《动物生物化学》授课内容
内 容
第一章 绪 论 一、生物化学概况 生物化学（biochemistry）：
在分子水平上研究生命的化学活动规律的一门科学。
研究生物分子在结构、功能、分子间相互关系以及表达生命现象和变化规律。
内容含盖： 细胞生物学、组织学、遗传学、生理学、化学、物理 学、生态学、医学、药学、营养学等。
不同学科领域，分化出更专业、侧重点不同的分支生物化学。 如： 动物生化、医学生化、药学生化、临床生化、病理生 化、农 业生化、环境生化、遗传生化、生理生化等
二、研究内容
生物化学研究的对象主要是生物大分子。
研究大分子的化学组成、微观结构、活性变化、分子之间的功能关系、以及生物组织构建、细胞与组织关系等。
研究分子间的能量转换、能量贮存形式、能量分配等。
研究分子间的生物信息传递、贮存、表达与调节等一系列过程与变化规律等。
研究大分子在体内的代谢过程、循环规律。
研究生物大分子独特的物理、化学性质，为其他自然、生物学科提供大量基础性的理论依据。
生物大分子主要有五类：蛋白质、核酸、脂肪类、糖类和其他生物活性分子（如：维生素类、非肽性激素类等）。
三、现代生物化学的历史与发展
生物化学的起源主要指：1877年德国生物学家霍佩赛勒首次提出“生物化学”（Biochemistry)和 “蛋白质”（proteide） 等词汇；在实验基础上进行了系统的归纳与研究的对生物化学，至今已有130多年的历史。
最著名的里程碑的成果就是50年代对核酸分子结构的发现。同时开起了现代生物化学中分子研究新领域的大门。
50-60年代，开始了蛋白质分子测序，推动了蛋白质人工合成； 如 第一个测序并合成的蛋白质是牛“胰岛素”(1955年/1965年) 60-70年代，开始了DNA分子测序；
如 第一个测序的是酵母“丙氨酸tRNA”（1965年） 80年代，发展出了现代生物工程学（biotechnology）。
这是由发酵工程学、细胞工程学、酶工程学等多项现代新技术领域集合而成的现代综合性学科。
同时也是现代化实验与工艺技术大发展的结果。主要有 基础性： 酶切技术、分子杂交技术、人工合成技术等；
工程应用性： 基因重组技术、转基因技术、基因克隆技 术等。 科学的发展从来都多学科、多领域相互影响、相互交叉、相互推动，从而不断涌现新发现、新技术、新思想的结果。
研究手段、实验技术的进步也是现代生物化学发展最核心的组成之一。 电子显微镜（electronic microscopy）、超离心（ultra-centrifugation）、色谱（chromatography）、同位素示踪（isotope tracing）、X-射线衍射（X-ray reflection）、质谱（mass chromatography）以及核磁共振（nuclear magnetic resonance）等技术都为现代生物化学的发展作出了重要贡献。
90年代，开始了大规模 “人类基因组计划（human genome project，HGP）” ；提出了“基因组学（ functional genomics ）”和“蛋白质组学（ proteomics ）”新概念。
六国历经10年（1994年/2004年） ，共完成30亿对碱基的测序工作。绘制了人类基因组图谱，打开了基因分子结构与功能关系研究的应用大门。
94年提出蛋白质组学概念，秉承了基因组学思想，结合更高精的实验技术与手段（如出2D电泳、电脑图像分析技术、质谱技术等），建立蛋白质数信息据库，用于蛋白质鉴定、器官与组织的蛋白质表达、病理与生理状蛋白质群集表达与作用规律等研究。
另外，生物信息学（bioinformatics）的诞生，为基因组学和蛋白质组学的发展，提供强大的信息和工具保障。
目前已建有大规模的核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、分子结构数据库等，在生物信息识别、存储、分析、模拟和传输等方面已投入大量应用。
四、生物化学与畜牧兽医的关系
生物化学是生物学研究与应用领域中最基础的学科。直接影响农学、医学、畜牧、兽医、水产等学科的研究与发展。
与动物生理学、营养学、遗传学、繁殖学、药理学、病理学、微生物学、免疫学、疾病诊断学等学科有着不可分割的联系。因此，对从事动物生产和动物健康事业极为重要。
如：动物养殖中涉及营养物质的形态、吸收、转运、分解、同化等； 疾病防治中涉及细胞组织病变和不同药物的作用、代谢性能等； 动物繁殖中生殖细胞特性、生殖过程、激素作用、代谢变化等。
本章主要内容： 1、生物化学概述 2、研究内容
3、现代生物化学的历史与发展 4、生物化学与畜牧兽医的关系 5、教学安排与学习要求
第二章 蛋白质 2．1 蛋白质主要作用
蛋白质（ Proteins ）是生物基本构成成份和功能性单元。就功能而言有主要几种：
1、酶蛋白 生物化学反应的催化主体。高效率，低成本，催化速度 快，有生命周期。
2、结构蛋白 所有生物体都含有蛋白质。蛋白质是生命体最基本的 组成与结构成份。
3、毒素蛋白 很多天然蛋白对其他生物具有很高的毒性（微量情况 下起很强的破坏作用）。蛇毒蛋白（溶血性毒素—— 碱性磷酸化酶类）。
4、受体蛋白 一类特殊的功能性蛋白。传递或放大信号作用。 5、激素蛋白 一类调控生物代谢、微量情况下可发挥很强大功能的 蛋白质。
6、运动蛋白 在激素或神经调控下能使生物体发生运动的功能性蛋 白。
所有蛋白质在结构与性质上都具有蛋白质的共同特征。
2．2 蛋白质分类
根据化学组成的不同有不同的分类。
简单蛋白（simple protein） ：由氨基酸组成的多肽构成。不同蛋白， 其性质和具体组成结构均不相同。
结合蛋白（conjugated protein） ：由蛋白质和非蛋白质两部分组成。 非 蛋白部分称为辅基，是蛋白质活性所不可少的最重要的部分。
2．3 蛋白质化学组成 一、元素组成
C、H、O、N、S是最主要的五大元素。其中C、H、O、N可占总重量的90%，构成蛋白质骨架成份。其次有P、Fe、Cu、Zn等功能性元素。 N含量一般占16%，即 1克N约为6.25克蛋白质。
以 凯氏定氮法（Kjeldahl法）测出样品含氮量，再计算粗蛋白含量。 蛋白浓度 = [N] × 6.25
二、蛋白质基本结构单元
蛋白质属生物大分子，基本结构单元是氨基酸（Amino acid ）。氨基酸结构：
COOH COOH H2N —C— H H — C— NH2
R （L-α-AA） R （D-α-AA）
α碳为手性碳，有 L、D异构体之分（依甘油醛分子构型为准） 天然AA除甘氨酸外，均为L型；
甘氨酸没有手性碳原子。脯氨酸的氨基为亚氨基。
蛋白质酸解后的天然氨基酸有20种，为编码氨基酸。新发现第21种：硒代半胱氨基酸（硒代替硫）；第22种：吡咯赖氨酸。也为编码AA。 依氨基酸上R基团的性质与结构，可分为：
碱性氨基酸（Arg Lys His）、酸性氨基酸(Asp Glu)、芳香族AA(Phe Trp Phe)、极性AA（Ser Thr Cys Pro Asn Gln）非极性AA（Ala Val Cly Leu Ile Met）。
稀有氨基酸(为氨基酸的衍生物，没有遗传密码)、非蛋白氨基酸（为代谢过程中的过渡态：鸟氨酸、瓜氨酸）。 三、主要理化性质
① α— 氨基酸一般为无色晶体，但多数溶于水、稀酸碱，不溶于有机溶剂；
② 有的氨基酸对味觉有强刺激，表现出不同味感。
③ 光吸收特征 ：可见光区没有吸收峰，在紫外光区只有色氨酸、酪 氨酸、苯丙氨酸可有特征性吸收峰（共轭双键）。
大分子蛋白有肽键的存在，其紫外吸收波长为280nm。 ④ 两性解离特征：
两性电解质：同时具有酸、碱性特征（吸收和放出质子H+的特性）的物质分子。
由于氨基酸或蛋白质分子上 COOH 和 NH2对 H+ 的解离度不同（平衡常数 pk 不同），在环境PH影响下，不同氨基酸分子就带有不同种或不同量的电荷。
两性离子：同时带有相同数量正、负电荷的离子物质。
导致氨基酸或蛋白质分子表面所带净电荷为零（即电场中不能移动）时的环境PH，称为该氨基酸或蛋白质的等电点（PI）。
第一、二章-绪论-----蛋白质
