王镜岩版生物化学课件概论

绪论 一、 生物化学的概念及其研究内容 生物化学是研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化的一门科学。 或者说生物化学是研究生命现象中的物质基础和化学变化的一门科学。 更简单地说生物化学就是研究生命现象的化学本质。 生物化学就是生命的化学Principles of biochemistryIntroduction of biochemistry Protein biochemistryNucleic acid biochemistryCarbohydrate biochemistryMolecular basis of Biochemical mechanism of 二、比较法是生物化学的重要研究方法观察：生命现象（病理） 分离：（抽提、过滤、离心、色谱） （未知蛋白组分，新基因片段，新的次生代谢物）分析： 1、结构与性质（序列分析，X-射线晶体衍射，核磁共振（NMR），波谱，质谱、圆二色散性）2、功能（生理、病理、信号转导、抗病、抗旱、耐水肥、肥胖等、）3、代谢及其细胞调控4、改造及利用分离生命现象生化组分分析1、结构与性质2、功能3、代谢及其细胞调控改造、利用 三、生物化学的发展史生物化学是生命科学中最古老的学科之一生物化学是生命科学中最古老的学科之一1、静态生物化学时期（、静态生物化学时期（1920年以前）年以前）研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。主。 2、动态生物化学时期（、动态生物化学时期（1950年以前）年以前）物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢 3 机能生物化学时期（机能生物化学时期（1950年以后）年以后）生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理 1937年，英国生物化学家克雷布斯（年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循）发现三羧酸循环环 获获1953年诺贝尔生理学奖。年诺贝尔生理学奖。 1953年，沃森年，沃森克里克（克里克（WatsonCrick）确定）确定DNA双螺旋双螺旋结构，获结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。年诺贝尔生理、医学奖。 1955年，英国生物化学家桑格尔（年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结）确定牛胰岛素结构，获构，获1958年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。 1980年，桑格尔和吉尔伯特（年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定）设计出测定DNA序列序列得方法，获得方法，获1980年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。 1984年，化学奖，年，化学奖，Bruce Merrifield（美国），建立和发（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法。展蛋白质化学合成方法。 1993年 1、Rechard J.Roberts(美)等，发现断裂记因 化学奖2Karg B. Mallis(美)发明PCK方法。3Michaet Smith(加拿大)建立DNA合成用与定点诱变研究 1994年Alfred G. Giillman（美）等，发现G蛋白及基因在细胞内信号转导的作用。 1997年1 stanley B.prusiner(美)发现一中新型的致病因子感染性蛋白颗粒“pnion”（疯牛病） 生理医学奖 2 paul D.Boyer（美）等，说明ATP酶促成机制 化学奖3 Jens c. skon(丹麦)发现输送离子的Na+K+_ATP酶。1996年Petr c. Doherty（美）等，发现T细胞对病毒感染细胞的识别和MHC(主要组织相容性复合体)限制。 生理医学奖1998年ROLert F.furchgott（美国）等，发现NO是心血管系统的信号分子 生理医学奖四、四、 生物化学与二十一世纪生命科学展望生物化学与二十一世纪生命科学展望1、 生物化学是二十一世纪生命科学的带头生物化学是二十一世纪生命科学的带头学科。学科。学科热点： 基因组学 蛋白质组学 克隆（组织、器官、个体）2、 生物化学与农业生物化学与农业原始农业：采集与狩猎，游牧式传统农业：原始的种植业，畜牧业现代农业：化肥，农药；绿色革命（杂种优势），生物防治，分子育种，转基因植物分子农业（工厂化农业）：离开土地，细胞水平甚至是分子水平的生化加工业，。植物：光合作用 固定化细胞培养，叶绿体光合器。动物：细胞培养。3、 生物化学与环保生物化学与环保环境污染：环境污染：Pb，Gr，Hg环境监控：环境监控：生物传感（酶，细胞）和指示生物生物净化：金属硫蛋白等金属结合蛋白 4、 生物化学与轻工业生物化学与轻工业发酵工业：抗生素、氨基酸。食品工业饲料工业：酶，添加剂，香味剂，甜味剂制革与造纸工业：酶法处理生物电子学：DNA储存器。酶工程技术5、 生物化学与医药生物化学与医药生化药物：基因工程药物：蛋白质工程药物抗体工程药物：定向，低剂量海洋生物技术药物五、五、 生物化学的机遇与挑战生物化学的机遇与挑战 机遇：理论基础雄厚机遇：理论基础雄厚 核酸和蛋白质研究方法和研究手段的突核酸和蛋白质研究方法和研究手段的突破破挑战：许多重大的理论问题没有解决：挑战：许多重大的理论问题没有解决： 光合作用 生物能学 重大疾病的基因表达与调控机制六、应掌握内容六、应掌握内容1、经典的生物化学理论和知识、经典的生物化学理论和知识（1）生物大分子的结构、性质和功能：）生物大分子的结构、性质和功能：糖、脂、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素、抗生素。糖、脂、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素、抗生素。（2）物质代谢和能量的转化）物质代谢和能量的转化（3）遗传信息传递的化学基础）遗传信息传递的化学基础2、重要生化分离分析技术的原理和要点、重要生化分离分析技术的原理和要点七、七、 参考书籍参考书籍教材；杂志； 中国科学 科学通报 Annu. Rev. Biochem.练习题；网站； 生命科学（生物化学）