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1、Biochemistry(Biological Chemistry)2复旦大学生命科学学院生物化学A(上)科学的含义和作用科学的含义和作用3复旦大学生命科学学院生物化学A(上)英文为英文为science，源于拉丁文的，源于拉丁文的scio，后来又演变为，后来又演变为scientin，最后成了今，最后成了今天的写法，其本意是天的写法，其本意是“知识知识”、“学学问问”。日本著名科学启蒙大师福泽瑜。日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉把吉把“science”译为译为“科学科学”香港香港创业学院院长张世平：即分类的创业学院院长张世平：即分类的“知知识识”、“学问学问”。到了。到了1893年，年，康康有为引进
2、并使用有为引进并使用“科学科学”二字。严复二字。严复在翻译在翻译天演论天演论等科学著作时，也等科学著作时，也用用“科学科学”二字。此后，二字。此后，“科学科学”二二字便在中国广泛运用。字便在中国广泛运用。 4复旦大学生命科学学院生物化学A(上)什么是科学什么是科学 词源词源: to know, to separate one thing from another, to distinguish,to split, to cleave。与中国的与中国的“科学科学”一词的原一词的原意相差甚远意相差甚远 ( (科举之学科举之学, , 日本人借用日本人借用, , 意为百科之学意为百科之学, , 后中国
3、留学生又从日后中国留学生又从日本带回本带回) )。5复旦大学生命科学学院生物化学A(上) 何谓科学何谓科学？工业的先行者工业的先行者, , 疾病的征疾病的征服者服者, ,农业的推进者农业的推进者, ,宇宙的探索者宇宙的探索者, ,自然自然定律的解谜者定律的解谜者，它，它永远指明着真理的方向永远指明着真理的方向（美国科学院大厅上的标语）。（美国科学院大厅上的标语）。 科学只不过是一套人们有计划地解释科学只不过是一套人们有计划地解释宇宙，具有内在一致性的谎言（亚瑟宇宙，具有内在一致性的谎言（亚瑟博博克私人对话克私人对话) )。 科学知识结构科学知识结构( (科学概念、科学理论、科学概念、科学理论、
4、科学定律科学定律) ) 科学过程、方法科学过程、方法( (提供探究科学知识的提供探究科学知识的方法方法) ) 科学本质科学本质( (科学知识的性质科学知识的性质) ) 6复旦大学生命科学学院生物化学A(上)科学的内涵科学的内涵观察观察/实验实验思思 维维方法方法/技术技术 理理 论论现象、数据现象、数据归纳、演绎归纳、演绎大大 脑脑解释解释Paradigm7复旦大学生命科学学院生物化学A(上)Roles of ScienceTrue science is a method of studying nature. It is a set of rules that prevents scient
5、ists from lying to each other or to themselves. Hypotheses must be open to testing and must be revised in the face of contradictory evidence. All evidence must be considered and all alternative hypotheses must be explored. The rules of good science are nothing more than the rules of good thinking-th
6、at is, the rules of intellectual honesty. 8复旦大学生命科学学院生物化学A(上)Harold Varmus 说说(1989(1989年诺贝尔生理和医学奖获得者年诺贝尔生理和医学奖获得者年诺贝尔生理和医学奖获得者年诺贝尔生理和医学奖获得者) ) 科学研究是一项艰苦的工作，科学研究是一项艰苦的工作，如如果你不喜欢它，请选择其他领域果你不喜欢它，请选择其他领域； 只研究你感兴趣的只研究你感兴趣的和和你认为重要你认为重要的的问题；问题； 尊敬尊敬你的科学老前辈，但你的科学老前辈，但不要完不要完全相信全相信他们所说、所写的一切；他们所说、所写的一切； 请不要忘记
7、科学只不过是人们生活请不要忘记科学只不过是人们生活的一部分。的一部分。9复旦大学生命科学学院生物化学A(上)书本知识书本知识 学科发展史学科发展史研究方法论研究方法论 将来从事科学研究工作将来从事科学研究工作, , 现在读书须掌握三个要素：现在读书须掌握三个要素：10复旦大学生命科学学院生物化学A(上)化学及其发展简史化学及其发展简史11复旦大学生命科学学院生物化学A(上)化学发展史化学发展史- Chemistry的词源的词源 现代化学起源于现代化学起源于炼金术炼金术(alchemy)。即即炼金活炼金活动是化学的前史。动是化学的前史。chemistry一词也来自一词也来自alchemy, 而而
8、alchemy = al (the) + chem, 其中的其中的chem来自中来自中国的国的“ 金金” 的古汉语发音。炼金术在各个古代的古汉语发音。炼金术在各个古代文明中都占重要位置文明中都占重要位置, 并不是中国特有并不是中国特有, 一般而言一般而言都是都是如何将铜如何将铜, 铅铅, 锡这样的卑金属变成金、银这锡这样的卑金属变成金、银这样的贵金属样的贵金属的实用学问。在西方的实用学问。在西方, 炼金术从公元炼金术从公元前几百年开始到前几百年开始到17世纪为止世纪为止, 延续了延续了2000年；在年；在中国也生存了差不多同样长的时间中国也生存了差不多同样长的时间。12复旦大学生命科学学院生物
9、化学A(上)化学发展史化学发展史- -中国的炼金术传到西方中国的炼金术传到西方 中国的炼金术除了从卑金属得到贵金属以外，中国的炼金术除了从卑金属得到贵金属以外，还致力于研制还致力于研制长生不老之药长生不老之药“ 金丹金丹”。 中国中国的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈, 所所以有了以有了alchemy这个行业。这个行业。 西腊文明在欧州历史上曾一度失传西腊文明在欧州历史上曾一度失传, 幸好阿拉幸好阿拉伯人继承了其精华伯人继承了其精华(714世纪世纪), 1113世纪十字世纪十字军的侵略将散落在阿拉伯文化中的希腊文化又军的侵略将散落在阿拉伯文化中的希腊文化又
10、带回了欧洲带回了欧洲, 也也顺便将中国的炼金术带进入了顺便将中国的炼金术带进入了西方文明西方文明。此后，西方的炼金术活动朝着独自。此后，西方的炼金术活动朝着独自的方向发展，特别是对酸、碱、的方向发展，特别是对酸、碱、 盐等物质的化盐等物质的化学性质有了相当的知识积累。学性质有了相当的知识积累。13复旦大学生命科学学院生物化学A(上)化学发展史化学发展史- -从炼金术到化学从炼金术到化学 17世纪，世纪，文艺复兴活动使文艺复兴活动使alchemy真正向现代真正向现代的的chemistry过渡过渡。 当时的化学家当时的化学家, 要么是贵族要么是贵族, 要么是业余爱好。与英国要么是业余爱好。与英国N
11、ewton同时期的贵族同时期的贵族Robert Boyle (1627-1691) 对气体和真空进行了对气体和真空进行了研究研究, 写了写了“ The Sceptical Chymist (1661)” 一一书书, 主张诀别带有神秘色彩的炼金术主张诀别带有神秘色彩的炼金术, 而而以理性以理性思考的态度来研究化学思考的态度来研究化学。他发现了。他发现了波以尔法则波以尔法则 PV=Const, 实际上就是现代物理化学的起点。实际上就是现代物理化学的起点。1662英国设立了英国设立了 Royal Society, 1666年年 Paris Academia 分别设立分别设立, 为科学研究和交流提供了
12、为科学研究和交流提供了土壤，这是化学与炼金术诀别的标志。土壤，这是化学与炼金术诀别的标志。 14复旦大学生命科学学院生物化学A(上)化学发展史化学发展史- -从气体元素到物质不灭定理从气体元素到物质不灭定理 1764 年年 CO2 (Black), 1766 年年 H2 (Canvendish), 1772年年O2(Scheele), 1772年年N2 (Ratherford) , 1774年年Cl2 (Scheele)分别被发分别被发现现, 空气中含有不同成分的事实被揭示空气中含有不同成分的事实被揭示。1774年年Lavoisier确立了确立了物质不灭定理物质不灭定理, 1777年确立了年确
13、立了燃烧理论燃烧理论。此后的。此后的化学反应的定化学反应的定比例法则比例法则 (Joseph Louis Proust, 1799) 及及化化学元素分析方法学元素分析方法的发展的发展, 为有机化学的出现为有机化学的出现奠定了基础。奠定了基础。 15复旦大学生命科学学院生物化学A(上)拉瓦锡拉瓦锡(ALLavoisier，17431794)是是18世纪法国著名的化学家，被后人誉世纪法国著名的化学家，被后人誉为为“近代化学之父近代化学之父”。他对化学的第一。他对化学的第一个贡献是从实验的角度验证并总结了个贡献是从实验的角度验证并总结了“质量守恒定律质量守恒定律”；他是；他是化学方程式的发化学方程式
14、的发明者明者；他对化学的最大贡献是揭示了；他对化学的最大贡献是揭示了“燃烧燃烧”的本质，推翻了统治化学长达百的本质，推翻了统治化学长达百年之久的年之久的“燃素说燃素说”，建立了科学的，建立了科学的“氧化学说氧化学说”；他非常重视实验和观察，；他非常重视实验和观察，指出：指出：“在任何情况下，都应该使我们在任何情况下，都应该使我们的推理受到实验的检验的推理受到实验的检验，除了通过实验除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理以外，别和观察的自然道路去寻求真理以外，别无他途无他途”；他对化学实验；他对化学实验从定性向定量从定性向定量发展发展，作出了重要的贡献，因此也被誉，作出了重要的贡献，因此也被誉为
15、为“定量化学之父定量化学之父”、“近代化学奠基近代化学奠基人人”。1763，法学学士，法学学士1764，研究化学，研究化学1765，候补院士，候补院士1768，征税官，征税官1778，正教授，正教授1775，火药局长，火药局长1789，入狱，入狱1794，绞刑，绞刑16复旦大学生命科学学院生物化学A(上)化学发展史化学发展史- -有机化学的发展有机化学的发展 简单的说简单的说, 有机化学就是有机化学就是C、 H、 O和和 N的化学。的化学。 其发展是必然的其发展是必然的, 因为人对生命因为人对生命物质的兴趣要比对非生命物质更浓。化学物质的兴趣要比对非生命物质更浓。化学分析的手段发展后分析的手段
16、发展后, 势必要用来研究有机的势必要用来研究有机的物质。通过有机化学研究知道的物质结构物质。通过有机化学研究知道的物质结构 成为生物化学研究的起点成为生物化学研究的起点。 有机化学的发展有机化学的发展, 可以从尿素的合成开始。可以从尿素的合成开始。17复旦大学生命科学学院生物化学A(上)有机化学发展时间表有机化学发展时间表1828年年 Wohler (德德) 从无机盐合成了尿素从无机盐合成了尿素1831年年 Liebig (德德) 有机物元素分析定量法的发明有机物元素分析定量法的发明1840年年 有机基团有机基团 (group) 的概念的形成的概念的形成1848年年 Pasteur (法法)
17、酒石酸光学异构体的发现酒石酸光学异构体的发现1858年年 Kekule (德德) C原子的四价理论原子的四价理论1865年年 Kekule (德德) Benzen环结构的发现环结构的发现（1869年年 元素周期表的确立元素周期表的确立 )1874年年 vant Hoff (荷荷) C4的正四面体结构的正四面体结构1884年年 Fischer (德德) 糖的化学结构研究的开始糖的化学结构研究的开始 18复旦大学生命科学学院生物化学A(上)在在氰酸氰酸中加入中加入氨水氨水后蒸干得到的白色晶体并不是铵盐，后蒸干得到的白色晶体并不是铵盐，到了到了1828年他终于证明出这个实验的产物是尿素。发现年他终于
18、证明出这个实验的产物是尿素。发现了了从无机物合成有机物从无机物合成有机物的方法，而被认为是的方法，而被认为是有机化学研有机化学研究的先锋究的先锋。在此之前，人们普遍认为：。在此之前，人们普遍认为：有机物只能依靠有机物只能依靠一种生命力在动物或植物体内产生一种生命力在动物或植物体内产生；人工只能合成无机人工只能合成无机物而不能合成有机物物而不能合成有机物。维勒的老师永斯。维勒的老师永斯贝采利乌斯当贝采利乌斯当时也支持时也支持生命力论学说生命力论学说，他写信给维勒问他能不能在实，他写信给维勒问他能不能在实验室里验室里“制造出一个小孩来制造出一个小孩来”。后来，还发现。后来，还发现同分异构同分异构体
19、现象体现象，发现并，发现并制备铝制备铝等元素单质。等元素单质。弗里德里希弗里德里希维勒（维勒（Friedrch Wohler，1800-1882） ，德国著名的有机化学家。少年时代特别，德国著名的有机化学家。少年时代特别喜爱收集、研究矿物和做化学实验。喜爱收集、研究矿物和做化学实验。1820年入马年入马尔堡大学。尔堡大学。1823年以对尿素的研究获得医学博士年以对尿素的研究获得医学博士学位，后又去贝采里乌斯留学一年。学位，后又去贝采里乌斯留学一年。19复旦大学生命科学学院生物化学A(上)李比希（李比希（Justus von Liebig, 1803-1873），），农业农业化学的奠基人、生理化
20、化学的奠基人、生理化学及碳水化合物化学的学及碳水化合物化学的创创始人之一。始人之一。1826在德国建立李比希在德国建立李比希实验实验室，首室，首创创在大学教授化学在大学教授化学实验实验，创创刊了刊了“李比李比希刊希刊”。专专著著有机化学在生理学和有机化学在生理学和病理学上的病理学上的应应用用。首次提出新。首次提出新陈陈代代谢谢名名词词，研究土壤化合物，研究土壤化合物，对对脂肪、脂肪、血液、胆汁和肌肉提取物血液、胆汁和肌肉提取物进进行研究。行研究。长长期与期与维维勒一起工作勒一起工作20复旦大学生命科学学院生物化学A(上)费歇尔（费歇尔（ Emil Fischer 1852-1919），他发现了
21、苯肼，对糖类、），他发现了苯肼，对糖类、嘌呤类有机化合物的研究取得了嘌呤类有机化合物的研究取得了突出的成就，荣获突出的成就，荣获1902年的诺贝年的诺贝尔化学奖。尔化学奖。他的贡献主要有四个方面：他的贡献主要有四个方面：对糖类的研究对糖类的研究1890,合成了合成了12个乙醛糖个乙醛糖； 对嘌呤类化合物的研究；对嘌呤类化合物的研究； 对蛋白质，主要是氨基酸、多肽的研究；对蛋白质，主要是氨基酸、多肽的研究； 在化工生产和化学教育上的贡献。在化工生产和化学教育上的贡献。21复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命的化学生命的化学22复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命元素的诞生生命元素的诞生
22、150-200亿年前亿年前，宇宙发生了一次，宇宙发生了一次热的富含能量的亚原热的富含能量的亚原子颗粒的大爆炸子颗粒的大爆炸，几秒钟内，产生了最简单的元素（，几秒钟内，产生了最简单的元素（H和和He）。在宇宙膨大和冷却后，在重力的作用下，物）。在宇宙膨大和冷却后，在重力的作用下，物质浓缩形成了星球。一些星球变得巨大无比，然后爆质浓缩形成了星球。一些星球变得巨大无比，然后爆炸，释放能量使较为简单的原子核融合为更为复杂的炸，释放能量使较为简单的原子核融合为更为复杂的元素。因此元素。因此经过数十亿年形成了今天的地球及地球上经过数十亿年形成了今天的地球及地球上的化学元素的化学元素。约在约在40亿年前亿年
23、前，生命出现了，生命出现了能从有机化能从有机化合物或太阳获取能量的简单的微生物合物或太阳获取能量的简单的微生物，利用这些能量，利用这些能量，它们它们将地表简单的元素和化合物构造成大量的更为复将地表简单的元素和化合物构造成大量的更为复杂的生物分子杂的生物分子。生物化学回答的是成千上万种不同的。生物化学回答的是成千上万种不同的生物分子是如何相互作用来展示生命体显著的生命特生物分子是如何相互作用来展示生命体显著的生命特征的。征的。 23复旦大学生命科学学院生物化学A(上)组成生物分子的元素组成生物分子的元素 18世世纪纪后后期期，化化学学家家们们开开始始认认识识到到组组成成生生命命体体的的物物质质与
24、与无无生生命命的的世世界界差差异异极极 大大 。 Antoine Lavoisier（ 1743-1794）注注意意到到“矿矿物物世世界界”的的简简单单性性，并并与与复复杂杂的的“植植物物和和动动物物世世界界”进进行行了了比比较较，后后来来他他知知道道，生生物物组组成成分分子子富含碳、氧、氮和磷富含碳、氧、氮和磷。 24复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命元素的丰度生命元素的丰度 90多种天然元素中只有多种天然元素中只有30种之多的元素对生命种之多的元素对生命有机体是必须的有机体是必须的，大多数有机体的组成元素的原，大多数有机体的组成元素的原子序数相对地低，只有子序数相对地低，只有5种元素
25、的原子序数高于种元素的原子序数高于硒（硒（34）。）。有机体中最丰富的有机体中最丰富的4种元素是种元素是C、H、O和和N，它们的总和超过了大多数细胞质量的，它们的总和超过了大多数细胞质量的99%，它们是最轻的能够形成一个、二个、三个，它们是最轻的能够形成一个、二个、三个和四个价键的元素，但和四个价键的元素，但最轻的元素形成最强的价最轻的元素形成最强的价键键。痕量元素（痕量元素（trace element)代表人体最轻的重代表人体最轻的重量，但量，但对生命却是必须对生命却是必须的，通常因为它们对一些的，通常因为它们对一些蛋白质，包括酶的功能为必须。例如，血红蛋白蛋白质，包括酶的功能为必须。例如，
26、血红蛋白分子输送氧的能力绝对依赖于只占总质量分子输送氧的能力绝对依赖于只占总质量0.3%的四个铁离子。的四个铁离子。 25复旦大学生命科学学院生物化学A(上)组成生命的元素的丰度组成生命的元素的丰度26复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命分子是碳的化合物生命分子是碳的化合物 生命有机体的化学是围绕着碳被组织起来的。生命有机体的化学是围绕着碳被组织起来的。C与与H可以形成单键连接可以形成单键连接，与与O和和N可以形成单可以形成单键或双键连接键或双键连接。生物学中。生物学中C与与C可以形成稳定的可以形成稳定的单键单键，一个碳原子可以与一个碳原子可以与一个、二个、三个或一个、二个、三个或四个四个
27、其他碳原子形成稳定单键，两个碳原子可其他碳原子形成稳定单键，两个碳原子可以共享两或三对电子，形成双键或三键以共享两或三对电子，形成双键或三键。 生物分子中共价连接的碳原子可以形成生物分子中共价连接的碳原子可以形成线状的线状的、分支的分支的或或环状的环状的结构。结构。27复旦大学生命科学学院生物化学A(上)28复旦大学生命科学学院生物化学A(上)功能基团决定了分子的化学特性功能基团决定了分子的化学特性 绝大多数生物分子可以看成是绝大多数生物分子可以看成是碳氢化合物的衍碳氢化合物的衍生物生物，碳氢化合物的，碳氢化合物的骨架非常稳定，骨架非常稳定，氢原子可氢原子可以被各类功能基团取代生成不同的有机化
28、合物以被各类功能基团取代生成不同的有机化合物家族家族，典型的有，典型的有醇、胺、醛和酮、羧酸等醇、胺、醛和酮、羧酸等。 多数生物分子是多数生物分子是多功能多功能的，含有两个或更多个的，含有两个或更多个不同的功能基团，每一种基团都有其自身的特不同的功能基团，每一种基团都有其自身的特点和反应。化学词语中说某化合物的点和反应。化学词语中说某化合物的“个性、个性、性质性质”,如肾上腺素或乙酰辅酶如肾上腺素或乙酰辅酶A，就是由其功，就是由其功能基团的性质和它们在三维空间中的位置决定能基团的性质和它们在三维空间中的位置决定的。的。29复旦大学生命科学学院生物化学A(上)一些常见的生物分子的功能基团一些常见
29、的生物分子的功能基团30复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物分子中一些常见的功能基团生物分子中一些常见的功能基团31复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命的物质基础生命的物质基础 几乎所有生命有机体的有机化合物，几乎所有生命有机体的有机化合物，形成后都形成后都是生物活性物质。是生物活性物质。这些分子在生物进化过程为了这些分子在生物进化过程为了适应特定的生物化学和细胞学功能被选择下来。适应特定的生物化学和细胞学功能被选择下来。生物分子生物分子可以这样定义或理解：可以这样定义或理解：原子之间的原子之间的结合结合类型类型，涉及，涉及结合的形式和强度结合的形式和强度、三维分子结构和三维分子结构和
30、化学活性化学活性，三维结构三维结构在生物化学中特别重要在生物化学中特别重要。生。生物学作用如酶与底物的作用、抗体与抗原的作用、物学作用如酶与底物的作用、抗体与抗原的作用、激素和受体的作用，都是激素和受体的作用，都是高特异性高特异性的。这种特异的。这种特异性靠分子之间的性靠分子之间的立体互补和静电互补立体互补和静电互补来实现，显来实现，显著的是，著的是，维持三维结构的作用力之中的是非共价维持三维结构的作用力之中的是非共价作用作用，单个作用力弱，但有显著的累积效应。，单个作用力弱，但有显著的累积效应。 32复旦大学生命科学学院生物化学A(上)有机体与无生命物质的区别有机体与无生命物质的区别首首先先
31、是是化化学学复复杂杂性性和和组组织织的的程程度度，成成千千上上万万种种不不同同的的分分子子组组成成一一个个复复杂杂的的细细胞胞结结构构，而而无无生生命命物物质质黏黏土土、沙沙子子、岩岩石石、海海水水，通通常常是是相相对简单的一些化合物的混合物。对简单的一些化合物的混合物。其其次次，生生命命有有机机体体从从它它们们的的环环境境吸吸收收、转转化化和和利利用用能能量量，通通常常是是化化学学营营养养物物或或太太阳阳光光能能，这这些些能能量量使使得得有有机机体体建建造造和和维维持持它它们们的的复复杂杂结结构构，并并作作机机械械、化化学学、渗渗透透和和其其他他形形式式的的功功。无无生生命命物物质质不不能能
32、以以系系统统的的或或动动力力的的形形式式利利用用这这些些能能量来维持结构或作功。量来维持结构或作功。33复旦大学生命科学学院生物化学A(上)有机体与无生命物质的区别有机体与无生命物质的区别 第第三三，生生命命有有机机体体有有精精确确的的自自我我复复制制或或自自我我装装配配的的能能力力，是是生生命命有有机机体体的的精精华华特特征征。一一个个细细菌菌放放在在无无菌菌的的营营养养培培养养基基中中，2424小小时时可可以以制制造造出出十十亿亿个个一一样样的的“子子代代”细细胞胞，每每一一个个细细胞胞含含有有成成千千上上万万种种不不同同的的分分子子，有有些些非非常常复复杂杂，但但每个细胞都是原始细胞的一
33、份真实拷贝。每个细胞都是原始细胞的一份真实拷贝。第四，有机体的第四，有机体的每一个成分都有一种或一种以每一个成分都有一种或一种以上特定的功能上特定的功能。 34复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学以生物化学以统一的化学术语统一的化学术语解释不同的生命形式解释不同的生命形式 有机体的差别极大，但生物化学的研究表明，有机体的差别极大，但生物化学的研究表明，所有有机体在细胞和化学水平上是十分相似的所有有机体在细胞和化学水平上是十分相似的。生物化学生物化学用分子的语言描述所有生命体的结构、用分子的语言描述所有生命体的结构、机制和化学过程，提出各种生命变异形式下生机制和化学过程，提出各种生命变异
34、形式下生命的组织原理命的组织原理-生命的分子逻辑生命的分子逻辑。虽然生物化。虽然生物化学学在医学、农业、营养和工业方面提供了重要在医学、农业、营养和工业方面提供了重要的前景和实际应用的前景和实际应用，但其，但其最终的焦点还是关注最终的焦点还是关注对生命自身的了解对生命自身的了解。 35复旦大学生命科学学院生物化学A(上)所有大分子都由简单的化合物构造所有大分子都由简单的化合物构造 大多数有机体系统的分子由大多数有机体系统的分子由C原子原子与其他与其他碳原子碳原子或者或者H原子、原子、O原子或原子或N原子共价连原子共价连接而成，碳原子的特殊结合特性允许形成接而成，碳原子的特殊结合特性允许形成一大
35、类不同的分子，有机化合物的分子量一大类不同的分子，有机化合物的分子量（也称相对分子质量）低于（也称相对分子质量）低于500，如氨基酸、，如氨基酸、核苷酸和单糖，被称为大分子如蛋白质、核苷酸和单糖，被称为大分子如蛋白质、核酸及多糖的核酸及多糖的单体亚基单体亚基。一个单个的蛋白。一个单个的蛋白质分子可能含有质分子可能含有1000或更多个氨基酸残基，或更多个氨基酸残基，脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNA）可能有数百万个核）可能有数百万个核苷酸组成。苷酸组成。 36复旦大学生命科学学院生物化学A(上)有限数量的单体组成生命物质有限数量的单体组成生命物质大大肠肠杆杆菌菌的的每每个个细细胞胞含含有有几几千
36、千种种不不同同的的有有机机化化合合物物，包包括括一一千千种种不不同同的的蛋蛋白白质质，同同样样数数量量的的不不同同的的核核酸酸分分子子及及数数百百种种类类型型不不同同的的糖糖和和脂脂。在在人人体体内内，有有数数万万种种不不同同的的蛋蛋白白质质，多多种种类类型型的的多多糖糖和和脂脂及及多多种种其其他的低分子量化合物。他的低分子量化合物。DNA仅由四种不同的单体仅由四种不同的单体脱氧核糖核苷酸组成，脱氧核糖核苷酸组成，RNA也只有四种不同的核苷酸组成。蛋白质由也只有四种不同的核苷酸组成。蛋白质由20种种不同的氨基酸组成。不同的氨基酸组成。8种核苷酸组成了所有生物的核种核苷酸组成了所有生物的核酸，酸
37、，20种氨基酸组成了所有生物的蛋白质。种氨基酸组成了所有生物的蛋白质。特殊的特殊的单体亚基序列及大分子的空间排列形成了大分子特单体亚基序列及大分子的空间排列形成了大分子特别的生物学功能别的生物学功能，如，如基因、催化剂、激素基因、催化剂、激素等等。等等。 37复旦大学生命科学学院生物化学A(上)Monomeric subunits in linear sequences can spell infinitely complex messages.The number of different sequences possible(S) depends on the number of diff
38、erent kinds of subunits(N) and the length of the linear sequence(L):S=NL. For an average-sized protein(L 400), S is 20400an astronomical number.38复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命物质单体往往不止一种功能生命物质单体往往不止一种功能 组成生命体所有大分子的组成生命体所有大分子的单体亚基往往单体亚基往往行使不止一种功能行使不止一种功能，如，如核苷酸核苷酸，不仅是，不仅是组组成核酸的单体成核酸的单体，还是，还是能量载体分子能量载体分子、物质、物质活
39、化分子及信号分子活化分子及信号分子；氨基酸氨基酸既是既是蛋白质蛋白质的组成成分的组成成分，还是，还是激素激素、神经递质神经递质、色素色素和和其他类型生物分子其他类型生物分子的前体。的前体。 39复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命活动离不开能量供应生命活动离不开能量供应 能量是生物化学的一个中心主题，能量是生物化学的一个中心主题，细胞和生细胞和生命体依靠源源不断的能量供应来抵抗无情的以命体依靠源源不断的能量供应来抵抗无情的以最低能量状态的衰减趋势最低能量状态的衰减趋势。信息的储存和表达信息的储存和表达需要消耗能量，没有能量，富含信息的结构将需要消耗能量，没有能量，富含信息的结构将不可避免的
40、变得无序和没有意义。与工厂里的不可避免的变得无序和没有意义。与工厂里的合成一样，细胞中发生的合成一样，细胞中发生的合成反应合成反应需要能量的需要能量的输入。能量在一个细菌的输入。能量在一个细菌的运动运动、或者一个奥林、或者一个奥林匹克匹克赛跑选手赛跑选手、或者、或者萤火虫的发光萤火虫的发光、或者一个、或者一个鳗鲡的放电鳗鲡的放电中被消耗。细胞有一种有效机制可中被消耗。细胞有一种有效机制可以偶联太阳或燃料的能量来满足生命的需要。以偶联太阳或燃料的能量来满足生命的需要。 40复旦大学生命科学学院生物化学A(上)有机体与它们的环境永远也不会平衡有机体与它们的环境永远也不会平衡 生物进化中第一个形成的
41、细胞应该是生物进化中第一个形成的细胞应该是油性膜油性膜包裹的包裹的原始细胞的水溶性分子，使之隔离并允原始细胞的水溶性分子，使之隔离并允许累积相对高的浓度，许累积相对高的浓度，有机体内所含的分子和有机体内所含的分子和离子与其环境相比，在类型和浓度上不同离子与其环境相比，在类型和浓度上不同。例。例如，淡水鱼的细胞与其所处水环境相比所含有如，淡水鱼的细胞与其所处水环境相比所含有的无机离子的浓度差别很大，蛋白质、核酸、的无机离子的浓度差别很大，蛋白质、核酸、糖和脂肪等存在于鱼体内，但环境介质中几乎糖和脂肪等存在于鱼体内，但环境介质中几乎不存在这些分子，而只含有比较简单的分子如不存在这些分子，而只含有比
42、较简单的分子如二氧化碳、分子氧和水。二氧化碳、分子氧和水。只有通过不断地消耗只有通过不断地消耗能量，鱼才能够建立和维持这种与环境浓度的能量，鱼才能够建立和维持这种与环境浓度的明显差异明显差异，在鱼死后，鱼的组成分子才渐渐释，在鱼死后，鱼的组成分子才渐渐释放，与环境保持平衡。放，与环境保持平衡。 41复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生命有生命有机体与机体与它们所它们所处的环处的环境不平境不平衡，死衡，死亡和腐亡和腐烂才回烂才回复平衡复平衡42复旦大学生命科学学院生物化学A(上)分子组成反映了一种动力学上的恒稳态分子组成反映了一种动力学上的恒稳态 虽然虽然一个生物体的化学组成在整个时间内几乎一
43、个生物体的化学组成在整个时间内几乎是恒定的是恒定的，但一个细胞或生物体内的分子群却远，但一个细胞或生物体内的分子群却远远不是恒稳态。分子通过不断的化学反应被合成远不是恒稳态。分子通过不断的化学反应被合成和分解，需要不断地向系统输入物质和能量。现和分解，需要不断地向系统输入物质和能量。现在从你的肺中携带氧到你大脑中的血红蛋白分子在从你的肺中携带氧到你大脑中的血红蛋白分子是上个月合成的，到下个月，它们将会被降解，是上个月合成的，到下个月，它们将会被降解，并由新的血红蛋白分子所取代。你刚刚从你食物并由新的血红蛋白分子所取代。你刚刚从你食物中摄取的葡萄糖现在正在你的血流中循环，在今中摄取的葡萄糖现在正
44、在你的血流中循环，在今天结束前，这些特定的葡萄糖分子将会被转化为天结束前，这些特定的葡萄糖分子将会被转化为其他的分子如二氧化碳或脂肪，将会被新来源的其他的分子如二氧化碳或脂肪，将会被新来源的葡萄糖分子所取代。血液中血红蛋白和葡萄糖的葡萄糖分子所取代。血液中血红蛋白和葡萄糖的数量几乎是一个恒量，因为数量几乎是一个恒量，因为合成或摄入的速度将合成或摄入的速度将会与其降解的速度达到平衡会与其降解的速度达到平衡。浓度上的恒定是动。浓度上的恒定是动力学恒态的结果。力学恒态的结果。 43复旦大学生命科学学院生物化学A(上)44复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物从它们的环境转化能量和物质生物从它们的环
45、境转化能量和物质 生生命命细细胞胞和和生生物物体体必必须须作作功功来来保保持持存存活活和和繁繁殖殖自自身身，细细胞胞成成分分的的不不断断合合成成需需要要化化学学能能、逆逆浓浓度度梯梯度度积积累累和和保保持持盐盐份份及及各各种种有有机机化化合合物物涉涉及及渗渗透透能能、肌肌肉肉收收缩缩或或细细菌菌鞭鞭毛毛的的运运动动需需要要机机械械能能，生生物物化化学学研研究究能能量量的的吸吸收收、转转运运和和消消耗耗过过程程，因此需要建立了解生物能学的基本原理。，因此需要建立了解生物能学的基本原理。生物体是一个开放体系，与环境交换物质和能生物体是一个开放体系，与环境交换物质和能量，量，生物体通过两种策略由环境
46、获得能量生物体通过两种策略由环境获得能量：由：由环境获取化学燃料并通过氧化得到能量、由太环境获取化学燃料并通过氧化得到能量、由太阳光能吸收能量。阳光能吸收能量。 45复旦大学生命科学学院生物化学A(上)46复旦大学生命科学学院生物化学A(上)热力学第一定律适用于生物体系热力学第一定律适用于生物体系生物体利用燃料或太阳光的能量构建和生物体利用燃料或太阳光的能量构建和维持它们的复杂性，特别是结构。维持它们的复杂性，特别是结构。不论发生化学或物理的任何改变，能量不论发生化学或物理的任何改变，能量总的是守恒的，但能量的形式可能会变。总的是守恒的，但能量的形式可能会变。生命有机体的细胞是在恒定的温度下的
47、生命有机体的细胞是在恒定的温度下的一种化学引擎。一种化学引擎。47复旦大学生命科学学院生物化学A(上)电子流为生物体提供能量电子流为生物体提供能量 几乎所有生命有机体都直接或间接地从太阳光几乎所有生命有机体都直接或间接地从太阳光的辐射能量获得能量的辐射能量获得能量，这种光能发生于太阳中，这种光能发生于太阳中的热核聚变反应。光合作用细胞吸收光能，用的热核聚变反应。光合作用细胞吸收光能，用于驱动水分子中的电子到二氧化碳，生成能量于驱动水分子中的电子到二氧化碳，生成能量丰富的产物如淀粉和蔗糖，并释放分子氧到大丰富的产物如淀粉和蔗糖，并释放分子氧到大气中去。非光合作用细胞和有机体通过氧化光气中去。非光
48、合作用细胞和有机体通过氧化光合作用产生的能量丰富的物质获得需要的能量，合作用产生的能量丰富的物质获得需要的能量，并传递电子到大气氧生成水、二氧化碳及其他并传递电子到大气氧生成水、二氧化碳及其他终产物，在环境中被再循环。终产物，在环境中被再循环。事事实实上上所所有有生生物物所所需需要要的的能能量量直直接接或或间间接接地地都都来来自自于于太太阳阳能能。在在氧氧化化还还原原反反应应中中，电电子子的的流流动成为生命细胞能量转换的基础动成为生命细胞能量转换的基础 。 48复旦大学生命科学学院生物化学A(上)49复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学的研究内容生物化学的研究内容及发展简史及发展简史5
49、0复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学的定义生物化学的定义 生命的化学生命的化学，是研究生物体（微生物、植物、动物及，是研究生物体（微生物、植物、动物及人体等）人体等）化学组成、结构、功能、分离纯化方法；生命化学组成、结构、功能、分离纯化方法；生命过程中的化学变化及遗传物质信息传递过程中的化学变化及遗传物质信息传递的一门科学。研的一门科学。研究内容包括究内容包括: :1.1.生物体的生物体的物质组成物质组成、物质的结构物质的结构、功能功能；物质的；物质的分离分离和分析方法和分析方法；从分子水平上看生物的组成。；从分子水平上看生物的组成。2.2.这些物质在生物体内发生的这些物质在生物体内
50、发生的变化及变化的过程变化及变化的过程。3.3.分子水平上分子水平上的物质的的物质的结构、代谢结构、代谢与客观上的与客观上的生物功能生物功能及复杂的生命现象之间的关系及复杂的生命现象之间的关系。4.4.遗传物质的信息传递及调控遗传物质的信息传递及调控。51复旦大学生命科学学院生物化学A(上)什么是生物化学什么是生物化学 生物化学的研究对象生物化学的研究对象, , 是生命体内的各类物是生命体内的各类物质的结构质的结构, , 功能和作用过程与机理。英语中有功能和作用过程与机理。英语中有Biochemistry 和和Biological chem- istry 两个术语。两个术语。生物化学有生物化学
51、有三个源头三个源头： 有机化学有机化学: : 氨基酸、蛋白质、糖、脂质、氨基酸、蛋白质、糖、脂质、 核苷酸、核酸核苷酸、核酸 医学生理学：医学生理学：维生素、激素、辅酶维生素、激素、辅酶 发酵工业：发酵工业： 酶学、物质代谢酶学、物质代谢生物化学于生命科学生物化学于生命科学, ,就象就象ABCABC于英语于英语52复旦大学生命科学学院生物化学A(上) 德国医生霍佩德国医生霍佩-赛赛勒勒(Ernst Felix Hoppe-Seyler)（1825-1895）1877年年为为了将生理化学（即生物了将生理化学（即生物化学）建成一化学）建成一门门独立的学科，首次提出独立的学科，首次提出“Bioche
52、mie”，译为译为英英语语名名词为词为Biochemistry或或Biological Chemistry，即生物化学。他，即生物化学。他还还首次首次获获得得纯纯的卵磷脂及晶体状的的卵磷脂及晶体状的血血红红素。首素。首创创蛋白蛋白质质(Proteide)一一词词。还还研究研究过过代代谢谢、叶叶绿绿素和血液。素和血液。 他的学生他的学生Friedrich Miescher（1844-1895）从）从脓细脓细胞的胞的细细胞核中分离出胞核中分离出nuclein（脱氧核糖核蛋白）（脱氧核糖核蛋白）（1871） 他的另一位学生他的另一位学生Albrecht Kossel（1853-1927）因）因对对蛋
53、白蛋白质质、细细胞及胞及细细胞核化学的研究胞核化学的研究获获得得1910年年诺贝诺贝尔尔生理学或医学生理学或医学奖奖，他分离到腺，他分离到腺嘌嘌呤、胸腺呤、胸腺嘧啶嘧啶、胸、胸腺核苷酸，腺核苷酸，还还分离出分离出组组氨酸。氨酸。53复旦大学生命科学学院生物化学A(上) 我们现在知道我们现在知道, 生命体内的主要物质是生命体内的主要物质是: 蛋白质蛋白质氨基氨基酸酸，核酸，核酸核苷酸核苷酸，糖类，糖类和和脂类脂类。 还有一类所占比例还有一类所占比例很小但功能很重要的小分子很小但功能很重要的小分子维生素维生素和和激素激素。在这些分。在这些分子中子中, 对脂质的研究最早对脂质的研究最早, 19世纪上
54、半叶对其结构就有了世纪上半叶对其结构就有了较深入的理解。对较深入的理解。对糖糖的结构的认识多半要归功于的结构的认识多半要归功于Emil Fischer从从1884年开始的研究工作。而发酵工业的发展使年开始的研究工作。而发酵工业的发展使酶学和代谢学有了发展酶学和代谢学有了发展, 化学与医学、生理学的结合则导化学与医学、生理学的结合则导致了致了维生素维生素、激素激素、必需氨基酸必需氨基酸、必需脂肪酸必需脂肪酸的发现。的发现。对核酸的认识起步较晚对核酸的认识起步较晚, 在在1870左右才注意到其存在左右才注意到其存在, 19世纪末又是世纪末又是Emil Fischer对嘌啉进行了较深入的研究对嘌啉进
55、行了较深入的研究, 成成为我们对核酸结构的理解的开幕。为我们对核酸结构的理解的开幕。 生物化学在生物化学在1920年以后开始进入高速发展期。年以后开始进入高速发展期。54复旦大学生命科学学院生物化学A(上)发展简史（一）发展简史（一）现代生物化学从现代生物化学从18世纪下半叶，从拉瓦锡研究燃烧世纪下半叶，从拉瓦锡研究燃烧和呼吸开始；和呼吸开始；中间代谢产物的首次发现；中间代谢产物的首次发现；1835年，贝采利乌斯说明催化作用；年，贝采利乌斯说明催化作用；1848年，肌肉热能来源及肝脏的生糖功能；年，肌肉热能来源及肝脏的生糖功能；1859年，年，物种起源物种起源；1865年，孟德尔的豌豆杂交实验
56、和遗传定律；年，孟德尔的豌豆杂交实验和遗传定律；1877年，年，Biochemistry和和journal of biochemistry;国际生化研究中心的变迁；国际生化研究中心的变迁；生物化学的发展趋势；生物化学的发展趋势；19281928年年 德国德国 Whler NH4CNOCO(NH2)255复旦大学生命科学学院生物化学A(上)发展简史（二）：二十世纪的前五十年发展简史（二）：二十世纪的前五十年 2020世纪的前世纪的前3030年：生理学、化学。年：生理学、化学。 营养学营养学的真正的黄金时代。的真正的黄金时代。 2020年代，年代，19261926年美国年美国SumnerSumne
57、r从刀豆中得从刀豆中得到到脲酶的结晶。脲酶的结晶。 3030年代，年代，1933193319361936年年KrebsKrebs提出了著名提出了著名的的尿素循环和三羧酸循环。尿素循环和三羧酸循环。 4040年代前后，能量代谢，年代前后，能量代谢，生物能学。生物能学。 2020世纪中期生物化学成为一门独立和成熟的学科世纪中期生物化学成为一门独立和成熟的学科56复旦大学生命科学学院生物化学A(上)发展简史（三）：分子生物学的诞生发展简史（三）：分子生物学的诞生 19501950年年 PaulingPauling（美国）等，蛋白质的二级结（美国）等，蛋白质的二级结构：构： - -螺旋螺旋 19551
58、955年年 SangerSanger（英国）胰岛素一级结构的测定（英国）胰岛素一级结构的测定 19531953年年 WatsonWatson（美国）和（美国）和CrickCrick（英国）（英国） DNADNA双螺旋结构双螺旋结构 DNADNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段的阶段分子生物学分子生物学阶段阶段 57复旦大学生命科学学院生物化学A(上)核酸的研究进展很快，在核酸一级结构测定和核酸的研究进展很快，在核酸一级结构测定和核酸人工合成方面取得显著成果。核酸人工合成方面取得显著成果。 60年代，年代，1961年法国年法国Jacob和和Mon
59、od 操纵子模型操纵子模型70年代，进入生物工程的研究。年代，进入生物工程的研究。基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等。第一个基因工程产物酵工程等。第一个基因工程产物somatostatin。 90年代，年代，1990年启动了年启动了人类基因组计划人类基因组计划。 20世纪末和世纪末和21世纪初，随着人类基因组全序列世纪初，随着人类基因组全序列测定的基本完成，生命科学进入了测定的基本完成，生命科学进入了后基因组时后基因组时代代，产生了，产生了功能基因组学、蛋白质组学、结构功能基因组学、蛋白质组学、结构基因组学基因组学等。等。 分子生物学的
60、快速发展分子生物学的快速发展58复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学与其他学科生物化学与其他学科的关系及实践应用的关系及实践应用59复旦大学生命科学学院生物化学A(上)工业方面：工业方面：纺织工业纺织工业制革工业制革工业食品工业食品工业石油工业石油工业发酵工业发酵工业60复旦大学生命科学学院生物化学A(上)医学：医学：疾病发生机制疾病发生机制药代动力学药代动力学生物制药及药品生物制药及药品临床诊断及诊断试剂临床诊断及诊断试剂癌症发生及治疗癌症发生及治疗预防医学预防医学61复旦大学生命科学学院生物化学A(上)农业农业农业营养农业营养光合作用光合作用固氮作用固氮作用除草剂除草剂转基因农作物
61、转基因农作物环境保护环境保护62复旦大学生命科学学院生物化学A(上)新材料新材料新剂型新剂型化妆品化妆品其他其他63复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学重大发展年代表生物化学重大发展年代表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
62、基酸序列测定的胰岛素氨基酸序列测定 Waston-Crick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,2001年完成年完成,进入进入 后基因组时代后基因组时代64复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学中的关键技术生物化学中的关键技术比色比色 （colorimetry) (19世纪世纪30-40年代年
63、代)。电泳电泳(electrophoresis)(1923） 生物大分子的分生物大分子的分离、分析。离、分析。超离心超离心(Ultracentrifugation)(1925）蛋白质、）蛋白质、细胞亚器官的细胞亚器官的 分离；分子量的确定分离；分子量的确定同位素标记同位素标记(isotope labelling)（1934）物质代）物质代谢途径、生物大分子结构测定谢途径、生物大分子结构测定层析层析(chromatography)（1944 ） 生物大分子生物大分子的分离纯化的分离纯化X-光衍射、光衍射、NMR 生物大分子结构测定生物大分子结构测定65复旦大学生命科学学院生物化学A(上)一、一、
64、 地球上的生命体地球上的生命体（organismorganism）中化学物质的中化学物质的种类、结构、功能，和新陈种类、结构、功能，和新陈代谢的规律。代谢的规律。二、生物化学的研究方法。二、生物化学的研究方法。生物化学生物化学能能告诉你什么告诉你什么66复旦大学生命科学学院生物化学A(上)生物化学生物化学不能不能回答的问题回答的问题 地球上最早的生命是如何出地球上最早的生命是如何出现的？现的？ 又是什么样子？又是什么样子？ 它的物它的物质基础是什么？质基础是什么？ DNA DNA 和蛋白质和蛋白质什么时候建立了什么时候建立了“软件软件”和和“硬硬件件”的关系？宇宙中有没有不同的关系？宇宙中有没
65、有不同于地球生命的生命体？于地球生命的生命体？67复旦大学生命科学学院生物化学A(上)宇宙并非自古亘生宇宙并非自古亘生 它一直在不停地演化，从它一直在不停地演化，从Big Bang到到原子的出现，恒星行星的出现（星体原子的出现，恒星行星的出现（星体演化），有机化合物的出现（化学演演化），有机化合物的出现（化学演化），化）， 原始生命的出现（结构演化），原始生命的出现（结构演化），高等生物的出现（高等生物的出现（DNA和细胞的和细胞的演化）演化），智慧的出现（组织演化），计算机，智慧的出现（组织演化），计算机的出现（信息演化）。的出现（信息演化）。68复旦大学生命科学学院生物化学A(上)演化（演
66、化（evolution）才自古亘生才自古亘生宇宙在演化宇宙在演化星体在演化星体在演化 物种在演化物种在演化社会、文化在演化社会、文化在演化文明、科技在演化文明、科技在演化我们每个人在我们每个人在“演化演化”69复旦大学生命科学学院生物化学A(上)要求要求 要学会自学要学会自学。 在你来听课时，在你来听课时， 已已经将相关部分看过经将相关部分看过至少至少一边一边。不然收效甚微，。不然收效甚微， 不如不来。不如不来。70复旦大学生命科学学院生物化学A(上)课程性质课程性质/教学目的教学目的生命科学学院（理科）专业基础课。生命科学学院（理科）专业基础课。预修课程预修课程：有机化学、普通生物学。：有机
67、化学、普通生物学。教学目的教学目的：通过本课程的教学，帮助：通过本课程的教学，帮助学生掌握组成生物体各类物质（包括学生掌握组成生物体各类物质（包括氨基酸、多肽、蛋白质、酶、核酸、氨基酸、多肽、蛋白质、酶、核酸、糖类、脂类、维生素、激素等）的结糖类、脂类、维生素、激素等）的结构、功能以及常用的分离、分析和测构、功能以及常用的分离、分析和测定方法。定方法。71复旦大学生命科学学院生物化学A(上)基本内容基本内容/基本要求基本要求 基本内容基本内容：绪论、水分子、氨基酸、蛋白质的：绪论、水分子、氨基酸、蛋白质的一级结构、蛋白质的高级结构、蛋白质的结构与一级结构、蛋白质的高级结构、蛋白质的结构与功能、
68、蛋白质的理化性质与分离纯化、酶学、核功能、蛋白质的理化性质与分离纯化、酶学、核酸化学、酸化学、糖生物化学、脂生物化学、维生素与辅糖生物化学、脂生物化学、维生素与辅酶、激素与信号传导、生物膜与运输。酶、激素与信号传导、生物膜与运输。 基本要求基本要求：按教学大纲的具体要求，理解和掌：按教学大纲的具体要求，理解和掌握组成生物体重要生物化学物质的基本结构和生握组成生物体重要生物化学物质的基本结构和生物学功能，用所学生物化学基本概念、基本理论物学功能，用所学生物化学基本概念、基本理论和基本方法判断、解释和分析日常发生的生物化和基本方法判断、解释和分析日常发生的生物化学现象的本质，指导科学研究及实际应用
69、。学现象的本质，指导科学研究及实际应用。72复旦大学生命科学学院生物化学A(上)课程内容（一）课程内容（一）静态生物化学部分（生物化学静态生物化学部分（生物化学A（上）：（上）：生物化学绪论生物化学绪论糖与糖生物化学糖与糖生物化学脂与脂类生物化学脂与脂类生物化学维生素与辅酶维生素与辅酶生物膜与运输生物膜与运输激素及信号传导激素及信号传导氨基酸与蛋白质生物化学氨基酸与蛋白质生物化学酶学酶学核酸化学核酸化学73复旦大学生命科学学院生物化学A(上)课程内容（二）课程内容（二）动态生物化学与分子生物学基础（物质流、能动态生物化学与分子生物学基础（物质流、能量流和信息流）：量流和信息流）：代谢部分：代谢
70、部分：代谢总论、生物能学、生物氧化、糖类代谢、代谢总论、生物能学、生物氧化、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质降解与氨基酸代谢、核酸降脂类代谢、蛋白质降解与氨基酸代谢、核酸降解与核苷酸代谢、肝胆生化与肝脏疾病、代谢解与核苷酸代谢、肝胆生化与肝脏疾病、代谢调节。调节。分子生物学基础：分子生物学基础：DNA复制、复制、DNA修复、修复、RNA转录、转录后加转录、转录后加工、蛋白质的生物合成、重组工、蛋白质的生物合成、重组DNA、基因的、基因的表达调控。表达调控。74复旦大学生命科学学院生物化学A(上)教学参考书：教学参考书： LehningerLehninger ：Principles of Bioche
71、mistry, Principles of Biochemistry, StryerStryer： BiochemistryBiochemistry 王镜岩王镜岩王镜岩王镜岩： 生物化学生物化学生物化学生物化学第三版，高等教育出版社，第三版，高等教育出版社，20022002提问：提问： (或或)讲义下载：讲义下载： 习题：习题： 见教科书附录，可在网上寻找，见教科书附录，可在网上寻找，见教科书附录，可在网上寻找，见教科书附录，可在网上寻找，注意并非习题做得注意并非习题做得越多就水平越高，习题是人越多就水平越高，习题是人“编造编造”出来的。出来的。工具书工具书:英汉英汉英汉英汉/ /汉英生物化学词汇汉英生物化学词汇汉英生物化学词汇汉英生物化学词汇沈昭文沈昭文, ,沈仁权等沈仁权等主主编编, , 科学出版社科学出版社, 1998, 1998 75复旦大学生命科学学院生物化学A(上)
