ATP酶97年诺贝尔化学奖
酶
酶活力,规定为:在最适反应条件(25℃)下,每
分钟内催化1微摩尔底物转化为产物所需的酶量定为 一个酶活力单位,即1U=1μmol/min。
酶的催化作用受测定环境的影响,因此测定
酶活力要在最适条件下进行,即最适温度、最适 pH、最适底物浓度和最适缓冲液离子强度等,只
性失活;(3)酶是两性电解质,在不同pH下呈现不
同的离子状态(4)和蛋白质一样具有胶体性质;(5) 具有蛋白质所具有的化学呈色反应。
2. 酶的组成分类
酶作为一种具有催化功能的蛋白质,与其它蛋白质 一样,相对分子质量很大,一般从一万到几十万以至大
到百万以上。
从化学组成来看酶可分为单纯蛋白质和结合(缀合) 蛋白质两类。属于单纯蛋白质的酶类,除了蛋白质外, 不含其它物质,如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和核 糖核酸酶等。属于结合蛋白质的酶类,除了蛋白质外, 还要结合一些对热稳定的非蛋白质(辅助因子)小分子 物质或金属离子,其酶蛋白(脱辅酶)与辅助因子结合
酶反应的速度曲线
反应时间的延长,酶反应速度逐渐下降。因此,研
究酶反应速度应以酶促反应的初速度为准。
2. 酶的活力单位(U, activity unit)
酶活力的大小即酶含量的多少,用酶活力单位 表示,即酶单位(U)。 酶单位的定义是:在一定条件下,一定时间内 将一定量的底物转化为产物所需的酶量。
1961年国际生物化学协会酶学委员会及国际纯
一、习惯命名法
1961年以前使用的酶的名称都是习惯沿用的,称为 习惯名。
1. 根据酶作用的底物命名,如淀粉酶、蛋白酶。 2. 根据酶催化反应的性质及类型命名,如水解酶、氧 化酶等。 3. 结合上述两个原则命名,如琥珀酸脱氢酶。 4. 在这些命名的基础上,加上酶的来源或其它特点, 如胃蛋白酶、胰蛋白酶。
酶作为生物催化剂的特点
人们对酶的认识起源于生产与生活实践 。我国人民在八千年以前就开始利用酶。约 公元前21世纪夏禹时代,人们就会酿酒,公 元前12世纪周代已经能制作饴糖和酱。2000 多年前,春秋战国时代已知用曲治疗消化不 良的疾病。凡此种种都说明,虽然我们祖先 并不知道酶是何物,也无法了解其性质,但 根据生产和生活的积累,已把酶、脂肪和蛋白质 的水解。 而淀粉酶只能催化淀粉糖苷键的水解,蛋 白酶只能催化蛋白质肽键的水解,脂肪 酶只能催化脂肪键的水解,而对其他类 物质则没有催化作用。
有机体的生命活动表现力它内部化学反应 历程的有序性,这种有序性是受多方面 因素调节控制的结果,一旦破坏了这种 有序性,就会导致代谢紊乱,产生疾病 甚至死亡。 酶活力受到调节和控制是区别于一般催化 剂的重要特征。
调节亚基合成是受激素控制的。在怀孕期间, 催化亚基和调节亚基在乳腺中合成,但调节 亚基合成很少,当分娩后由于激素急剧增加 ,调节亚基大量合成,并和催化亚基合成乳 糖合成酶,大量合成乳糖以适应生理需要。
肾上腺素等激素对腺 苷酸环化酶催化ATP 产生cAMP的反应有 明显按的促进作用 ,凡有cAMP的细胞 都有一类能催化蛋 白质产生磷酸化反 应的酶,这类酶被 称为蛋白激酶。 cAMP通过蛋白激酶 发挥它的作用。
再如刀豆脲酶催化尿素水解的反应: 在20℃酶催化反应的速率常数是3×104s-1, -10 -1 尿素非催化水解的速率通常为3×10 s , 因此脲酶催化反应的速率比非催化反应速 率大1014倍。
酶催化的反应与非酶催化的反应历程不同, 只能估计出一个下限 酶催化反应与非催化反应的比较
所谓高度专一性是指酶对催化的反应和反应物 有严格的选择性。被作用的反应物,通常称 为底物。酶往往只能催化一种或一类反应, 作用于一种或一类物质。 酶作用的专一性,是酶最重要的特点之一, 也是和一般催化剂最主要的区别。
1901—2016年诺贝尔化学奖名单大全
1901—2016年诺贝尔化学奖名单大全瑞典皇家科学院从1901年到2016年为175位科学家颁发108次诺贝尔化学奖。
只有Frederick Sanger在1958年和1980年两度获奖。
有4位女性获奖。
最年轻的是1935年获奖的Frédéric Joliot(35岁),最长的是2002年获奖的John B. Fenn(85岁)The Nobel Prize in Chemistry 2016Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart and Bernard L. Feringa"for the design and synthesis of molecular machines"Jean-Pierre Sauvage J. Fraser Stoddart Bernard L. Feringa2016年:让-皮埃尔•索瓦日(法国),J•弗雷泽•斯托达特(英国)和伯纳德•L•费林加(荷兰)因“设计和合成分子机器”获奖。
The Nobel Prize in Chemistry 2015Tomas Lindahl, Paul Modrich and Aziz Sancar"for mechanistic studies of DNA repair"2015年:托马斯•林达尔(瑞典)、保罗•莫德里奇(美)、阿齐兹•桑贾尔(土耳其、美),因“DNA修复的细胞机制研究”获奖。
The Nobel Prize in Chemistry 2014Eric Betzig, Stefan W. Hell and William E. Moerner"for the development of super-resolved fluorescence microscopy"2014年:埃里克•贝齐格(美)、威廉•莫纳(美)、斯特凡•黑尔(德),为发展超分辨率荧光显微镜做出贡献。
解码细胞——探秘生命的真相智慧树知到答案章节测试2023年鲁东大学
第一章测试1.染色体末端有个特殊的结构会随着DNA复制逐渐缩短,这个结构的名称是什么?A:核仁组织区B:端粒C:着丝粒D:中心粒答案:B2.下列哪一种不属于古细菌?A:蓝细菌B:嗜盐菌C:嗜热菌D:产甲烷菌答案:A3.下列哪项不属于二十世纪的诺贝尔奖?A:细胞程序性死亡B:RNA干扰机制C:单克隆抗体技术D:细胞周期调控机理答案:C4.当前细胞领域研究包括哪三大基本问题?A:细胞内的基因组如何在时间、空间上有序表达?B:细胞是如何起源与演化的?C:活性因子和信号分子如何调控细胞生命活动过程?D:基因产物(结构蛋白和核酸、脂质、多糖及其复合物)如何装配成细胞结构体系和各种细胞器?答案:ACD5.胡克所发现的细胞是植物的活细胞。
A:错B:对答案:A6.爱思唯尔(Elsevier)公司是全球最大的科学文献出版商。
A:对B:错答案:A7.人类的味觉、嗅觉、视觉等都是通过细胞识别和传导外界信号来实现的。
A:错B:对答案:B8.第一个发现细胞的是英国哪位学者?A:施莱登B:魏尔肖C:胡克D:虎克答案:C9.被称为二十世纪最重要的生物学实验是哪一项?A:细胞的发现。
B:Avery等人证明遗传物质是DNA。
C:细胞学说的提出。
D:DNA双螺旋的提出。
答案:B10.第一个发现活细胞的是荷兰哪位学者?A:施莱登B:列文虎克C:施旺D:胡克答案:B第二章测试1.下列英文缩写中哪一个表示扫描电子显微镜?A:SEMB:TEMC:MFD:MT答案:A2.透射式电子显微镜主要观察细胞内部的超微结构,又称亚显微结构。
A:错B:对答案:B3.世界上最小的细胞是哪一种?A:卵细胞B:病毒C:支原体D:细菌答案:C4.多细胞动物个体的大小差异是因为细胞数量多少导致的,而不是因为细胞大小导致。
A:对B:错答案:A5.不论原核细胞真核细胞都具有核糖体。
A:错B:对答案:B6.细胞的遗传物质都含有DNA和RNA,缺一不可。
A:错B:对答案:B7.从下面的选项中找出真核细胞有,原核细胞没有的结构。
植物生理学有关的诺贝尔奖
一、 与植物水分代谢有关的诺贝尔奖
1.范特·化学动力学和 溶液渗透压的有关定律,成为第1 位获得诺 贝尔化学奖的科学家。范特· 霍夫提出的溶液 渗透压的计算公式ys=yp=-iCRT,一直是植 物生理学中研究、分析和测定植物细胞吸收 和运输水分基础。
5.彼得· 米切尔(Peter Dennis Mitchell)
英国生物化学家,他提出了化学渗透学说, 并用以解释光合和氧化磷酸化的作用机制。这 个学说认为,光合作用和呼吸作用过程中跨膜 形成的质子动力(proton motive force, pmf), 又称质子电化学势差,是促使ATP 合成所需的 能量,并制定了化学渗透理论的公式:DP (pmf)=Dy-2.3RTDpH/F。米切尔因研究生物系 统中的能量转变过程而获得1978年诺贝尔化学 奖。
Eduard Buchner
2.哈登(Arthur Harden)
奥伊勒-凯尔平(Hansvon Euler-Chelpin)
人们研究新陈代谢是从查明酵母细胞是怎样把糖变成乙醇开始的。毕 希纳曾指出:发酵可在含有酶(酒化酶)的酵母无细胞提取物中发生。 英国生物化学家哈登进一步证明酒化酶是酶的复杂混合物,其中每一组 分都催化蔗糖转化为乙醇的分阶段降解;并指出磷在新陈代谢中起重要作 用,蔗糖转化的第一阶段实际上是糖的磷酸化,磷酸醣是反应的关键性中 间体。他分离出糖发酵过程中的代谢中间产物二磷酸果糖,是人们确认的 第1 种代谢中间物。 瑞典生物化学家奥伊勒-凯尔平第1个揭示出酶和底物可通过羧基和氨基 连接;他在研究辅酶结构和性质中指出酶分子中除蛋白质外,还有非蛋白 质即辅酶,并提纯出酒化酶的辅酶,证明此辅酶是糖与磷酸生成的特殊脂。 哈登和奥伊勒- 凯尔平因阐明糖发酵的过程和辅酶的作用而共同获得 1929年诺贝尔化学奖。
1997年诺贝尔化学奖
三磷酸腺苷
在生物化学中,三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP) 是一种核苷酸,作为细胞内能量传递的“分子通货”,储存和 传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。
ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构是可以简 写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一 种特殊的化学键,叫做高能磷酸键,高能磷酸键断裂时,大量 的能量会释放出来。ATP可以水解,这实际上是指ATP分子中 高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54kJ/mol,所以说ATP是细胞内一种高能磷酸化合物。
人体中的ATP
人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。
人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔
的ATP,这意味着每个ATP分子每天要被重
复利用2000-3000次。ATP不能被储存,
因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗.
腺三磷合成酶
保罗.波耶尔与约翰.沃克阐明了腺三磷体合成酶是 怎样制造腺三磷的。在叶绿体膜、线粒体膜以及细 菌的质膜中都可发现腺三磷合成酶。膜两侧氢离子 浓度差躯动腺三磷合成酶合成腺三磷。保罗.波耶 尔运用化学方法提出了腺三磷合成酶的功能机制, 腺三磷合成酶像一个由α亚基和β亚基交替组成的圆 柱体。在圆柱体中间还有一个不对称的γ亚基。当γ 亚基转动时(每秒100转),会引起β亚基结构的 变化。保罗.波耶尔把这些不同的结构称为开放结 构、松散结构和紧密结构。
8.股骨头坏死[患者一旦患病就丧失了劳动 能力和生活自理能力,所以俗称“亚癌”,其 理想的治疗方法目前还是世界医学界探求的 难题之一.]
乙肝
乙肝病毒携带者占我国总人口数的8%10%(约一亿四千万人),病毒携带状态更像 是潜伏在人体中的一枚“不定时炸弹”,可 能在一些外因(诸如重度疲劳、酗酒、悲伤 等因素)和内因(重叠感染其他病毒、病毒基 因变异等因素)作用的条件下突然发病。因 此,把病毒携带者视为不稳定的高危人群是 恰当的,及时的防范和治疗非常重要。
诺贝尔获奖者
发现:创立了“逆合成分析原理”,并率先用计算机辅助有机合成的方法人名:伊莱亚斯•詹姆斯•科里(Elias James Corey)(美国)简介:科里1928年出生于美国,1948年获得了学士学位,在随后的三年中,他从麻省理工学院获得博士学。
化学学家,哈佛大学教授,创建了独特的有机合成理论—逆合成分析理论,使有机合成方案系统化并符合逻辑。
他根据这一理论编制了第一个计算机辅助有机合成路线的设计程序,于1990年获奖。
60年代科里创造了一种独特的有机合成法-逆合成分析法,为实现有机合成理论增添了新的内容。
与化学家们早先的做法不同,逆合成分析法是从小分子出发去一次次尝试它们那构成什么样的分子–目标分子的结构入手,分析其中哪些化学键可以断掉,从而将复杂大分子拆成一些更小的部分,而这些小部分通常已经有的或容易得到的物质结构,用这些结构简单的物质作原料来合成复杂有机物是非常容易的。
他的研究成功使塑料、人造纤维、颜料、染料、杀虫剂以及药物等的合成变得简单易行,并且是化学合成步骤可用计算机来设计和控制。
他自己还运用逆合成分析法,在试管里合成了100种重要天然物质,在这之前人们认为天然物质是不可能用人工来合成的。
科里教授还合成了人体中影响血液凝结和免疫系统功能的生理活性物质等,研究成果使人们延长了寿命,享受到了更高层次的生活。
发现:发现了细胞膜上单离子通道并开创了膜片钳技术人物:内尔和萨克曼内尔(Erwin Neher)(1944-)德国细胞生理学家,出生在巴伐利亚的莱西河畔兰茨贝格,1963年至1966年其间与慕尼黑工业大学学习物理学,1966年赴美国进修,一年后获威斯康辛大学麦迪逊分校生物物理学硕士学位,1987年获得莱布尼茨奖。
现在是马克思-普朗克学会生物物理化学研究所所长和哥廷根大学教授。
萨克曼(B.Sakmann)(1942-)德国科学家,生于德国巴登-符腾堡州首府斯图加特,童年和小学在农村(林道)长大,他自小喜欢物理,理想成为一名工程师。
高中生物精品课件:能源物质ATP的研究过程
第一章 分子组成
第四节 能源物质ATP的研究过程
高中生物科学史微课程之《分子与细胞》
一、ATP的发现和认识过程
1929年,德国化学家洛曼(Karl Lohmann, 1898—1978)首先发 现ATP。 1935 年 , 苏 联 生 物 学 家 恩 格 尔 哈 特 (Vl adimirEngel hart, 1894—1984)发现肌肉收缩需要ATP。 1941年,美国生物化学家李普曼(Fritz Lipmann, 1899 —1986) 等人证明了ATP是细胞内化学能的主要载体,在生物体内能量交换 中具有核心作用,并提出了“高能磷酸键”这个术语,高能磷酸键 水解产生的能量就是ATP 对细胞的贡献。 1948年,英国化学家托德(Alexander Robe1tus Todd, 1907— 1997)用化学方法合成了ATP, 标志着科学界已经完全认识了ATP的 结构。
高中生物科学史微课程之《分子与细胞》
二、ATP是怎样合成的
1937 年 , 丹 麦 的 卡 尔 卡 (Heiman Kal ckar, 1908 一 1991) 发 现 ATP 合 成 酶 和 细 胞 呼 吸有关,说明细胞呼吸、糖的氧 化等与产生ATP有关。
1961 年 , 美 国 的 拉 克 尔 (Efraim Racker, 1913 —1991) 成功提纯了ATP合成酶的F1部分 ( 如 图 ) 。 ATP 合 成 酶 F1 部 分是 ATP合成酶催化功能区域。
பைடு நூலகம்
高中生物科学史微课程之《分子与细胞》
三、ATP的分子结构
高中生物科学史微课程之《分子与细胞》
四、ATP生成的相关假说
化 学 渗 透 假 说 : 1961 年 由 英 国 生 物 化 学 家 米 切 尔 (P.Mitchell)提出。他认为电子传递链像一个质子泵,电子 传递过程中所释放的能量,可促使质子由线粒体基质移位到线 粒体内膜外膜间空间形成质子电化学梯度,即线粒体外侧的 H+浓度大于内侧并蕴藏了能量。当电子传递被泵出的质子, 在H+浓度梯度的驱动下,通过F0F1ATP酶中的特异的H+通道 或“孔道”流动返回线粒体基质时,则由于H+流动返回所释 放的自由能提供F0F1ATP酶催化ADP与Pi偶联生成ATP。此假 说假设在电子传递驱动下,H+循环出、进线粒体,同时生成 ATP。
1997年诺贝尔化学奖
20世纪50年代后期斯科提出:酶负责通过细胞膜运送分子。他研究蟹神经细 年代后期斯科提出:酶负责通过细胞膜运送分子。 年代后期斯科提出 胞膜导致发现了钠钾ATP酶。束缚于细胞膜的钠钾ATP酶被外部的钾和内部的钠 胞膜导致发现了钠钾 酶 束缚于细胞膜的钠钾 酶被外部的钾和内部的钠 所激活。酶将钠泵出细胞并将钾泵入细胞, 所激活。酶将钠泵出细胞并将钾泵入细胞,从而维持相对于周围外部环境的细胞内 部的高钾浓度和低钠浓度。斯科的研究导致发现类似三磷酸腺苷酶基的酶,包括控 部的高钾浓度和低钠浓度。斯科的研究导致发现类似三磷酸腺苷酶基的酶, 制肌肉收缩的离子泵 。
年代初,沃克开始研究三磷酸腺苷合酶——大 大 20世纪80年代初,沃克开始研究三磷酸腺苷合酶 多数生物的主要产能分子, 多数生物的主要产能分子,这种分子有助于三磷酸腺苷这种 化学能量载体的合成。研究重点在酶的化学成分和结构上。 化学能量载体的合成。研究重点在酶的化学成分和结构上。 他确定了构成合酶蛋白质单元的氨基酸的序列。 年代, 他确定了构成合酶蛋白质单元的氨基酸的序列。90年代,沃 射线结晶学家们一起工作,澄清了酶的三维结构。 克与X射线结晶学家们一起工作,澄清了酶的三维结构。他 的研究工作支持了博耶的“束缚转变机制” 的研究工作支持了博耶的“束缚转变机制”,(解释酶特性的 不平常方法)。沃克的发现为了解生物产生能量的方法提供了 真知。 真知。
因斯·斯科
1918年10月8日生于丹 麦莱姆维。斯科在哥本 哈根大学攻读医学,并 于1954年在奥胡斯大学 获得博士学位,后留校 任教。
他对载离子酶的研究是以阿兰·霍奇金爵士和R·凯恩斯 的研究工作为基础的。他们一直在研究受刺激之后的神 经细胞中钠和钾的运动情况。这两位英国科学家发现, 神经元激活时,钠离子涌进细胞。当离子穿过膜被转运 回时,钠浓度平衡才得到恢复。由于转运是逆浓度梯度 (从低浓度区到高浓度区)进行的,这一过程需要能量, 所需能量就是由载能分子三磷酸腺苷酶提供的。
酶学研究中的诺贝尔奖
酶学研究中的诺贝尔奖标签:教育酶学研究诺贝尔奖分类:生物学史与学家酶学研究中的诺贝尔奖学习感悟:科学家对酶的研究也经历了很长时间,教材中也有简单的酶的发现过程,学习过程中也涉及到很多酶,今天看到生物学通报中完整的诺贝尔奖中对酶的研究达到了10次,现摘录如下以供学习。
酶在生命体的新陈代谢过程中占有重要地位,几乎所有细胞的生命活动都需要酶的参与。
19世纪30年代德国化学家Liebig和他的同事Wohler从苦杏仁汁中发现了一种催化物质,后被命名为苦杏仁酶(emulsion),这是最早发现的酶之一。
随后又有许多酶被相继发现,酶学研究也进入飞速发展时期。
从1907年比希纳获得酶学研究史上的首个诺贝尔奖开始,在酶学领域中先后有多次诺贝尔奖获奖记录。
1.1907年诺贝尔化学奖获奖者爱德华·比希纳(德国)获奖理由发现无细胞发酵现象20世纪初德国科学家爱德华·比希纳利用细沙和酵母菌作为实验材料,混合并加以研磨,随后加上矽藻土,用水力压榨机制备酵母榨出液,利用这种液体为浓蔗糖溶液防腐,经过反复实验发现酵母榨出液引起了蔗糖的发酵。
但此榨出液中没有活的酵母细胞。
随后,为确保实验结果的准确性,他又利用乙醇和丙酮杀死活的酵母细胞,仍然引起了蔗糖的发酵。
1897年他发表题为《无细胞的发酵》论文,引起了学术界的轰动。
论文否定了发酵作用是“生命现象”的概念,建立了微生物的生命活动和酶化学之间的联系。
爱德华·比希纳的研究推动了生物化学、微生物学、发酵生理学和酶化学的发展,并获得了1907年的诺贝尔化学奖,这在酶学研究史上是一次巨大的飞跃,开创了微生物生化研究的新篇章。
2.1929年诺贝尔化学奖获奖者亚瑟·哈登(英国)和汉斯.冯·奥伊勒-凯尔平(瑞典)获奖理由阐述了糖发酵过程中酶的作用亚瑟·哈登(Harden Sir Arthur)是英国生物化学家。
1904年他将酵母提取物放入半渗透薄膜袋内进行渗析时发现,酵母酶的活性消失,它不再使糖发酵。
有关细胞生物学的历届诺贝尔奖
1910年诺贝尔生理学或医学奖他对蛋白质和核酸的研究为细胞化学做出了贡献科塞尔发现核素是蛋白质和核酸的复合物。
他小心地水解核酸,得到了组成核酸的基本成分:鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶,还有些具有糖类性质的物质和磷酸。
确定了核酸这个生物大分子的组成之后,随之而来的问题是这些物质在大分子中的比例,它们之间是如何连接的。
斯托伊德尔(H. Steudel)找到了前一个问题的答案。
通过分析,他发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为1∶1∶1。
科塞尔及其同事发现,如果小心地水解核酸,糖基团与含氮的基团是连在一起的。
科塞尔还对核酸与蛋白质的结合方式进行了研究。
他发现有些物种的核酸与蛋白质结合比较紧密,有些则比较松散。
1962年诺贝尔生理学或医学奖发现了核酸的分子结构及其在遗传信息传递中的作用1951年,美国一位23岁的生物学博士沃森来到卡文迪许实验室,他也受到薛定谔《生命是什么》的影响。
克里克同他一见如故,开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA 分子结构的合作研究。
他们虽然性格相左,但在事业上志同道合。
沃森生物学基础扎实,训练有素;克里克则凭借物理学优势,又不受传统生物学观念束缚,常以一种全新的视角思考问题。
他们二人优势互补,取长补短,并善于吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和弗兰克林等人的成果,结果不足两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。
沃森和克里克在1953年4月25日的《自然》杂志上以1000多字和一幅插图的短文公布了他们的发现。
在论文中,沃森和克里克以谦逊的笔调,暗示了这个结构模型在遗传上的重要性:“我们并非没有注意到,我们所推测的特殊配对立即暗示了遗传物质的复制机理。
”在随后发表的论文中,沃森和克里克详细地说明了DNA双螺旋模型对遗传学研究的重大意义:(1)它能够说明遗传物质的自我复制。
这个“半保留复制”的设想后来被马修·麦赛尔逊(Matthew Meselson)和富兰克林·斯塔勒(Franklin W. Stahl)用同位素追踪实验证实。
历届诺贝尔化学的奖得主1901-2018
历届诺贝尔化学奖得主(1901-2014) 年份获奖者国籍获奖原因1901年雅各布斯·亨里克斯·范托夫荷兰“发现了化学动力学法则和溶液渗透压”1902年赫尔曼·费歇尔德国“在糖类和嘌呤合成中的工作”1903年斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯瑞典“提出了电离理论”1904年威廉·拉姆齐爵士英国“发现了空气中的惰性气体元素并确定了它们在元素周期表里的位置”1905年阿道夫·冯·拜尔德国“对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展”1906年亨利·莫瓦桑法国“研究并分离了氟元素,并且使用了后来以他名字命名的电炉”1907年爱德华·比希纳德国“生物化学研究中的工作和发现无细胞发酵”1908年欧内斯特·卢瑟福英国“对元素的蜕变以及放射化学的研究”1909年威廉·奥斯特瓦尔德德国“对催化作用的研究工作和对化学平衡以及化学反应速率的基本原理的研究”1910年奥托·瓦拉赫德国“在脂环族化合物领域的开创性工作促进了有机化学和化学工业的发展的研究”1911年玛丽·居里波兰“发现了镭和钋元素,提纯镭并研究了这种引人注目的元素的性质及其化合物”1912年维克多·格林尼亚法国“发明了格氏试剂”保罗·萨巴捷法国“发明了在细金属粉存在下的有机化合物的加氢法”1913年阿尔弗雷德·维尔纳瑞士“对分子内原子连接的研究,特别是在无机化学研究领域”1914年西奥多·威廉·理查兹美国“精确测定了大量化学元素的原子量”1915年里夏德·维尔施泰特德国“对植物色素的研究,特别是对叶绿素的研究”1916年未颁奖1917年未颁奖1918年弗里茨·哈伯德国“对从单质合成氨的研究”1919年未颁奖1920瓦尔特·能斯特德国“对热化学的研究”年1921年弗雷德里克·索迪英国“对人们了解放射性物质的化学性质上的贡献,以及对同位素的起源和性质的研究”1922年弗朗西斯·阿斯顿英国“使用质谱仪发现了大量非放射性元素的同位素,并且阐明了整数法则”1923年弗里茨·普雷格尔奥地利“创立了有机化合物的微量分析法”1924年未颁奖1925年里夏德·阿道夫·席格蒙迪德国“阐明了胶体溶液的异相性质,并创立了相关的分析法”1926年特奥多尔·斯韦德贝里瑞典“对分散系统的研究”1927年海因里希·奥托·威兰德国“对胆汁酸及相关物质的结构的研究”1928年阿道夫·温道斯德国“对甾类的结构以及它们和维他命之间的关系的研究”1929年阿瑟·哈登英国“对糖类的发酵以及发酵酶的研究”汉斯·冯·奥伊勒-切尔平德国1930年汉斯·费歇尔德国“对血红素和叶绿素的组成的研究,特别是对血红素的合成的研究”1931卡尔·博施德国“发明与发展化学高压技术”年弗里德里希·贝吉乌斯德国1932年欧文·兰米尔美国“对表面化学的研究与发现”1933年未颁奖1934年哈罗德·克莱顿·尤里美国“发现了重氢”1935年弗雷德里克·约里奥-居里法国“合成了新的放射性元素”伊伦·约里奥-居里法国1936年彼得·德拜荷兰“通过对偶极矩以及气体中的X射线和电子的衍射的研究来了解分子结构”1937年沃尔特·霍沃思英国“对碳水化合物和维生素C的研究”保罗·卡勒瑞士“对类胡萝卜素、黄素、维生素A和维生素B2的研究”1938年里夏德·库恩德国“对类胡萝卜素和维生素的研究”1939年阿道夫·布特南特德国“对性激素的研究”拉沃斯拉夫·鲁日奇卡瑞士“对聚亚甲基和高级萜烯的研究”1940年未颁奖1941年未颁奖1942年未颁奖1943年乔治·德海韦西匈牙利“在化学过程研究中使用同位素作为示踪物”1944年奥托·哈恩德国“发现重核的裂变”1945年阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁芬兰“对农业和营养化学的研究发明,特别是提出了饲料储藏方法”1946年詹姆斯·B·萨姆纳美国“发现了酶可以结晶”约翰·霍华德·诺思罗普美国“制备了高纯度的酶和病毒蛋白质”温德尔·梅雷迪思·斯坦利美国1947年罗伯特·鲁宾逊爵士英国“对具有重要生物学意义的植物产物,特别是生物碱的研究”1948年阿尔内·蒂塞利乌斯瑞典“对电泳现象和吸附分析的研究,特别是对于血清蛋白的复杂性质的研究”1949年威廉·吉奥克美国“在化学热力学领域的贡献,特别是对超低温状态下的物质的研究”1950年奥托·迪尔斯西德“发现并发展了双烯合成法”库尔特·阿尔德西德1951年埃德温·麦克米伦美国“发现了超铀元素”格伦·西奥多·西博格美国1952阿彻·约翰·波特·马丁英国“发明了分配色谱法”年理查德·劳伦斯·米林顿·辛格英国1953年赫尔曼·施陶丁格西德“在高分子化学领域的研究发现”1954年莱纳斯·鲍林美国“对化学键的性质的研究以及在对复杂物质的结构的阐述上的应用”1955年文森特·迪维尼奥美国“对具有生物化学重要性的含硫化合物的研究,特别是首次合成了多肽激素”1956年西里尔·欣谢尔伍德爵士英国“对化学反应机理的研究”尼古拉·谢苗诺夫苏联1957年亚历山大·R·托德男爵英国“在核苷酸和核苷酸辅酶研究方面的工作”1958年弗雷德里克·桑格英国“对蛋白质结构组成的研究,特别是对胰岛素的研究”1959年雅罗斯拉夫·海罗夫斯基捷克“发现并发展了极谱分析法”1960年威拉得·利比美国“发展了使用碳14同位素进行年代测定的方法,被广泛使用于考古学、地质学、地球物理学以及其他学科”1961年梅尔文·卡尔文美国“对植物吸收二氧化碳的研究”1962马克斯·佩鲁茨英国“对球形蛋白质结构的研究”年约翰·肯德鲁英国1963年卡尔·齐格勒西德“在高聚物的化学性质和技术领域中的研究发现”居里奥·纳塔意大利1964年多萝西·克劳福特·霍奇金英国“利用X射线技术解析了一些重要生化物质的结构”1965年罗伯特·伯恩斯·伍德沃德美国“在有机合成方面的杰出成就”1966年罗伯特·S·马利肯美国“利用分子轨道法对化学键以及分子的电子结构所进行的基础研究”1967年曼弗雷德·艾根西德“利用很短的能量脉冲对反应平衡进行扰动的方法,对高速化学反应的研究”罗纳德·乔治·雷伊福特·诺里什英国乔治·波特英国1968年拉斯·昂萨格美国“发现了以他的名字命名的倒易关系,为不可逆过程的热力学奠定了基础”1969年德里克·巴顿英国“发展了构象的概念及其在化学中的应用”奥德·哈塞尔挪威1970年卢伊斯·弗德里科·莱洛伊尔阿根廷“发现了糖核苷酸及其在碳水化合物的生物合成中所起的作用”1971年格哈德·赫茨贝格加拿大“对分子的电子构造与几何形状,特别是自由基的研究”1972克里斯蒂安·B·安芬森美国“对核糖核酸酶的研究,特别是对其氨基酸序列与年生物活性构象之间的联系的研究”斯坦福·摩尔美国“对核糖核酸酶分子的活性中心的催化活性与其化学结构之间的关系的研究”威廉·霍华德·斯坦美国1973年恩斯特·奥托·菲舍尔西德“对金属有机化合物,又被称为夹心化合物,的化学性质的开创性研究”杰弗里·威尔金森英国1974年保罗·弗洛里美国“高分子物理化学的理论与实验两个方面的基础研究”1975年约翰·康福思英国“酶催化反应的立体化学的研究”弗拉迪米尔·普雷洛格瑞士“有机分子和反应的立体化学的研究”1976年威廉·利普斯科姆美国“对硼烷结构的研究,解释了化学成键问题”1977年伊利亚·普里高津比利时“对非平衡态热力学的贡献,特别是提出了耗散结构的理论”1978年彼得·米切尔英国“利用化学渗透理论公式,为了解生物能量传递作出贡献”1979年赫伯特·布朗美国“分别将含硼和含磷化合物发展为有机合成中的重要试剂”格奥尔格·维蒂希西德1980年保罗·伯格美国“对核酸的生物化学研究,特别是对重组DNA的研究”沃特·吉尔伯特美国“对核酸中DNA碱基序列的确定方法”弗雷德里克·桑格英国1981福井谦一日本“通过他们各自独立发展的理论来解释化学反应的年罗德·霍夫曼美国发生”1982年阿龙·克卢格英国“发展了晶体电子显微术,并且研究了具有重要生物学意义的核酸-蛋白质复合物的结构”1983年亨利·陶布美国“对特别是金属配合物中电子转移反应机理的研究”1984年罗伯特·布鲁斯·梅里菲尔德美国“开发了固相化学合成法”1985年赫伯特·豪普特曼美国“在发展测定晶体结构的直接法上的杰出成就”杰尔姆·卡尔美国1986年达德利·赫施巴赫美国“对研究化学基元反应的动力学过程的贡献”李远哲中国台湾约翰·查尔斯·波拉尼加拿大1987年唐纳德·克拉姆美国“发展和使用了可以进行高选择性结构特异性相互作用的分子”让-马里·莱恩法国查尔斯·佩德森美国1988年约翰·戴森霍费尔西德“对光合反应中心的三维结构的测定”罗伯特·胡贝尔西德哈特穆特·米歇尔西德1989年悉尼·奥尔特曼加拿大“发现了RNA的催化性质”托马斯·切赫美国1990艾里亚斯·詹姆斯·科里美国“发展了有机合成的理论和方法学”年1991年理查德·恩斯特瑞士“对开发高分辨率核磁共振(NMR)谱学方法的贡献”1992年鲁道夫·马库斯美国“对化学体系中电子转移反应理论的贡献”1993年凯利·穆利斯美国“发展了以DNA为基础的化学研究方法,开发了聚合酶链锁反应(PCR)”迈克尔·史密斯加拿大“发展了以DNA为基础的化学研究方法,对建立寡聚核苷酸为基础的定点突变及其对蛋白质研究的发展的基础贡献”1994年乔治·安德鲁·欧拉美国“对碳正离子化学研究的贡献”1995年保罗·克鲁岑荷兰“对大气化学的研究,特别是有关臭氧分解的研究”马里奥·莫利纳美国弗兰克·舍伍德·罗兰美国1996年罗伯特·柯尔美国“发现富勒烯”哈罗德·克罗托爵士英国理查德·斯莫利美国1997年保罗·博耶美国“阐明了三磷酸腺苷(ATP)合成中的酶催化机理”约翰·沃克英国延斯·克里斯蒂安·斯科丹麦1998沃尔特·科恩美国“创立了密度泛函理论”年约翰·波普英国发展了量子化学中的计算方法1999年亚米德·齐威尔埃及“用飞秒光谱学对化学反应过渡态的研究”2000年艾伦·黑格美国“发现和发展了导电聚合物”艾伦·麦克德尔米德美国白川英树日本2001年威廉·斯坦迪什·诺尔斯美国“对手性催化氢化反应的研究”野依良治日本巴里·夏普莱斯美国“对手性催化氧化反应的研究”2002年约翰·贝内特·芬恩美国“发展了对生物大分子进行鉴定和结构分析的方法,建立了软解析电离法对生物大分子进行质谱分析”田中耕一日本库尔特·维特里希瑞士“发展了对生物大分子进行鉴定和结构分析的方法,建立了利用核磁共振谱学来解析溶液中生物大分子三维结构的方法”2003年彼得·阿格雷美国“对细胞膜中的离子通道的研究,发现了水通道”罗德里克·麦金农美国“对细胞膜中的离子通道的研究,对离子通道结构和机理的研究”2004年阿龙·切哈诺沃以色列“发现了泛素介导的蛋白质降解”阿夫拉姆·赫什科以色列欧文·罗斯美国2005伊夫·肖万法国“发展了有机合成中的复分解法”年罗伯特·格拉布美国理查德·施罗克美国2006年罗杰·科恩伯格美国“对真核转录的分子基础的研究”2007年格哈德·埃特尔德国“对固体表面化学进程的研究”2008年下村脩美国“发现和改造了绿色荧光蛋白(GFP)”马丁·查尔菲美国钱永健美国2009年文卡特拉曼·拉马克里希南英国“对核糖体结构和功能方面的研究”托马斯·施泰茨美国阿达·约纳特以色列2010年理查德·赫克美国“对有机合成中钯催化偶联反应的研究”根岸英一日本铃木章日本2011年丹·谢赫特曼以色列“准晶体的发现”2012年罗伯特·莱夫科维茨[2]美国“对G蛋白偶联受体的研究”2013年马丁·卡普拉斯美国[3]给复杂化学体系设计了多尺度模型[4]迈克尔·莱维特亚利耶·瓦谢尔2014年埃里克·白兹格(EricBetzig)美国“在超分辨率荧光显微技术领域取得的成就”威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔(William E. Moerner)美国斯特凡·W·赫尔(StefanW. Hell)德国。
酶学研究领域中的诺贝尔奖获得者及其成果
酶学研究领域中的诺贝尔奖获得者及其成果摘要:酶是生命活动中的“催化剂”,主宰着生命活动的进程。
生物的生长、发育、繁殖、运动等一切生命活动都与酶的催化过程紧密相关,可以说,没有酶的参与,生命活动一刻也不能进行。
因此,酶学研究对于人们认识生命活动的本质和规律无疑是十分重要的,酶学研究中的重大发现和理论上的突破也一次又一次获得了诺贝尔奖的桂冠。
从1907年布赫纳获得酶学研究史上的第一次诺贝尔奖开始,之后在此领域中又有七次诺贝尔奖获得者。
这其中既有萨姆纳证明酶的本质是蛋白质,又有切克和奥尔特曼发现了核酶打破酶是蛋白质这一传统观念。
最近的一次是2009年医学或生理学三位美国科学家发现端粒和端粒酶保护染色体的机理。
这些诺贝尔奖获得者为酶学研究做出了巨大的贡献。
关键词:诺贝尔奖酶学发酵蛋白质核酶ATP合成酶逆转录酶限制性内切酶端粒酶1.诺贝尔化学奖获得者及其成果1.1 1907 发现无细胞发酵现象1897年,德国化学家布赫纳用砂粒研磨酵细胞,把所有的细胞全部研碎,并成功地提取出一种液体。
他发现,这种液体依然能够像酵母细胞一样完成发酵任务。
这个实验证明了活体酵素与非活体酵素的功能是一样的。
因此,“酶”这个词现在适用于所有的酵素,而且是使生化反应的催化剂。
19世纪中期学术界对发酵本质争论激烈。
布赫纳用实验说明了发酵主要是酵素而不是酵母细胞起作用,从而发现了酒化酶。
他的主要著作有“无细胞发酵。
”(1897年)“酒化酶发酵”(1903年)等。
他推动了生物化学、微生物学、发酵生理学和酶化学的发展,于1907年获诺贝尔化学奖。
1.2 1929年化学奖发酵机理的研究亚瑟·哈登(Harden,Sir Arthur)英国生物化学家。
1897年他加入了詹纳预防医学并开始研究酒精发酵。
1904年他把酵母提取物放入一个由半渗透薄膜制成的袋内渗析时发现,酵母酶的活性消失,它不再使糖发酵了。
然而,如果他将渗析至袋外的水加入袋内的物料中,则活性又恢复。
植物生理学有关的诺贝尔奖
五、与植物有机物代谢有关的诺贝尔奖
1.埃米尔· 费歇尔(Hermann Emil Fischer)
德国化学家,在糖类化学和含氮有机化合物— —嘌呤的研究中有突出的成就。他阐明了糖的结构, 从而解决了长期以来有机化学领域中糖结构的问题; 发明了用苯肼鉴定糖类的方法,并合成了近30种葡 萄糖及其他糖类化合物。他认为生物学领域中糖类 分子的形状比他们结构的作用更重要。 他还合成了150多种嘌呤化合物,并首次合成 了18个氨基酸的多肽。他因成功地解决了糖的结构 以及在嘌呤衍生物和肽合成等方面的成果,荣获 1902 年诺贝尔化学奖。
8.博耶(Paul Delos Boyer) 沃克(John Ernest Walker) 斯科(Jens Christian Skou)
博耶:美国生物化学家, 他根据彼得· 米切尔提出的化学渗 透学说,提出了ATP 合成酶合成ATP 的“结合转变机制”,这 一机制解释了 ATP 合成酶催化特点。 沃克:英国生物化学家,确定了构成ATP合酶的蛋白质亚基 的氨基酸序列,澄清了ATP 合成酶的三维结构,他的工作支持 了博耶的“结合转变机制”。 斯科:丹麦科学家,发现了离子泵(如Na +、K+-ATPase)利 用ATP 逆浓度梯度转运离子的机制。
埃米尔· 费歇尔(Hermann Emil Fischer)
2.瓦拉赫(Otto Wallach)
德国化学家,他最早制备纯化了萜烯类化合物 并对萜烯加以命名。他测定出萜烯类化合物的结构 都是由含5个碳原子的异戊二烯单位构成的聚合物, 并指出在强酸和高温作用下,萜烯能从一种类型转 变成另一种类型,这是尔后人工合成萜烯的基础。 他还最早人工合成了香料,在脂环族化合物的研究 中做出了贡献。他是脂环族和萜烯化学研究以及人 造香精和合成树脂工业的奠基人。因此,他获得 1910年诺贝尔化学奖。
关于生物化学领域的诺贝尔奖获得者的故事
关于生物化学领域的诺贝尔奖获得者的故事在生物化学领域,诺贝尔奖是最高荣誉,获得者们的故事平添了这个领域的光彩和感人的故事。
今天,我们就来探讨一些生物化学领域的诺贝尔奖获得者的故事,了解他们是如何在这个领域取得了突破性的成就。
1. 戈德斯坦诺·约瑟夫·夫·施特拉格戈德斯坦诺·约瑟夫·夫·施特拉格是生物化学领域的诺贝尔奖获得者,他因发现蛋白质超二级结构和核酸的构成而获得了诺贝尔化学奖。
他的发现极大地推动了生物化学领域的发展,为今后的研究奠定了坚实的基础。
在他的研究中,他深入探索了蛋白质和核酸的结构,为我们解开了生命的奥秘提供了重要的线索。
2. 弗里德里希·伯恩特·格罗斯和拉约·伊瑟尔弗里德里希·伯恩特·格罗斯和拉约·伊瑟尔因研究细胞的自噬过程而获得了诺贝尔生理学或医学奖。
他们的研究揭示了细胞自噬在维持细胞稳态和适应环境变化中的重要作用,为细胞生物学领域的发展开拓了新的方向。
他们的故事告诉我们,只有不断探索未知,才能获得真正的突破。
3. 詹姆斯·艾利森与托马斯·霍尔詹姆斯·艾利森与托马斯·霍尔因发现免疫调节治疗癌症的新方法而获得了诺贝尔生理学或医学奖。
他们的研究为癌症治疗带来了革命性的突破,极大地改善了癌症患者的生存率。
他们的故事告诉我们,科学研究不仅需要耐心和勤奋,更需要不断创新和突破。
以上几位诺贝尔奖获得者的故事,展现了生物化学领域的精彩与感人。
他们的成就不仅是对生物化学领域的贡献,更是对整个人类知识体系的贡献。
通过他们的故事,我们不仅能了解到生物化学领域的发展历程,更能感受到科学家们对知识的执着追求和对人类命运的担当。
希望能有更多的科学家像他们一样,为人类社会的发展和进步作出更大的贡献。
撰写完毕,以上内容是否符合您的要求呢?是否有需要修改的地方?以上内容已经涵盖了一些生物化学领域的诺贝尔奖获得者的故事,并从不同角度展示了他们的成就和贡献。
生命科学与诺贝尔奖的故事
1957年诺贝尔化学奖 获得者:英国化学家 A.托德(AlexanderTodd)
合成了三磷酸腺苷(ATP),ATP是生物机 体维持生命所必须的生物电能,是一切 生命之源。
1975年诺贝尔化学奖 获得者:澳大利亚化 学家J· W Cornforth康 福思爵士
他对酶的空间结构、底物过程、反应机理的 研究,根本上证明了酶催化作用是糖与氧等 物质反应的基石。同时发现酶的反应效能与 酶激活剂密切相关。
他阐明了主食米饭、面粉主要成分糖 类(碳水化Байду номын сангаас物)的结构,提纯了的 葡萄糖可作为医用滋补剂广泛使用。
1930年诺贝尔化学奖获 得者:医学博士汉斯‧费 歇尔Hans Fischer(德国)
他发现氧气由红细胞送到全身合成了血 红素, 阐明了红细胞(血红蛋白)携带 和释放氧的功能。
1953年诺贝尔医学奖 获得者:英国医学教 授克雷布斯H.Krebs
1978年诺贝尔化学 奖获得者:英国化 学家P.D米切尔 (P. Dennis Mitchell)
提出了生物电能ATP化学渗透压学说,阐明ATP 生物电是氢离子沿着其浓度梯度的方向穿过线 粒体膜时提供。人类对线粒体的作用机制及功 能有了根本性的认识。
1997年诺贝尔化学奖 美国科学家PD.博耶 英国科学家JE.沃克 丹麦科学家J.斯科
他完整阐述了糖、脂、蛋白质分子进入细胞后与 氧气在细胞内燃烧(化学反应)的过程,发布了 现代生物医学领域里程碑式的理论:克雷布斯循 环(三羧酸循环)。
1946年诺贝尔化学奖 获得者:美国医学博 士诺思罗普(J.H.Northrop)
他成功提纯分离出酶分子。证实不仅糖等物质 代谢必须在酶的催化下才能被细胞所利用,人 体生命过程其实就是一系列酶促发反应的过程。 酶工程成为生命科学的重要分支。
生物化学诺贝尔奖获得者介绍
生物化学诺贝尔奖获得者介绍生物化学诺贝尔奖是诺贝尔奖其中的一个分支,奖励在生物化学领域做出杰出贡献的人。
以下是几位生物化学诺贝尔奖获得者的介绍: 1. 弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)弗雷德里克·桑格是英国生物化学家,曾两次获得诺贝尔奖,分别是在1958年和1980年,主要贡献是在蛋白质结构和DNA测序方面。
他发明了一种新的蛋白质分离方法,并且发现了一些蛋白质的结构。
同时,他也是DNA测序技术的先驱者之一,提出了一种基于化学方法的DNA测序技术,为后来的DNA测序技术奠定了基础。
2. 詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克是美国和英国的生物化学家,于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖,主要贡献是解析了DNA的结构。
他们通过对X射线衍射图像的分析和推理,提出了DNA双螺旋结构的模型,并且证明了这个模型的正确性,这对后来的DNA研究和基因工程都有着重要的意义。
3. 埃德蒙·费希尔和阿尔弗雷德·赫希(Arthur Kornberg)埃德蒙·费希尔和阿尔弗雷德·赫希都是美国的生物化学家,在1959年共同获得诺贝尔生理学或医学奖,主要贡献是在核酸代谢方面。
他们发现了DNA在细胞内的合成机制,揭示了生物体内核酸代谢的重要环节。
这对于后来的基因工程和遗传学研究都有着重要的启示作用。
4. 汤姆·斯特耐特(Tom Cech)和西德尼·阿尔特曼(Sidney Altman)汤姆·斯特耐特和西德尼·阿尔特曼是美国的生物化学家,在1989年共同获得诺贝尔化学奖,主要贡献是在RNA催化方面。
他们发现了RNA分子能够具有催化活性,从而证明了RNA不仅是基因表达的中间媒介,而且也能够在细胞内发挥催化作用,这项发现对RNA研究和生物技术的发展都有着重要的影响。
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钠钾ATP酶的功能图示
• ATP作为细胞内基本能量单位,而ATP酶就 可比作是细胞内的能量货币,正是由于这 些科学家的不懈努力才是我们对它有了一 定了解,他们的贡献不仅会被诺贝尔奖的 殿堂所铭记,也会激励我们在科学的道路 上不断前行。 • 10084623 热能082 周全 •
发现人体细胞内负责储藏 转移能量的离子传输酶 ATP酶
——浅谈97年诺贝尔化学奖
• 1997年度诺贝尔化学奖一半授予美国洛杉 矶加利福尼亚大学的保罗·波耶尔(Paul D. Boyer)和英国剑桥医学研究委员会分子生物 学实验室的约翰·沃克(John E. Walker),因为 他们阐明了腺三磷(ATP)合成的基本酶学机 制;另一半授予丹麦奥尔胡斯大学的因 斯·斯寇(Jens C. Skou),因为他首先发现了一 种转运离子的酶,钠离子、钾离子-腺三磷 酶(Na+, K+-A941年1月17日生于英国约克郡 哈法克斯。由于对形成三磷酸腺苷的酶催化过 程作出解释而与博耶共获1997年诺贝尔化学奖。 沃克1969年在牛津大学获得博士学位,后 在美国和巴黎的大学承担研究项目。他的获奖 研究是在剑桥大学医学研究委员会分子生物实 验室中进行的。他于1974年进入该研究室工作, 1974 并于1982年成为高级化学家。20世纪80年代初, 沃克开始研究三磷酸腺苷合酶——大多数生物 的主要产能分子,这种分子有助于三磷酸腺苷 这种化学能量载体的合成。研究重点在酶的化 学成分和结构上。他确定了构成合酶蛋白质单 元的氨基酸的序列。90年代,沃克与X射线结 晶学家们一起工作,澄清了酶的三维结构。他 的研究工作支持了博耶的“束缚转变机制”, (解释酶特性的不平常方法)。沃克的发现为 了解生物产生能量的方法提供了真知。
三磷酸腺苷分子式
• 三磷酸腺苷(ATP)是以次 黄嘌呤核苷酸为底物, 经生物发酵的技术制得 的高能化合物,三磷酸 腺苷是体内组织细胞一 切生命活动所需能量的 直接来源,被誉为细胞 内能量的“分子货币”, 储存和传递化学能,蛋 白质、脂肪、糖和核苷 酸的合成都需它参与, 可促使机体各种细胞的 修复和再生,增强细胞代 谢活性,对治疗各种疾病 均有较强的针对性。
斯科
斯科(Jens C.Skou),丹麦生物化学家,1918年10 月8日生于丹麦莱姆维。由于他发现了一种被称 为钠钾激活的三磷酸腺苷—钠钾ATP酶(Na+— K+ATPase。),而与博耶和沃克共获1997年诺贝 尔化学奖。这种三磷酸腺 苷酶是在动物细胞的质膜中发现的,起着钠 (Na+)、钾(K)交换泵的作用。斯科在哥本哈根大 (Na+) (K) 学攻读医学,并于1954年在奥胡斯大学获得博 士学位,后留校任教。他对载离子的研究是以 阿兰·霍奇金爵士和R·凯恩斯的研究工作为基础 的。他们一直在研究受刺激之后的神经细胞中 钠和钾的运动情况。这两位英国科学家发现, 神经元激活时,钠离子涌进细胞。当离子穿过 膜被转运回时,钠浓度平衡才得到恢复。由于 转运是逆浓度梯度(从低浓度区到高浓度区)进行 的,这一过程需要能量,所需能量就是由载能 分子三磷酸腺苷酶提供的。
• ATP酶又称为三磷酸腺苷酶,是一类能将三磷酸腺苷 (ATP)催化水解为二磷酸腺苷(ADP)和磷酸根离 子的酶,这是一个释放能量的反应。在大多数情况 下,能量可以通过传递而被用于驱动另一个需要能 量的化学反应。这一过程被所有已知的生命形式广 泛利用。 • ATP酶与ATP水解反应耦合的转运是一个严格的化学 反应,即每分子ATP水解能够使一定数量的溶液分子 被转运。例如,对於钠钾ATP酶,每分子ATP水解能 够使3个钠离子被运出细胞,同时2个钾离子被运入。 跨膜ATP酶需要ATP水解所产生的能量,因为这些酶 需要做功:它们逆著热力学上更容易发生的方向来 进行物质运输,换句话说,以膜为参照,它们可以 将物质从低浓度的一边运送到高浓度的一边。这一 过程被称为主动运输。
保罗·波耶尔
出生年月:1918年生 出生年月 籍贯:美国 籍贯 1997年化学奖授予保罗.波耶尔(美国)、 约翰.沃克(英国)、因斯.斯寇(丹麦)三位 科学家,表彰他们在生命的能量货币——腺三 磷的研究上的突破。保罗.波耶尔与约翰.沃克 . . 阐明了腺三磷体合成酶是怎样制造腺三磷的。 在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌的质膜中都可 发现腺三磷合成酶。膜两侧氢离子浓度差躯动 腺三磷合成酶合成腺三磷。 保罗.波耶尔运用化学方法提出了腺三磷合 成酶的功能机制,腺三磷合成酶像一个由α亚 基和β亚基交替组成的圆柱体。在圆柱体中间 还有一个不对称的γ亚基。当γ亚基转动时(每 秒100转),会引起β亚基结构的变化。保罗.波 耶尔把这些不同的结构称为开放结构、松散结 构和紧密结构。
ATP酶
基本功能
• 跨膜ATP酶可以为细胞输入许多新陈代谢所需的物 质并输出毒物、代谢废物以及其他可能阻碍细胞进 程的物质。例如,钠钾ATP酶(又称为钠/钾离子 ATP酶)能够调节细胞内钠/钾离子的浓度,从而 保持细胞的静息电位;氢钾ATP酶(又称为氢/钾 离子ATP酶或胃质子泵)可以使胃内保持酸化环境。 • 除了作为离子交换器,跨膜ATP酶还有其他类 别,包括共转运蛋白(co-transporter)和“泵” (也有部分“离子交换器”也被称为“泵”)。这 些跨膜ATP酶中,有一些可以造成膜内外电荷的流 动,其他的则不行,因此又可以将这些转运蛋白分 为生电型(electrogenic)和非生电型。