生物化學(xué) 緒論(共46張PPT)

一生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物功能靜態(tài)生物化學(xué)二物質(zhì)和能量的代謝主要講授糖類(lèi)，脂類(lèi)和含氮化合物在生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和能量代謝過(guò)程，及他們之間的相互轉(zhuǎn)化和調(diào)節(jié)。三遺傳信息的傳遞部分

介紹遺傳信息的貯存，傳遞與表達(dá)過(guò)程生物化學(xué)內(nèi)容大綱1緒論

2核酸化學(xué)

3蛋白質(zhì)生物化學(xué)-靜態(tài)部分4酶5糖6脂和生物膜7激素第一章緒論一什么是生命科學(xué)：二生物化學(xué)的概念、研究對(duì)象和內(nèi)容三生物化學(xué)的發(fā)展史及其與其它學(xué)科的關(guān)系科（以）和伊爾溫-羅斯（美）2003年保羅·勞特布爾（美）、彼得·曼斯菲爾德（英）在核磁共振成像。上海有機(jī)化學(xué)研究所,生物物理研究所,北京大學(xué))Whatislifescience?環(huán)境與生態(tài)能源與資源斯坦利（美）分離提純酶和病毒蛋白質(zhì)開(kāi)創(chuàng)“寡聚核苷酸基定點(diǎn)誘變”法二生物化學(xué)的概念、研究對(duì)象和內(nèi)容細(xì)胞是生命的基本組成單位一生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物功能1997年，首例克隆哺乳動(dòng)物“多莉”的誕生米爾斯坦（英國(guó)）

確立有免疫抑制機(jī)理的理論，研制出了單克隆抗體生命科學(xué)領(lǐng)域顯示無(wú)限廣闊的發(fā)1940年德國(guó)科學(xué)家Embden和Meyerhof提出的糖酵解途徑?？贵w化學(xué)結(jié)構(gòu)和機(jī)能二十一世紀(jì)——生命科學(xué)世紀(jì)

人口與糧食健康與疾病環(huán)境與生態(tài)能源與資源二十一世紀(jì)生命科學(xué)的世紀(jì)

Whatislifescience?熱愛(ài)生命而喜歡生命科學(xué)是一份天然,生命科學(xué)的三“神”：神秘、神妙、神圣學(xué)習(xí)生命科學(xué)是一種榮幸和享受Whatislifescience?生命的基本特征：1、細(xì)胞是生物的基本單位除了病毒生命的基本特征：1、細(xì)胞是生物的基本組成單位病毒，沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但是具有其它的生物特征生命的基本特征：2、新陳代謝、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)是生命的本能生命的基本特征：2、新陳代謝、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)是生命的本能

生命在于運(yùn)動(dòng)，生命運(yùn)動(dòng)是自然界最高級(jí)的運(yùn)動(dòng)形式。例如，很難理解和想象，在記憶過(guò)程中大腦細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)過(guò)程。我們也還不完全知道，為什么有些植物能感受外界的刺激而發(fā)生運(yùn)動(dòng)。比如，豬籠草捕蟲(chóng)，含羞草含羞等。生命的基本特征：3、生命通過(guò)繁殖而延續(xù)—有性、無(wú)性“生生不息，生命不止”，在自然界，唯有生物具有繁衍后代的能力。1997年，首例克隆哺乳動(dòng)物“多莉”的誕生生命的基本特征：3、生命通過(guò)繁殖而延續(xù)生命的繁衍已經(jīng)不再神秘，DNA是遺傳的基本物質(zhì)，基因的表達(dá)調(diào)控決定了個(gè)體的特征。Outof19,813,086,19,568,394siteswereidenticaltotheirhumancounterpartsforameanpercentFujiyamaetal,2002,Science,295:131-134Whatislifescience?生命的基本特征：4、生物具有個(gè)體發(fā)育和進(jìn)化的歷史正常的生物都具有從生到死的完整生命過(guò)程，即生活史。生物個(gè)體不斷繁衍后代，無(wú)數(shù)個(gè)體失活史串聯(lián)起來(lái)就構(gòu)成了生物的進(jìn)化史，遺傳和變異結(jié)合的后果。Whatislifescience?生命的基本特征：5、生物對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性“適者生存”，進(jìn)化就是生物適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。生物對(duì)環(huán)境的變化有著微妙的應(yīng)答反應(yīng)。生命科學(xué)的研究不僅要研究生物的個(gè)體，還要研究其與環(huán)境的互作。1859年，《物種起源》引起了廣泛的關(guān)注。生命的基本特征：細(xì)胞是生命的基本組成單位新陳代謝、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)是生命的本能生命通過(guò)繁殖而延續(xù)生命具有個(gè)體發(fā)育和進(jìn)化的歷史生命對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性WhatIslifescience?

研究生物體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，廣義的生命科學(xué)還包括生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物與環(huán)境、生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉領(lǐng)域

生物化學(xué)是生命科學(xué)的語(yǔ)言。是解讀生命科學(xué)的，從分子水平上理解生物學(xué)的現(xiàn)象（廣義上）。當(dāng)然這樣的話，其與分子生物學(xué)有什么區(qū)別呢？

分子生物學(xué)其是在分子水平上研究基因的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)（比較具體和有用的定義，狹義的概念）

1概念

生物化學(xué)是研究生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命過(guò)程基本活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

利用物理、化學(xué)和生物學(xué)的技術(shù)和原理，從分子水平研究生物體的化學(xué)組成、生命活動(dòng)的基本規(guī)律及調(diào)節(jié)方式，從而闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)。二生物化學(xué)的概念、研究對(duì)象和內(nèi)容2研究?jī)?nèi)容

1）生物體物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能

2）生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控

3）生物體的遺傳信息傳遞我們也還不完全知道，為什么有些植物能感受外界的刺激而發(fā)生運(yùn)動(dòng)。桑格（英）胰島素結(jié)構(gòu)研究一生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物功能M.威爾金斯（英）

發(fā)現(xiàn)核酸的分子結(jié)構(gòu)及其對(duì)住處傳遞的重要性1955年英國(guó)Sanger胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定--這以后，核酸的研究進(jìn)展很快，在核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定和核酸人工合成方面取得顯著成果。庫(kù)爾特·維特里希（瑞士）wereidenticaltotheirhuman當(dāng)然這樣的話，其與分子生物學(xué)有什么區(qū)別呢？環(huán)境與生態(tài)能源與資源泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解開(kāi)創(chuàng)“寡聚核苷酸基定點(diǎn)誘變”法吳憲蛋白質(zhì)變性理論（1893-1959）生物對(duì)環(huán)境的變化有著微妙的應(yīng)答反應(yīng)。我國(guó)科學(xué)家在生物化學(xué)領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)三、生物化學(xué)的發(fā)展史及其與其它

學(xué)科的關(guān)系起源于18世紀(jì)晚期：法國(guó)科學(xué)家Lavoisier

（1743-1794）被稱(chēng)為”化學(xué)之父”三、生物化學(xué)的發(fā)展史及其與其它

學(xué)科的關(guān)系直到19世紀(jì)初期，生物化學(xué)才成為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科：

十九世紀(jì)--二十世紀(jì)30二十世紀(jì)的30年代--五十年代50年代以后--分子生物學(xué)的出現(xiàn)三、生物化學(xué)的發(fā)展史及其與其它

學(xué)科的關(guān)系直到19世紀(jì)初期，生物化學(xué)才成為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科：

德國(guó)Neuberg(1877-1951)于1903年提出“生物化學(xué)”這個(gè)名詞生物化學(xué)才成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，在此之前，分別由有機(jī)化學(xué)和生理學(xué)分別研究。德國(guó)有機(jī)化學(xué)家EmilFischer‘‘生化之父’二十世紀(jì)的30年代--五十年代30年代，1933～1936年Krebs提出了著名的尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)。1940年德國(guó)科學(xué)家Embden和Meyerhof提出的糖酵解途徑。20世紀(jì)中期生物化學(xué)成為一門(mén)獨(dú)立和成熟的學(xué)科。50年代以后--分子生物學(xué)的出現(xiàn)1953年美國(guó)Watson和英國(guó)CrickDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出使生物化學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段——分子生物學(xué)階段1929年A.哈登（英），馮·奧伊勒–

歇爾平(瑞典）

闡明糖發(fā)酵過(guò)程和酶的作用1946年J.B.薩姆納（美）、J.H.諾思羅普，W.M.

斯坦利（美）分離提純酶和病毒蛋白質(zhì)1958年F.桑格（英）胰島素結(jié)構(gòu)研究1981年福井謙一（日）、R.霍夫曼（英）通過(guò)前線軌道理論和分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理來(lái)解釋化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)1984年R.B.梅里菲爾德（美）

開(kāi)發(fā)了極簡(jiǎn)便的肽合成法1989年S.奧爾特曼，T.R.切赫（美）

RNA自身具有酶的催化功能1993年K.B.穆利斯（美）

發(fā)明“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”法

M.史密斯（加拿大）

開(kāi)創(chuàng)“寡聚核苷酸基定點(diǎn)誘變”法諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)

1997年P(guān).B.博耶（美）、J.E.沃克爾（英）

J.C.斯科（丹麥）

發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)儲(chǔ)藏轉(zhuǎn)移能量的離子傳輸酶2002年約翰·芬恩（美）、田中耕一（日）庫(kù)爾特·維特里希（瑞士）

發(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分

析的方法和發(fā)明了對(duì)生物大分子的質(zhì)譜

分析法諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)

2003年彼得·阿格雷（美）、羅德里克·

麥金農(nóng)（美）

在細(xì)胞膜通道方面做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。2004年阿龍-西查諾瓦、阿弗拉姆-赫爾什科（以）和伊爾溫-羅斯（美）泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)1923年F.G.班廷（加拿大），J.J.R.麥克勞德（加拿大人）發(fā)現(xiàn)胰島素1937年A.森特–焦?fàn)柤荆ㄐ傺览?/p>

發(fā)現(xiàn)肌肉收縮原理1953年F.A.李普曼（英）高能磷酸結(jié)合在代謝中的重要性，發(fā)現(xiàn)輔酶AH.A.克雷布斯（英）發(fā)現(xiàn)克雷布斯循環(huán)（三羧酸循環(huán)）諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1958年G.W.比德樂(lè)、E.L.塔特姆（美）

生物體內(nèi)的生化反應(yīng)由基因控制1962年J.D.沃森（美）、F.H.C.克里克、

M.H.F.威爾金斯（英）

發(fā)現(xiàn)核酸的分子結(jié)構(gòu)及其對(duì)住處傳遞的重要性1968年R.W.霍利、H.G.霍拉納、M.W.尼倫伯格（美）

研究遺傳信息的破譯及其在蛋白質(zhì)合

成中的作用

諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1972年G.M.埃德?tīng)柭溃.R.波特（英）

抗體化學(xué)結(jié)構(gòu)和機(jī)能1978年W.阿爾伯（瑞士人）、H.O.史密斯、D.內(nèi)森斯（美國(guó)人）

發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶以及在分子遺傳學(xué)方面的應(yīng)用1983年B.麥克林托克（美國(guó)人）發(fā)現(xiàn)移動(dòng)的基因1984年N.K.杰尼（丹麥）、G.J.F.克勒（德國(guó)）、C.米爾斯坦（英國(guó)）

確立有免疫抑制機(jī)理的理論，研制出了單克隆抗體諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1989年J.M.畢曉普、H.E.瓦慕斯（美國(guó)人）發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物腫瘤病毒的致癌基因源出于細(xì)胞基因，即所謂原癌基因1992年E.H.費(fèi)希爾、E.G.克雷布斯（美）發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)可逆磷酸化作用1997年S.B.普魯西納（美）發(fā)現(xiàn)了一種全新的蛋白致病因子

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朊蛋白（PRION）并在其致病機(jī)理做出了杰出貢獻(xiàn)2000年阿爾維德·卡爾松（瑞典）、保羅·格林加德（美）、埃里克·坎德?tīng)枺▕W地利）:“人類(lèi)腦神經(jīng)細(xì)胞間信號(hào)的相互傳遞”.2001年利蘭·哈特韋爾(美)、蒂莫西·亨特(英)和保羅·納斯(英)：

細(xì)胞周期調(diào)控。2002年悉尼·布雷內(nèi)（英）、羅伯特·霍維茨（美）、約翰·蘇爾斯頓（英）細(xì)胞分裂和分化過(guò)程進(jìn)行跟蹤的細(xì)胞圖譜2003年保羅·勞特布爾（美）、彼得·曼斯菲爾德（英）在核磁共振成像。2004年美科學(xué)家理查德-阿克塞爾和琳達(dá)-巴克，氣味受體和嗅覺(jué)系統(tǒng).諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)我國(guó)科學(xué)家在生物化學(xué)領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)吳憲蛋白質(zhì)變性理論（1893-1959）閻隆飛高等植物肌動(dòng)蛋白（1921-2001）

人工合成有功能的蛋白質(zhì)－－牛胰島素酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成(tRNAAla)(上海生物化學(xué)研究所，上海細(xì)胞生物學(xué)研究所上海有機(jī)化學(xué)研究所,生物物理研究所,北京大學(xué))人工合成牛胰島素科學(xué)家1965年，上海生物化學(xué)研究所、北京大學(xué)、上海有機(jī)化學(xué)研究所的科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)6年多堅(jiān)持不懈的努力,獲得了人工合成的牛胰島素結(jié)晶。它的結(jié)構(gòu)、生物活性、物理化學(xué)性質(zhì)、結(jié)晶形狀，都和天然的牛胰島素完全一樣，這是世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)。

70年代，進(jìn)入生物工程的研究?；蚬こ獭⒌鞍踪|(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等。1955年英國(guó)Sanger胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定--這以后，核酸的研究進(jìn)展很快，在核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定和核酸人工合成方面取得顯著成果。人類(lèi)基因組計(jì)劃1984年開(kāi)始討論1990啟動(dòng)