《[農(nóng)學(xué)]1-生物化學(xué)導(dǎo)論課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[農(nóng)學(xué)]1-生物化學(xué)導(dǎo)論課件（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,環(huán)境優(yōu)美，風(fēng)景如畫的武漢大學(xué),環(huán)境優(yōu)美，風(fēng)景,1,生物化學(xué)課件,張楚富,武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生物化學(xué)課件,2,本課件使用時應(yīng)注意的事項：,1、本課件以生物化學(xué)原理(張楚富主編,高,等教育出版社出版,2003,9)為藍本，根據(jù)綜,合性大學(xué)理科教學(xué)大綱要求制作而成。,2、本課件共分21章,打開每章文件夾即可使用。,3、文中的圖例及題例點擊即可顯出。,4、如有圖例太小，可點擊該章文件夾所附相應(yīng),圖例，該圖可放大或縮小。,本課件使用時應(yīng)注意的事項：,3,生,物,化,學(xué),生命科學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域中最神圣、最神秘,的

2、科學(xué)。,了解生命即是了解你自己。,生物化學(xué)即生命的化學(xué)，是運用化學(xué)的原理,解釋生命的科學(xué)，是認識生命、了解生命的,基礎(chǔ)。,生 物 化 學(xué),4,學(xué)什么？,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和基本原理,學(xué)習(xí)科學(xué)思維,學(xué)習(xí)對知識的綜合與分析,學(xué)習(xí)運用所學(xué)的知識科學(xué)地解答問題,生物化學(xué),學(xué)什么？生物化學(xué),5,如何學(xué)？,1、把前行課程的基礎(chǔ)知識融合到生化學(xué)習(xí)中去；,2、把握每一章的基本內(nèi)容，分析它們之間的關(guān)系是什么？,3、學(xué)習(xí)如何分析章節(jié)與章節(jié)之間的關(guān)系，使學(xué)到的知識融合成為一個整體；,4、學(xué)習(xí)如何提出問題和解答問題，而這些問題又是如何把相關(guān)的書本知識串聯(lián)起來，用于解答科學(xué)問題的；,5、學(xué)習(xí)如何從實驗結(jié)果出發(fā)，運用所學(xué)的知識

3、進行科學(xué)的分析與歸納，從而得出科學(xué)結(jié)論。,如何學(xué)？,6,教學(xué)有書：,張楚富：,生物化學(xué)原理高等教育出版社，2003,參考書:,1.,D.Voet,et al,Fundamentals of Biochemistry,1999,2.R.H.Garrett,et al,.,Biochemistry,1999,3.H.R.Horton,et a,l.,Principles of Biochemistry,2002,4.D.L.Nelson,M.M.Cox,Lehninger Principles of Biochemistry,2000,2006,5.R.H.Garrett,et al,.,prin

4、ciples of Biochemistry,2002,6.,張楚富：生物化學(xué)解題指導(dǎo)與測驗 高等教育出版社，2004,教學(xué)有書：,7,Chapter 1,生物化學(xué)導(dǎo)論,本章應(yīng)了解的主要內(nèi)容：,1、生物化學(xué)研究的內(nèi)容是什么？,2、生命是什么；,3、生命是怎樣構(gòu)成的；,4、生物大分子為什么是有活性的；,5、生命存在的條件；,6、生命為什選擇水。,Chapter 1 生物化學(xué)導(dǎo)論,8,一、生物化學(xué)研究的內(nèi)容:,生物化學(xué)是研究生命分子和生命化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)，是運用化學(xué)的原理在分子水平上解釋生命的科學(xué)。它的主要研究范圍包括這樣幾個方面：,生物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和三維構(gòu)象；,生物分子的相互作用；,生物分子的合

5、成與降解；,能量的保存與利用；,生物分子的組裝和協(xié)調(diào)；,遺傳信息的貯存、傳遞和表達。,生物化學(xué)的發(fā)展離不開研究生物分子及其反應(yīng)的方法和技術(shù)。這些方法和技術(shù)的建立涉及化學(xué)、物理學(xué)以及生物學(xué)的原理；要學(xué)會科學(xué)的分析所獲得的實驗數(shù)據(jù)，從而得出正確的結(jié)論。,一、生物化學(xué)研究的內(nèi)容:,9,二、生命是什么？,生命是由分子以適當?shù)臄?shù)目和方式構(gòu)成的。,它們能生長、運動，能完成難以置信的代謝反應(yīng)，能對環(huán)境的刺激作出應(yīng)答以及能準確地進行自我復(fù)制，繁衍后代。,生命系統(tǒng)能是一個開放的系統(tǒng)，能活躍地與環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換。,盡管生物存在著多樣性，生物的結(jié)構(gòu)和維持生命所必需的機制極其復(fù)雜，但是生命的活動最終是可以用

6、化學(xué)的原理來解釋的。,二、生命是什么？,10,三、,生命是怎樣構(gòu)成的？,1、生物分子是含碳的化合物,（,圖1-1,）。,碳的共價鍵有兩個特別值得注意的性質(zhì)：,一是碳與自身形成共價鍵的能力，,另一個是被鍵合碳原子周圍的四個共價鍵的四面體性質(zhì)。,這兩種性質(zhì)對于碳所形成的線性、分支以及環(huán)狀的化合物的多樣性是極為重要的。這種多樣性可因,N、O,和,H,原子的參與而進一步擴大。,三、生命是怎樣構(gòu)成的？,11,2、生物分子是分級的,代謝物和大分子,（,圖1,-,2,）,細胞器：,(,圖,),膜,(,圖,),細胞是生命的基本單位,（,圖,）,2、生物分子是分級的,12,四、生物分子為什么是有活性的？,1、生

7、物大分子和它們的構(gòu)件具有方向性,（,圖1,3,）,。,2、生物大分子是信息分子,生物大分子和它的組成元件具有感應(yīng)，只要構(gòu)件單位具有多樣性以及它們的次序不是過分重復(fù)，它們的線性序列就應(yīng)含有潛在的特定信息(,圖,)。,四、生物分子為什么是有活性的？,13,3、生物大分子具有特征性的三維結(jié)構(gòu),任何一種分子結(jié)構(gòu)都是獨特的，并具有可區(qū)別的特有性質(zhì)。生物大分子，尤其是蛋白質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)達到了其復(fù)雜性的極點(,圖,)。,4、非共價作用力維持生物大分子的結(jié)構(gòu),共價鍵把原子結(jié)合在一起形成分子，,非共價作用力是分子內(nèi)或分子間的原子之間的吸引，是維持生物大分子特有結(jié)構(gòu)的主要作用力。,非共價作用力是弱的作用力，,包

8、括氫鍵、離子鍵(,圖,)、,范德華力和疏水相互作用。,3、生物大分子具有特征性的三維結(jié)構(gòu)4、非共價作用力維持生物大,14,5、結(jié)構(gòu)互補性決定生物分子的相互作用,結(jié)構(gòu)互補性是生物分子間識別的手段。,如果一種分子的結(jié)構(gòu)與另一種分子的結(jié)構(gòu)是互補的，例如某種酶與它的專一性底物分子，那么這兩種分子之間的相互作用就能準確地實現(xiàn)。,結(jié)構(gòu)互補性的原理是生物分子識別的基本要素（,圖,）.,5、結(jié)構(gòu)互補性決定生物分子的相互作用,15,五、生命存在的條件,生物分子的識別,（,即生命的活動或相互作用）,是由非共價的相互作用力介導(dǎo)的，,而這種力是很弱的。,弱的作用力把生物的生存限制在一個窄小范圍的環(huán)境條件中，,這就要求

9、有適當?shù)臏囟取㈦x子強度以及酸,-,堿度等才有功能上的活性。極端條件將破壞維持大分子復(fù)雜結(jié)構(gòu)所必需的弱的作用力。這些復(fù)雜大分子的有序結(jié)構(gòu)的喪失,(,也就是變性,),伴隨著功能的消失。,五、生命存在的條件,16,六、生命為什么選擇水？,水是生命所必需的。生物之所以選擇水，是因為它的普遍存在以及它具有許多特有的性質(zhì)。,水起著生命的介質(zhì)和連續(xù)統(tǒng)一體的作用。,一般說來，生物體重量的,70,90%,是水。實際上，正常的代謝活動只有當細胞含有,65%以上,的水時才能進行。,六、生命為什么選擇水？,17,1、水的特殊結(jié)構(gòu)與氫鍵的產(chǎn)生,單個水分子的兩個氫原子共價地與氧原子結(jié)合，呈現(xiàn)一種非線性排列,（,圖,1,-

10、,4,）,。水分子的這種“彎曲”結(jié)構(gòu)對于它的性質(zhì)是極為重要的。在這種彎曲構(gòu)型中，具有電負性的氧原子和兩個氫原子形成偶極，從而使分子呈現(xiàn)不同的極，而且這種結(jié)構(gòu)非常適合氫鍵的形成(,圖1-4,)。,1、水的特殊結(jié)構(gòu)與氫鍵的產(chǎn)生,18,2、水在生物化學(xué)中的重要性,在生物化學(xué)中，水存在的意義是：,幾乎所有生物分子隨環(huán)境中水的物理和化學(xué)性質(zhì)的改變而呈現(xiàn)它們的形態(tài)。,大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)是水，代謝反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物在細胞范圍內(nèi)和細胞間運輸都依賴于水。,水本身活躍地參與許多化學(xué)反應(yīng)，水的離子化組分（,H,和,OH,）,往往作為真正的反應(yīng)物參與反應(yīng)；生物分子的許多功能基團的反應(yīng)性取決于環(huán)境介質(zhì)中的,H,和

11、,OH,的相對濃度。,2、水在生物化學(xué)中的重要性,19,水的氧化產(chǎn)生的分子氧（,O,2,）,是通過光合作用完成的。,水的離子化產(chǎn)物（,H,和,OH,）,是蛋白質(zhì)、核酸以及膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)鍵決定者。,在膜的內(nèi)外兩側(cè)的,氫離子濃度的差異,代表了能量轉(zhuǎn)化的生物學(xué)機制（,光合磷酸化和氧化磷酸化）,所必需的能化狀態(tài)。,水的氧化產(chǎn)生的分子氧（O2）是通過光合作用,20,七、水的溶劑特性,疏水相互作用,中極兩性分子與水的關(guān)系（膜的形成）,溶質(zhì)對水的性質(zhì)的影響,水的離子化和,pH,酸-堿化學(xué),緩沖系統(tǒng),七、水的溶劑特性,21,返回,返回,22,返回,返回,23,返回,返回,24,返回,返回,25,返回,返回

12、,26,返回,返回,27,返回,返回,28,返回,返回,29,返回,返回,30,返回,返回,31,返回,返回,32,返回,返回,33,返回,返回,34,返回,(,a)The antigen on the right(green)is a small protein,lysozyme,from hen egg white.The part of the antibody molecule(IgG)shown on the left in blue and yellow includes,the antigen-binding domain.(b)This domain has a pocket that is structurally complementary to a surface protuberance(Gln,121,shown in red between antigen and antigen-binding domain)on the antigen.,返回(a)The antigen on the right,35,