生物化學(xué)導(dǎo)論緒論課件

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基礎(chǔ)生物化學(xué)

黃卓列朱利泉主編中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社參考書(shū)目參考書(shū)目：基礎(chǔ)生物化學(xué)第二版主編吳顯榮中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社生物化學(xué)主編沈同王鏡巖高等教育出版社出版電子教案：實(shí)驗(yàn)及答疑地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)大樓六樓東側(cè)生化教研室電話：

課程學(xué)時(shí)安排（54）第一章生物化學(xué)導(dǎo)論2第二章蛋白質(zhì)化學(xué)6第三章核酸的結(jié)構(gòu)與功能6第四章酶6第五章維生素與輔酶53第六章糖類(lèi)化合物代謝7第七章生物氧化和氧化磷酸化3第八章脂類(lèi)代謝3第九章蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝3第十章核酸的酶促降解及核苷酸代謝3第十一章核酸的生物合成3第十二章蛋白質(zhì)的生物合成3第十三章代謝調(diào)控3第十四章DNA重組技術(shù)的基本原理

3生命大分子生物代謝能量的產(chǎn)生和儲(chǔ)藏及大分子前體的生物合成遺傳信息的存儲(chǔ)傳遞和表達(dá)

主要內(nèi)容:介紹生物化學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容、學(xué)科發(fā)展歷史和前景及其與其它科學(xué)的關(guān)系。對(duì)本課程的內(nèi)容、進(jìn)度和要求作具體安排。返回第一章生物化學(xué)導(dǎo)論（緒論）化學(xué)生物學(xué)生物化學(xué)Biochemistry生物化學(xué)－－－生命的化學(xué)－－－一門(mén)邊緣學(xué)科生物化學(xué)的研究范圍大致可包括下列幾個(gè)方面：1、生物體是由哪些物質(zhì)組成的？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何？1903年提出Biochemistry，生物化學(xué)才成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，在此之前，分別由有機(jī)化學(xué)和生理學(xué)分別研究。靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)二十年代以前）生物體的化學(xué)組成自然界所有的生命物體都由三類(lèi)物質(zhì)組成水、無(wú)機(jī)離子和生物分子生物分子/BiologicalMolecules生物分子是生物體和生命現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能基礎(chǔ)，是生物化學(xué)研究的基本對(duì)象。生物分子的主要類(lèi)型包括：Saccharide(糖)、lipids(脂)、NucleicAcids(核酸)、protein(蛋白質(zhì))維生素、輔酶、激素、核苷酸和氨基酸等。生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白質(zhì)四類(lèi)物質(zhì)，分子量一般都很大，所以又稱(chēng)為生物大分子。2、這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生什么變化？是怎樣變化的？變化過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)變的？也就是說(shuō)這些物質(zhì)在生物體內(nèi)是怎樣進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝的?新陳代謝同化作用assimilation環(huán)境生物小分子吸能反應(yīng)異化作用dissimilation環(huán)境小分子分解代謝體內(nèi)生物大分子放能反應(yīng)合成代謝大分子機(jī)體能量代謝物質(zhì)代謝動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)前半葉）3、這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、代謝和生物功能及復(fù)雜的生命現(xiàn)象（如生長(zhǎng)、生殖、遺傳、運(yùn)動(dòng)等）之間有什么關(guān)系？復(fù)雜的生命現(xiàn)象是如何有條不紊進(jìn)行？是受到怎么樣的精確調(diào)控的？

物質(zhì)代謝是如何相互聯(lián)系的?機(jī)能生物化學(xué)及分子生物學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)五十年代以后）分子生物學(xué)概念及研究?jī)?nèi)容廣義:研究蛋白質(zhì)及核酸等生物大分子結(jié)構(gòu)、構(gòu)象和功能，也就是從分子水平闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律和本質(zhì)的科學(xué)。

狹義:偏重于核酸(或基因)的分子生物學(xué)，主要研究基因或DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)節(jié)控制等過(guò)程，也涉及這些過(guò)程中有關(guān)的蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)與功能的研究。生命的特征具有復(fù)制的能力具有催化的能力具有突變的能力新陳代謝由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對(duì)外界產(chǎn)生反應(yīng)的能力。生命的基本單位：細(xì)胞生命體必要的要素：1所有的獨(dú)立的生命體都有一個(gè)界面與外界分隔；在地球的生命體中這個(gè)界面就是生物膜原核生物的簡(jiǎn)單質(zhì)膜和真核生物的內(nèi)膜系統(tǒng)都是由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成膜在生物體中的重要作用膜的研究膜生化生命是物質(zhì)的實(shí)體！DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年，Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。細(xì)胞中的DNA分子幾乎都是由兩條多聚脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)就是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤(pán)繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。劃時(shí)代的里程碑，現(xiàn)代生物科學(xué)的奠基石。3所有的獨(dú)立的生命體都有蛋白質(zhì)的合成系統(tǒng)：蛋白質(zhì)是生物體生物功能的執(zhí)行者。沒(méi)有蛋白質(zhì)也就沒(méi)有生命4所有的的生命體都有能量的獲得方式（系統(tǒng)）研究領(lǐng)域的細(xì)化動(dòng)物生化（zoic~）、植物生化（botanic~）、微生物生化（microbial~）、普通生化（general~）進(jìn)化生化（Evolutional~）或比較生化（Comparative~）生理化學(xué)（physiological~）醫(yī)學(xué)生化（medicinal~）、農(nóng)業(yè)生化（agricultural~）、工業(yè)生化（industrial~）、Cellular~細(xì)胞生物化學(xué)、Functional~機(jī)能生化,功能生化、Marine~海洋生物化學(xué)、Molecular~分子生物化學(xué)、Radiation~輻射生物化學(xué)。Return生物化學(xué)與有關(guān)科學(xué)的關(guān)系包含、交叉、基礎(chǔ)、延伸化學(xué)（chemistry）生理學(xué)(physiology)遺傳學(xué)(genetics)生態(tài)學(xué)(ecology)細(xì)胞生物學(xué)(cytobiology)微生物學(xué)(microbiology)分類(lèi)學(xué)(taxolgy)Return

其它物理學(xué)、數(shù)學(xué)及信息學(xué)等學(xué)科在現(xiàn)代的生物化學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用RootsofBiochemistryWohler'ssynthesisofureaBuchners'fermentationofsugarfromyeastextractsSumner'scrystallizationofureaseWatsonandCrick'sstructureofDNA1835JonsBerzeliuswritesapaperonchemicalcatalysis,usesamylaseasanexample.1859CharlesDarwinpublishesOntheOriginofSpecies.1860LouisPasteurrecognizesthatfermationwascatalyzedbyenzymes,buthebelievestheyarepartofthe"essence"ofyeast.1865GregorMendelpublisheshistheoryofgenetics.1869FredrickmeischerdiscoverseDNAincellnuclei.1897EduardandHansBuchnerextractsmaterielfomyeastthatcatalyzestheconversionofglucosetoalcohol.1900GregorMendel'sworkongeneticsisrediscovered.1914FritzLipmannelucidatestheroleofATPinenergymetabolism.1926JamesSumnerobtainscrystallinejackbeanureaseanddemostratesthatitisaprotein.1926ThomasHuntMorganwritesTheTheoryoftheGene.1934ArnoldBeckmandevelopesthefirstpHmeter.1937HansKrebsdiscoversthecitricacidcycle(TCAcycle).1941GeorgeBeadle&Edwardtatumproposetheone-gene,one-enzymehypothesis.1944OswaldAvery,ColinMacLeod,andMaclynMcCarthyusechemicalmethodstoestablishthatDNAisthegeneticmaterial.1950EdwinChargaffpublishesobservationthatA=T,G=C(Chargaff'srules).1952LinusPaulingandRobertCoreyproposethea-helixandtheb-pleatedsheetstructuresforproteins.1952AlfredHersheyandMarthaChaseprovideadditionalsupportforDNAasgeneticmaterial.

1953JamesWatsonandFrancesCrickputforththedoublehelixmodelDNA.1953FredrickSangerdeterminesthefirstaminoacidsequenceofaprotein(insulin).1956EarlSutherlandisolatescyclicAMP.1957MatthewMeselsonandFranklinStahlcarryoutexperimenttodemonstratesemiconservativeDNAreplication.1960JohnKendrewandMaxPertuzobtainthefirstthreedimensionalstructureofproteins(hemoglobinandmyoglobin).1960JeraldHuritzandSamuelWeissdiscoverRNApolymerase.1961FrancoisJacobandJaquesMonodpropoundtheoperonmodelofgenecontrol.1963Allostericmodelforinhibitionofenzymes(Jean-pierrreChanguex,F.jacob,andJ.Monod).1964Acrylamidegelelectrophoresisofproteinsisdeveloped.1965MarshalNirenberg,H.GobindKhorana,andseveroOchoacompletetheelucidationofthegeneticcode.19653-Dmodeloffirstenzyme(lysozymebyDavidPhillips.1965RobertHolleydeterminesthestructureofatransfer-RNA.1965JeromeVinograddiscoverssuperhelicaltwisting.1968MarkPtashneandWalterGilbertidentifythefirstrepressorgenes.1969PaulaDeLuciaandJohnCairnsisolateamutantofE.colicalledpolA1.1969Firstsynthesisofanenzyme(ribonuclease).1970HamiltonSmithdiscoversrestrictionendonucleases.1970HowardteminandDavidBaltimorediscoverreversetranscriptase.1973StanleyCohenandHerbertBoyerpreparerecombinantDNA.1974Sung-HouKim,ducethefirstX-raystructureoftransferRNA.1977CesarMilsteindiscovershowtoproducemonoclonalantibodies.1977AllanMaxamandWaltergibertdevelopachemistryforsequencingDNA.1977FredrickSanger,S.NicklenandA.R.CoulsondevelopachemistryforsequencingDNA.1977PhillipSharpandRichardRobertsdiscoverintons(interveningsequences).1982Firstx-raystructureofamembraneproteinReturn生物化學(xué)的應(yīng)用簡(jiǎn)介1.作為其它生命科學(xué)的理論基礎(chǔ)對(duì)各種生命現(xiàn)象和生物生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行機(jī)理和本質(zhì)解釋2.作為方法與工具直接應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程生物產(chǎn)品生產(chǎn)制備提取加工等3生物操作技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造和改造生物生物化學(xué)的最終目的是了解、控制生命過(guò)程，為人類(lèi)的健康與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

TheUsesofBiochemistry:

Agriculture

Medicine

Nutrition

ClinicalChemistry

Pharmacology

Toxicology

IndustryA.戰(zhàn)勝生理疾病疾病的診斷與病理分析、新藥物的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、各類(lèi)保健品開(kāi)發(fā)、基因療法、器官克隆等臨床生化診斷：血糖濃度→糖尿病，血清酸性磷酸酶→前列腺癌，堿性磷酸酶→骨癌…治療：口服胃蛋白酶、胰蛋白酶