13,061
Caenorhaboditis Elegans (roundworn)
19,099
Arabidopsis thaliana (mustard plant)
2,500
生物化学研究些什么？
理论研究：
研究生命的化学组成 研究生命的新陈代谢 研究生命体的自我复制
应用研究：
运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、 环境保护等服务： 选育优良品种，提高生产量
物质行为的物理和化学定律。
生物化学的任务是什么？
生物化学就是要研究由成千上万不同的无 生命的生物分子怎样产生有显著特征的活的有 机体，揭示为什么这些构成活机体的无生命分 子的组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多
活生生的生命。
生物化学的最终目标是揭示生命现象本质
生物化学的任务是在分子水平描述所有生 物体共同的结构、工作机制和化学过程，了解
第十八章
生物化学实验安排(上半学期)
周次 实验项目 实验室
一
• • • • • •
醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白
双缩脲法测定蛋白质含量 不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳分离预染血清脂蛋白 植物DNA的分离纯化和鉴定 过氧化氢酶活力测定 酶促转氨基反应及鉴定 影响酶作用的因素
507
503 507 503 507 503 507
3、具有精确的自我复制和自我组装能力；
4、能感受到环境改变并有做出反应的能力； 5、内部的化学成分及它们之间有规律的相互作用各 具有独特的功能； 6、衍生自相同的进化祖先，使用相同的遗传密码，
拥有共同的基本结构单位和相同类型的生物大分子。
7、所有构成生物体的分子无论是独立存在时，或是
存在于生物体内发生各种变化时 ,都服从于描述无生命
人类基因组计划(HGP)的精神和意义
HGP代表了一种进步文化，它对社会高度负责任， 创立了“全球共有，国际合作，即时公布，免费共享 ”的科学精神，给人类带来极大物质利益的同时，也 给人类带来社会文化高度文明的精神享受。 HGP改变了生物化学与分子生物学乃至整个生物科 学的面貌，使生物学研究从个别到整体 (如基因→基因 组，单条代谢途径→代谢网络)，而且一改过去生物学 研究只能从实验到理论的模式，进入到从理论到实践 的新模式，大大缩短了理论研究到实践应用的距离， 给生物学研究以无穷无尽的空间。
课程学时安排
第一章 绪论 1
第二章
第三章 生命大分 子的结构 和功能
蛋白质化学
核酸化学Hale Waihona Puke 86第四章
第五章
酶学
维生素和辅酶
5
2
第六章
*第七章
生物膜
2
激素化学(自学，读书报告)
课程学时安排（续前）
第八章 生物代谢 能量的产 生和储藏 及大分子 前体的生 物合成 第九章 第十章 代谢引论及生物能学简介 糖类代谢 生物氧化和氧化磷酸化 2 6 4
支配所有不同生命形式的基本原理，即所谓生
命的分子逻辑（the molecular logic of life）， 它的最终目标是揭示生命现象的本质。
生物化学是怎样发展的？
两个历史的突破：
证实了酶作为生物催化剂的作用
证实核酸作为遗传信息载体的作用
两座历史的丰碑：
1953年Watson和Crick推导出DNA的双螺旋结构
生物化学发展越来越迅速，涉及的领域越来越 广，它的成就有力地推动了其他生物学科的研究， 不同程度地促进了其他生物学科的进步，生物化学 已经成为生物学领域的带头学科之一。
如何学习生物化学？
在理解的基础上掌握生物化学基本原理、重要代谢过 程的特点以及重要生物分子的基本分子结构和符号 学习利用生物化学基本原理解释生命现象及相关问题 学习和掌握生物化学研究的基本方法和技能，为解决 实际问题打好基础 生物化学是一个趣味的、生动的学科，当你进入这 个领域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发现化学 如何使生命成为可能，又如何使生命变得更美好！
第十一章
第十二章
脂类代谢
4
蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢 3
第十三章
核酸的酶促降解及核苷酸代谢
1
课程学时安排（续前）
第十四章 第十五章 DNA的复制和修复 RNA代谢 蛋白质的生物合成 重组DNA技术和蛋白质工程 物质代谢的联系及其调节 5 3 4 4 4
遗传信息 的存储传 第十六章 递和表达 第十七章
1958年:Crick 揭示遗传信息传递的中心法则
复制
DNA
转录 反转录
RNA 复制
翻译
蛋白质
中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的
分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生
命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础 发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。
四川农业大学生物化学教研组
第一章 绪论
主要内容:介绍生物化学
(biochemistry) 的概念、研究内容、学科 发展历史和前景及生物化学与其它科学的 关系。对本课程的内容、进度和要求作具 体安排。
生物体所具有的独特性质
1、具有高度的化学复杂性和精细的微观组织； 2、有着从环境中吸收、转化和使用能量的系统；
人类基因组的四大图谱
家系研究 染色体定位 筛选大片段克隆 确定基因先后
完 整 的 基 因 组
遗传图谱
物理图谱
转录图谱
序列图谱
Saccharomyces Cervisiae (baker’s yeast)
6,034
部 分 已 测 序 的 生 物
Drosophia Melanogaster (fruit fly)
R(粗糙型)
II R型细胞接受 III S型DNA
R
只有II R型
S
少数II R型细胞被转化 产生III S型荚膜
R
大多数仍 为II R型
1952年 Hershey-Chase用病毒T2
感染大肠杆菌实验
非放射性 蛋白衣壳
32P实验
35S实验
放射性蛋白衣壳 非放射性DNA
放射性DNA
注射DNA
蛋白衣壳
DNA
剪切搅拌使衣壳 离开细菌细胞
离心作用使细 胞与衣壳分离
细菌细胞
放射性细胞 非放射性细胞
这些重要的早期试验和其他许多重要的证据准确
无误地证实了DNA是遗传信息的载体以后，研究者
就可以从分子水平上研究遗传信息的传递。随着生
物技术和实验手段的不断更新，人们可以从生物的
整体水平逐步进入到细胞、细胞器乃至分子水平。
•
•
薄层层析分离鉴定植物组织游离氨基酸
琼脂糖电泳分离DNA
503
507
人们逐渐认识到酶是一切生命活动的基础，是机 体内一切化学变化的激发促进者，并结合体内体外实 验，揭示了体内一些主要物质的化学变化途径。
第二次突破：证实DNA是遗传信息载体
1944年：Averry肺炎球菌转化实验
III S型细胞 （有毒） 破碎细胞
DNA
II R型细胞 （无毒）
+
S(光滑型)
DNAase降 解后的DNA
20世纪中期，许多重要的代谢途径被阐明，生物
化学成为一门独立的学科，并成为生物科学的中心
和前沿领域。
第一个里程碑：1953年 证实DNA双螺旋结构
James Watson
Francis Crick
DNA双螺旋结构模型 DNA的半保留复制
DNA的X射线衍射图谱
（Meselson&Stahl,1958）
疾病的诊断治疗及药物开发
环境监测与净化 开拓富有经济价值的生物资源（酶制剂、药品、食品添
加剂、杀虫剂……）
生物化学与其他学科有什么关系？
生物化学的发展来自于其他许多学科有机化学、 生物物理学、微生物学、生理学、细胞生物学、遗 传学、医学、营养学等的成就； 生物化学的形成和发展又反过来推动其他学科的 发展，使从分子水平来探讨生命以及与生命相关的 理论问题和实践问题成为可能。
世纪之交人类及一些模式生物基因组的框架图、 序列图绘制成功
第一次突破：证实酶作为生物催化剂的作用
1833年，Payen和Persoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖； 1878年，Kuhne将细胞中有催化活性的物质定义为酶(enzyme); 1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇 和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学 反应的道路； 1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为 蛋白质。
第二个里程碑：人类基因组计划(HGP)
前基因组计划：获得四张图谱（遗传图、物理图、 转录图、序列图），这四张图谱成为人类不同层次的、 分子水平的“第二张解剖图”，成为人类认识自我的新
的知识源泉。并催生了一门新的学科—生物信息学。
后基因组计划：对基因组DNA的信息进行解读，即基 因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关 的数据资料和技术手段的储存和使用，开展功能基因组 学、蛋白质组学的研究。