生物化学 Biochemistry 主讲教师：李师翁教授
生物化学 Biochemistry Biochemistry 主讲教师：李师翁 教授
第一章 生命
第一章 生命
我们所处在的地球充满着无数的生 物，从最简单的病毒、类病毒到菌藻树 草，从鱼虫鸟兽到最复杂的人类，处处 都可以发现它们的踪迹，觉察到生命的 活动。地球上的生物形形色色，千姿百 态。不同的生物，其形态、生理特征和 对环境的适应能力各不相同，都经历着 生长、发育、衰老、死亡的变化，都具 有繁殖后代的能力
我们所处在的地球充满着无数的生 物，从最简单的病毒、类病毒到菌藻树 草，从鱼虫鸟兽到最复杂的人类，处处 都可以发现它们的踪迹，觉察到生命的 活动。地球上的生物形形色色，千姿百 态。不同的生物，其形态、生理特征和 对环境的适应能力各不相同，都经历着 生长、发育、衰老、死亡的变化，都具 有繁殖后代的能力
1.1生命的定义 生命的根本特性是什么？千百年来，人们以许 不同的观点阐述自己对此的看法。 19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义： “生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基 本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈 代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停 止，结果便是蛋白质的分解。”恩格斯的生命定 义在一定程度上揭示了生命的物质基础，即具有 新陈代谢功能的蛋白体。100年来，这个定义 直指导人们认识生命的思想武器
1.1生命的定义 ¾ 生命的根本特性是什么？千百年来，人们以许多 不同的观点阐述自己对此的看法。 19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义： “生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基 本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈 代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停 止，结果便是蛋白质的分解。”恩格斯的生命定 义在一定程度上揭示了生命的物质基础，即具有 新陈代谢功能的蛋白体。100年来，这个定义一 直指导人们认识生命的思想武器
很难给生命是下一个精确的定义 （1)生理学定义例如把生命定义为具有进食、 代谢、排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性 等功能的系统。但某些细菌却不呼吸。 (2)新陈代谢定义生命系统具有界面，与外界 经常交换物质但不改变其自身性质。 (3)生物化学定义生命系统包含储藏遗传信息 的核酸和调节代谢的酶蛋白。但是已知某种病毒 样生物却无核酸。 (4)遗传学定义通过基因复制、突变和自然选 择而进化的系统。 (5)热力学定义生命是个开放系统，它通过能 量流动和物质循环而不断增加内部秩序
很难给生命是下一个精确的定义 （1）生理学定义 例如把生命定义为具有进食、 代谢、排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性 等功能的系统。但某些细菌却不呼吸。 （2）新陈代谢定义 生命系统具有界面，与外界 经常交换物质但不改变其自身性质。 （3）生物化学定义 生命系统包含储藏遗传信息 的核酸和调节代谢的酶蛋白。但是已知某种病毒 样生物却无核酸。 （4）遗传学定义 通过基因复制、突变和自然选 择而进化的系统。 （5）热力学定义 生命是个开放系统，它通过能 量流动和物质循环而不断增加内部秩序
“什么是活着” Korzeniewsk i认为，一个蚁群却是一个活着的系 统。Koreniski说：“部分只有在一个大系统中才 可以称为活着’，比如蚁群中的一只蚂蚁，动物 体内的心脏等。”单个蚂蚁可能是一个很复杂的 系统，但复杂性并不是生命所独有的，正如电脑 一样。 类似地，病毒、癌症和寄生性DNA通过各种各样 的方式使自己得以传种接代，所有.这一切都很 像“活着”，但是类病毒（导致疾病、小于病毒的 RNA微粒)没有这种能力，因而不能被认为活 着
“什么是活着” Korzeniewski认为,一个蚁群却是一个活着的系 统。Koreniski说：“部分只有在一个大系统中才 可以称为‘活着’，比如蚁群中的一只蚂蚁，动物 体内的心脏等。”单个蚂蚁可能是一个很复杂的 系统，但复杂性并不是生命所独有的,正如电脑 一样。 类似地，病毒、癌症和寄生性DNA通过各种各样 的方式使自己得以传种接代，所有．这一切都很 像“活着”，但是类病毒（导致疾病、小于病毒的 RNA微粒）没有这种能力，因而不能被认为活 着
Horowitz观点 一个完整的生命应该具备以下三个方面的 特征： 1.具有复制的能力一遗传信息的传递 2.具有催化的能力一新陈代谢的能力 3.具有突变的能力一适应环境的能力
Horowitz 观点 一个完整的生命应该具备以下三个方面的 特征: 1. 具有复制的能力—遗传信息的传递 2. 具有催化的能力—新陈代谢的能力 3. 具有突变的能力—适应环境的能力
1.2生命的构成 19世纪30年代，德国植物学家施莱登首先指出， 所有植物体都是由细胞构成的。他的这个观点被 德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证 实，所有动物也是由细胞构成的。 伟大的细胞学奠基人施旺指出：“细胞是有机 体，整个动物或植物体乃是细胞的集合体。它们 依照一定的规律排列在动物体内。”在此基础上 他们创立了细胞学说
1.2 生命的构成 19世纪30年代，德国植物学家施莱登首先指出， 所有植物体都是由细胞构成的。他的这个观点被 德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证 实，所有动物也是由细胞构成的。 伟大的细胞学奠基人施旺指出：“细胞是有机 体，整个动物或植物体乃是细胞的集合体。它们 依照一定的规律排列在动物体内。”在此基础上 他们创立了细胞学说
细胞是生物体的基本结构单元 细胞是组成生物体的基本结构单元，是生物体进 行代谢、能量转换、遗传以及其它生理活动的基 本场所。 恩格斯把细胞学说、能量守恒和转换定律、达尔 文进化论一起誉之为19世纪自然科学的三大发 现。 由于细胞的发现，我们不仅知道一切高等有机体 冠 都是按照一个共同规律发育和生长的，而且通过 细胞的变异，能改变自己，向更高的发育道路迈 进
细胞是生物体的基本结构单元 细胞是组成生物体的基本结构单元，是生物体进 行代谢、能量转换、遗传以及其它生理活动的基 本场所 。 恩格斯把细胞学说、能量守恒和转换定律、达尔 文进化论一起誉之为19世纪自然科学的三大发 现。 由于细胞的发现，我们不仅知道一切高等有机体 都是按照一个共同规律发育和生长的，而且通过 细胞的变异，能改变自己，向更高的发育道路迈 进
1.2.1细胞的分类和结构 所有的生物都是由细胞组成的，只是不同生物体 细胞的大小和形状有所不同。 有的细胞人的眼睛可以看得见，如鸟类的蛋，最 大的直径近10厘米（鸵鸟蛋)。 有的细胞直径只有0.1米微米，要用高倍显微镜 才能看到，如原始的细菌。大多数细胞的直径是 10-100微米，用低倍显微镜就能看到。 细胞的大小，即使在同一生物体的相同组织中也 不一样。同一个细胞，处在不同发育阶段，它的 大小也是会改变的。 靓
1.2.1 细胞的分类和结构 所有的生物都是由细胞组成的，只是不同生物体 细胞的大小和形状有所不同。 有的细胞人的眼睛可以看得见，如鸟类的蛋，最 大的直径近10厘米（鸵鸟蛋）。 有的细胞直径只有0.1米微米，要用高倍显微镜 才能看到，如原始的细菌。大多数细胞的直径是 10-100微米，用低倍显微镜就能看到。 细胞的大小，即使在同一生物体的相同组织中也 不一样。同一个细胞，处在不同发育阶段，它的 大小也是会改变的