李纳斯·鲍林（Linus Pauling）
17
1953年Watson（美）和Crick（英） 提出DNA分子的双螺旋结构模型， 1962年共获诺贝尔奖。
詹姆斯·沃森（James D. watson）
弗朗西斯·克里克（Francis H.Crick18）
Craig Venter (克莱格·凡特)
1990年人类基因组计划 （HGP）开始实施
指出此类“燃烧”耗氧，并排 出二氧化碳和水。后人称他是 生物化学之父。
11
1830-1843Liebig(德) 将食物分为糖、脂、蛋白质三
类，提出“代谢”一词，证明动 物体温形成是食物在体内“燃烧” 的缘故，最先写出两本生物化学 相关专著。
12
现代生物化学
生物化学的创始人
1890-1902Fischer(德)
氨基 NH2
C
H
R 氨基酸的结构通式
氨基酸的分类
构成人体蛋白质的氨基酸只有20种，称 为编码氨基酸（AA/aa）。分为4类：
非极性：甘丙缬亮异苯脯 极性：色丝酪半甲苏天（胺）谷（胺） 酸性：谷天 碱性：赖精组
必需氨基酸：异、亮、色、苏、苯丙、赖、蛋、缬 （“一两色素本来淡些”）
除20种编码氨基酸外： 1、蛋白质中的很多氨基酸是经过加工修饰的
生物化学
Biochemistry
武大医职 黄敏
1
化学元素周期表
2
3
4
什么是生物化学 （biochemistry）? 为什么需要学习生物化学 ? 怎样学习生物化学?
5
绪论
概念 发展简史 研究内容 生化与医学
6
概念
• 生物化学（biochemistry）运用化学的原 理和方法，从分子水平研究生物体的化 学组成和生命过程中化学变化规律的一 门科学，深入揭示生命现象本质，有生 命的化学之称。
15
汉斯·克雷勃斯 （Hans A.Krebs）
1937年Krebs(英) 发现三羧酸循环，以他的
名字命名为克氏循环 （Krebs cycle）。
1953年获得诺贝尔生理学 或医学奖。
16
1949年Pauling（美） 指出镰刀形红细胞性贫血
是一种分子病，并于1951 年提出蛋白质存在二级结构， 1954年获诺贝尔奖。
发现缬氨酸、脯氨酸、羟脯 氨酸，首次证明蛋白质是多肽； 发现酶的专一性，提出并验证 了酶催化作用的“锁-匙”学说； 合成了糖及嘌呤。1902年获 诺贝尔奖。
13
创立了血滤液的制备及血 糖的测定等方法，1929年 提出蛋白质变性学说，对于 研究蛋白质大分子的高级结 构有重要价值。
14
刘思职
主要研究免疫化学及蛋白质变 性，如抗原抗体复合物的解离及提 纯等。大部分研究工作均与吴宪合 作。创造性地用化学定量方法研究 抗原抗体的沉淀反应，并定量回收 抗体。
总学时48，其中讲授40课时，实验8课时 实验要求预习，穿工作服，不能穿拖鞋
做实验，认真操作，客观记录，做完后把自 己用过的东西收拾整理好。
参考书： 《生物化学》 第六版 周爱儒主编
人民卫生出版社 27
第一章 蛋白质的结构与功能
第一节 蛋白质的分子组成
28
一、什么是蛋白质?
“头等重要 的，原始的”
氨基酸结构通式和分类 • 氨基酸在蛋白质中的连接方式
元素
C、H、O、N 、S P、 Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、I 特点：N（16%）
100克样品中蛋白质的含量 ( g % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
凯氏定氮法
奶粉事件
33
基本组成单位 —— 氨基酸（amino acid） COOH 羧基
• 化学组成：生物体―组织/器官―细胞―分子―元素 • 化学变化：新陈代谢、遗传变异
7
古代人们的生活实践： 用麯制酒
制作豆腐
8
发展简史
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
蛋白质（Protein）：
是一类由氨基酸通过肽键连接而成的具 有特定空间结构的高分子含氮化合物，是一 切生命体的重要组成成分。
二、蛋白质的生理功能
• 催化与调节
• 运输和储存
• 凝血与抗凝血
• 免疫与防御
• 协调运动
• 信息传递
• 支持与营养
• 其他
30
第一节 蛋白质的分子组成
• 元素 • 基本组成单位 —— 氨基酸
3. 生理条件下，带正电荷的氨基酸是 A.异亮氨酸 B.色氨酸 C.丙氨酸 D.赖氨酸 E.酪氨酸
主要内容回顾
• 蛋白质的含氮量和基本组成单位 • 编码氨基酸的结构通式 • 氨基酸分类（必需氨基酸） • 肽键的构成
后基因组时代
9
近代生物化学
1742-1786K.Scheele（瑞典 ）
分离出了砷、钡、氯、镁、 钼和氮，制造出了几十种重要 的新型化合物，包括氧化溴、 苯甲酸、柠檬酸、氰化氢、硫 化氢、氟化氢、乳酸、苹果酸 、酒石酸和尿酸等。
10
1780-1789Lavoisier(法) 研究“生物体内的燃烧”，
促甲状腺释放激素
41
γ β α
谷胱甘肽(GSH)
谷氨酰半胱氨酰甘氨酸
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练习题
1. 某一块蛋糕样品含氮6克，该样品蛋白质含量为 A. 12.50克 B. 23.25克 C. 37.50克 D. 45.00克
2. 9肽是由9个氨基酸脱去几个水分子缩合而成 A. 8 个 B. 9个 C. 10个 D. 不一定
微生物 生化
研究内容
植物
动物
生化
生物化学
生化
人体 生化
对象 不同
21
研究内容
★ 人体的物质组成：
水、蛋白质、脂类、 无机盐、糖类、核酸、维生素等
生物大分子： 蛋白质 核酸 多糖 脂类
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★生物大分子的结构与功能
蛋白质、核酸、多糖、脂类 的组成、结构、性质、功能
23
★ 物质代谢及调节：合成、分解、转化
2001年Venter（美） 等完成了人类基因组草图 测序
19
细胞
端粒
体 色 染
端粒
在染色体的末端部分有一个像帽子一样的特殊结构，这就 是端粒，能够保护使染色体不被降解，保持遗传的相对稳定。
帮助端粒合成的分子——端粒酶。使端粒的长度和结构得 以稳定，从而保护染色体。
细胞随着端粒的变短而衰老，而当端粒酶的活性足以维护 端粒的长度时，细胞将会延迟衰老。端粒长度和端粒酶活性与 细胞的寿命及很多疾病发生直接相关。（遗传病，肿瘤） 20
1944年 Avery等人证明遗传信息是核酸
1953年 Sanger胰岛素氨基酸的序列测定
Waston-Crick提出DNA双螺旋模型
1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构
1970年 发现了DNA限制性内切酶
1972年 DNA重组技术的建立
1978年 DNA双脱氧测序法的建立
…
1990年 人类基因组计划的实施,2003年完成,进入
（酶的催化）
★ 遗传信息的传递和表达（中心法则）
复制 DNA
复制
转录
RNA
逆转录
翻译
蛋白质
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生物化学与医学
了解疾病的分子机制：遗传性疾病，代谢障碍相 关疾病 临床诊断方法的研究：生物化学诊断技术 开发药物治疗方法的研究：蛋白酶类，尿激酶， 蛋白质工程药物，基因工程药物
25
有用
有趣
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教学安排与学习要求
——修饰氨基酸 如：脯氨酸 羟基化 成 羟脯氨酸 赖氨酸 羟基化 成 羟赖氨酸
2、半胱氨酸常以胱氨酸的形式存在
氨基酸的连接方式
肽（二肽、Leabharlann 肽……寡肽、多肽） 多肽链、氨基酸残基
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多肽的书写：如 H-甘-丙-谷……组-蛋-OH 简写成：丙·甘·天冬
生物体内的生物活性肽：
抗利尿素与催产素(9肽) 胰高血糖素（29肽）、脑啡肽（5肽） 降钙素（32肽）、ACTH（39肽） 胰岛素（51肽）、肌肽（2肽）