生物化学基础课件--绪论
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生物化学绪论
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质,即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段:18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段:20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G.Gilman(美国)Martin ROdbell(美国),发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J.ROberts(美国)PhilliP A.SharP(美国),发现断裂基因化 学奖 Kary n.Mullis(美国),发明 PCR方法 Michael Smith(加拿大),建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H.Fischer(美国)Edwin G.Krebs(美国),发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E.Varmus(美国)J.Michael Bishop(美国),发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman(美国)Thorn R.Cech(美国),发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W.Black(英国)ertrude B.Elion(美国)Gong H.Hitchings( 美国),发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch(美国)Feoder Lgnen(德国),发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin(英国),用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H.C. Crick(英国)James D.Watson(美国)Maurice H. F. Wilkins(英国),发现核酸的分子结构(DNA双螺旋)及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F.Perutz(英国)JOhn C.Kendrew(英国),关于球状蛋白质 (血红蛋白、肌红蛋白)结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa(美国)Arthur KOrnbefg(美国),发现 RNA和 DNA生 物合成机制
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质,即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段:18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段:20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G.Gilman(美国)Martin ROdbell(美国),发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J.ROberts(美国)PhilliP A.SharP(美国),发现断裂基因化 学奖 Kary n.Mullis(美国),发明 PCR方法 Michael Smith(加拿大),建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H.Fischer(美国)Edwin G.Krebs(美国),发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E.Varmus(美国)J.Michael Bishop(美国),发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman(美国)Thorn R.Cech(美国),发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W.Black(英国)ertrude B.Elion(美国)Gong H.Hitchings( 美国),发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch(美国)Feoder Lgnen(德国),发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin(英国),用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H.C. Crick(英国)James D.Watson(美国)Maurice H. F. Wilkins(英国),发现核酸的分子结构(DNA双螺旋)及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F.Perutz(英国)JOhn C.Kendrew(英国),关于球状蛋白质 (血红蛋白、肌红蛋白)结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa(美国)Arthur KOrnbefg(美国),发现 RNA和 DNA生 物合成机制
生物化学1.绪论PPT课件
1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业 的基础
氨基酸、酶(含遗传工程酶)、抗生素、植物生长激 素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵 产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学 理论和技术。此外,研究微生物新陈代谢过程及其调节控 制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提 高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂,而生物体的各种反 应却能有条不紊的进行,这是受到精密的调节机制调控 的,其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统 的调节。
2)和 3)这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态 过程,被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
生物化学是一门重要的医药学基础课程,也 是现在发展最快的学科之一,它从分子水平阐明 生命现象本质,是学习、认识疾病,认识药物治 病原理不可缺少的基础。同时,生物化学基础研 究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越 来越来密切的联系,呈现了巨大的应用潜力。
生化往往是阐明机理,选择合理工艺途径, 提高产品质量,探索新工艺,研制新产品的理论 基础。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯 化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些 药物的特点是来自生物体,基本生化成份即氨基酸、肽、蛋 白质、酶与辅酶、多糖(粘多糖类)脂质、核酸及其降解产 物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能,毒副作用极 小,药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上 占有重要地位。如氨基酸、核苷酸(所谓基因营养物)、 SOD、 紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)
生物化学--绪论 ppt课件
生物化学的研究目的是从分子水平阐明各种生命现象的化 学基础,其任务是为诊断、预防和治疗疾病,提高人类健 康水平提供理论基础。
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四、生物化学的学习目标
学习生物化学在于掌握、熟悉和了解人体化学物 质组成、新陈代谢的基础理论和基本知识;掌握 基本的生物化学实验技能,培养、提高运用生物 化学基本理论与知识,分析问题、解决问题的能 力 。在医 学教学 环节中 ,为后 续医学 基础课 程 (如病理学、药理学等)和其他临床医学、护理 专业课程打下必需的学习基础。
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第三节 生物化学发展史简介
中国:古代4200年前已开始造酒、酿醋、做豆腐。 18世纪下半叶,居住瑞典的德国药师舍勒 (K.Scheele)首次从动植物 材料中,分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。
1785年,法国学者拉瓦锡(A.L.Lavoisier)提出呼吸的本质是有机物 在体内的氧化作用。这一发现被视为生物氧化研究的开端。
消化系统 器官(肝脏)
窦状小管
肝细胞
细胞核
分子(DNA)
3
二、生物化学的研究对象
生物化学以生物(植物、动 物、微生物)为研究对象, 是现代生物科学的一个重要 分支,在医学科学中,以人 体为研究对象,称为医学生 物化学。
动物细胞
粗糙性 内质网
核糖体 原生质膜
植物细胞
4
原核细胞
细胞壁
三、生物化学的目的和任务
• 20世纪初期,费歇(E.Fischer)在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后,又用
化学方法合成了18个氨基酸的多肽。E.菲舍尔首次测定了糖和氨基酸的分子结构, 确定糖分子构型,指出肽键是蛋白质的主要化学键。 • 1926年,J.B.萨姆纳提取制备了脲酶(urease)结晶,首次证明酶是蛋白质。 • 1929年,美国塞鲁斯·费斯克(Cyrus H.Fiske)、耶拉普拉伽达·苏巴罗夫 (Yellapragada Subbarow)和德国的卡尔·罗曼(Karl Lohman)分别发现了腺 苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)。 • 1930年,约翰·诺尔瑟普(John H.Northrop)(1946年诺贝尔奖)连续结晶了 多种水解蛋白质的酶,制备了胃蛋白酶、胰蛋白酶结晶,酶结晶获得成功。酶制 备为体外酶学研究提供重要手段,结合X线衍射分析及多肽成分分析,确立了酶 的化学本质是蛋白质。 • 1931年,中国生物化学家吴宪等在血液分析方面,创立了血滤液的制备及血糖 的测定等方法,并在蛋白质的研究中,首次提出了蛋白质变性的概念。
生物化学 绪论(共46张PPT)
二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源
What is life science?
热爱生命而喜欢生命科学是一份天然, 生命科学的三“神”:神秘、神妙、神圣
学习生命科学是一种荣幸和享受
What is life science?
生命的基本特征:
1、细胞是生物的基本单
位
生物体内的生化反应由基因控制
1962年 J.D.沃森(美)、F.H.C.克里克、 M.H.F.威尔金斯(英)
发现核酸的分子结构及其对住处传递的重要性
1968年 R.W.霍利、H.G.霍拉纳、M.W.尼伦伯 格(美)
研究遗传信息的破译及其在蛋白质合
成中的作用
诺贝尔生理或医学奖
1972年 G.M.埃德尔曼(美)、R.R.波特(英)
发明了对生物大分子进行确认和结构分 析的方法和发明了对生物大分子的质谱
分析法
诺贝尔奖
诺贝尔化学奖
2003年 彼得·阿格雷(美)、罗德里克·
麦金农(美) 在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。
2004年
阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什 科(以)和伊尔温-罗斯(美)
泛素调节的蛋白质降解
诺贝尔生理或医学奖
counterparts for a mean percent
Fujiyama et al, 2002, Science, 295: 131-134
What is life science?
生命的基本特征:
4、生物具有个体发育和进化的历史
正常的生物都具有从生到死的完整生命 过程,即生活史。
生物个体不断繁衍后代,无数个体失 活史串联起来就构成了生物的进化史, 遗传和变异结合的后果。
生物化学绪论ppt课件(完整版)
作是最早的一部生物化学著作。 1864 Ernst Hoppe-Seyler分离血红蛋白并制成结晶。 1865 Johann Gregor Mendel提出“遗传因子”概念。 1868 Friedrick Miescher发现“核素”(核酸早期命名)。 1877 Ernst Hoppe-Seyler创立《生理化学杂志》。
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要 被活化。
➢ “燃烧”学说(Justus Von Liebig,19世纪20年 代) —动物通过呼吸获取空气中的O2,氧化分解摄 取的食物,产生水和CO2,并且释放热量,保持体 温,维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分,并提出物质,生物化学是一门边缘学科,也是 生命科学领域重要的领头学科。
一、概念:
是研究生物体内化学分子与化学反应的 科学,它在分子水平上探讨生命的本质, 即研究生物体的分子结构与功能、物质 代谢与调节、及其遗传信息传递的分子 基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段:生物体内的物质,如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等,它们的组成、结构、 性质、功能等
第一章 绪 论
Introduction to Biochemistry
生物:有生命现象 的物体 —— 新陈 代谢,遗传与繁殖
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要 被活化。
➢ “燃烧”学说(Justus Von Liebig,19世纪20年 代) —动物通过呼吸获取空气中的O2,氧化分解摄 取的食物,产生水和CO2,并且释放热量,保持体 温,维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分,并提出物质,生物化学是一门边缘学科,也是 生命科学领域重要的领头学科。
一、概念:
是研究生物体内化学分子与化学反应的 科学,它在分子水平上探讨生命的本质, 即研究生物体的分子结构与功能、物质 代谢与调节、及其遗传信息传递的分子 基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段:生物体内的物质,如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等,它们的组成、结构、 性质、功能等
第一章 绪 论
Introduction to Biochemistry
生物:有生命现象 的物体 —— 新陈 代谢,遗传与繁殖
精品课件-生物化学PPT课件
生物化学 的概念
生物化学是阐明生物分子是如何相互作用而形成 复杂而高效的生命现象的科学。
生物化学是一门运用化学的原理和方法研究生命 现象的本质,揭示生命奥秘的科学。
简单地说生物化学就是生命的化学。
生物化学的 研究内容
① 研究构成生物体的分子基础生物分子的 化学组成、结构、性质和功能。
动态生物化学阶段:奠基时期(20世纪初-1950年)
由于分析鉴定技术的进步,尤其是放射性同位素示踪技术的 应用,生物化学进入深入发展时期。 –科学家对生物物质代谢进行了广泛深入的研究,基本阐明:
(1)酶的化学本质 (2)与能量代谢有关的物质代谢途径
机能生物化学阶段:大发展时期(1950- )
素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。 其余都是某些生物小分子的聚合物,分子量很大,一
般在一万以上,有的高达1012,因而称为生物大分子,
如 多糖、脂、核酸和蛋白质。
1、碳架是生物分子结构的基础
• 碳元素一般占细胞干重的50%以 上。
• 碳原子既难得到电子,又难失去 电子,最适于形成共价键。
• 碳原子成键能力很强,且是四面 体构型,因此它自相结合可以形 成结构各异的生物分子骨架(碳 架)。
– 科学家对生物的研究已从整体水平逐步深入到细胞、 亚细胞、分子水平。伴随实验手段、技术(电镜、超 离心、色谱、电泳等)的不断改进,使得对生物大分 子结构及功能的研究也更加深入。
– 50年代以后生物化学迅猛发展,每年的诺贝尔生理 学/医学奖和化学奖的大部分奖项都是与生物化学领 域相关的。
– 美国、法国、德国、英国在近代生物化学发展史贡献 突出。
5、遗传学,研究核酸、蛋白质的生 物合
生物化学的应用
生物化学的原理和技术在生产实践中也得到 广泛的应用。如与农学、某些轻工业(如制药、酿 造、皮革、食品等)、医学都有密切关系,很多问 题都需要从生化的角度、利用生化的方法才能了 解。
《生物化学》-绪论
1896年
爱德华·布赫纳发现无细 胞发酵
1833年
安塞姆·佩恩发现了第一 个酶——淀粉酶
1865年
孟德尔通过豌Βιβλιοθήκη 杂交实验,提出了 遗传的分离定律和自由组合定律
1877年
霍佩·赛勒首次提出名词“Biochemie”,即英 语中的“Biochemistry”(生物化学)
第一节 生物化学概述
(一)静态生物化学时期
0 1 对糖类、脂类和氨基 酸的性质进行了较为 系统的研究
0 2 发现了核酸
一、生物化学发展简史
主要 贡献
0 3 从血液中分离出了血 红蛋白
0 4 发现了酵母发酵过程中 存在“可溶性催化剂” 奠定了酶学的基础
第一节 生物化学概述
一、生物化学发展简史
(二)动态生物化学时期
20世纪初期至中期--生物化学发展的蓬勃发展阶段
(一)生物大分子的结构与功能
➢生物大分子是构成生命的基础物质,主要包括蛋 白质、核酸、多糖和复合脂类等
➢人体内生物大分子是由基本结构单位按照一定的 顺序和方式相互连接而成的多聚体,具有种类繁 多、结构复杂、功能各异,但其结构有一定的规 律性等特点,分子量一般大于104
➢生物大分子多数具有生物信息功能,因此也被称 为生物信息分子.
1953年
1966年
尼伦伯等人破译了mRNA分
詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提
子中的遗传密码
出了DNA双螺旋结构模型
2003年
美、中、日、德、法、英等六国科学 家宣布人类基因组序列图绘制成功
1958年
弗朗西斯·克里克提出了
遗传信息传递的中心法则
1985年
美国科学家率先提出“人类基因组计 划”,该计划于1990年正式启动
《生物化学导论绪论》PPT课件
DNA的双螺旋结构
1953年,Watson 和 Crick 提出的DNA双 螺旋结构。
细胞中的DNA分子几乎 都是由两条多聚脱氧 核苷酸链构成的。
DNA的二级结构就是指 两条多核苷酸链反向 平行盘绕所生成的双 螺旋结构。
划时代的里程碑,现代生物完科整学版课的件p奠pt 基石。
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3 所有的独立的生命体都有蛋白质的合成系统:
生物分子的主要类型包括:
Saccharide(糖)、lipids(脂)、Nucleic Acids(核酸)、protein(蛋白质)
维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。
生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白 质四类物质,分子量一般都很大,所以又称 为生物大分子。
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生命的物质组成 多酶复合体
Biochemistry Seeks to Explain Life in Chemical Terms
Chemical processes associated with living things.
Biochemistry may be defined as the study of the molecular basis of life.
蛋白质是生物体生物功能的执行者。没有蛋白质也就没有生命
氨基酸 含N碱 核糖
肽 核苷
蛋白质 核苷酸
染色体 生物膜
细胞器
葡萄糖 多聚糖
多糖
细胞
组织
脂肪酸
器官
甘油
磷脂酸
脂类
生物体
胆碱 4种生物大分子
动物植物微生物
基本生物分子
4完种整版课生件pp物t 高分子
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2、这些物质在生物体内发生什么变化?是怎样变化的?变化 过程中能量是怎样转变 的?也就是说这些物质在生物体内是 怎样进行物质和能量代谢的?
生物化学--绪论ppt课件
我国的现代生物化学研究起步较晚,由留美、 德、法、英等学者开始主要有吴宪教授,王英睐,曹 天钦,邹承鲁等教授。
1965年上海有机化学研究所汪猷、北京大学邢其 毅教授用化学法人工合成了具有生物活性的结晶牛胰 岛素。
小结:不同学科的合作与交流是推动 生物化学前进的基本因素。多学科合作, 有机化学基础,分离与分析技术的发展, 研究方法与仪器设备的结合,是生化发 展的主要动力。
英国剑桥生物化学中心:论文发表较多,获得资助,成立实验室, 购进新仪器设备,扩大研究队伍,获得 成果。
霍普金斯Sir Frederick Gowwland Hopkins, 1861-1947, 发现维生 素,色氨酸,谷胱甘肽等。成立学派。 德国在生理化学及有机化学方面有突出贡献的科学家有:
Emil Fischer 1852-1919,普鲁士化学家研究糖 嘌呤类物质,合成了 苯肼,确定了糖的分子结构,也从事蛋白质、酶的研究。
十九世纪德国的生物化学、有机化学 等领域领先于世界各国,美国等落后于 德国,德国生物化学较强的大学有: Leipzigs大学和Heidelbergs大学。
二十世纪:德、美、英、法等国相继成立生物化学 研究中心,在蛋白质、酶、维生素、激素及代谢、氧化 取得较大进展,各国政府及投资家重视生物化学的研究, 条件改善。
发酵工业:新陈代谢,酒精,氨基酸,抗菌素,酶等 基因工程、蛋白质工程及酶工程:具有治疗作用的各种
干扰素,重组产品如水蛭素,t-PA, endostatin等。 农业:产品品质改良,生物农药,生物肥料,农产品加
工与贮藏,如棉花基因改良,抗旱抗盐耐碱植物, 植物育苗与脱毒,转基因食品等。
人类基因组计划的成功实施:
生物化学的发展前景
借助于现代科技成果,高速发展生化理 论与技术,促进生物学理论技术及生物 工程学的发展。
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20世纪上半叶,该阶段在营养和内分泌方面发 现了必需氨基酸、必需脂肪酸、多种维生素及多种 激素;在酶学方面,证实了酶的本质是蛋白质;在 物质代谢方面,对生物体内主要物质的代谢途径已 基本确定,如脂肪酸β-氧化、三羧酸循环和鸟氨酸 循环学说等。
(三)分子生物学时代
该时期的主要贡献有: 1950年提出的白质二级结构形式α-螺旋 1953年提出的DNA双螺旋结构模型,为揭示遗传信 息传递规律奠定了基础
我国生物化学家吴宪1931年提出了蛋白质变性 学说,同时,在血液分析方面还创立了血滤液制备 及血糖测定方法。
1965年,我国采用人工合成方法首次合成了具有 生物活性的蛋白质----结晶牛胰岛素;
1981年成功合成酵母丙氨酰-tRNA。此外,在 蛋白质结构、酶学、生物膜的结构及功能方面,我 国都取得了举世瞩目的成就。
第一章 绪 论
生物化学(biochemistry)是研究生物体的化 学组成和生命过程中化学变化规律的科学。它主 要采用物理、化学的方法和原理,并融入遗传学、 免疫学、生理学和微生物学等学科的技术和理论, 从分子水平探讨生命现象本质,因此又称为生命 的化学。
第1节 生物化学的发展简史
一、生物化学发展历程
(一)静态生物化学发展阶段
19世纪末以前是生物化学的初期阶段,主要研究 生物体的化学组成,所以称为静态生物化学发展阶段。 该时期的重要贡献有:糖、脂及氨基酸性质的研究; 核酸的发现;肽键形成的证实;血红蛋白从血液中的 分离;酵母发酵过程中可溶性催化剂酶的发现,奠定 了酶学基础。
(Hale Waihona Puke )动态生物化学发展阶段1990年正式启动,2001年2月,人类基因组草图 基本完成,推动了人类破解生命之谜和对健康及疾 病的研究。
21世纪,生物化学进入了后HGP即蛋白质组 学(proteomics)阶段,研究蛋白质的定位、结构和功 能、相互作用以及特定时空的蛋白质表达谱等。确 定人类蛋白质结构与功能将比测定人类基因组序列 更具挑战性。
三、物质代谢及调控
体内各种物质代谢途径之间存在着密切而复杂 的关系,为使各种物质代谢途径都能按照一定的 规律有条不紊地进行,物质代谢中的绝大部分化 学反应由酶来催化,酶结构和酶含量的变化对物 质代谢的调节起着重要作用。
四、基因信息传递及调控
在生命科学特别是医学研究中,基因信息传 递的作用越来越重要,随着基因工程技术的发展, 许多基因工程产品将应用于人类疾病的诊断和治疗, 尤其是近年来,RNA干扰、 DNA重组、转基因、 新基因克隆、人类基因组计划等的发展,将大大推 动这一领域的研究进程。
第2节 生物化学的研究内容
一、人体的物质组成
构成人体的物质主要包括水、无机盐、糖类、 脂类、蛋白质等,还包括核酸、维生素、激素等多 种化合物。由于蛋白质、核酸、多糖及复合脂类等 都属于体内的大分子有机化合物,故简称生物分子。
二、生物大分子的结构与功能
种类繁多、结构复杂的生物大分子按照一定 的布局和严格的规律组合成人体。对生物大分子 的研究,除了确定其一级结构外,重点是研究其 空间结构及其与功能的关系。结构决定功能,而 功能则是结构的体现。
二、我国生物化学的发展简史
远在公元前21世纪,我国人民就利用“曲”(酶) 催化谷物淀粉发酵酿酒。
公元前12世纪前,我们的祖先已能利用豆、谷、麦 等为原料,制成酱、饴和醋,饴是淀粉酶催化淀粉水 解的产物,这足已表明是酶学的萌芽时期。
公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载,实际上 是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。
60年代遗传学中心法则确定 70年代建立了重组DNA技术,转基因技术、基因剔 除技术、基因芯片技术相继出现,使人类对疾病进行基 因诊断和基因治疗成为可能
1985年PCR技术的发现,使人们在体外高效扩 增DNA成为可能。1
1986年,人类基因组计划(HGP)研究的假想 被提出,它确定了人类基因组的全部序列,以及 人类全部基因的一级结构,
第3节 生物化学与医学的关系
各种疾病发病机制的阐明,诊断及治疗方案、 预防措施等的实施,都是以生物化学的理论和技术 为依据。例如:
早已为世人所公认的维生素缺乏与夜盲症和佝 偻病、糖类代谢紊乱而导致的糖尿病,脂代谢紊乱 而导致的动脉粥样硬化,等。
通过测定血清酶及同工酶谱,分析血液化学 成分,提高了疾病的诊断水平;尤其是基因诊断技 术不仅用于遗传病的产前诊断,而且也用于一些感 染性疾病的诊断及某些癌基因的检测等;
一些生物药物和基因工程药物(如胰岛素)在 治疗危害人类的新陈代谢病、抗病毒、抗肿瘤和 疾病预防等方面都发挥了重要作用。
(三)分子生物学时代
该时期的主要贡献有: 1950年提出的白质二级结构形式α-螺旋 1953年提出的DNA双螺旋结构模型,为揭示遗传信 息传递规律奠定了基础
我国生物化学家吴宪1931年提出了蛋白质变性 学说,同时,在血液分析方面还创立了血滤液制备 及血糖测定方法。
1965年,我国采用人工合成方法首次合成了具有 生物活性的蛋白质----结晶牛胰岛素;
1981年成功合成酵母丙氨酰-tRNA。此外,在 蛋白质结构、酶学、生物膜的结构及功能方面,我 国都取得了举世瞩目的成就。
第一章 绪 论
生物化学(biochemistry)是研究生物体的化 学组成和生命过程中化学变化规律的科学。它主 要采用物理、化学的方法和原理,并融入遗传学、 免疫学、生理学和微生物学等学科的技术和理论, 从分子水平探讨生命现象本质,因此又称为生命 的化学。
第1节 生物化学的发展简史
一、生物化学发展历程
(一)静态生物化学发展阶段
19世纪末以前是生物化学的初期阶段,主要研究 生物体的化学组成,所以称为静态生物化学发展阶段。 该时期的重要贡献有:糖、脂及氨基酸性质的研究; 核酸的发现;肽键形成的证实;血红蛋白从血液中的 分离;酵母发酵过程中可溶性催化剂酶的发现,奠定 了酶学基础。
(Hale Waihona Puke )动态生物化学发展阶段1990年正式启动,2001年2月,人类基因组草图 基本完成,推动了人类破解生命之谜和对健康及疾 病的研究。
21世纪,生物化学进入了后HGP即蛋白质组 学(proteomics)阶段,研究蛋白质的定位、结构和功 能、相互作用以及特定时空的蛋白质表达谱等。确 定人类蛋白质结构与功能将比测定人类基因组序列 更具挑战性。
三、物质代谢及调控
体内各种物质代谢途径之间存在着密切而复杂 的关系,为使各种物质代谢途径都能按照一定的 规律有条不紊地进行,物质代谢中的绝大部分化 学反应由酶来催化,酶结构和酶含量的变化对物 质代谢的调节起着重要作用。
四、基因信息传递及调控
在生命科学特别是医学研究中,基因信息传 递的作用越来越重要,随着基因工程技术的发展, 许多基因工程产品将应用于人类疾病的诊断和治疗, 尤其是近年来,RNA干扰、 DNA重组、转基因、 新基因克隆、人类基因组计划等的发展,将大大推 动这一领域的研究进程。
第2节 生物化学的研究内容
一、人体的物质组成
构成人体的物质主要包括水、无机盐、糖类、 脂类、蛋白质等,还包括核酸、维生素、激素等多 种化合物。由于蛋白质、核酸、多糖及复合脂类等 都属于体内的大分子有机化合物,故简称生物分子。
二、生物大分子的结构与功能
种类繁多、结构复杂的生物大分子按照一定 的布局和严格的规律组合成人体。对生物大分子 的研究,除了确定其一级结构外,重点是研究其 空间结构及其与功能的关系。结构决定功能,而 功能则是结构的体现。
二、我国生物化学的发展简史
远在公元前21世纪,我国人民就利用“曲”(酶) 催化谷物淀粉发酵酿酒。
公元前12世纪前,我们的祖先已能利用豆、谷、麦 等为原料,制成酱、饴和醋,饴是淀粉酶催化淀粉水 解的产物,这足已表明是酶学的萌芽时期。
公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载,实际上 是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。
60年代遗传学中心法则确定 70年代建立了重组DNA技术,转基因技术、基因剔 除技术、基因芯片技术相继出现,使人类对疾病进行基 因诊断和基因治疗成为可能
1985年PCR技术的发现,使人们在体外高效扩 增DNA成为可能。1
1986年,人类基因组计划(HGP)研究的假想 被提出,它确定了人类基因组的全部序列,以及 人类全部基因的一级结构,
第3节 生物化学与医学的关系
各种疾病发病机制的阐明,诊断及治疗方案、 预防措施等的实施,都是以生物化学的理论和技术 为依据。例如:
早已为世人所公认的维生素缺乏与夜盲症和佝 偻病、糖类代谢紊乱而导致的糖尿病,脂代谢紊乱 而导致的动脉粥样硬化,等。
通过测定血清酶及同工酶谱,分析血液化学 成分,提高了疾病的诊断水平;尤其是基因诊断技 术不仅用于遗传病的产前诊断,而且也用于一些感 染性疾病的诊断及某些癌基因的检测等;
一些生物药物和基因工程药物(如胰岛素)在 治疗危害人类的新陈代谢病、抗病毒、抗肿瘤和 疾病预防等方面都发挥了重要作用。