业生产中的作用 1897年年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵发现酵母细胞质能使糖发酵1902年年 Fischer 肽键理论肽键理论1926年年 Sumner结晶得到了脲酶结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质证明酶就是蛋白质1935年年 Schneider将同位素应用于代谢的研究将同位素应用于代谢的研究 1944年年 Avery等人证

16、明遗传信息在核酸上等人证明遗传信息在核酸上 1953年年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定的胰岛素氨基酸序列测定 Waston-Click提出提出DNA 双螺旋模型双螺旋模型 1958年年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构等解明肌红蛋白的立体结构 1970年年 发现了发现了DNA限制性内切酶限制性内切酶 1972年年 DNA重组技术的建立重组技术的建立 1978年年 DNA双脱氧测序法的成功双脱氧测序法的成功 1990年年 人类基因组计划的实施人类基因组计划的实施,2003年完成，进入后基因组时代年完成，进入后基因组时代5 5、生物化学重大发展年代表、生物化学重大发展年代表发展中的生物化

17、学发展中的生物化学现代生物化学现代生物化学思维宛如一座大厦，概念是这座大厦的一砖一瓦。由概念和概念构成判断，由判断和判断构成推理，由推理和推理构成论证。有了许许多多论证组成了一个人的思想体系，构建了思维的大厦。一组比较数据一组比较数据北京大学北京大学 140节生化课节生化课（80节理论，节理论，60节实验）节实验）浙江大学浙江大学 138节生化课节生化课（90节理论，节理论，48节实验）节实验）四川大学四川大学 160节生化课节生化课（100节理论，节理论，60节实验）节实验）清华大学清华大学 64节理论课节理论课浙江工业大学浙江工业大学 96节生化课（节生化课（64节理论，节理论，32节实验

18、）节实验）80节生化课（节生化课（48节理论，节理论，32节实验）节实验）32节生化课节生化课 二、国内外生化课比较二、国内外生化课比较生物化学是生环、药学院最重要的课程！生物化学是生环、药学院最重要的课程！（课时多（课时多,以及考研跑不掉！）以及考研跑不掉！）教学组人多势众！教学组人多势众！为使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，为使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，全力以赴，完成大纲规定的内容，并注意理全力以赴，完成大纲规定的内容，并注意理论和实践、经典与前沿的融合。论和实践、经典与前沿的融合。三、教师备课三、教师备课学习未动，兴趣先行！学习未动，兴趣先行！自我学习，自我培养！自我学习，自我

19、培养！浏览式的预习（基本困难）浏览式的预习（基本困难）认真的听课（省时省力）认真的听课（省时省力）课后整理笔记（归纳总结）课后整理笔记（归纳总结）择重记忆（注意方法）择重记忆（注意方法）持久战（学会自我激励）持久战（学会自我激励）四、学生学习四、学生学习窍门：饥饿法；吃一点糖（原因，脑血糖）；窍门：饥饿法；吃一点糖（原因，脑血糖）；站立听课（肾上腺，恐怖电影）。站立听课（肾上腺，恐怖电影）。学习方法学习方法发现问题发现问题分析问题分析问题化简问题化简问题解决问题解决问题思维宛如一座大厦，概念是这座大厦的一砖一瓦。由概念和概念构成判断，由判断和判断构成推理，由推理和推理构成论证。有了许许多多论证

20、组成了一个人的思想体系，构建了思维的大厦。第一章第一章 生物化学与细胞生物化学与细胞Chapter1Chapter1l一、生物分子一、生物分子u（一）蛋白质u（二）多糖u（三）核酸u（四）脂l二二、生物化学反应生物化学反应u（一）核酸的分类u（二）核酸的分布l三、细胞三、细胞（重点、难点）（重点、难点）u（一）细胞的分子组织层次u（二）原核细胞u（三）真核细胞u1.细胞核u2.线粒体u3.内质网u4.叶绿体u5.其他细胞器和细胞组成l生物化学l定义：l研究生命中的分子和化学反应的学科，l简言之，用化学的原理和语言在分子水平上解释生命现象的一门学科。l生物化学的基本原理对所有生物体都是通用的复杂

21、的生命都由简单的元素组成 糖糖,脂类脂类由由C,H,O组成组成?由由C,H,O,N,S组成组成?由由C,H,O,N,S,P组成组成蛋白质蛋白质核酸核酸磷脂磷脂规律原原子子C,H,O,N S,P小小分分子子氨基酸，核苷酸氨基酸，核苷酸单糖，脂肪酸，单糖，脂肪酸，生生物物大大分分子子蛋白质，核酸蛋白质，核酸糖类，脂类糖类，脂类细细胞胞动植物细胞动植物细胞单细胞单细胞1.1 1.1 生物分子生物分子1.2 1.2 生物化学反应生物化学反应1.3 1.3 细胞细胞 1.1 1.1 生物分子生物分子生物大分子生物大分子构件分子（单体）构件分子（单体）蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸核酸核酸核苷酸核苷酸脂肪脂肪脂

22、肪酸等脂肪酸等糖类糖类各类单糖各类单糖生物大分子生物大分子构件分子（单体）构件分子（单体）残基残基常见反应官能团 P2图l l羟基羟基l l羰基羰基l l酮基酮基l l羧基羧基l l巯基巯基l l氨基氨基l l酰胺基酰胺基l l磷酸基磷酸基l l磷酰基磷酰基l l甲基甲基l l乙基乙基l l苯基苯基l l胍基胍基l l咪唑基咪唑基常见的有机化合物 P3图l l醇醇醇醇l l醛醛醛醛l l酮酮酮酮l l羧酸羧酸羧酸羧酸l l硫醇硫醇硫醇硫醇l l酰胺酰胺酰胺酰胺l l酯酯酯酯l l硫酯硫酯硫酯硫酯l l醚醚醚醚l l酐酐酐酐l l混合酐混合酐混合酐混合酐l l磷酸酯磷酸酯磷酸酯磷酸酯l l磷酸酐

23、磷酸酐磷酸酐磷酸酐l l巯基化合物巯基化合物巯基化合物巯基化合物l l胺（一级胺、二级胺胺（一级胺、二级胺胺（一级胺、二级胺胺（一级胺、二级胺和三级胺）和三级胺）和三级胺）和三级胺）图1.2 组氨酸、肾上腺素和乙酰辅酶A中的官能团常见化学键l l酯键酯键l l醚键醚键l l酰胺键酰胺键l l磷脂键磷脂键l l磷酸酐键磷酸酐键1.2 1.2 生物化学反应生物化学反应l l分解代谢、合成代谢l l物质代谢、能量代谢l l代谢途径、代谢中间产物、代谢物1.3 1.3 细胞细胞l细胞的分子组织层次l原核细胞prokaryocytel真核细胞eukaryocyte 细胞核细胞核 nucleus nucl

24、eus 线粒体线粒体mitochondrionmitochondrion 内质网内质网endoplasmic reticulumendoplasmic reticulum 叶绿体叶绿体chloroplastchloroplast 高尔基体高尔基体Golgi apparatusGolgi apparatus 溶酶体溶酶体lysosomelysosome 过氧化物酶体过氧化物酶体peroxisomeperoxisome 等等元素前体代谢物构件分子生物大分子超大分子组装体细胞器（真核细胞）细胞C,H,O,N,P,SH2O,CO2,NH3丙酮酸、柠檬酸、苹果酸氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸蛋白质、核酸、

25、多糖、脂核糖体、膜、染色质、微管细胞核、线粒体、叶绿体细胞的分子组织层次名词解释名词解释l构件分子构件分子l残基残基l代谢物代谢物l细胞器细胞器思考题思考题l1.1.哪种细胞器能够产生巨大的能量？哪种细胞器能够产生巨大的能量？l2.2.如果一位科学家声明在细菌中发现了线粒体，如果一位科学家声明在细菌中发现了线粒体，这是否合理？这是否合理？l3.3.植物细胞壁和微生物细胞壁组成有什么区别植物细胞壁和微生物细胞壁组成有什么区别？l4.4.假设在直径为假设在直径为1m1m的球菌内的葡萄糖浓度为的球菌内的葡萄糖浓度为1mmo/L1mmo/L，计算细胞中含有多少个葡萄糖分子？，计算细胞中含有多少个葡萄糖分子？