生化章节重点

第一章绪论

一．生物化学的定义：生物化学（Biochemistry）是研究生物的组成和生命过程中化学变化，即研究生命现象化学本质的科学。地球上的生物种类繁多，但构成生物的基本化学元素都是由C、H、O、N、P、S、以及微量元素组成。像所有物质一样，生命体也是由基本元素组成分子，进一步形成基本化学物质，组成生命体，所以我们可以按照化学的原理、利用化学的研究方法探索生命的本质，

二．生物化学的任务：研究生命化学本质的一个基本任务是了解有机体的化学组成，地球上种类繁多的生命体具有相似的基本化学组成，都是碳、氢、氧、氮、硫、磷、和少数其它元素组成，这些元素组合成各种各样的含碳有机化合物，其中最主要的是蛋白质、核酸、脂类和多糖。由于这些化合物分子量很大，所以称为生物大分子。除此之外，生物体内还含有许多其它的有机物，即一些基本生物分子和生物小分子，主要任务就是研究这些生物大分子、基本生物分子和生物小分子的结构、性质和生理功能，这就是静态生物化学。

生物与非生物的区别在于它们经常进行自我更新，生物体存在的基本条件是与外界不断地进行物质交换，因此，生物化学的另一方面就是研究糖、脂类、蛋白质、核酸等大分子在生物体内的分解、合成、相互转化以及转化过程中的能量转换问题。这些内容称为动态生物化学。

（自我复制遗传信息代谢过程）

三．生物化学的研究对象：根据研究对象不同，生物化学可分为植物生物化学、动物生物化学、微生物生物化学和病毒生物化学，根据研究的目的不一样，生化又可分为农业生物化学、工业生物化学、医用生物化学和药物生物化学。

四．生物化学在工农业方面的应用：生物化学理论可以运用到农业、医学和工业生产等重要经济领域，在农业生产方面，运用生化的知识，可以阐明各种作物在不同栽培条件下的新陈代谢变化，了解产物的积累途径和控制方法，以达到优质、高产、低消耗的目的。

生物化学理论可以指导人们更深入地了解作物的品种特性，有目的地控制的有利性状的传递，一些生化性状可以作为确定品种亲缘关系和品种选育的指标，如优质的生产的培育、面粉提高蛋白质含量等。

生物化学在工业方面的应用：如去污水。加酶洗涤剂、淀粉酶除浆等，（织品经线上浆，再退浆）80年代兴起的生物技术：基因工程，细胞工程、酶工程及发酵工程四大部分，可以改造物种、培育高产、优质、高抗逆性的转基因植物，并生产特殊的化学物质，利用生物技术还可生产新型的药物、疫苗和诊断盒，生化理论也可用于酿造、皮革、制糖等化学工业中。

五、生物化学与其它学科的关系

生物化学是介于生物学与化学的一门边缘学科，与生物学的许多分枝学科有密切的关系，研究植物生命活动原理的植物生理学，必然要涉及到植物体内的机物代谢这一生命活动的重要内容。而的机物代谢的途径和机理也正是生物化学的核心内容之一；遗传学研空生命过程中遗传信息的传递与变异，核酸是一切生物遗传信息的表达是通过核酸所携带的遗传信息翻译为蛋白质来实现的；细胞生物学：研究生物细胞的形态，成分，结构与功能，研究过程必然探索组成细胞的各种化学物质的性质及其变化，所以细胞生物学也与化学有着十分密切的联系，与植物生理、遗传学、细胞生物学、有机化学

六、生物化学的内容

1、生物体内的组成：有机体是由大大小小的生物分子组成，生物化学是阐明

构成生物体内的基本物质的结构、性质以及基本物质在生命活动中过程中的作用及变化规律，包括生长、生殖、代谢等。所以要学好生物化学。首先要知道生物体是由哪些元素构成，哪些元素构成哪些生物小分子，哪些生物小分子可以构成哪些生物分子（基本生物分子），哪些生物分子可以构成不同的生物大分子，根据分子量的界限划分：

生物大分子（MW=104-109：）如核酸、蛋白质、多糖、脂类等，

基本生物分子（MW=100—250）共30种

1）20种氨基酸（Amino Auid简写成AA）：包括8种非极性AA即：①Ala：丙aa,②Val:缬aa,③Leu；亮aa，④Ihe：异亮aa，⑤Pro：脯aa，⑥Phe：苯丙aa,⑦Trp：色aa，⑧Met：甲硫aa也叫蛋aa

7种极性AA

①Gly：甘aa，②Ser：丝aa，③Thr苏aa，④Cys：半胱aa，⑤Gln：谷酰胺⑥Asn：天冬酰胺⑦酪aa Tyr

两种酸性AA：Glu：谷aa，Asp：天冬aa

三种碱性AA：Arg:精aa，His：组aa，Lys：赖aa

2）五种含N碱基：

两种嘌呤：Ade:腺嘌呤，Gua鸟嘌呤

三种嘧啶：Cyt:胞嘧啶，Ura尿嘧啶，Thy：胸腺嘧啶

3）两种单糖：葡萄糖和核糖（分别用G和R表示）：5碳糖和6碳糖

：0饱和十六碳脂酸，软脂酸或称棕榈酸

4）一种脂肪酸：C

16

5）一种季胺碱：胆碱

以上三十种基本生物分子是由环境中的CO

2、H

2

O、O

2

等小分子构成，基本生物

分子再构成生物大分子。

生物的基本结构单位是细胞，而细胞是由生物大分子构成的，大分子又是由30种基本生物分子组成，基本生物分子由小分子物质如：C2O、H2O及无机盐等化合而成。

2、生命现象的特征

1）新陈代谢

2）自我复制

生命体最显著的特征是能够进行新陈代谢（Metabolism），在生物生长、发育、繁殖过程中，不断与外界环境条件进行各种物质的交换。例如：植物叶片可以从空气中吸收二氧化碳而释放O

2

，根系从土壤中吸收水分和各种矿质营养元素，动物则通过其它生物体获取生长发育所需养分，动物体内的呼吸和消化过程正是动物与外界物质进行交换的过程。所以说：新陈代谢是发生在生物体内的一些物理的化学的一切变化的总称，包括吸收、转化（转为另一种）、变换（改编结构等）、运转（发挥作用）、分解、合成、排泄等。

同化作用—生物体从环境中取得物质转化为体内新的物质，如：CO

2、H

2

O、

O

2

等

合成为大分子物质，即合成过程叫同化作用。

异化作用—生物体旧有的物质转化为环境中的物质，大分子分解成小分子排出体外，即分解过程叫异化作用。

生物体的同化和异化作用的过程，不仅包含着物质的分解与合成，而且也伴随着能量的利用与释放，因此，新陈代谢又可以分为物质代谢和能量代谢。

物质代谢—高分子物质如：糖、脂、蛋白质、核酸等物质的代谢变化，即物质的合成与分解过程叫物质代谢。

能量代谢—生物体内的机械能、化学能、热能以及光、电等能量的相互转化过程。

物质代谢和能量代谢实际上是联系在一起进行的。例如：生物体从环境中经过不同途径获得生物分子氨基酸，再将氨基酸在体内合成为生物大分子蛋白质就是同化作用，是需要消耗能量的物质代谢。又例如：大分子淀粉在

生物体内分解为小分子葡萄糖，进一步分解成丙酮酸，最后分解成Co

2和H

2

O

的过程，这就是异化作用。是需要释放能量的物质代谢。因此，在物质代谢的过程中又伴随着能量代谢，它们的相互关系可表示为：

生物小分子合成为生物大分子

同化作用

吸收能量

物质代谢能量代谢

新陈代谢

释放能量

异化作用

生物大分子分解成生物小分子

2、自我复制

生命现象的另一特征就是自我复制、复制是遗传的基础，生物的遗传性状来源于DNA，通过DNA的复制把亲代的遗传信息传递给子代，这样子代就表现出亲代的遗传性状，为什么子代会表现出亲代的遗传性状呢？这主要是由DNA的分子结构决定的。

DNA的结构是由两条脱氧核糖核酸的构成的双股螺旋结构，当DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解开（旋）然后以每条链上各形成一条互补链便形成两个双股螺旋链，在每一个新形成的双螺旋中，一条链是从亲代DNA来的，另一条则是新形成的即保留复制，也就是说，亲代DNA双股链的一半（一条）保留在子代DNA的双股链中，关于半保留复制的理由论已经由Meselson与stall（1958年）用同位素15N试验证明，此问题将在核酸代谢一章中讲。

七、生物化学与生产及其它学科的关系

生物化学是一门非常重要的专业基础课，以后我们将要学到的遗传学、微生物学、栽培学等课程都要生物化学的知识作基础。从医学方面来讲，疾病的诊断愈来愈多地依赖于生化指标，如肝功能正常不正常，只要检查血液中转氨酶的高低、血液中脂类物质的增高是心血管疾病的特征之一。不仅如此生化也用在工业、农业、医学以及科学技术的许多方面，例如：制药中的提取，浓缩、过滤等程序都是生化方面的技术，制酱油、酿酒主要是发酵，糖酵解产生酒精。米酒是怎样产生酒味、泡菜为什么是酸的，学完生化以后就清楚了。又如纺织工业上淀粉酶除浆的方法就是用到酶的作用，农业上，优良品种的培育水稻、小麦光合效能的提高，果树、蔬菜的病虫害的防治等等都需要生化提供解决的途径。

八、学习生物化学的方法

1、以教材为主：我们所用的教材是阎隆飞，李明启主编的《基础生物化学》

要多看书，吃透教材，除此之外，要看一些参考书，主要的参考书有：

沈仁权等编，基础生物化学上海科技出版社 1980

郑集编普通生物化学（）上下册人民教育出版社 1979

聂剑初编生化简明教程北师大

沈同等编生物化学上下册人民教育出版社 1980

本教研究室编写了一本生理生化复习题解，可用于本课程与研究生复习考试参考。

2、要认真作笔记、教材的内容较多学时较少，教材上的东西不一定章章讲

到，也不一定按顺序讲，所以复习的时候要按照笔记的顺序复习，教材上有些是植物学的，有些是植物生理和有机化学的内容，我们将一带而过，书上的内容，我们没有讲到的，我们在生化的复习考试中不作要求，因此，作好笔记非常重要。

3、记代号、背代谢途径：学习生化这门课，首先要对生化的内容有所了解，要了解代谢的规律，要背代谢途径。因此，生物体的同化和异化作用都包含着一边串的中间代谢反应，生物小分子全盛为生物大分子、或者大分子分解成生物小分子都是逐步进行的，是由许多中间代谢反应组成的，我们研究中间代谢，也就是研究中间代谢的反应途径，代谢过程是连锁的反应，如葡萄糖分解成丙酮酸，

再分解成CO

2和H

2

O，这些连锁的反应叫做代谢途径，代谢途径有直线的代谢途

径，有循环的代谢途径，途径与途径之间有交叉、又有联系，在学习过程中，我们要知道中间代谢途径，也要知道代谢产物，知道每一步反应的酶，即酶的名称、酶的作用，以及酶的特异性。