環(huán)境生物化學(xué)教案

1、第一章第一章緒論緒論第一節(jié)概述第一節(jié)概述一、生物化學(xué)的概念與涵義（幻燈一、生物化學(xué)的概念與涵義（幻燈PPtPPt）概念概念：生物化學(xué)是生物學(xué)與化學(xué)交叉而產(chǎn)生的一個(gè)邊緣學(xué)科，它是利用化學(xué)的理論和方法作為主要手段（而不是唯一的手段）來(lái)研究生物的一門科學(xué)。因此，他又被稱為生命的化學(xué)。所以，要學(xué)好生物化學(xué)要有化學(xué)的各種基礎(chǔ)知識(shí)。涵義涵義：更具體來(lái)說(shuō)是以生物體為對(duì)象，研究生命化學(xué)本質(zhì)及其變化規(guī)律，通過(guò)對(duì)這些規(guī)律的了解來(lái)探索生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老、遺傳、

2、學(xué)習(xí)、記憶思維及其疾病的產(chǎn)生根源等復(fù)雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)及其規(guī)律。并將這些知識(shí)應(yīng)用于工、農(nóng)、醫(yī)等實(shí)踐領(lǐng)域以期改造自然，改善自己，增強(qiáng)生命力，創(chuàng)造人與自然的和諧與發(fā)展的社會(huì)環(huán)境，造福于子孫萬(wàn)代。分支：生物化學(xué)從不同角度研究，又產(chǎn)生出許多分支。（幻燈PPt）因研究對(duì)象不同分為概括起來(lái)稱為普通生物化學(xué)。我們所研究的就是普通生物化學(xué)的課程所涉及的問(wèn)題。二、生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容二、生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容：（幻燈ppt）靜態(tài)生化：顧名思義，機(jī)體的化學(xué)組成、結(jié)

3、構(gòu)、性質(zhì)、功能。動(dòng)態(tài)生化：體內(nèi)各種物質(zhì)的化學(xué)變化及與外界進(jìn)行信息物質(zhì)和能量變換。功能生化：重要生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，環(huán)境對(duì)機(jī)體的影響，從分子水平上闡明生命現(xiàn)象的機(jī)制與規(guī)律。第二節(jié)第二節(jié)生物化學(xué)與其他生命科學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)與其他生命科學(xué)的關(guān)系一、生物化學(xué)是分子水平的生物學(xué)（幻燈一、生物化學(xué)是分子水平的生物學(xué)（幻燈pptppt）從生物的發(fā)展歷史看，人們對(duì)生物體（生命現(xiàn)象）的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀，從形態(tài)結(jié)構(gòu)到生理功能。從器官（如眼、心臟、

4、腦）→組織（組成器官的細(xì)胞種類形態(tài)連接方式）→細(xì)胞（有機(jī)體基本的功能單位）→細(xì)胞結(jié)構(gòu)→分子水平（細(xì)胞的物質(zhì)結(jié)構(gòu)）→元素（超分子結(jié)構(gòu)、大分子、小分子）板書板書生物化學(xué)的發(fā)展歷程：19世紀(jì)末以前，人們主要是通過(guò)生物體內(nèi)的化學(xué)變化來(lái)認(rèn)識(shí)生物體的生理機(jī)能。到了19世紀(jì)末期至20世紀(jì)初期，生物化學(xué)才成為一門獨(dú)立的學(xué)科。40年代末50年代初，隨著對(duì)量的質(zhì)、酶、核酸、糖類、脂類等生物大分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能和代謝的初步探明，越來(lái)越多的科學(xué)工作者被吸引著

5、，起來(lái)越廣的學(xué)科向其靠攏，使生物化學(xué)跨入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展時(shí)代。因?yàn)槲覀兇蟛糠质菍W(xué)化學(xué)出身，化學(xué)基礎(chǔ)雄厚，所以這里必須特別提示一下，化學(xué)家對(duì)化學(xué)研究的進(jìn)展對(duì)生物化學(xué)有著積極的影響，而反過(guò)來(lái)，生物化學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)化學(xué)的發(fā)展。這可為我們學(xué)化學(xué)的同學(xué)將來(lái)從事生物化學(xué)方向的研究提高成功的信心和自信。實(shí)際上，生物化學(xué)是在不斷地研究闡明生命現(xiàn)象中的化學(xué)問(wèn)題過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。下面舉幾個(gè)例子：如：第一個(gè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是1897(1897(板書板書)年進(jìn)行的

6、。是一位德國(guó)的化學(xué)家愛德沃德布赫納（EdwardEdwardBuchrerBuchrer板書板書）用不含細(xì)胞的酵母菌提取液成功地在體外實(shí)現(xiàn)了糖轉(zhuǎn)化為酒精的發(fā)酵過(guò)程。再如：大分子這個(gè)術(shù)語(yǔ)是19221922板書板書年由德國(guó)化學(xué)家赫爾曼斯托丁格（HermamHermamStaudingerStaudinger板書板書）引入的，它用于描述質(zhì)量很大的分子。在這些大分子里原子通過(guò)很強(qiáng)的化學(xué)鏈而組裝在一起。另一個(gè)極為重要的概念是“專一性”（speci

7、ficity）?！皩Ｒ恍浴笔侵该副嬲J(rèn)出它們所作用的分子（底物）的化學(xué)結(jié)構(gòu)的能力。專一性這個(gè)概念，首先是18901890板書板書年德國(guó)化學(xué)家艾米爾費(fèi)希爾（EmilEmilFischerFischer板書）清楚地提出的。費(fèi)希爾對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行過(guò)深入的研究。為了說(shuō)清專一性這一概念的含義，費(fèi)希爾用鎖和鑰匙進(jìn)行比喻。（但現(xiàn)在這一概念在酶反應(yīng)過(guò)程中已經(jīng)過(guò)時(shí)。這一概念也被用于免疫過(guò)程中抗原與抗體的關(guān)系。19361936—19401940板書板書年專一性概

8、念發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變化，從一個(gè)生物學(xué)的概念逐漸演化成了一個(gè)立體化學(xué)的概念。這個(gè)迅速的轉(zhuǎn)變是奧地利免疫化學(xué)家卡爾蘭斯泰勒（納）（KarlLsteiner）與美國(guó)化學(xué)家萊納斯波林（LinusPauling）相遇的結(jié)果。19351935年溫德爾斯坦利（WendellWendellMeredithMeredithStanleyStanley）完成對(duì)煙草花葉病毒（TWYTWY）（板書）（板書）的純化和結(jié)晶，構(gòu)成了革命性事件，1946年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

9、。除了用化學(xué)的方法以外，近年來(lái)生物物理學(xué)的發(fā)展，或者說(shuō)物理學(xué)家對(duì)生物化學(xué)或分子生物學(xué)的進(jìn)展影響也是巨大的。如物理學(xué)家喬治蓋英（GegeGammon）宇宙起源“大爆炸”理論的奠基人之一，是另一位對(duì)分子生物學(xué)發(fā)展做出過(guò)重要貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。再者，生物化學(xué)測(cè)定中的一些物理化學(xué)方法，如：超速離心、電泳和同位素的使用、光譜學(xué)、電子顯微鏡，都是物理化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。談到生物化學(xué)和分子生物學(xué)，大家都會(huì)立刻想到DNA的結(jié)構(gòu)。正是在1953年，吉姆吉姆沃森（

10、沃森（JamesJamesD。WatsonWatson（板書））和弗朗西斯?？死锟耍ǎò鍟┖透ダ饰魉埂？死锟耍‵rancisFrancisH。C。crickcrick）（板書））（板書）發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)之后，1955年Sanger第一個(gè)進(jìn)行了蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定，測(cè)出了牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)。Edman又在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了氨基酸自動(dòng)分析測(cè)序儀。目前的液相和固相測(cè)序儀，氣相序列儀已測(cè)出一千多種蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算機(jī)