生物化学-研究生物体中新陈代谢过程

生 物 化 学Biochemistry 一 、 生 物 化 学 研 究 对 象 及 内 容 n 生 物 化 学 :n 运 用 化 学 的 原 理 及 方 法 研 究 生 命 活 动 化学 变 化 的 学 科 。n 研 究 对 象 ： 有 生 命 的 生 物 体 （ 动 、 植 、微 ）n 主 要 任 务 : 阐 述 构 成 生 物 体 基 本 物 质 (糖 、脂 肪 、 蛋 白 质 、 核 酸 等 )的 结 构 、 组 成 、性 质 及 其 在 生 命 活 动 中 的 变 化 规 律 。 1、 研 究 生 物 体 内 物 质 的 组 成 、 结 构 、 性 质 n 除 了 水 和 无 机 盐 ， 活 细 胞 主 要 由 各 种 有 机 物 构成 ： 1） 生 物 大 分 子 ： 蛋 白 质 (protein)、 核 酸 (nucleic acid)、 多 糖 (carbohydrate)、 脂 肪 (lipids) 及 其 复 合 物 2） 小 分 子 有 机 物 ： 维 生 素 (vitamin)、 激 素 (hormones)、 氨 基 酸 (amino)、 核 苷 酸 (nucleotide)、 脂 肪 酸 (fatty acid) 2、 研 究 生 物 体 中 新 陈 代 谢 过 程 n 合 成 代 谢 （ 同 化 作 用 ） ： 生 物 小 分 子合 成 为 生 物 大 分 子 ， 需 要 能 量 ；n 分 解 代 谢 （ 异 化 作 用 ） ： 生 物 大 分 子分 解 为 生 物 小 分 子 ， 放 出 能 量 。n 物 质 代 谢 与 能 量 代 谢 相 伴 相 随 3、 研 究 遗 传 信 息 的 表 达 4、 研 究 物 质 代 谢 的 调 控 二 、 生 物 化 学 发 展 简 史 及 现 状 n 1、 生 物 化 学 的 发 展 大 体 可 分 为 三 个 阶 段 ： 第 一 阶 段 ： 从 19世 纪 末 20世 纪 30年 代 （ 静 态描 述 性 阶 段 ） 对 生 物 体 各 组 成 进 行 分 离 、 纯 化 、 结 构 测 定 合成 及 理 化 性 状 的 研 究 第 一 阶 段n a)E.fischer测 定 很 多 糖 和 氨 基 酸 的 结 构 ，提 出 蛋 白 质 由 肽 键 连 接 ；n b)J.B Sumner于 1926年 首 次 从 刀 豆 中 分离 并 制 成 脲 酶 结 晶 ， 证 明 它 是 蛋 白 质 ；n c)食 物 分 析 和 营 养 研 究 发 现 维 生 素 和 激素 第 二 阶 段 ： 1930-1950年 研 究 生 物 体 内 代 谢途 径 动 态 生 化 阶 段 新 技 术 ：同 位 素 标 记 、 电 镜 、 X一 衍 射 、 层 析 、电 泳 、 超 离 心 等 主 要 成 就 ：n 糖 酵 解 和 三 羧 酸 循 环 途 径 (EMP-TCA)n 脂 肪 酸 分 解 途 径 ( -氧 化 )；n 氨 基 酸 、 嘌 呤 、 嘧 啶 及 脂 肪 酸 等 生 物 合成 途 径 等 。 第 三 阶 段 20世 纪 50年 代 初 至 80年 代 ， 主要 特 点 是 研 究 生 物 大 分 子 的 结 构 和 功 能 。蛋 白 质 方 面 ：1953年 Sanger首 次 测 定 牛 胰 岛 素 的化 学 结 构 （ 一 级 结 构 ） ；60年 代 测 定 了 肌 红 蛋 白 、 血 红 蛋 白的 立 体 结 构 （ peruty） 。 n 核 酸 方 面 ：n 1953年 Watson和 Crick提 出 了 DNA双 螺 旋结 构 ； 1958年 Crick提 出 了 中 心 法 则 ；n 19611965年 ， Nirenbery破 译 全 部 遗 传密 码 ； n 其 它 :n Monod提 出 酶 与 蛋 白 质 的 变 构 效 应 ；Mitchell创 立 了 化 学 渗 透 学 说 ；n Jacob提 出 了 操 纵 子 模 型 等 。 2、 我 国 生 物 化 学 的 主 要 成 就 吴 宪 等 人 在 蛋 白 质 变 性 理 论 、 免 疫 化 学 、 血 糖 测定 上 有 突 出 成 就 。 1965年 上 海 生 化 所 、 上 海 有 机 所 、 北 大 联 合 首 次分 成 了 具 有 生 物 活 性 结 晶 牛 胰 岛 素 。 1972年 用 衍 射 研 究 了 猪 胰 岛 素 的 三 维 结 构 、分 辨 率 1.8A。 1981年 首 次 合 成 工 具 有 天 然 活 性 的 酵 母 丙 氨 酸tRNA分 子 （ 1972年 美 国 科 学 家 人 工 合 成 DNA） 。1990年 11月 ， 白 春 礼 (扫 描 隧 道 显 微 镜 ),变 性 噬菌 体 脱 氧 核 糖 核 酸 的 一 种 新 结 构 三 链 辫 状结 构 、 从 而 突 破 了 DNA只 有 双 螺 旋 的 学 说 。 三 、 近 代 生 物 化 学 的 发 展 趋 势 n 1、 蛋 白 质 领 域 ：n 1） 确 定 蛋 白 质 的 三 维 结 构 与 功 能n 2） 肽 链 的 折 叠n 3） 生 物 活 性 肽 的 研 究n 4） 蛋 白 质 与 核 酸 的 相 互 作 用n 5） 肽 工 程 与 蛋 白 质 工 程n 6） 蛋 白 质 组 学 研 究 2、 酶 学 领 域 n 1） 酶 的 结 构 和 功 能 研 究 依 旧 受 到 关注n 2） 固 相 化 酶 和 生 物 传 感 器 3、 核 酸 领 域 n 1） RNA的 研 究 又 趋 活 跃 ， 新 的 发 现 层 出不 穷n 2） 研 究 的 主 要 材 料 已 从 80年 代 前 的 原 核生 物 转 向 真 核 生 物 。n 3） 核 酸 与 核 酸 、 核 酸 与 其 他 生 物 大 分 子的 相 互 作 用 越 来 越 引 起 人 们 的 重 视 。n 4） 核 酸 测 序 的 突 破 使 得 越 来 越 多 物 种 的基 因 组 得 以 测 序 n 3、 糖 复 合 物 与 生 物 膜n 4、 激 素 、 生 长 因 子 及 癌 基 因 的 研 究 也 得到 发 展 。 关 于 蛋 白 质 了 解 多 少 ？功 能 、 组 成 、 结 构 、 性 质 、分 析 ？ ？ ？