1、生物化学(biochemistry)南方医科大学基因工程研究所南方医科大学基因工程研究所生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室朱利娜朱利娜1.绪论2.WWWWWhats the biochemistry?What will we learn from biochemistry?How should we learn biochemistry?Why should we learn biochemistry?3.4.5.Whats the biochemistry?生物化学是研究生物化学是研究生物体生物体的的化学化学组成成与与生命活生命活动过程中程中化学化学变化化的一的一门学科,并
2、学科,并从分子水平探从分子水平探讨生命生命现象的本象的本质,因此,因此生生物化学也是物化学也是生命的化学生命的化学。研究研究核酸、蛋白核酸、蛋白质等生物大分子等生物大分子的的结构、功能以及基因构、功能以及基因结构、表达与构、表达与调控的内控的内容称容称为分子生物学分子生物学(molecular biology)。6.生物化学是生物化学是实验科学,生物化学的一切科学,生物化学的一切成果均建立在成果均建立在严谨的科学的科学实验基基础之上。之上。生物化学技生物化学技术不是不是单纯的化学技的化学技术,而是,而是融入了生物学、物理学、免疫学、微生物学、融入了生物学、物理学、免疫学、微生物学、药理学等知理
3、学等知识与技与技术,作,作为自己的研究手段。自己的研究手段。7.生生物物体体的的构构成成8.生物化学发展简史 生物化学是在物理、化学、生物学、医学生物化学是在物理、化学、生物学、医学有了一定有了一定发展才出展才出现的。的。(1)初期:)初期:18世世纪中叶中叶20世世纪初初 静静态生物化学,生物化学,主要研究生物体的化学主要研究生物体的化学主要研究生物体的化学主要研究生物体的化学 组成、成、结构、生理功能构、生理功能(2)成)成长:20世世纪初初20世世纪50年代年代 动态生物化学,研究生物体内物生物化学,研究生物体内物质的的 转变即新即新陈代代谢(3)发展:展:1953年至今年至今 分子生物
4、学分子生物学时代,研究生命活代,研究生命活动的本的本质9.生化重要生化重要发现大事年表大事年表:1773:发现尿素尿素1779:从橄:从橄榄法中提出甘油法中提出甘油1780:指出呼吸即氧化作用:指出呼吸即氧化作用1810:指出:指出发酵的重反酵的重反应1836:明确催化:明确催化剂的概念的概念1847:完成淀粉:完成淀粉酶的分解作用,将淀粉的分解作用,将淀粉变成麦芽糖成麦芽糖1857:提出:提出发酵的酵的“活力活力论”1862:指出淀粉:指出淀粉为光合作用的光合作用的产物物1869:发现核酸核酸1886:发现“组织血血红素素”,后来叫它,后来叫它为细胞色素胞色素1890:结晶出第一个蛋白晶出第
5、一个蛋白质:卵白蛋白:卵白蛋白1897:完成无:完成无细胞胞发酵作用酵作用10.1902:表明蛋白:表明蛋白质为多多肽链1903:分离出第一个激素:分离出第一个激素:肾上腺素上腺素 Neuburg首次提出首次提出“生物化学生物化学”这一名一名词1905:明确:明确“激素激素”一一词1911:明确:明确“维生素生素”一一词1912:指出生物氧化:指出生物氧化为脱脱氢作用作用1913:提出:提出酶动力学理力学理论1914:指出生物氧化由:指出生物氧化由铁激活氧而来激活氧而来1926:分离出第一个:分离出第一个维生素生素:维生素生素B1;结晶出第一个晶出第一个酶:脲酶1929:发现ATP;鉴定出定出
6、“呼吸呼吸酶类”为血血红素化合物素化合物1929-1934:分离出四种:分离出四种类固醇激素固醇激素1932:发现鸟氨酸循氨酸循环1935:分离出第一个:分离出第一个结晶病毒:烟草花叶病毒晶病毒:烟草花叶病毒1936:指出:指出维生素生素为辅酶的的组成成分成成分1937:将:将柠檬酸循檬酸循环模式化模式化1938:发现转氨基作用氨基作用1939:发现氧化磷酸化作用氧化磷酸化作用11.1941:认为ATP的主要作用在于它是的主要作用在于它是“高能化合物高能化合物”1944:酶的的遗传;DNA是是细菌的菌的转化因子化因子1951:阐明活性乙酸明活性乙酸1952:提出蛋白:提出蛋白质的螺旋模型的螺旋
7、模型1953:阐明胰明胰岛素的素的结构;构;提出提出DNA的双螺旋模型的双螺旋模型1958:阐明明纯病毒核酸的感染性;病毒核酸的感染性;证实DNA的半保留复制模式的半保留复制模式;提出分子提出分子遗传的中心法的中心法则1959:在激素作用中,:在激素作用中,发现cAMP是是“第二信使第二信使”1960:呼吸:呼吸链磷酸化作用的化学渗透学磷酸化作用的化学渗透学说;阐明蛋白明蛋白质的第一个三的第一个三维结构构1961:提出操:提出操纵子学子学说;将将遗传密密码解解译出来出来;提出化学渗透偶提出化学渗透偶联假假说1963:指出:指出酶的的变构抑制作用构抑制作用1965:第一次:第一次阐明核酸明核酸顺
8、序;序;阐明明酶(溶菌(溶菌酶)的空)的空间模型模型 首次人工合成牛胰首次人工合成牛胰岛素素12.1968-1970:发现限制性内切限制性内切酶1970:发现逆逆转录酶,对中心法中心法则提出重要修正和提出重要修正和补充充1971:创建重建重组DNA技技术1973:首次基因重:首次基因重组成功成功1977:发现DNA中的内含子中的内含子1982:提出核:提出核酶的概念的概念1985:发明明PCR技技术1990:提出人:提出人类基因基因组计划划(Human Genome Project,HGP)1993:提出断裂基因的概念:提出断裂基因的概念1996:克隆羊多莉:克隆羊多莉诞生生2000:人:人类
9、基因基因组草草图测序完成序完成2003:人:人类基因基因组序列序列图绘制成功,人制成功,人类基因基因组计划的划的 所有目所有目标实现2004:成功克隆出人:成功克隆出人类早期成熟胚胎,并从中提取出早期成熟胚胎,并从中提取出 胚胎干胚胎干细胞胞13.人人类基因基因组计划划14.克隆技克隆技术15.生物化学在一百多年中生物化学在一百多年中飞速速发展,在展,在较短短年代里集中着大量科学年代里集中着大量科学发现。其中很多都称得。其中很多都称得上是人上是人类认识自然界的里程碑,具有划自然界的里程碑,具有划时代的代的意意义,有相当数量的科学家因此,有相当数量的科学家因此获得得Nobel Prize16.1
10、7.18.1953年提出年提出DNA分子的双螺旋分子的双螺旋结构模型构模型1962年共年共获诺贝尔生理学或医学生理学或医学奖。詹姆斯詹姆斯沃森沃森(James D.Watson)弗朗西斯弗朗西斯克里克克里克(Francis H.Crick)19.20.1969-1972,在核酸限制在核酸限制酶的分离与的分离与应用方面做出突出用方面做出突出贡献献1978年共年共获诺贝尔生理学或医学生理学或医学奖 Hamilton O.Smith Daniel Nathans Werner Arber 21.1972年年创建人工建人工重重组DNA技技术1980年年获诺贝尔化学化学奖Paul Berg22.23.K
11、ary B.Mullis1985年年发明了明了聚合聚合酶链反反应(PCR)技)技术1993年年获诺贝尔化学化学奖24.Aaron Ciechanover Avram Hershko Irwin Rose“for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation”The Nobel Prize in Chemistry 200425.“for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of
12、 embryonic stem cells”The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007 Mario R.Capecchi Sir Martin J.Evans Oliver Smithies 26.Elizabeth H.Blackburn Carol W.Greider Jack W.Szostak for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase“The Nobel Prize in Physiology or
13、Medicine 200927.Venkatraman RamakrishnanThomas A.SteitzAda E.Yonathfor studies of the structure and function of the ribosome“The Nobel Prize in Chemistry 200928.我国对生物化学发展的贡献1.古代:古代:v 公元前公元前23世世纪,我国人民已能造酒。,我国人民已能造酒。v 公元前公元前12世世纪以前,已能制以前,已能制饴,在,在这同同时,还能将酒能将酒发酵成醋酵成醋v黄帝内黄帝内经素素问的的“藏气法藏气法时论”篇篇记载有有“五五谷谷为养,
14、五畜养,五畜为益,五果益,五果为助,五菜助,五菜为充充”v 公元公元4世世纪,葛洪著,葛洪著肘后百一方肘后百一方中中载有用海藻酒有用海藻酒治治疗瘿病的方法病的方法 v 公元公元5世世纪对缺乏缺乏维生素生素B1引起的脚气病已有引起的脚气病已有记载;v 孙思邈(公元思邈(公元581682年)年)v 明代李明代李时珍(公元珍(公元15221596年)撰著年)撰著本草本草纲目目 29.2.现代代 我国近代生物化学家吴我国近代生物化学家吴宪首首创了血了血滤液的制液的制备和血和血糖糖测定法,提出了蛋白定法,提出了蛋白质的的变性学性学说;1965年我国首先人工合成了具有生物活性的胰年我国首先人工合成了具有生
15、物活性的胰岛素,素,后来又合成了酵母丙氨后来又合成了酵母丙氨酰tRNA;2000年我国出色地完成了人年我国出色地完成了人类基因基因组计划中划中1%的的测序工作;序工作;2002年,我国又率先完成了水稻的基因年,我国又率先完成了水稻的基因组精精细图,为水稻的育种和防病奠定基因基水稻的育种和防病奠定基因基础。30.我国生物化学的开拓者吴吴宪教授蛋白蛋白质研究研究领域内国域内国际上最具有上最具有权威性威性的的综述性述性丛书Advances in Protein Chemistry第第47卷(卷(1995年)年)发表了美表了美国哈佛大学教授、蛋白国哈佛大学教授、蛋白质研究的老前研究的老前辈J.T.Ed
16、dsall的文章的文章“吴吴宪与第一个蛋白与第一个蛋白质变性理性理论(1931)Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”,对吴吴宪教授的学教授的学术成就成就给予了极高的予了极高的评价。价。该卷卷还重新重新刊登了吴刊登了吴宪教授六十四年前关于蛋白教授六十四年前关于蛋白质变性的性的论文。一篇在文。一篇在1931年年发表的表的论文文居然在居然在1995年仍然年仍然值得在第一流的得在第一流的丛书上重新全文刊登,不能不上重新全文刊登,不能不说是国是国际科学科学界的一件极界的一件极为罕罕见的大事。的大事。31.What wil
17、l we learn from biochemistry?生物分子的生物分子的结构与功能构与功能 静静态生物化学生物化学物物质代代谢及其及其调节 动态生物化学生物化学基因信息基因信息传递与与调控控机能生物化学机能生物化学 研究各研究各组织器官的器官的结构与功能及其代构与功能及其代谢生物化学生物化学实验 32.Why should we learn the biochemistry?生物化学是重要的医学生物化学是重要的医学专业基基础课生物化学与生物化学与临床医学的关系床医学的关系为临床疾病的床疾病的诊断、治断、治疗和和预后提供后提供检测方法和方法和客客观指指标协助助查找某些疾病的病因找某些疾病的
18、病因为某些疾病的治某些疾病的治疗提供提供药物物协助助阐明某些明某些药物的作用机理物的作用机理分子生物学技分子生物学技术的的发展展为某些疾病(特某些疾病(特别是是遗传性疾病)的性疾病)的诊断和治断和治疗奠定了基奠定了基础33.生物化学的生物化学的发展已使人展已使人们能能对生理学、生理学、药理学、病理学、微生物学、免疫学、理学、病理学、微生物学、免疫学、遗传学,以及学,以及临床各学科的床各学科的认识深入到分子水平。深入到分子水平。生物化学,尤其是其中的分子生物学已生物化学,尤其是其中的分子生物学已经成成为生命科学与医学的生命科学与医学的“共同共同语言言”,融,融合入生物化学与分子生物学的各合入生物
19、化学与分子生物学的各项技技术已成已成为生命科学与医学研究的生命科学与医学研究的“通用技通用技术”。34.How should we learn biochemistry?思想上做好:“两变”变:苦学、怕学为乐学、好学 变:要我学为我要学 35.How should we learn biochemistry?方法上抓住:四个环节 即:预习有机化学基础 听讲跟着老师思路,化被动为主动 复习学而时习之,不亦悦乎 总结提炼与浓缩万能方法:以万能方法:以记忆为主,主,在在记忆的基的基础上上加以理解加以理解36.How should we learn biochemistry?策略上记住:四句话 记住轮
20、廓 掌握重点 纵横联系 重视实验37.How should we learn biochemistry?v理理论与与实验的的联系系v书本与本与实际的的联系系v基基础与与临床床的的联系系v静静态生化与生化与动态生化生化间的的联系系v代代谢前因与代前因与代谢后果后果间的的联系系v主主线框架与分支框架与分支细节间的的联系系38.课程安排章章 节内内 容容学学 时 第四章第四章蛋白蛋白质化学化学6第五章第五章核酸化学核酸化学4第六章第六章酶4第三章第三章维生素生素2第七章第七章激素及其作用机制激素及其作用机制2第九章第九章糖代糖代谢6第八章第八章生物氧化生物氧化4第十章第十章脂脂类代代谢6第十一章第十
21、一章蛋白蛋白质的分解代的分解代谢4第十二章第十二章核酸与核苷酸代核酸与核苷酸代谢2第十三章第十三章代代谢调控控439.课程安排章章 节内内 容容学学时 第十四章第十四章 DNA的复制与修复的复制与修复4第十五章第十五章 转录与基因表达与基因表达调控控4第十六章第十六章 蛋白蛋白质的生物合成的生物合成4第十七章第十七章 药物在体内的物在体内的转运和代运和代谢转化化2第十八章第十八章 生物生物药物物2第十九章第十九章 药物研究的生物化学基物研究的生物化学基础2实验一一Lowrys法法测定蛋白定蛋白质含量含量4实验二二氨基酸薄氨基酸薄层层析析4实验三三血脂血脂测定定4实验四四SDS-PAGE4考考试240.后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用41.主要经营:网络软件设计、图文设计制作、发布广告等公司秉着以优质的服务对待每一位客户,做到让客户满意!42.致力于数据挖掘,合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面,打造全网一站式需求43.感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field44.