兰州交通大学：《生物化学》课程教学课件（讲稿）第一章 生命——绪论 Biochemistry Biochemistry（负责人：李师翁）

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

ƒ 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。 ƒ 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 ƒ （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。 ƒ （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。 ƒ （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。 ƒ （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。 ƒ （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” ƒ 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。 ƒ 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 ƒ 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 ƒ 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。 ƒ 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 ƒ 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 。 ƒ 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。 ƒ 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 ƒ 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。 ƒ 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）。 ƒ 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。 ƒ 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