王镜岩《生物化学》考点精讲 绪 论
绪 论
一、生物化学的定义:
生物化学是介于生物与化学之间的边缘学科,是利用化学的理论和方法研究生物的一门学科,其
任务是阐述构成生物体的基本物质(生物大分子———糖类、脂类、蛋白质、核酸)的结构、性质及其在生
命活动(如生长、生殖、代谢、运动等)过程中的变化规律(物质代谢和能量代谢)。
研究对象 是生物大分子 研究目标:揭示生命现象。
二、生物化学研究的内容
生物体的组成物质:结构、功能及其转化;
具体的内容包括:
静态生物化学:组成生物体的各种分子如糖、蛋白质、脂肪、核酸的结构特点,及其生物学功能。(注意生物大分子适应于其相关的生物学功能的结构特点,生物大分子的柔性,次级键的功能等。相关的研究技术,如分离纯化,生物大分子的基本性质等。)
动态生物化学:糖、蛋白质、脂肪、核酸等物质在生物体内的代谢及转化,包括相对应的能量代谢。核代谢部分的核心也是了解代谢的调控,代谢调控是生物体适应环境、实现自身生理状态或者内环境稳态的内在因素,调控主要是基于生物大分子的功能的调控(通过各种方式利用小分子结合、修饰,亚基构象变化实现酶活性的控制)生物大分子研究的方法,和相关技术原理,如蛋白质分离纯化 的技术原理等。
三、注意把握教学内容的内在规律性,侧重对知识的理解:
(一)生物体的组成物质
复杂性
组成物质多;分子大;空间结构复杂。结构的复杂性预示着功能的复杂性;空间结构多为次级键
决定,所以结构变化影响因素多。
规律性
元素→构件小分子→聚合物(生物大分子);
结构与功能相适应。
(二)物质和能量代谢
·复杂性
·多步化学反应构成代谢途径;
·多条代谢途径相互交织成网;
·物质代谢和能量代谢相互交织;
·调节控制有条不紊
·规律性
·反应类型不多;
·反应机理符合有机化学理论;
·调节控制与生物学功能相适应。
(三)信息分子的生物合成
·复杂性
·合成过程复杂;
·调节控制复杂;
·与生命现象的关系复杂。
·规律性
·遗传密码已经破译;基因表达的基本过程已经清楚;
·生物大分子结构与功能的关系逐渐明晰;
四、生物化学发展简史
生物化学的建立源于化学的发展,在无机化学、有机化学逐渐发展的过程中,对于生物有机体的化学组成有了逐渐深入的认识,逐渐认识到生物有机体在化学组成、物质转化规律上与无机自然界遵循相同的理化规律,生命现象的实质是各种复杂的反应的结果。
生物化学发展史上的重要事件
1897年 Buchner发现酵母细胞裂解液能使糖发酵
1902年 Fischer肽键理论
1926年 Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质
1935年 Schneider将同位素应用于代谢的研究
1944年 Avery等人证明遗传信息在核酸上
早期生物化学研究的重心是代谢研究和结构研究。
1953年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定,DNA双螺旋模型 结构提出;
1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构
1972年 DNA重组技术的建立
1978年 DNA双脱氧测序法的成功
…
1990年 人类基因组计划的实施,2001年完成。
现在的研究侧重蛋白质、核酸的生物学功能研究,信息传递及调控。
生物化学教学内容的线索之一:生命体组成的物质转化代谢途径和规律;(动态生物化学的研究内容)各种生物大分子的结构特点及其生物学功能。(静态生物化学,着重从结构与功能的相关性去理解结构特点,结构特点同时蕴含了生物大分子的研究技术)
线索二:大分子研究技术及其原理。
五、生物化学的生物化学中的关键技术及其原理
·电泳(1923)生物大分子的分离、分析
·超离心(1925)蛋白质、细胞亚器官的分离;分子量的确定
·同位素标记(1934)物质代谢途径、生物大分子结构测定
·层析(1944)生物大分子的分离纯化
·X-光衍射、NMR:生物大分子结构测定
·分子杂交技术
·基因工程相关技术
六、生物化学在生命科学中的学科地位
全称是生物化学与分子生生物学,。在硕士入学考试中,生物化学的内容是包含了分子生物学相关内容的。尤其是基因工程相关技术及其应用的内容。
生物化学是生命科学中的基础学科,工具性学科,生命科学发展到今天,对生命现象的理解已经从原来的形态学观察、非定量的描述性的科学逐渐发展到可以定量的、通过实验进行精确研究的科学,侧重于从生物大分子功能的角度去解释相关的生命现象。
生物化学的学习为研究和理解生物大分子功能研究提供了相应的技术手段,包括生物大分子的
分离纯化、结构、功能及其调控的,酶学研究技术、分子生物学研究技术。生物化学与分子生物学是生物学的最深层次,是从分子水平认识生命现象的学科,为其他学科提供了相应的研究技术手段。所以生物化学是生命科学的基础学科,是研究的工具。
教学内容中,不仅要注意其基本的理论,而且要特别注意相关的研究技术及原理的理解,