生物化学00绪论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材,全国高等学校医学规划教材,（供临床、基础、预防、护理、口腔医学专业用）,生物化学,主编赵宝昌,副主编宋惠萍 孙黎光 马文丽,马文丽（第一军医大学）汪 渊（安徽医科大学）,王学敏（第二军医大学）杨翰仪（吉林大学基础医学院）,付明德（四川大学华西基础医学 赵君庸（西安交通大学医学院）,与法医学院）赵宝昌（大连医科大学）,安玉会（郑州大学医科大学）赵学信（新疆医科大学）,刘兴汉（哈尔滨医科大学）崔 行（山东大学医学院）,孙黎光（中国医学院）崔秀云（大连医科大学）,严 哲（温州医学院）曾昭淳（重庆医科大学）,宋惠萍（中南大学生物科学与技术学院）燕 秋（大连医科大学）,编者（以姓氏笔划为序）,学生光盘,主编 孙黎光,中国医科大学,生物化学与分子生物学教研室,绪论,大连医科大学生物化学与分子生物学教研室,赵宝昌,一、生物化学（,biochemistry）,即生命的化学，是在分子,水平上研究生物体生命现象化学本质的一门科学。,生物化学是实验科学，生物化学的一切成果均建立在,严谨的科学实验基础之上。生物化学技术不是单纯的化学,技术，而是融入了生物学、物理学、免疫学、微生物学、,药理学等知识与技术，作为自己的研究手段。,生物化学的发展已使人们能对生理学、药理学、病理,学、微生物学、免疫学、遗传学，以及临床各学科的认识,深入到分子水平。生物化学，尤其是其中的分子生物学已,经成为生命科学与医学的“共同语言”，融合入生物化学与,分子生物学的各项技术已成为生命科学与医学研究的“通用,技术”。,二、生物化学发展的历史,118,世纪到,19,世纪,近代生物化学的研究始于,18,世纪。,18,世纪的主要发现是,生物体的气体交换作用和对一些有机化合物（如甘油、柠檬,酸、苹果酸、乳酸和尿酸等）的揭示。,19,世纪的主要贡献是对人体化学组成的认识和某些代谢,过程的发现。这一时期结晶了血红蛋白，提纯了麦芽糖酶，,发现了细胞色素，从无机物合成出尿素，从肝中分离出糖原,并证明它可转化为血糖等。,19,世纪末，酶独立催化作用的发,现打开了通向现代生物化学的大门。,220,世纪前半叶,20,世纪生物化学取得了飞速发展，确立了现代生物化学,的基本框架。从,1903,年“生物化学”这一名词问世以来的,50,年，,生化营养学、生物体的分子组成、物质代谢与能量代谢、代,谢调节等均取得了显著成果。例如，维生素、辅酶和激素的,结构与功能，酶促反应动力学，糖代谢的各条反应途径，脂,肪酸,-,氧化，氨基酸的分解代谢与鸟氨酸循环，三羧酸循环,等均是这一时期的突出贡献。,Hans Krebs(1900-1981),分别于,1932,年和,1937,年发现了,鸟氨酸循环和三羧酸循环。,320,世纪后半叶,20,世纪,50,年代以来，生物化学的发展进入了一个空前突飞,猛进的黄金时代，这一时期的主要标志是,1953年,James D.,Watson,和,Francis H.Crick,的,DNA,双螺旋结构模型的建立。这,是,20,世纪自然科学中的重大突破之一，为进一步阐明遗传信,息贮存、传递和表达，揭开生命的奥秘奠定了结构基础。,同年，,Frederick Sanger,完成了胰岛素一级结构的测定。从,此开始了以核酸和蛋白质的结构与功能为研究焦点的分子生,物学时代。分子生物学,（,molecular biology）,是生物化学的,延伸与发展，是以生物大分子的结构、功能和调控为其主要,研究对象，探讨生命本质的一门学科。,Frederick Sanger,James Watson Francis Crick,这一时期人们提出了遗传信息传递,DNA,RNA,蛋白,质的中心法则，破译了遗传密码。对基因传递与表达的调控,的研究也取得了可喜的成果。核酸和蛋白质组成的序列分析,技术都取得了飞速的发展。,20,世纪,70,年代出现的重组,DNA,技术,（基因克隆技术）以及在此基础上发展起来的其他生物技术,更大的开阔了人们有关基因研究的视野。,1990,年开始的人类基因组计划（,human genome project,HGP）,已完成了对人类基因组的测序工作。这一工程的完成,标志人类生命科学的发展进入了一个新的纪元，为人类破解,生命之迷奠定了坚实的基础。继之而来的后基因组计划，包,括蛋白质组计划，将在更加贴近生命本质的更深层次上更加,深入地探讨与发现生命活动的规律，以及重要生理与病理现,象的本质。,我们的祖先早在公元前,23,世纪就已知酿酒。我国古代对,膳食营养作用的研究、对地方性甲状腺肿、维生素,A,缺乏症、,糖尿病等均有详尽的描述。我国近代生物化学家吴宪首创了,血滤液的制备和血糖测定法，提出了蛋白质的变性学说。,1965,年我国科学家首先人工合成了具有生物活性的胰岛,素，后来又合成了酵母丙氨酰,tRNA,。2000,年我国生物化学工,作者出色地完成了人类基因组计划中,1%,的测序工作，为世界,人类基因组计划的完成贡献了力量。,2002,年，我国的生物化,学工作者又率先完成了水稻的基因组精细图，为水稻的育种,和防病奠定基因基础。我国在生物化学的许多领域均已达到,了国际先进水平，与全世界的科技工作者一道，冲击生命科,学的顶峰。,三、生物化学的主要研究内容概括以下：,1,生物体的化学组成、分子结构及其功能,组成生物体的有机化合物为生物分子。蛋白质、核酸、糖,复合物等是生物大分子（,biomacromolecules,）。,生物化学首先,阐述这些生物大分子的结构，以及结构与其生理功能的关系。,2,生物体内的物质代谢、能量代谢与信号转导,新陈代谢（,metabolism）,是生命的基本特征之一，分为合,成代谢（,anabolism）,和分解代谢（,catabolism）。,外界刺激,通过体内神经、激素等作用于细胞，通过对酶的不同调节形式，,改变细胞内的物质代谢。细胞内存在的各种信号转导系统还调,节机体的生长、增殖、分化、衰老等生命过程。,3,基因的贮存、传递、表达及其调控,自我复制是生命过程的又一基本特征。基因是,DNA,分子中,可表达的功能片段，研究基因各片段在染色体中的定位、核苷,酸的排列顺序及其功能，,DNA,复制、,RNA,转录和蛋白质生物合成,过程中基因传递的机制，基因传递与表达的时空调节规律等是,生物化学极为重要的课题。,4,生物化学技术,生物化学技术不是单纯的化学技术，融入了其他学科的相,关技术手段。人们利用计算机技术对生命科学研究形成的大量,复杂的数据、资料进行整理、分析、综合，回答研究中发现的,新问题，从而形成了生物信息学（,bioinformatics）。,5,组织器官生物化学,医学生物化学是人体的生物化学，除了上述的内容外，还,要在分子水平上阐明人体内重要组织器官的新陈代谢特点和与,其功能的关系。,