王鏡巖《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講 緒 論
緒 論
一、生物化學(xué)的定義:
生物化學(xué)是介于生物與化學(xué)之間的邊緣學(xué)科,是利用化學(xué)的理論和方法研究生物的一門學(xué)科,其
任務(wù)是闡述構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)(生物大分子———糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在生
命活動(如生長、生殖、代謝、運(yùn)動等)過程中的變化規(guī)律(物質(zhì)代謝和能量代謝)。
研究對象 是生物大分子 研究目標(biāo):揭示生命現(xiàn)象。
二、生物化學(xué)研究的內(nèi)容
生物體的組成物質(zhì):結(jié)構(gòu)、功能及其轉(zhuǎn)化;
具體的內(nèi)容包括:
靜態(tài)生物化學(xué):組成生物體的各種分子如糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),及其生物學(xué)功能。(注意生物大分子適應(yīng)于其相關(guān)的生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),生物大分子的柔性,次級鍵的功能等。相關(guān)的研究技術(shù),如分離純化,生物大分子的基本性質(zhì)等。)
動態(tài)生物化學(xué):糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸等物質(zhì)在生物體內(nèi)的代謝及轉(zhuǎn)化,包括相對應(yīng)的能量代謝。核代謝部分的核心也是了解代謝的調(diào)控,代謝調(diào)控是生物體適應(yīng)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)自身生理狀態(tài)或者內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)在因素,調(diào)控主要是基于生物大分子的功能的調(diào)控(通過各種方式利用小分子結(jié)合、修飾,亞基構(gòu)象變化實(shí)現(xiàn)酶活性的控制)生物大分子研究的方法,和相關(guān)技術(shù)原理,如蛋白質(zhì)分離純化 的技術(shù)原理等。
三、注意把握教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律性,側(cè)重對知識的理解:
(一)生物體的組成物質(zhì)
復(fù)雜性
組成物質(zhì)多;分子大;空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性預(yù)示著功能的復(fù)雜性;空間結(jié)構(gòu)多為次級鍵
決定,所以結(jié)構(gòu)變化影響因素多。
規(guī)律性
元素→構(gòu)件小分子→聚合物(生物大分子);
結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。
(二)物質(zhì)和能量代謝
·復(fù)雜性
·多步化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑;
·多條代謝途徑相互交織成網(wǎng);
·物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織;
·調(diào)節(jié)控制有條不紊
·規(guī)律性
·反應(yīng)類型不多;
·反應(yīng)機(jī)理符合有機(jī)化學(xué)理論;
·調(diào)節(jié)控制與生物學(xué)功能相適應(yīng)。
(三)信息分子的生物合成
·復(fù)雜性
·合成過程復(fù)雜;
·調(diào)節(jié)控制復(fù)雜;
·與生命現(xiàn)象的關(guān)系復(fù)雜。
·規(guī)律性
·遺傳密碼已經(jīng)破譯;基因表達(dá)的基本過程已經(jīng)清楚;
·生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系逐漸明晰;
四、生物化學(xué)發(fā)展簡史
生物化學(xué)的建立源于化學(xué)的發(fā)展,在無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)逐漸發(fā)展的過程中,對于生物有機(jī)體的化學(xué)組成有了逐漸深入的認(rèn)識,逐漸認(rèn)識到生物有機(jī)體在化學(xué)組成、物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律上與無機(jī)自然界遵循相同的理化規(guī)律,生命現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是各種復(fù)雜的反應(yīng)的結(jié)果。
生物化學(xué)發(fā)展史上的重要事件
1897年 Buchner發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞裂解液能使糖發(fā)酵
1902年 Fischer肽鍵理論
1926年 Sumner結(jié)晶得到了脲酶,證明酶就是蛋白質(zhì)
1935年 Schneider?qū)⑼凰貞?yīng)用于代謝的研究
1944年 Avery等人證明遺傳信息在核酸上
早期生物化學(xué)研究的重心是代謝研究和結(jié)構(gòu)研究。
1953年 Sanger的胰島素氨基酸序列測定,DNA雙螺旋模型 結(jié)構(gòu)提出;
1958年 Perutz等解明肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)
1972年 DNA重組技術(shù)的建立
1978年 DNA雙脫氧測序法的成功
…
1990年 人類基因組計(jì)劃的實(shí)施,2001年完成。
現(xiàn)在的研究側(cè)重蛋白質(zhì)、核酸的生物學(xué)功能研究,信息傳遞及調(diào)控。
生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的線索之一:生命體組成的物質(zhì)轉(zhuǎn)化代謝途徑和規(guī)律;(動態(tài)生物化學(xué)的研究內(nèi)容)各種生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其生物學(xué)功能。(靜態(tài)生物化學(xué),著重從結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性去理解結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同時(shí)蘊(yùn)含了生物大分子的研究技術(shù))
線索二:大分子研究技術(shù)及其原理。
五、生物化學(xué)的生物化學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)及其原理
·電泳(1923)生物大分子的分離、分析
·超離心(1925)蛋白質(zhì)、細(xì)胞亞器官的分離;分子量的確定
·同位素標(biāo)記(1934)物質(zhì)代謝途徑、生物大分子結(jié)構(gòu)測定
·層析(1944)生物大分子的分離純化
·X-光衍射、NMR:生物大分子結(jié)構(gòu)測定
·分子雜交技術(shù)
·基因工程相關(guān)技術(shù)
六、生物化學(xué)在生命科學(xué)中的學(xué)科地位
全稱是生物化學(xué)與分子生生物學(xué),。在碩士入學(xué)考試中,生物化學(xué)的內(nèi)容是包含了分子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容的。尤其是基因工程相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用的內(nèi)容。
生物化學(xué)是生命科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科,工具性學(xué)科,生命科學(xué)發(fā)展到今天,對生命現(xiàn)象的理解已經(jīng)從原來的形態(tài)學(xué)觀察、非定量的描述性的科學(xué)逐漸發(fā)展到可以定量的、通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行精確研究的科學(xué),側(cè)重于從生物大分子功能的角度去解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象。
生物化學(xué)的學(xué)習(xí)為研究和理解生物大分子功能研究提供了相應(yīng)的技術(shù)手段,包括生物大分子的
分離純化、結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控的,酶學(xué)研究技術(shù)、分子生物學(xué)研究技術(shù)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物學(xué)的最深層次,是從分子水平認(rèn)識生命現(xiàn)象的學(xué)科,為其他學(xué)科提供了相應(yīng)的研究技術(shù)手段。所以生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,是研究的工具。
教學(xué)內(nèi)容中,不僅要注意其基本的理論,而且要特別注意相關(guān)的研究技術(shù)及原理的理解,