蛋白质结构与功能1课件

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动态生物化学时期
美国生物化学家 J. B. Sumner 1887-1955 1926年在首次得到脲 酶的结晶, 并证明酶是 蛋白质, 推动了酶学的 发展 1946年诺贝尔化学奖
发现辅酶Βιβλιοθήκη Baidu的作用， 阐明尿素循环和三羧 酸循环
1953年诺贝尔化学奖
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动态生物化学时期
1947年诺贝尔生理与医学奖
Hermann Emil Fischer (1852-1919) 生物化学的创始人 合成糖、提出氨基酸通过肽键形成多肽 1902获得诺贝尔化学奖
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肺炎球菌转化实验
Frederick Griffith (1879-1941)
Oswald Theodore Avery (1877-1955)
1928 trsforming priciple
1955 胰岛素一级结构的测定 1978 Sanger 测序法
1958，1978年诺贝尔化学奖
Linus Pauling （1901-1994）
1951 蛋白质的二级结构
1954诺贝尔化学奖
1962年诺贝尔和平奖
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DNＡ双螺旋结构
1962年诺贝尔生理与医学奖
James Dewey Watson & Francis Harry Comton Crick
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生 物 体 的 基 本 组 成
个体
器官
组织
细胞
亚细胞 组分 分子
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细胞是生物体的基本结构单元
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细胞的基本构成
细胞与 细胞器
超分子
复合物
生物大分子 核酸、蛋白质、
糖类、脂类等
单 体 分 子
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生物体的化学组成
•水 • 无机离子 • 生物分子
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生物分子
生物分子具有什么结构与功能？关系如何?
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生物体的基本特征
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DNＡ双螺旋带来的分子生物学重大理论突破
中心法则
DNA半保留复制机制 遗传密码子破译 操纵子学说的提出 蛋白质合成机制 反转录机制 癌基因
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DNＡ双螺旋带来的分子生物学重大技术突破
F.Sanger
P. Berg
DNA重组技术 1972
DNA序列测定的双脱氧 链终止法 1978
K. Mullis PCR技术 1986
2007年首份亚洲人基因组图谱 (炎黄一号)
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功能基因组学研究
确认每个基因的功能、各个基因之间的相互调控关系、 基因信息如何整合以形成生物的特定功能 组（-Omics, 所有、每个、全部)
• 基因组学（Genomics）： 研究基因组的结构及基因之间的相互作用
• 蛋白质组学(Proteomics) 研究细胞内所有蛋白质的结构与功能 • 转录组学 (Transcriptomics) 研究细胞中所有 mRNA
• RNA组学 (RNomics) 研究除 mRNA 之外的全部小 RNA
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基因操作-改造生物体
• 基因工程产品 –生物产业 • 转基因动植物、基因剔除
• 基因诊断与治疗 • 细胞重编程（reprogramming）
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iPS（induced pluripotent stem cell，诱导多能干细胞）
2006 Mouse iPS 2007 Human iPS
Cell. 2006 Aug 25;126(4):663-76.
Cell. 2007 Nov 30;131(5):861-72 Science. 2007 Dec 21;318(5858):1917-20.
Mouse Fibrobalsts Human Fibrobalsts Shinya Yamanaka
1944 证实DNA是遗传物质
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（二）动态生物化学时期(二十世纪的前五十年 ) 营养学方面: 发现多种营养必需的氨基酸, 脂肪酸,维生素 内分泌方面: 发现多种激素并分离合成 酶学方面: 1926年美国Sumner从刀豆中得 到脲酶的结晶 物质代谢方面: 三大营养物质代谢途径 著名的尿素循环和三羧酸循环的提出
• 生物体的基本特征---新陈代谢，即机体 通过与外环境的物质交换来获取能量并 维持内环境的相对稳定
人一生与外环境的物质交换 • 水
• 糖 • 脂 类 类
60 000kg
10 000kg 1 000kg
• 蛋白质
1 000kg
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物质如何进行代谢？如何调控?
生物化学发展简史
（一）静态生物化学时期 ( 1820-1920) 研究内容:
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人类基因组计划 (Human Genome Program, HGP) —生命科学的登月计划
基因组（genome）：生物个体全部的遗传信息
1990年正式启动，6国合作 2003年序列图绘制成功 2007年首份个人DNA图谱完成
弗朗西斯· 柯林斯博士宣布， 人类基因组计划的所有目标 全部实现
iPS Cells
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iPS（induced pluripotent stem cell，诱导多能干细胞）
生物化学绪论
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• • • • • •
概述 生物化学的发展简史 为什么学习生物化学 生物化学内容是什么 如何学好生物化学 参考书
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biochemistry
1903年德国Neuberg（纽伯格）提出了 Biology ‖ Chemistry “Biochemistry 20世纪初，生物化学成为一门独立的学科 运用化学的理论和方法，研究生物体的
物质组成和遵循化学规律所发生的一系列化 学反应，从而从分子水平深入揭示生命现象 本质的一门科学。
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biochemistry
• • • • 研究对象是生物体； 主要采用化学的原理与方法； 在分子水平研究生命现象本质—生命的化学 与多学科联系和交叉 生理学 细胞生物学
生化与分子生物学 分子生物学 生化与分子生物学 遗传学 免疫学
Carl Ferdinand Cori (1896-1984)
Gerty Theresa Cori, née Radnitz (1896-1957)
发现糖原分解的磷酸化酶
Cori循环
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（三）分子生物学时期(20世纪后半叶) 蛋白质与核酸成为研究焦点
Frederick Sanger （1918-）

生物体的化学组成
糖,脂肪, 氨基酸性质研究 证实肽键,合成多肽


发现核酸
巴斯德和布希纳对发酵和酶学的研究
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静态生物化学时期
Justus von Liebig (1803-1873) “肥料工业之父”
首先阐明食物在体内 “燃烧”产热， 他提出将食物成分分为糖类、脂类和 蛋白质类，提出”物质代谢”的概念