复旦大学生物化学系

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,复旦大学生物化学系,*,*,黑龙江八一农大食品学院,生物化学,任课教师,：,邓景致,复旦大学生物化学系,*,概念、研究对象,研究方向,研究发展史,生物化学的分支,生物化学的关键技术,发展方向,绪 论,复旦大学生物化学系,*,着眼于：搞清生命机体的化学组成；维持生命活动各种化学变化及其联系；,生物化学是一门运用化学原理和方法，研究生命现象的科学。,一、概念、研究对象,1.生物化学的概念,复旦大学生物化学系,*,2.研究对象,生物化学的研究对象,是生命体内的各类物质的结构,功能和作用过程与机理。英语中有,Biochemistry,和,Biological chem-istry,两个术语。生物化学有,三个源头,：,有机化学:,氨基酸、蛋白质、糖、脂质,、,核酸,医学生理学：,维生素、激素、辅酶,发酵工业：,酶学、物质代谢,研究对象,生物化学于生命科学,就象ABC于英语.,复旦大学生物化学系,*,我们现在知道,生命体内的主要物质是:,蛋白质氨基酸，核酸，糖类,和,脂类,。,还有一类所占比例很小但功能很重要的小分子,维生素,和,激素,。在这些分子中,对脂质的研究最早,19世纪上半叶对其结构就有了较深入的理解。对,糖,的结构的认识多半要归功于Emil Fischer从1884年开始的研究工作。而发酵工业的发展,使酶学和代谢学有了发展,化学与医学、生理学的结合则导致了,维生素,激素,必需氨基酸,和,必需脂肪酸,的发现。对核酸的认识起步较晚,在1870左右才注意到其存在,19世纪末又是Emil Fischer对嘌啉进行了较深入的研究,成为我们对核酸结构的理解的开幕。,生物化学在1920年以后开始进入高速发展期,。,生物化学的发展,研究对象,复旦大学生物化学系,*,三、研究方向,静态生化：,研究上述物质的组成、结构、性质和功能。,动态生化：,研究上述物质在生物体内的物质代谢和能量代谢。,分子生物学：,研究生物大分子结构、功能、信息传递及代谢调控。,绪 论,复旦大学生物化学系,*,基因工程与食品产业,复旦大学生物化学系,*,复旦大学生物化学系,*,四、研究发展史,生物化学发展前期,(准备期）,描述生化发展期,（1770-1903）,动态生化发展期,（1903-1950）,分子生物学的创立与发展期,（1950年后）,绪 论,复旦大学生物化学系,*,化学发展史I,Chemistry的词源,现代化学起源于炼金术(alchemy)。换言之，炼金活动是化学的前史。“chemistry”一词也来自alchemy,而alchemy=al(the)+chem,其中的chem来自中国的“金”的古汉语发音。炼金术在各个古代文明中都占重要位置,并不是中国特有,一般而言都是如何将铜,铅,锡这样的卑金属变成金、银这样的贵金属的实用学问。在西方,炼金术从公元前几百年开始到17世纪为止,延续了2000年；在中国也生存了差不多同样长的时间,。,化学发展史I,复旦大学生物化学系,*,化学发展史,中国的炼金术传到西方,中国的炼金术除了从卑金属得到贵金属以外，还致力于研制长生不老之药“金丹”。因此,中国的炼金术的化学成份比其他古代文明要浓。,中国的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈,所以有了alchemy这个行业。,西腊文明在欧州历史上曾一度失传,幸好阿拉伯人继承了其精华(714世纪),1113世纪十字军的侵略将散落在阿拉伯文化中的希腊文化又带回了欧洲,也顺便将中国的炼金术带进入了西方文明。此后，西方的炼金术活动朝着独自的方向发展，特别是对酸,碱,盐等物质的化学性质有了相当的知识积累。,化学发展史II,复旦大学生物化学系,*,化学发展史,从炼金术到化学,17世纪兴起的文艺复兴活动使alchemy真正向现代的chemistry过渡。,当时的化学家,要么是贵族,要么是业余爱好。在与英国的Newton同时期的贵族Robert Boyle(1627-1691)对气体和真空进行了研究,写了“The Sceptical Chymist(1661)”一书,主张决别带有神秘色彩的炼金术,而以理性思考的态度来研究化学。他发现了波以尔法则 PV=Const,实际上就是现代物理化学的起点。1662英国设立了 Royal Society,1666年 Paris Academia 分别设立,为科学研究和交流提供了土壤。这是化学与炼金术决别的标志。,化学发展史III,复旦大学生物化学系,*,化学发展史,从气体元素到物质不灭定理,1764年CO,2,(Black),1766年H,2,(Canvendish),1772年O,2,(Sheele),1772年N,2,(Ratherford),1774年Cl,2,(Sheele),空气中含有不同成分的事实被揭示。1774年Lavoisier确立了物质不灭定理,1777年确立了燃烧理论。此后的化学反应的定比例法则(Joseph Louis Proust,1799)及化学元素分析方法的发展,为有机化学的出现奠定了基础。,化学发展史IV,复旦大学生物化学系,*,化学发展史,有机化学的发展,简单的说,有机化学就是H,C,N,O的化学。其发展是必然的,因为人对生命物质的兴趣要比对非生命物质更浓。化学分析的手段发展后,势必要用来研究有机的物质。通过有机化学研究知道的物质结构,成为生物化学研究的起点。,有机化学的发展,我们可以从尿素的合成开始计数。,化学发展史V,复旦大学生物化学系,*,有机化学发展时间表,1828年 Wohler(德)从无机盐合成了尿素,1831年 Liebig(德)有机物元素分析定量法的发明,1840年 有机基团(group)的概念的形成,1848年 Pasteur(法)酒石酸的光学异构体的发现,1858年 Kekule(德)C原子的四价理论,1865年 Kekule(德)Benzen环结构的发现,1869年 元素周期表的确立,1874年 vant Hoff(荷)C4的正四面体结构,1884年 Fischer(德)糖的化学结构研究的开始,有机化学时间表,复旦大学生物化学系,*,生物化学重大发展年代表,1897年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵,1902年 Fischer 肽键理论,1926年 Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质,1935年 Schneider将同位素应用于代谢的研究,1944年 Avery等人证明遗传信息在核酸上,1953年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定,Waston-Click提出DNA 双螺旋模型,1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构,1970年 发现了DNA限制性内切酶,1972年 DNA重组技术的建立,1978年 DNA双脱氧测序法的成功,1990年 人类基因组计划的实施,2001年完成,进入,后基因组时代,生物化学发展年代,复旦大学生物化学系,*,五、生物化学的分支,按研究对象分,：,动物 、植物 、微生物 ；,按学科分：,无机 、有机、生理、,物理化学、临床、农业等。,绪 论,复旦大学生物化学系,*,六、生物化学中的关键技术,电泳,（1923）生物大分子的分离、分析,超离心,（1925）蛋白质、细胞亚器官的 分离；分子量的确定,同位素标记,（1934）物质代谢途径、生物大分子结构测定,层析,（1944）生物大分子的分离纯化,X-光衍射,：生物大分子结构测定,生物化学的关键技术,复旦大学生物化学系,*,生命起源,遗传进化,生物发育,疾病的产生,大脑记忆推理,生物行为,环境生态,人类健康等。,绪 论,七 生物化学的发展方向,复旦大学生物化学系,*,一、地球上的生命体（,organism,）中化学物质的种类、结构、功能，和新陈代谢的规律。,二、生物化学的研究方法。,生物化学,能,告诉你什么,生物化学能告诉你什么,复旦大学生物化学系,*,生物化学,不能,回答的问题,地球上最早的生命是如何出现的？又是什么样子？它的物质基础是什么？DNA 和蛋白质什么时候建立了,“软件”,和,“硬件”,的关系？宇宙中有没有不同于地球生命的生命体？,生物化学不能回答的问题,复旦大学生物化学系,*,宇宙并非自古亘生,它一直在不停地演化，从Big Bang到原子的出现，恒星行星的出现（星体演化），有机化合物的出现（化学演化），原始生命的出现（结构演化），高等生物的出现（DNA和细胞的演化），智慧的出现（组织演化），计算机的出现（信息演化）。,宇宙在不停地演化,复旦大学生物化学系,*,演化（evolution）才自古亘生,宇宙在演化,星体在演化,物种在演化,社会、文化在演化,文明、科技在演化,我们每个人在“演化”,演化才是永恒的,复旦大学生物化学系,*,演讲完毕，谢谢观看！,内容总结,黑龙江八一农大食品学院 生物化学。一、概念、研究对象。有机化学:氨基酸、蛋白质、糖、脂质、。医学生理学：维生素、激素、辅酶。生物化学于生命科学,就象ABC于英语.。我们现在知道,生命体内的主要物质是:蛋白质氨基酸，核酸，糖类和脂类。对糖的结构的认识多半要归功于Emil Fischer从1884年开始的研究工作。研究上述物质的组成、结构、性质和功能。研究上述物质在生物体内的物质代谢和能量代谢。研究生物大分子结构、功能、信息传递及代谢调控。因此,中国的炼金术的化学成份比其他古代文明要浓。17世纪兴起的文艺复兴活动使alchemy真正向现代的chemistry过渡。其发展是必然的,因为人对生命物质的兴趣要比对非生命物质更浓。化学分析的手段发展后,势必要用来研究有机的物质。有机化学的发展,我们可以从尿素的合成开始计数。1897年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵。地球上最早的生命是如何出现的,