生物化学重大发展年代表
1897年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵 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 1953年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定
核的其他部分含有染色质(chromatin)
核内进行DNA复制、RNA转录等生物化学反应
线粒体
嵴(crista) 核糖体（Ribosomes） 基质(matrix)
• 线粒体是三羧酸循环、生物氧化、氧化 磷酸化等生物化学反应的场所
内质网
粗糙内质网 滑面内质网
膜上散布着核蛋白体，蛋白质在结合内质网上 的核蛋白体中合成之后，可通过膜进入液泡的 空间，有些暂时贮存在细胞内，有些则最后输 送到细胞外
表达的基本过程已经清楚；
• 与生命现象的关系复杂。• 生物大分子结构与功能的 关系逐渐明晰；
• 研究方法日新月异。
三.生物化学同生产实践的关系
启蒙阶段
• 食品选择和加工； • 医疗。
发展阶段
• 维生素、抗生素→医疗； • 代谢→食品、医疗； • 分子生物学→ 基因工程、
蛋白质工程。
发展前景
• 生物制品； • 转基因动植物； • 基因芯片； • 基因诊断； • 基因治疗。
Waston-Click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双脱氧测序法的成功
… 1990年 人类基因组计划的实施,2003年完成,进入
后基因组时代
生物化学中的关键技术
• 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
（三）信息分子的生物合成
• 基因信息传递规律及其调控：DNA复制、RNA转录、 蛋白质翻译等。
• 通常将生物大分子结构、功能及其代谢调控的研究称 为分子生物学。 从分子水平研究遗传学，并运用这些规律去改造自 然，称基因工程。
复杂性
规律性
• 合成过程复杂；
• 遗传密码已经破译；基因
• 调节控制复杂；
1.真核细胞的核 2.线粒体 3.内质网 4.高尔基体 5.溶酶体 6.胞浆 7.细胞膜
细胞核
真核细胞的核中包含了几 乎所有的细胞DNA
在核的内部是核仁(nucleoli)
动物和植物细胞中，细胞 核都被中间有一层狭窄 空间的双层膜所包裹。 两层膜上有许多核膜孔, 通过这些小孔，各种物 质可以在核与细胞质之 间穿过
二．生物化学的研究范畴
（一）生物体的组成物质
生物分子的结构与功能：探讨 生物体的物质组成以及分子结 构、性质和功能。
复杂性 组成物质多；分子大；空间结构复 杂。 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。
生物分子
无机小分子（H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等） 代谢中间物（丙酮酸、柠檬酸、苹果酸等） 构 件 分 子 （氨基酸、核苷酸、单糖等） 生物大分子 （核酸、蛋白质、聚糖等） 超 分 子 （核糖体、酶复合体、微管等） 细 胞 器 （细胞核、线粒体、高尔基体等）
品科学提供理论依据和研究手段； • 物理学、信息科学和数学为生物化学与分
子生物学提供研究手段。
生命系统的结构基础——细胞
• 细胞的两大类
原核细胞 真核细胞
原核细胞(prokaryotic cells)是最简单、最小的细 胞，如细菌。
它的外部是一层起保护作用的细胞壁(cell walls) 在细胞壁内是一层细胞膜，也称为质膜。细 胞膜内包裹着细胞质以及核也称为核质或拟 核
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
五．生物化学同有关学科的关系
• 生物化学与分子生物学是生物学的最深层 次；
• 生物化学与分子生物学是化学的最高层次； • 生物化学与分子生物学为农学、医学和食
四.生物化学的发展史
• 起始阶段：18世纪~20世纪初。研究了脂类、 糖类及氨基酸；发现了核酸；酵母发酵下叶。必需氨基酸、 维生素的发现；酶的蛋白质本质揭示；多种 激素的发现；主要物质代谢途径的确定等
• 分子生物学的崛起阶段： 20世纪下叶~今。
绪论
一．生物化学定义
生物化学：就是以物理、化学及生物学的现代技术去 研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生 的化学变化，以及这些物质的结构和变化与生物的生 理机能之间的关系，进而在分子水平上深入揭示生命 现象本质的一门科学，即生命的化学。 食品生物化学：它是运用生物化学的原理阐述食品物 料中人体所需的主要营养成分的化学组成、结构、性 质和加工过程中的变化及其在人体内的代谢过程，进 而从分子水平认识物质的化学组成、生命活动中所进 行的化学变化及其调控规律等生命现象本质的科学。
真核细胞(eukaryotic cells)真核细胞区别于原核 细胞的最主要特征是它们具有被双层膜所包裹的、有固 定形状的、结构复杂的细胞核。它比原核细胞大得多， 也复杂得多。它存在于所有植物、动物以及真菌之中。
动物、植物和真菌都是真核细胞构成的生物，简称真核生物。
真核细胞与原核细胞的另一区别是它们具有被内部膜所 包裹的细胞器
在代谢和解毒上有重要作用
高尔基体
高尔基体的形态有 所不同，不过它 们大多数是一群 由平滑的单层膜 包裹的小泡
• 高尔基体具有聚 集、浓缩和储存 蛋白质的作用
溶酶体
是细胞中由膜包裹的球状小泡，它们大小不 一，内含许多不同的酶，它们能水解消化 细胞中不再需要的蛋白质、多糖和脂。由 于这些酶对细胞的其他部分有损害，所以 它们被隔离在溶酶体中。蛋白质和其他物 质能选择性地进入溶酶体，再水解为组成 它们的氨基酸等小分子化合物，然后又重 新释放回细胞质
（二）物质和能量代谢
物质代谢及其调节：物质代谢的规律、能量转 化及其调节控制。
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。