大學生物技術(shù)生物化學一章有關(guān)生物化學.ppt

1、生物化學,第一章 緒論,自然界中多樣的生物,1,生物化學的含義及研究對象,2,生物化學的研究內(nèi)容,3,生物化學的發(fā)展過程,4,生物化學的應用,5,生物化學的知識框架和學習方法,目,錄,CONTENTS,章節(jié),1,生物化學的含義及研究對象,含義,用化學的理論與方法來研究生物體的分子組成及變化規(guī)律的基礎(chǔ)學科。,研究對象,6,生命現(xiàn)象研究的不同層次,細胞水平,亞細胞,大分子,單體分子,章節(jié),2,生物化學的研究內(nèi)容,研究內(nèi)容,靜態(tài)生物化學：組成生物體基本物質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂類、糖、核酸）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。 動態(tài)生物化學：物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)變、能量的釋放和儲存、代謝過程的調(diào)節(jié)控制。 信息生物化學：遺傳信息的儲存

2、、傳遞和表達。,學時安排,第一章 緒論 1 第二章 蛋白質(zhì)化學 9 第三章 核酸的化學 6 第四章 酶 9 第五章 維生素和輔酶 2 第六章 新陳代謝總論與生物氧化 6 第七章 糖代謝 9 第八章 脂類的代謝 7 第九章 氨基酸代謝 4 第十章 核苷酸代謝 2 第十一章 核酸的生物合成 8 第十二章 蛋白質(zhì)的生物合成 5 第十三章 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系和調(diào)節(jié)控制 4,靜態(tài)生化,動態(tài)生化,信息生化,合計 72學時,章節(jié),3,生物化學的發(fā)展過程,1775年，法國科學家Lavoisier研究“生物體內(nèi)的燃燒”，指出此類“燃燒”耗氧并排出二氧化碳。后人稱他是生物化學之父。,初期,初期,17761778年

3、 瑞典化學家舍勒（Sheele） 從天然產(chǎn)物中分離出: 甘 油 glycerol 蘋果酸 malic acid 蘋果 檸檬酸 citric acid 檸檬 尿 酸 uric acid 膀胱結(jié)石 酒石酸 tartaric acid 酒石,生物化學的創(chuàng)始人埃米爾費舍爾（Emil Fischer）,18901902 E. Fischer（德）首次提出肽鍵理論；發(fā)現(xiàn)酶的專一性，提出并驗證了酶催化作用的“鎖-匙”學說；合成了糖及嘌呤。1902年獲諾貝爾獎。,1897年，Buchner用酵母無細胞提取液使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和CO2，證實了酶的催化作用，開啟了在體外分析生物體內(nèi)化學反應的道路，獲得了1907

4、年諾貝爾化學獎。 1926年，Sumner首次從刀豆中得到脲酶結(jié)晶，并證明其本質(zhì)為蛋白質(zhì)，獲得了1946年諾貝爾化學獎。,成長,1937年，英國生物化學家克雷布斯（Krebs）發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán),獲1953年諾貝爾生理學獎?？死撞妓惯€闡明了人體內(nèi)尿素生成的途徑尿素循環(huán)。,1940年，德國科學家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代謝途徑。 1949年，E.Kennedy等證明F.Knoop提出的脂肪酸-氧化過程是在線粒體中進行的，并指出氧化的產(chǎn)物是乙酰CoA。,發(fā)展,1953年，沃森-克里克（Watson-Crick）確定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲1962年諾貝爾生理、醫(yī)學獎。,1955年，英國生

5、物化學家桑格爾（Sanger）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲1958年諾貝爾化學獎。,1980年，桑格爾和吉爾伯特（Gilbet）設(shè)計出測定DNA序列的方法，獲1980年諾貝爾化學獎。,1984年，諾貝爾化學獎，Bruce Merrifield（美國），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學合成方法。,切赫 (Thomas Robert Cech),阿爾特曼 (Sidney Altman),核酶的發(fā)現(xiàn)對于所有酶都是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念提出了挑戰(zhàn)。1989年，核酶的發(fā)現(xiàn)者T.R.Cech和S.Altman被授予諾貝爾化學獎。,2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6國科學家宣布人類基因組序列圖繪制成功，人類基因組計劃的

6、所有目標全部實現(xiàn)。,吳憲：著名的生物化學家，曾與美國哈佛醫(yī)學院Folin一起首次用比色定量方法測定血糖。 回國后于1924-1942年擔任私立北京協(xié)和醫(yī)學院生物化學教授，兼生物化學系主任教授，與學者一起完成了蛋白質(zhì)變性理論，血液的生物化學方法檢查研究，免疫化學研究，素食營養(yǎng)研究，內(nèi)分泌研究。,我國生物化學的開拓者吳憲教授,吳憲，中國近代生物化學的主要創(chuàng)始人。 嚴彩韻，吳憲夫人，中國最早從事生物化學研究的女學者。 長子吳瑞博士是國際知名的分子生物學家，兼任中國科學院上海細胞生物研究所、北京醫(yī)科大學、中國協(xié)和醫(yī)科大學名譽教授和北京大學生物系兼職教授，協(xié)助國內(nèi)建立了生物工程技術(shù)中心。 次子吳應博士是

7、化學家。 長女吳婉先和次女吳婉蓮均為理學碩士。 三女吳婉明博士是放射科專家。,1965年，我國人工合成牛胰島素成功，這是世界上第一個合成的結(jié)晶蛋白質(zhì)，具有生物活性。,牛胰島素的分子結(jié)構(gòu)圖,合成牛胰島素的科學家們,27,2015年，中國女科學家屠呦呦從中藥中分離出青蒿素應用于瘧疾治療，成為首位獲得諾貝爾科學類獎項的中國女科學家。,章節(jié),4,生物化學的應用,醫(yī)學方面,用于疾病診斷,醫(yī)學方面,1990年，基因治療被應用于臨床實踐。,病因: 淋巴細胞缺乏ADA酶 腺苷、dATP堆積 破壞免疫功能 患兒很少活到成年,第一個基因臨床治療的方案(1990.9.14, NIH),治療策略： 淋巴細胞ADA酶

8、恢復至正常水平的 5%-10% 維持免疫系統(tǒng)功能 改善病人癥狀,醫(yī)學方面,腺苷脫氨酶(ADA)缺乏的嚴重聯(lián)合免疫缺陷(SCID),重組基因被用于轉(zhuǎn)基因動物中，在臟器移植中的應用。,醫(yī)學方面,克隆生物的出現(xiàn)為生物技術(shù)的發(fā)展提供新的機遇。,醫(yī)學方面,在制藥工業(yè)上應用抗生素,Penicillin：抑制轉(zhuǎn)肽酶活性，阻止細菌細胞壁的合成。,工業(yè)方面,Penicillin：抑制轉(zhuǎn)肽酶活性，阻止細菌細胞壁的合成。,在制藥工業(yè)上應用尿激酶,尿激酶是從健康人尿中分離的，或從人腎組織培養(yǎng)中獲得的一種酶蛋白，它是一種治療腦血栓的特效藥。,工業(yè)方面,白酒、葡萄酒、啤酒 葡萄糖乙醇,在釀酒工業(yè)上應用各種酒類,工業(yè)方面,加酶洗衣粉中添加了多種酶制劑，有效清除衣物上的污漬。,在日用化學工業(yè)上應用加酶洗衣粉,工業(yè)方面,豆科植物 非豆科植物？,在農(nóng)業(yè)上應用生物固氮,農(nóng)業(yè)方面,在農(nóng)業(yè)上應用轉(zhuǎn)基因棉花,農(nóng)業(yè)方面,章節(jié),5,生物化學的知識框架和 學習方法,生命物質(zhì)主要元素組成的規(guī)律 生物大分子組成的共同規(guī)律 物質(zhì)代謝和能量代謝的規(guī)律性 生物界遺傳信息傳遞的統(tǒng)一性,知識框架,學習方法,重理解，輔以必要的記憶。 及時復習，最好預習。 注意比較學習。,參 考 教 材,生物化學（第三版）王鏡巖等編 高教出版社