《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》緒論 7年制

1、整理課件Biochemistry and Molecular BiologyBiochemistry and Molecular Biology生物化學(xué)與分子生物學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)整理課件 人體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系研究人體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系研究結(jié)構(gòu)研究：結(jié)構(gòu)研究： 器官：解剖學(xué)器官：解剖學(xué) 組織：組織學(xué)組織：組織學(xué) 細胞：細胞學(xué)細胞：細胞學(xué) 分子：生物化學(xué)與分子生物學(xué)分子：生物化學(xué)與分子生物學(xué)功能研究：功能研究：生理學(xué)生理學(xué)異常狀態(tài)研究：異常狀態(tài)研究：病理解剖學(xué)（結(jié)構(gòu)異常）病理解剖學(xué)（結(jié)構(gòu)異常） 病理生理學(xué)（功能異常）病理生理學(xué)（功能異常）異常原因研究：異常原因研究：免疫學(xué)（自身抗病能力）免疫學(xué)

2、（自身抗病能力） 病原學(xué)（外源）病原學(xué)（外源） 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基基礎(chǔ)礎(chǔ)醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)生物學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)整理課件生物化學(xué)與分子生物學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)Biochemistry and Molecular Biology生物化學(xué)生物化學(xué)（biochemistrybiochemistry） 是研究生物體內(nèi)是研究生物體內(nèi)生物分子生物分子及其及其化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)和功能關(guān)系的學(xué)科。和功能關(guān)系的學(xué)科。 從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的學(xué)科。從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的學(xué)科。整理課件化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)：生物分子在體內(nèi)的化學(xué)變化，生物分子在體內(nèi)的化學(xué)變化， 即物質(zhì)代謝的過程。即物質(zhì)代謝的過程。信息傳遞信息傳

3、遞: : 基因遺傳信息傳遞基因遺傳信息傳遞 細胞功能信息傳遞細胞功能信息傳遞生物分子：生物分子：化學(xué)組成，分子結(jié)構(gòu)及其功能?；瘜W(xué)組成，分子結(jié)構(gòu)及其功能。Proteins（蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)） Nucleic acid（核酸）核酸）Fats （脂類）脂類） Sugars （糖類）糖類） Vitamins（維生素）維生素） Hormones（激素）激素） Minerals（礦物質(zhì)）礦物質(zhì)）And many others.整理課件分子生物學(xué)分子生物學(xué)（molecular biology)molecular biology) 是生物化學(xué)的重要組成部分，也是生物是生物化學(xué)的重要組成部分，也是生物化學(xué)的發(fā)展和

4、延續(xù)?；瘜W(xué)的發(fā)展和延續(xù)。 通常將研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子通常將研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能的內(nèi)容，稱為分子生物學(xué)。的結(jié)構(gòu)、功能的內(nèi)容，稱為分子生物學(xué)。 整理課件發(fā)展簡史發(fā)展簡史(History)(History)初期階段：初期階段：靜態(tài)（敘述）生化靜態(tài)（敘述）生化 (18(182020世紀初世紀初) ) 生物體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)生物體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)發(fā)展階段：發(fā)展階段：動態(tài)生化動態(tài)生化 (20(20初初2020世紀中世紀中) ) 生物體內(nèi)物質(zhì)代謝的途徑生物體內(nèi)物質(zhì)代謝的途徑分子生物學(xué)階段：分子生物學(xué)階段：功能生化功能生化（2020世紀中世紀中 生物大分子結(jié)構(gòu)、功能、信息傳遞生物大

5、分子結(jié)構(gòu)、功能、信息傳遞整理課件一、敘述生物化學(xué)階段一、敘述生物化學(xué)階段(20(20世紀以前世紀以前) ) 有機化學(xué)基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)、核酸、酶有機化學(xué)基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)、核酸、酶1864 Ernst Hoppe-Seyler1864 Ernst Hoppe-Seyler分離血紅蛋白并制成結(jié)晶。分離血紅蛋白并制成結(jié)晶。1868 Friedrick Miescher1868 Friedrick Miescher發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)“核素核素”( (核酸核酸) )。1878 Wilhelm Khne1878 Wilhelm Khne引入引入“酶酶”的概念。的概念。1897 Eduard Buchner1897

6、 Eduard Buchner和和Hans BuchnerHans Buchner證明酵母提取液證明酵母提取液可催化發(fā)酵。可催化發(fā)酵。1926 James B Sumner1926 James B Sumner制備了脲酶結(jié)晶，證明是蛋白質(zhì)。制備了脲酶結(jié)晶，證明是蛋白質(zhì)。整理課件二、動態(tài)生物化學(xué)階段二、動態(tài)生物化學(xué)階段(20(20世紀上半葉世紀上半葉) )糖、脂、氨基酸基本代謝過程與能量代謝糖、脂、氨基酸基本代謝過程與能量代謝1904 Knoop1904 Knoop提出脂酸提出脂酸-氧化假說氧化假說1930 1930 詳細描述葡萄糖無氧酵解途徑詳細描述葡萄糖無氧酵解途徑1932 Hans A.

7、Krebs1932 Hans A. Krebs等發(fā)現(xiàn)尿素循環(huán)。等發(fā)現(xiàn)尿素循環(huán)。1937 Hans A. Krebs1937 Hans A. Krebs揭示三羧酸循環(huán)機制。揭示三羧酸循環(huán)機制。1941 Fritz Lipmann1941 Fritz Lipmann提出提出ATPATP循環(huán)學(xué)說。循環(huán)學(xué)說。1944 LeLoir1944 LeLoir證實脂酸證實脂酸-氧化氧化1948 Eugene Kennedy1948 Eugene Kennedy、Albert LehnigerAlbert Lehniger證明氧化磷酸化在證明氧化磷酸化在線粒體進行。線粒體進行。整理課件 研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大

8、分子結(jié)構(gòu)、功研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)構(gòu)、功能，信息傳遞的科學(xué)。能，信息傳遞的科學(xué)。 三、分子生物學(xué)階段三、分子生物學(xué)階段(20(20世紀世紀5050年代以后年代以后) )1 1、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)2 2、DNADNA克隆等生物技術(shù)的建立克隆等生物技術(shù)的建立3 3、基因組學(xué)等組學(xué)的研究、基因組學(xué)等組學(xué)的研究整理課件1.19511.1951年：年：Linus PaulingLinus Pauling等提出蛋白質(zhì)等提出蛋白質(zhì)螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)（19541954年獲諾貝爾獎）年獲諾貝爾獎） 1953 1953年：年：WatsonWatson和和CrickCrick提出提出

9、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（19621962年獲諾貝爾獎），年獲諾貝爾獎），分子生物學(xué)時期的標志。分子生物學(xué)時期的標志。 整理課件遺傳信息傳遞中心發(fā)則遺傳信息傳遞中心發(fā)則-遺傳信息傳遞規(guī)律遺傳信息傳遞規(guī)律1955 Arthur Kornberg1955 Arthur Kornberg發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)E. coli DNAE. coli DNA聚合酶。聚合酶。1958 Meselson1958 Meselson和和Stahl Stahl 證明證明DNADNA半保留復(fù)制。半保留復(fù)制。1960 S. B. Weiss1960 S. B. Weiss、A. StevensA. Stevens和和

10、J. A. HurwitzJ. A. Hurwitz三個研究組分別發(fā)現(xiàn)三個研究組分別發(fā)現(xiàn)RNARNA聚合酶。聚合酶。1966 Synney Brenner1966 Synney Brenner和和CrickCrick證明遺傳密碼。證明遺傳密碼。1968 1968 遺傳信息傳遞中心法則。遺傳信息傳遞中心法則。 整理課件1968 1968 第一個第一個限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶。1967 B. M. Olivera1967 B. M. Olivera、B. WeissB. Weiss和和S. B. ZimmermanS. B. Zimmerman等分別發(fā)現(xiàn)等分別發(fā)現(xiàn)DNADNA連接酶連接酶1

11、973 1973 體外體外DNADNA分子重組分子重組。1975 “1975 “加減法加減法”DNADNA測序。測序。1977 “1977 “雙脫氧終止法雙脫氧終止法”改進改進DNADNA測序技術(shù)測序技術(shù)。1985 Kary Mullis1985 Kary Mullis發(fā)明發(fā)明聚合酶鏈式反應(yīng)聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)(PCR)。1984 J. G. Izant1984 J. G. Izant、H. WeintraubH. Weintraub反義反義RNARNA技術(shù)。技術(shù)。1998 RNA1998 RNA干擾技術(shù)（干擾技術(shù)（RNAiRNAi）整理課件3.3.基因組學(xué)等組學(xué)的研究：基因組學(xué)等組學(xué)的研

12、究：系統(tǒng)生物學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)基因組計劃：基因組計劃：1990 1990 人類基因組計劃（人類基因組計劃（Human Genome ProjectHuman Genome Project， HGPHGP）啟動。）啟動。1999 Dunham1999 Dunham等，等，2222號染色體全序列。號染色體全序列。2001 2001 宣布人類基因組序列草圖。宣布人類基因組序列草圖。 功能基因組計劃：功能基因組計劃：蛋白質(zhì)組蛋白質(zhì)組轉(zhuǎn)錄組計劃：轉(zhuǎn)錄組計劃：RNARNA組組糖組糖組代謝組代謝組生物信息學(xué)生物信息學(xué)整理課件20-3020-30年代，生物化學(xué)家年代，生物化學(xué)家吳憲吳憲等，創(chuàng)立了血等，創(chuàng)立了血濾液的

13、制備及血糖測定方法，濾液的制備及血糖測定方法，F(xiàn)olin-Folin-吳憲法。吳憲法。19311931年，吳憲提出國際公認的蛋白質(zhì)變性年，吳憲提出國際公認的蛋白質(zhì)變性學(xué)說。學(xué)說。30-5030-50年代，我國生物化學(xué)家年代，我國生物化學(xué)家劉思職劉思職等在免等在免疫化學(xué)研究領(lǐng)域首先采用定量分析方法研究抗疫化學(xué)研究領(lǐng)域首先采用定量分析方法研究抗原抗體反應(yīng)機制。原抗體反應(yīng)機制。四、我國科學(xué)家的貢獻四、我國科學(xué)家的貢獻整理課件50-6050-60年代，我國生物化學(xué)家提出了蛋白質(zhì)年代，我國生物化學(xué)家提出了蛋白質(zhì)折疊與酶活性調(diào)節(jié)的理論。折疊與酶活性調(diào)節(jié)的理論。19651965年，中國科學(xué)院生物化學(xué)研究所、

14、有年，中國科學(xué)院生物化學(xué)研究所、有機化學(xué)研究所和北京大學(xué)的科學(xué)家首先采用人機化學(xué)研究所和北京大學(xué)的科學(xué)家首先采用人工方法工方法合成具有生物活性的牛胰島素合成具有生物活性的牛胰島素. .19811981年，年，合成了酵母丙氨酸合成了酵母丙氨酸t(yī)RNAtRNA。2020世紀末世紀末- -世紀初，世紀初，HGPHGP和蛋白質(zhì)組學(xué)研究和蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域領(lǐng)域。整理課件生物分子的結(jié)構(gòu)與功能；生物分子的結(jié)構(gòu)與功能；物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)；物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)；基因遺傳信息的傳遞與調(diào)控；基因遺傳信息的傳遞與調(diào)控；生物化學(xué)的研究內(nèi)容生物化學(xué)的研究內(nèi)容揭示生物體的生長、發(fā)育、衰老、死亡以揭示生物體的生長、發(fā)育、衰老、死亡以及

15、生殖、遺傳等生命現(xiàn)象的本質(zhì)。及生殖、遺傳等生命現(xiàn)象的本質(zhì)。整理課件1.1.無機物、有機物、水；無機物、有機物、水；七大營養(yǎng)要素七大營養(yǎng)要素： O O2 2、H H2 2O O、無機鹽、糖、脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽、糖、脂、蛋白質(zhì)、維生素。 宏量營養(yǎng)素：宏量營養(yǎng)素：糖、脂、蛋白質(zhì)糖、脂、蛋白質(zhì)3.3.生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系：生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系： 生物大分子由某些生物大分子由某些基本結(jié)構(gòu)單位基本結(jié)構(gòu)單位按一定按一定順序順序和和方式方式連接所形成的連接所形成的多聚體多聚體。 蛋白質(zhì)、核酸、復(fù)合糖、酶蛋白質(zhì)、核酸、復(fù)合糖、酶（一）生物分子組成、結(jié)構(gòu)和功能（一）生物分子組成、結(jié)構(gòu)和功能整理

16、課件生物分子的結(jié)構(gòu)與功能整理課件（二）生物分子在生物體內(nèi)的變化（二）生物分子在生物體內(nèi)的變化物質(zhì)代謝：物質(zhì)代謝：生物分子在體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。生物分子在體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。 合成、分解代謝途徑組成代謝網(wǎng)絡(luò)。合成、分解代謝途徑組成代謝網(wǎng)絡(luò)。能量代謝：能量代謝：物質(zhì)代謝伴隨著能量儲存與釋放。物質(zhì)代謝伴隨著能量儲存與釋放。代謝調(diào)節(jié)：代謝調(diào)節(jié)：精密、細致、完善的調(diào)控機制，使精密、細致、完善的調(diào)控機制，使化學(xué)反應(yīng)有條不紊地進行，協(xié)調(diào)生理功能?；瘜W(xué)反應(yīng)有條不紊地進行，協(xié)調(diào)生理功能。整理課件物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)整理課件基因信息傳遞的中心法則基因信息傳遞的中心法則: : 基因表達基因表達 DNARNADNARNA蛋白質(zhì)蛋

17、白質(zhì) 復(fù)制復(fù)制 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯基因表達調(diào)控基因表達調(diào)控: : 遺傳信息的調(diào)控遺傳信息的調(diào)控: : 轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控；轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控； 轉(zhuǎn)錄后、翻譯后調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后、翻譯后調(diào)控、RNA干擾；干擾；細胞信息傳導(dǎo)與調(diào)控：細胞信息傳導(dǎo)與調(diào)控：環(huán)境信息調(diào)控環(huán)境信息調(diào)控生物學(xué)技術(shù)生物學(xué)技術(shù)（三）基因遺傳信息的傳遞與調(diào)控（三）基因遺傳信息的傳遞與調(diào)控整理課件 基因信息傳遞及其調(diào)控整理課件從從DNADNA和蛋白質(zhì)入手，研究疾病的分子基和蛋白質(zhì)入手，研究疾病的分子基礎(chǔ)，礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因, , 為疾病的診斷和治療為疾病的診斷和治療開 辟 了 新 途 徑開 辟 了 新 途 徑 , , 從 而 導(dǎo)

18、 致從 而 導(dǎo) 致 分 子 醫(yī) 學(xué)分 子 醫(yī) 學(xué)（Molecular MedicineMolecular Medicine）和）和遺傳醫(yī)學(xué)遺傳醫(yī)學(xué)（Genetic MedicineGenetic Medicine）的興起。）的興起。( (四四) ) 揭示生命活動的本質(zhì)、揭示生命活動的本質(zhì)、 致病機制和治療原理。致病機制和治療原理。 （臨床生化）（臨床生化）整理課件（一）聯(lián)系生物學(xué)各學(xué)科的（一）聯(lián)系生物學(xué)各學(xué)科的“橋梁橋梁” 分子生物學(xué)理論和技術(shù)應(yīng)用到各個學(xué)科。分子生物學(xué)理論和技術(shù)應(yīng)用到各個學(xué)科。（二）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和發(fā)展的（二）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和發(fā)展的“催化劑催化劑” 發(fā)展最快的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展最快的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科, , 使醫(yī)