2022考研农学备考知识点：生物化学概述

　　2022考研农学备考知识点：生物化学概述

　　大纲要求

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　　章节定位

　　本章节的在历年考试中的分数占比大概在1~2分，就分值来说，重要性不高，但是本章节的出现概率极高，几乎属于是每年必考。对于冲击高分的同学来说，这一个章节的知识点属于必须掌握的内容。对于不追求很高分数的同学来说，这个章节知识点没必要倾斜大量的精力。

　　本章节的内容特点是比较琐碎，主要是对于生物化学的简单概述以及生物化学发展史上的里程碑式技术的发明或发现。比如，蛋白质核酸测序技术，PCR技术的发明，中心法则的提出，逆转录酶的发现等等。反映到真题上，这个章节的考察方式主要是选择题。

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　　要点总结

　　1. 生物化学研究内容

　　生物分子是生物特有的有机化合物

　　生物分子泛指生物体特有的各类分子，它们都是有机物。典型的细胞含有一万到十万种生物分子，其中近半数是小分子，分子量一般在500以下。其余都是生物小分子的聚合物，分子量很大，一般在一万以上，有的高达1012，因而称为生物大分子。构成生物大分子的小分子单元，称为构件。氨基酸、核苷酸和单糖分别是组成蛋白质、核酸和多糖的构件。

　　生物分子具有复杂有序的结构

　　生物分子都有自己特有的结构。生物大分子的分子量大，构件种类多，数量大，排列顺序千变万化，因而其结构十分复杂。估计仅蛋白质就有1010-1012种。生物分子又是有序的，每种生物分子都有自己的结构特点，所有的生物分子都以一定的有序性(组织性)存在于生命体系中。

　　生物结构具有特殊的层次

　　生物用少数几种生物元素(C、H、O、N、S、P)构成小分子构件，如氨基酸、核苷酸、单糖等;再用简单的构件构成复杂的生物大分子;由生物大分子构成超分子集合体;进而形成细胞器，细胞，组织，器官，系统和生物体。生物的不同结构层次有着质的区别;低层次结构简单，没有种属专一性，结合力强;高层次结构复杂，有种属专一性，结合力弱。生物大分子是生命的物质基础，生命是生物大分子的存在形式。生物大分子的特殊运动体现着生命现象。

　　生物分子都行使专一的功能

　　每种生物分子都具有专一的生物功能。核酸能储存和携带遗传信息，酶能催化化学反应，糖能提供能量。任何生物分子的存在，都有其特殊的生物学意义。人们研究某种生物分子，就是为了了解和利用它的功能。

　　代谢是生物分子存在的条件

　　代谢不仅产生了生物分子，而且使生物分子以一定的有序性处于稳定的状态中，并不断得到自我更新。一旦代谢停止，稳定的生物分子体系就要向无序发展，在变化中解体，进入非生命世界。

　　生物分子体系有自我复制的能力

　　遗传物质DNA能自我复制，其他生物分子在DNA的直接或间接指导下合成。生物分子的复制合成，是生物体繁殖的基础。

　　生物分子能够人工合成和改造

　　生物分子是通过漫长的进化产生的。随着生命科学的发展，人们已能在体外人工合成各类生物分子，以合成和改造生物大分子为目标的生物技术方兴未艾。

　　2. 发展简史

　　生物化学起源于18 世纪晚期，发展于19世纪，在20世纪初期成为一门独立的科学，它是在近代化学和生理学的基础上得以发展的，最初称为“生理化学”。生物化学作为一门独立的自然科学，只有近200年的历史，但是其发展非常迅速，目前已成为自然科学领域发展最快、最引人注目的学科之一。近代生物化学的发展分为3个阶段。

　　萌芽时期(18世纪下半叶至19世纪初)：静态生物化学阶段

　　1674年英国医生梅猷(J.Mayow)发现动物的呼吸和有机物在空气中的燃烧有相似之处。1783年法国化学家拉瓦锡(A.I.Lavoisier)发表了“动物热”理论。18世纪中期瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)分离得到甘油、柠檬酸、草果酸、乳酸、尿酸、酒石酸等。1840年德国化学家李比希(Liebig)首次提出新陈代谢这个学术名词，发现了马尿酸、氣氯仿，并在定量分析上做出了贡献。1828年德国化学家维(F.Whler)于在实验室合成了尿素，从而推翻了有机化合物只有在生物体内部合成的错误认识。19世纪法国生理学家伯纳德(Bernard)分离出糖原.发现了糖原异生作用。1857-1860 年法国微生物学家巴斯德(Pasteur)证明了无氧发酵，为发酵和呼吸的生化研究奠定了基础。1877年德国生物化学家霍佩塞勒( Hoppe Seyler)提出“生理化学”，创办最早的生化学报《生理化学杂志》;分离和结晶了血红蛋白等。1878年德国库尼( W. Kihne)将酵素命名为“酶”。1894年德国化学家费西尔(Emil Fisher)--生物化学之父，建立了钥匙-锁理论。1903年德国化学家纽伯格(C.A.Neuberg)使用“Biochemistry”，生物化学作为一门新兴学科宣告诞生。

　　奠基时期(19世纪至20世纪50年代)：动态生物化学阶段

　　在此阶段，科学家对生物物质代谢、平衡等进行了广泛深入的研究，基本阐明了酶的化学本质以及与能量代谢有关的物质代谢途径、ATP的作用、呼吸链。建立了氧化磷酸化理论。1926年美国化学家萨姆纳(Sumnet)首次得到晶体脲酶-一-酶的化学本质是蛋白质。1937年英国生物化学家克雷布斯(A.Krebs)证明了尿素循环和三羧酸循环。1940年德国生物化学家埃姆登(G.Embden)、迈耶霍夫等阐明了糖酵解反应途径。20世纪50年代美国学者卡尔文(Calvin)和其学生本生(Benson)证明了光合碳代谢途径。美国生物化学家李普曼(F. A. Lipmann)发现了ATP在能量传递循环中的中心作用。

　　大发展时期(1953年至今)：机能生物化学

　　自从1950年以来，由于电镜技术、超迷离心技术、各种色谱技术和电泳技术、X射线衍射技术等现代化技术和设备的发明利发展，生物化学进入了突飞猛进大发展的新时期。1948年美国化学家鲍林(Pauling)确认氢键在蛋白质结构中和大分子相互作用中的重要性;还研究了镰刀型红细胞贫血病，提出分子病的名称。1953年美国著名化学家和分子学家沃森(J. Watson)和英国分子生物学家克里克(F.Crick)提出DNA双螺旋结构。1958年英国分子生物学家克里克(F. Crick)提出“中心法则”，为分子生物学奠定了基础。1957年英国分子生物学肯德鲁(J.Kendrew)测定了肌红蛋白的结构。1959年英国分子生物学家佩鲁茨(F. Perutz)用X射线衍射技术，解析了血红蛋白的三维空间结构。肯德鲁是佩鲁茨的学生。1953年英国化学家桑格(Sanger)测定出牛胰岛素的一-级结构(氨基酸序列)以及1975年的DNA序列的Sanger测定法。1961年雅各布(F.Jacob)和莫诺(J.Monod)提出“操纵子学说”。1967年美国生物化学家尼伦伯格(W.Nirenberg)和科拉纳(H.Khorana)破译遗传密码。1972年，博格(Berg)成功地进行了DNA体外重组，标志现代基因工程的诞生。20世纪80年代后，分子生物学和基因工程飞速发展。1990年HGP(人类基因组计划)开始实施;2000年6月26日人类基因组序列工作框架图测序完成。加上正此之前完成了人肠杆菌、酵母、果蝇、拟南芥等模式生物的基因组测序，人类迎来了生命科学发展的崭新阶段一后基因组时代;蛋白质组学功能基因组学、代谢组学、转录组学成为21世纪生命科学研究的重点。

　　04

　　复习策略

　　章节的知识点很琐碎，没必要一次性记住，从开始考研复习到最后考试这是一个很长的战线，记住这些琐碎的知识点需要的大量的重复，会浪费很多精力并且效果不好。

　　这一章的复习策略是：

　　首先，整理相关的知识点，即生物化学的研究内容和生物化学的发展简史，上文虽然是简要总结，一定程度也能满足考试需求，可以整理到笔记本或收藏一下这篇文章，现在简单记忆即可，不必花大功夫。十一月份左右，再做系统性地记忆。

　　这么做的优势在于，在复习到十一月份的时候，大家对于生物化学的了解已经很系统很全面，当看到缪斯发明PCR的时候也不会不知所言，不会连PCR是什么都还不清楚，相比之下，对于知识有了系统性的了解之后，对于这个章节的理解更深刻，掌握更牢固，同时减轻前期记忆背诵压力，可以分配更多的时间给其他科目，这是更好的时间分配方案。