生物化學(xué)緒論1

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生物化學(xué)

Biochemistry2第一章緒論3第一節(jié)生物化學(xué)的定義生物化學(xué)—

研究生命分子基礎(chǔ)的科學(xué)分子水平探討生命本質(zhì)(不同于形態(tài)學(xué),細(xì)胞學(xué))采用化學(xué)的原理與方法邊緣學(xué)科,間接的研究方法4

生物化學(xué)的重要組成部分

滲透到生命學(xué)科各領(lǐng)域

生命科學(xué)的共同語(yǔ)言

生命科學(xué)的前沿學(xué)科分子生物學(xué)(MolecularBiology):研究生物大分子結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控5

一、初期階段(18中葉—20世紀(jì)初)

化學(xué)組成，糖、脂、氨基酸性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)核酸、“酶”，血糖測(cè)定第二節(jié)生物化學(xué)發(fā)展概況(悠久歷史，重大進(jìn)展和突破)古老、年輕的學(xué)科6二、蓬勃發(fā)展階段(20世紀(jì)初)*營(yíng)養(yǎng)學(xué)(必需氨基酸、必需脂肪酸、Vit)*內(nèi)分泌學(xué)(激素--發(fā)現(xiàn)、分離、合成)*酶學(xué)

(結(jié)晶體)*主要物質(zhì)代謝途徑的確定(糖、脂肪酸氧化，尿素合成，三羧酸循環(huán))7三、分子生物學(xué)崛起(20世紀(jì)下葉)

生物化學(xué)發(fā)展的顯著特征①發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)8②完成胰島素序列分析（1955，Sanger

）9③

提出DNA雙螺旋模型(1953，Watson&Crick)10是生物化學(xué)發(fā)展進(jìn)入分子生物學(xué)時(shí)代的標(biāo)志為揭示遺傳信息傳遞規(guī)律奠定了基礎(chǔ)深入研究DNA復(fù)制、基因轉(zhuǎn)錄、RNA功能提出了遺傳的中心法則(圖)破譯了mRNA分子中的遺傳密碼DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)(親代DNA子代DNA)復(fù)制11

復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯DNARNA蛋白質(zhì)分子生物學(xué)的中心法則

(centraldogma)12

四、50年代后期;五、60年代初;

人工合成牛胰島素研究焦點(diǎn)

—

蛋白質(zhì)與核酸揭示了蛋白質(zhì)的生物合成途徑13

人工全合成牛胰島素研究

1965年9月17日，中國(guó)首次人工合成胰島素。這也是世界上第一個(gè)蛋白質(zhì)的全合成。這是我國(guó)科技人員奮力攀登世界科學(xué)高峰，為祖國(guó)在基礎(chǔ)研究方面爭(zhēng)得的一項(xiàng)世界冠軍。這一成果促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展，開辟了人工合成蛋白質(zhì)的時(shí)代。

14*促進(jìn)了對(duì)基因表達(dá)機(jī)制的研究*人類主動(dòng)改造生物體成為可能意義：六、70年代;重組DNA技術(shù)分子生物學(xué)技術(shù)上的重大突破DNA片段(不同來源)重組DNA分子(人造)拼接15導(dǎo)入

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

(圖)

目的基因動(dòng)物體內(nèi)重組DNA技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、基因敲除

基因敲除：

基因診斷、基因治療表達(dá)目的基因有目的地敲除動(dòng)物體內(nèi)某種基因產(chǎn)物161718分子生物學(xué)方法診斷疾病直接檢測(cè)基因結(jié)構(gòu)/表達(dá)水平基因診斷：傳統(tǒng)的診斷以疾病的表型改變?yōu)橐罁?jù)(臨床體癥、實(shí)驗(yàn)指標(biāo))疾病方法：19整合校正/置換致病基因轉(zhuǎn)移某種遺傳物質(zhì)治療疾病患者細(xì)胞內(nèi)正?；蚧颊呒?xì)胞基因組基因治療：20細(xì)胞因子基因

(能刺激免疫反應(yīng))腫瘤細(xì)胞

(瘤苗)腫瘤患者腫瘤細(xì)胞免疫原性↑(有利于被機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別及排斥)導(dǎo)入回輸21七、80年代;核酶、PCR、丙氨酰tRNA(1981)

八、90年代;是人類生命科學(xué)史上的偉大創(chuàng)舉

*實(shí)施人類基因組計(jì)劃（HGP

)HumanGenomeProject22闡明序列(細(xì)胞基因組DNA中30億bp)找出基因(3-4萬(wàn)個(gè))確定位置破譯信息目的：在細(xì)胞水平解決基因組問題(個(gè)別基因基因組)23九、人類基因組計(jì)劃后基因組計(jì)劃(功能基因組/蛋白質(zhì)組)DNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯進(jìn)入(tRNA、rRNA)(基因功能的表現(xiàn)形式)蛋白質(zhì)組學(xué)(Proteome)

:以細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)及其活動(dòng)方式為研究對(duì)象24興起蛋白質(zhì)組學(xué)研究的其它原因：*已完成測(cè)序的基因組:>50%基因功能尚不清楚

HGP最終目的—

闡明基因的功能(編碼何種蛋白質(zhì)及其功能)無(wú)法闡明大部分基因編碼何種蛋白質(zhì)從基因所有蛋白質(zhì)功能：很困難直接研究蛋白質(zhì)了解DNARNA蛋白質(zhì)(基因功能的表現(xiàn)形式)25＊蛋白質(zhì)―生命現(xiàn)象的直接體現(xiàn)者

研究細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)及其活動(dòng)方式對(duì)生命現(xiàn)象導(dǎo)致整體研究(蛋白質(zhì)組學(xué))

生理功能執(zhí)行者26

順序、方式連接1.結(jié)構(gòu)：重點(diǎn):

生物大分子(生物信息分子)構(gòu)件分子 多聚體

*一級(jí)結(jié)構(gòu)：一、生物分子結(jié)構(gòu)與功能

(敘述生化，2-5章)第三節(jié)生物化學(xué)的內(nèi)容

*空間結(jié)構(gòu)：α螺旋(蛋白質(zhì)),雙螺旋(核酸)27

(蛋白質(zhì)、核酸)生物大分子功能的實(shí)現(xiàn)*

分子相互識(shí)別和作用

2.功能：*(一級(jí)、空間)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系

28二、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)(動(dòng)態(tài)生化,6-11章)

主要途徑基本搞清，眾多問題有待探討

1.

新陳代謝--生命體的基本特征

與外環(huán)境的交流，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定2.

正常物質(zhì)代謝--維持正常生命所必需代謝紊亂疾病29三、基因信息傳遞及其調(diào)控

(分子生物學(xué),12-15章)

涉及:

遺傳、變異、生長(zhǎng)、分化相關(guān):遺傳病、腫瘤、心血管病基因信息研究在生命科學(xué)中重要位置30第四節(jié)生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)研究的對(duì)象—

人一、醫(yī)學(xué)生物化學(xué)—

研究人體的生物化學(xué)

(既是生化,也是醫(yī)學(xué)的重要組成部分)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)研究的內(nèi)容:

(機(jī)能生