基礎(chǔ)生物化學(xué)緒論

基礎(chǔ)生物化學(xué)緒論個人簡歷：1985.09-1989.07：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系，大學(xué)畢業(yè)

1989.09-1992.07：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系，碩士

1996.12-2001.12：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系，博士

1999.07-2000.07：大連外國語學(xué)院，進(jìn)修日本語

2000.10-2001.10：日本東京大學(xué)農(nóng)學(xué)生命科學(xué)研究科，訪問學(xué)者

2005.11-2007.11：北海道農(nóng)業(yè)研究中心，日本學(xué)術(shù)振興會（JSPS)博士后研究員

2009.01-2009.04：日本北海道農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心,客座研究員研究方向：植物耐逆境（低溫、高溫、鋁毒）等種質(zhì)資源的篩選與評價。植物逆境信號傳導(dǎo)的分子機(jī)制。水稻細(xì)胞壁在耐逆性的作用機(jī)制。植物生理活性物質(zhì)的開發(fā)與應(yīng)用?？茖W(xué)研究：主持或參加課題6項。發(fā)表論文37篇，SCI論文4篇。主編專著3本。

謝國生的基本情況謝國生副教授于2005-2007年在日本北海道農(nóng)業(yè)研究中心進(jìn)行JSPS博士后研究期間，與實驗室同事的合影。左后二為其合作導(dǎo)師北海道大學(xué)今井亮三教授。謝國生副教授在日本北海道進(jìn)行JSPS博士后研究工作。第一章緒論（2學(xué)時）第一節(jié)生物化學(xué)的概念與研究內(nèi)容第二節(jié)生物化學(xué)的發(fā)展歷史、應(yīng)用與地位第三節(jié)本課程的內(nèi)容、要求和進(jìn)度安排本章重點內(nèi)容：生物化學(xué)的概念與發(fā)展歷史。第一節(jié)生物化學(xué)的概念與研究內(nèi)容一、生物化學(xué)的概念二、生命的物質(zhì)組成三、生物化學(xué)的研究內(nèi)容一.生物化學(xué)的概念運(yùn)用化學(xué)的原理和方法，研究生物體的物質(zhì)組成和生命過程中的化學(xué)變化，進(jìn)而深入揭示生命活動的化學(xué)本質(zhì)的一門科學(xué)。有“生命的化學(xué)”之稱。根據(jù)研究對象不同，可分為：植物生物化學(xué)動物(人)生物化學(xué)微生物生物化學(xué)和病毒生物化學(xué)。根據(jù)研究的目的不一樣，可分為：農(nóng)業(yè)生物化學(xué)工業(yè)生物化學(xué)醫(yī)用生物化學(xué)和藥物生物化學(xué)由C、H、O、N、P、S、Cl、Mg、Na、K等（占99%!)以及微量元素(1%)組成，基本分布在1-4周期（與月球上一樣！)。基本元素組成小分子，進(jìn)一步形成生命體的基本化學(xué)物質(zhì)，組成生命體。生命也是一種化合物！也服從普遍的化學(xué)基本規(guī)律。所以，我們可以按照化學(xué)的原理、利用化學(xué)的研究方法探索生命的本質(zhì)。二.生命的物質(zhì)組成

1.構(gòu)成生物的基本化學(xué)元素2.生命的物質(zhì)組成多酶復(fù)合體染色體生物膜

細(xì)胞器細(xì)胞組織器官

生物體（動物、植物、微生物）

蛋白質(zhì)核酸多糖脂類4種生物大分子寡肽

核苷

寡多糖

磷脂酸

4種中間生物分子

氨基酸（20種)

含N堿（5種）核糖（1種）葡萄糖（1種）脂肪酸（1種）甘油（1種）膽堿（1種）生物超分子基本生物分子

（30種）構(gòu)成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元—氨基酸20種基本氨基酸:12個極性+8個非極性氨基酸堿性氨基酸(3個)酸性氨基酸(2個)極性氨基酸(4個)特殊氨基酸(3個)疏水性氨基酸(8個)構(gòu)成核酸的結(jié)構(gòu)單元—核苷酸堿基（5個）核糖（1個）構(gòu)成多糖的結(jié)構(gòu)單元—單糖葡萄糖（1個）構(gòu)成脂類的結(jié)構(gòu)單元—磷脂酸甘油、脂肪酸和膽堿甘油（1個）、硬脂酸（1個）和膽堿（1個）1.靜態(tài)生物化學(xué)：研究生物有機(jī)體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能簡單元素構(gòu)成各種含碳有機(jī)化合物等生物小分子，組成基本生物分子，再合成生物大分子。研究生物大分子、基本生物分子和生物小分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能，稱為靜態(tài)生物化學(xué)。2.動態(tài)生物化學(xué)：研究生命現(xiàn)象的物質(zhì)代謝、能量代謝與代謝調(diào)節(jié)糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等大生物分子在體內(nèi)的分解、合成、轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)化過程中的能量轉(zhuǎn)換問題。稱為動態(tài)生物化學(xué)。三.生物化學(xué)的內(nèi)容三.生物化學(xué)的內(nèi)容3.研究生物體的信息代謝。核酸與蛋白質(zhì)合成與調(diào)節(jié)，是分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。4.運(yùn)用生物化學(xué)原理和方法，為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等服務(wù)，開拓富有經(jīng)濟(jì)價值的生物資源（酶制劑、藥品、食品添加劑、殺蟲劑……）。第二節(jié)生物化學(xué)的發(fā)展歷史、應(yīng)用與地位生物化學(xué)的發(fā)展歷史我國科學(xué)家在生物化學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)三.生物化學(xué)的應(yīng)用四.生物化學(xué)的學(xué)科地位一.生物化學(xué)的發(fā)展歷史1.靜態(tài)生物化學(xué)時期(1770-1903年)—準(zhǔn)備和醞釀階段。生命物質(zhì)的化學(xué)組成與理化性質(zhì)的描述。1775：Scheele生物體內(nèi)各組織的化學(xué)組成1785：Lavoisier動物的呼吸1828:Wohler在實驗室用化學(xué)方法將氰酸銨合成尿素1850:Bernard肝糖元轉(zhuǎn)變成血糖1864:Seyler血紅蛋白結(jié)晶1869:MiescherDNA的發(fā)現(xiàn)1897:Buchner從破醉的酵母細(xì)胞濾液仍能使糖發(fā)酵。開辟了離體方法進(jìn)行生化研究的道路，也是酶學(xué)研究的開始，這是近代生物化學(xué)產(chǎn)生的標(biāo)志和第一個里程碑。1903：Neuberg提出“生物化學(xué)”概念。營養(yǎng)學(xué):發(fā)現(xiàn)了人類必需氨基酸,必需脂肪酸和多種維生素。內(nèi)分泌學(xué):發(fā)現(xiàn)了多種激素。1926年，Sumner脲酶結(jié)晶。1937年:KrebsTCA循環(huán)。1940年：Embden，Meyerhof，Parnas闡明了EMP途徑。生物體內(nèi)主要物質(zhì)代謝途徑與調(diào)控機(jī)理的闡明是生物化學(xué)的第二個里程碑。1951年，Pauling&Corey研究了多肽的二級結(jié)構(gòu)。1960年，Micheali-Menten酶動力學(xué)。2.動態(tài)生物化學(xué)時期(1903年—1953年)

--建立與發(fā)展階段

重要分子的發(fā)現(xiàn)和物質(zhì)代謝途徑的確定。這是一個真正突飛猛進(jìn)的年代,4000多種雜志,生物化學(xué)占領(lǐng)先地位,50年代以來諾貝爾獎：生理醫(yī)學(xué):1/2;化學(xué)獎1/3都是生物化學(xué)領(lǐng)域，說明現(xiàn)代科學(xué)是生命科學(xué)占領(lǐng)先地位,研究成果每8年增加一倍。這些研究成果與研究方法的不斷創(chuàng)新有關(guān)(同位素、X-射線、電子顯微鏡、層析、電泳、超速離心以及全自動分析儀)。3.機(jī)能或分子生物化學(xué)時期(1953年以后)——現(xiàn)代生物化學(xué)時期。核酸與蛋白質(zhì)合成的遺傳關(guān)系、人為干預(yù)生命過程。以DNA分子結(jié)構(gòu)認(rèn)識為標(biāo)志。1953年，Watson&CrickDNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1961年，Jacob&Monod,操縱子學(xué)說1973年，Berg,Boyer&Cohen創(chuàng)建了DNA克隆技術(shù)1985年，Saiki發(fā)明了PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）1990-2003年，基因組測序?，F(xiàn)代生物化學(xué)（分子生物學(xué)）的標(biāo)志性事件(1)深入發(fā)展階段(1953-2000年):

——分子生物學(xué)時期DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立遺傳信息傳遞的中心法則的建立基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理的研究單克隆抗體及基因工程抗體的研制細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理的研究DNA重組技術(shù)的興起人類基因組研究1997年Wilmut體細(xì)胞克隆羊（Dolly）克隆羊的基本策略體細(xì)胞（芬蘭母羊的乳腺細(xì)胞核）

未受精卵細(xì)胞（蘇格蘭黑面母羊）取核去核顯微注射“授精卵”代理母親移植克隆羊：多莉如何克隆大熊貓？多莉羊2003年TransgenicTobaccoTransgenicTomatoBar-TransgenicHerbicideResistantRice

轉(zhuǎn)基因海帶轉(zhuǎn)胃安素番茄轉(zhuǎn)MT黃瓜高鋅西洋番茄轉(zhuǎn)蝦青素胡蘿卜痢疾疫苗土豆高鐵青椒（2）.黃金時期（2000年-）:

生物化學(xué)的展望：后基因組時代新的學(xué)科不斷涌現(xiàn)，發(fā)展前景廣闊：結(jié)構(gòu)基因組學(xué)，功能基因組學(xué)，蛋白組學(xué)，轉(zhuǎn)錄組學(xué)，糖組學(xué)，脂組學(xué)，代謝組學(xué)?；蛐酒夹g(shù)2D-PAGEPROTEAN1°:60gsle,20kV-hr2°:8.6x6.8cm,40min944spots1°:100gsle,50kV-hr2°:13.3x8.7cm,1hr1,287spots1°:150gsle,80kV-hr2°:18.3x19.3cm,5.5hr1,724spots二、我國科學(xué)家在生物化學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)早期的生產(chǎn)實踐1936年，吳憲提出了蛋白質(zhì)變性的學(xué)說。1965年，人工合成具有生物活性的結(jié)晶胰島素。1981年，人工合成酵母丙氨酰tRNA。參與了人類基因組計劃（1%）首次完成了水稻基因組草圖的繪制。生化知識的應(yīng)用解釋各種生命現(xiàn)象和生物生產(chǎn)過程的機(jī)理和本質(zhì)。生化技術(shù)的應(yīng)用生物產(chǎn)品生產(chǎn)、制備、提取、加工等。生化產(chǎn)品的應(yīng)用培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高抗的轉(zhuǎn)基因動植物新品種。生產(chǎn)特殊的化學(xué)物質(zhì)，新型的藥物設(shè)計、疫苗和診斷盒、抗藥性克服、光合特性改進(jìn)、生物固N(yùn)、污染防治和沙漠治理、石油利用等等。讓生命活動向?qū)θ祟愑欣姆较蜻M(jìn)行！三、生物化學(xué)的應(yīng)用四、生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)是介于生物學(xué)與化學(xué)的一門邊緣學(xué)科，與生物學(xué)的許多分支學(xué)科有密切的關(guān)系?；A(chǔ)科學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)應(yīng)用科學(xué)生物化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)生物技術(shù)[工程]生物化工核酸化學(xué)…糖工程、蛋白質(zhì)工程、基因工程代謝與調(diào)控生理學(xué)…...組織水平分子生物學(xué)分子遺傳學(xué)分子生理學(xué)分子水平（細(xì)胞器）第三節(jié)本課程的內(nèi)容、要求和進(jìn)度安排一、課程學(xué)時安排二、教學(xué)的方法三、學(xué)習(xí)的方法四、考試方法一、課程學(xué)時安排第1章緒論（2學(xué)時）第2章核酸的結(jié)構(gòu)與功能（8學(xué)時）第3章蛋白質(zhì)化學(xué)（10學(xué)時）第4章酶（8學(xué)時）第5章糖類化學(xué)及其代謝（10學(xué)時）第6章生物氧化與氧化磷酸化（6學(xué)時）第7章脂類化學(xué)及其代謝（4學(xué)時）第8章蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝（4學(xué)時）第9章核酸的酶促降解及核苷酸的代謝（2學(xué)時）第10章核酸的生物合成（8學(xué)時）第11章蛋白質(zhì)的生物合成（6學(xué)時）第12章細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)和基因表達(dá)調(diào)控（4學(xué)時）講授：理論課72學(xué)時。內(nèi)容體系：講授每章的要點、重點、難點。講述本人自己的理解、觀點、學(xué)習(xí)方法。每章的思考題、小結(jié)。機(jī)動學(xué)時（2學(xué)時）：討論感興趣的生化問題二、教學(xué)的方法特點：內(nèi)容多，名詞/術(shù)語生疏，英文多、結(jié)構(gòu)式多。學(xué)習(xí)的要求與方法：課前預(yù)習(xí)課堂上作好筆記：

重點內(nèi)容和知識點、多記代號，主要內(nèi)容在課堂解決。課后復(fù)習(xí)：多理解、多總結(jié)、多練習(xí)。注意“三基”知識的系統(tǒng)性、聯(lián)系性、靈活運(yùn)用。習(xí)題集：網(wǎng)站上的