生化緒論課件

1、生物化學,生物科學與工程學院,劉悅萍 電話辦公室：生物樓-303,課程簡介,課堂教學 72 學時： 王鏡巖 朱圣庚 生物化學教程 高等教育出版社 2008 實驗教學60學時： 生命科學實驗技術 北京大學出版社 2006課程中間+小學期,課程考核,閉卷考試：30% （期中）+ 40%（期末） 平時成績：15% (考勤+提問+作業(yè)) 互動教學：15% 課程論文 + PPT講授(小組匯報),緒 論,一、生物化學的概念、研究對象和內(nèi)容 二、生物化學的發(fā)展簡史 三、生物化學與其他學科的關系 四、生物化學的應用和發(fā)展前景 五、生物化學的學習方法,一、生物化學的概念、 研究對象和內(nèi)

2、容,概念,生物化學可以認為是生命的化學，它是研究動、植物、微生物和人體的化學組成和各種化學物質(zhì)，尤其是蛋白質(zhì)、核酸、酶、淀粉（糖）和脂肪等大分子的化學性質(zhì)、生物活性、分析與制備方法以及生命過程的化學變化的一門科學。,What is biochemistry?,Biochemistry is the study of the chemical compositions and chemical reactions of life.,Biochemistry is a science of chemical nature of life.,生命體,研究對象,噬菌體,動物病毒,植物病毒,此處需要設計

3、一個學生預習的環(huán)節(jié)，讓學生看書總結本書的主要的研究內(nèi)容,(一）生物體的組成物質(zhì)（靜態(tài)生物化學） 重點是蛋白質(zhì) 、酶、核酸、糖類和脂類的結構和功能，生物膜和激素只作一般性介紹。,研究內(nèi)容,（二）物質(zhì)和能量代謝（動態(tài)生物化學）： 包括1728章，重點是糖類和脂類的代謝、氨基酸和核苷酸的分解和合成代謝，及物質(zhì)代謝和能量代謝的關系，第27章生物固氮只作概要介紹，第21章光合磷酸化只作簡短概述，由同學自己閱讀，植物生理學詳細講述。,肉毒堿,“吊瓶班”,課程小論文1,保健品之我見 要求如下： 內(nèi)容：明確闡述自己的觀點，詮釋自己觀點的依據(jù)， 格式：學術論文 字數(shù)：不限 提交：2016年10月10日零點前提交

4、至站內(nèi)課程平臺,1點1線或1點2線:410個 1點3線:71個 1點4線:20個 1點5線:11個 1點6線或6線以上:8個 1點1線在1個途徑的末端; 1點2線在1個途徑的中間; 1點3線參與2個途徑; 其余類推.,（三）信息分子的生物合成（機能生物化學）：29-35章，講述狹義分子生物學的基本內(nèi)容，為現(xiàn)代生命科學最活躍的領域，35章的內(nèi)容做簡單的介紹。,龍生龍，鳳生鳳，耗子生兒會打洞”,“龍生九子九子各不同”,從前體信使RNA到成熟的信使RNA轉(zhuǎn)變的剪接過程中，剪接體是如何工作的，以及剪接體到底長什么樣?,施一公團隊,問學生這部分內(nèi)容你認為最有意思或你最感興趣的是那部分內(nèi)容，或者你認為重點

5、的內(nèi)容是什么？,二、生物化學的發(fā)展簡史,諾貝爾獎 (Nobel Prize) 創(chuàng)立于1901年，它是根據(jù)瑞典化學家諾貝爾的遺囑及其部分遺產(chǎn)作為基金創(chuàng)立的。 主要獎項包括：生理學或醫(yī)學獎、物理學獎、化學獎、和平獎和經(jīng)濟學獎。,諾貝爾獎,(NobelPrize),創(chuàng)立于,1901,年，它是根據(jù)瑞典化學家諾貝爾的遺囑及其部分遺產(chǎn),作為基金創(chuàng)立的。,主要獎項包括：,生理學或醫(yī)學獎、,物理學獎、,化學獎、,和平獎和經(jīng)濟學獎。,生物化學發(fā)展描述的是有機生物化學發(fā)展時期（17701903）。這個時期的生物化學更多地依附于有機化學，大量工作是圍繞著生命的存在方式“蛋白質(zhì)”進行的。 1903年，有人首先使用“b

6、iochemistry”這個單詞,它反映了作為獨立學科的生物化學的誕生。,酶、維生素、激素 19世紀末、20世紀初，生物化學領域三大發(fā)現(xiàn)。,1953年，Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型 1958年，Crick提出“中心法則”； Sanger測定胰島素分子結構 1960年代，Arber等發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶 1961年，Jacob和Monod提出“操縱子學說” 1966年，Nirenberg和Khorana破譯遺傳密碼,20世紀50年代后生物化學標志性成就,20世紀50年代后生物化學標志性成就,1970年代，Termin和Baltimore發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶；Berg等成功進行了DNA體外

7、重組；Coben建立分子克隆體系 1980年， Sanger 確定DNA序列測定方法 1985年，Mulis建立聚合酶鏈式反應(PCR)技術 1995年，F(xiàn)ire和Mello闡明RNA干擾(RNAi)機制 1997年，第一只克隆羊誕生 2000年，人類基因組計劃完成,“for his discovery that enzymes can be crystallized”（結晶）,for their preparation of enzymes and virus proteins in a pure form,James Batcheller Sumner,John Howard Northr

8、op,Wendell Meredith Stanley,Cornell University,1887 - 1955,The Nobel Prize in Chemistry 1946,James Batcheller Sumner,The Nobel Prize in Chemistry 1958,“for his work on the structure of proteins, especially that of insulin”（闡明了蛋白質(zhì)特別是胰島素的結構）,Frederick Sanger,Cambridge University,Beadle比德爾( 1903-，美國生物學

9、家、教育家，曾獲1958年諾貝爾生理學-醫(yī)學獎),Tatum泰特姆( 1909-，美國生物化學家，曾獲1958年諾貝爾生理學-醫(yī)學獎),One gene-one enzyme,Francis Crick (37y),1951,重要里程碑 DNA雙螺旋 （1953年4月25日）,James Watson (25y),丹麥 哥本哈根,劍橋大學 Cavendish Lab.,Watson沃森( 1928-, 美國生物學家,Crick克里克( 1916-, 英國生物物理學家,Wilkins威爾金斯( 1916-, 新西蘭的英國生物物理學家,2003年4月25日定為國際DNA日,TheEaglePub,

10、1965.Jacob and Monod,For works: 操縱子（operon）,Monod 莫諾( 1910-1976, 法國生物化學家, 曾獲1965年諾貝爾生理學-醫(yī)學獎),1969.Nirenberg and Khorana,For works: 三聯(lián)體密碼的破譯,1983. （1951年提出的） Barbara McClintock (86y),For work： Transposon 轉(zhuǎn)座子,“人類基因組作圖和測序”計劃,1985年，美國科學家率先提出“人類基因組測序和作圖”計劃（簡稱HGP）。國際合作始于1990年 該計劃的核心就是測定人類基因組的全部DNA序列，從整體上破

11、譯人類遺傳信息，以使人類能在分子水平上全面地認識自我。,人類基因組計劃完成,2000年6月26日，參與人類基因組計劃的各國科學家，同時向全世界宣布人類基因組“工作框架圖”繪制完成。 2004年10月21日出版的自然雜志公布了人類基因組最精確的序列（包含有28.5億個堿基對），同時澄清人類基因組3萬左右的基因（而不是原來的10萬個基因） 這篇文章標志著人類基因組計劃又邁出了里程碑意義的一步。,節(jié)首,炎黃一號（2007完成）,家蠶（2004完成）,克隆羊誕生,節(jié)首,1997年2月23日，英國羅斯林研究所宣布，他們成功創(chuàng)造了世界上第一個克隆羊 多莉。它的意義在于，人類已能用高度分化的乳腺細胞作為核供

12、體，通過無性繁殖方法，復制出與核供體完全一致的新個體。,克隆?！熬┣?號”,干細胞,干細胞（stem cell）是一類既有自我更新能力，又有多分化潛能的細胞。干細胞的研究一方面可以揭示許多有關細胞生長和發(fā)育的基礎理論難題；另一方面可望將其用于創(chuàng)傷修復，神經(jīng)再生和抗衰老等臨床醫(yī)學研究。,黃禹錫,韓國秀巖生命工學研究院(Sooam Biotech)。,斯納皮,133次,“那一天”,小保方晴子,CRISPR/Cas9技術,NgAgo技術？,韓春雨,直接引用他人作品超過50字而未注明出處即判定為論文抄襲，0分處理！,斯坦曼 (加拿大),霍夫曼 (盧森堡),巴特勒 (美國),2011年10月3日，來自加

13、拿大、美國和盧森堡的三名科學家因在免疫系統(tǒng)研究領域的貢獻獲得2011年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。,2011諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,約翰戈登,山中伸彌,2012年10月8日，英國科學家約翰戈登(John B. Gurdon)和日本科學家山中伸彌(Shinya Yamanaka)獲獎，獲獎理由為“成熟、特化的細胞能夠被重編程為可發(fā)育成身體組織的非成熟細胞”。,2012諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,2013年10月7日，2013年諾貝爾獎生理學或醫(yī)學獎揭曉，美國科學家詹姆斯羅思曼、蘭迪謝克曼以及德國科學家托馬斯祖德霍夫獲此殊榮，以表彰他們發(fā)現(xiàn)細胞的囊泡運輸調(diào)控機制。,2013諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,2014諾貝爾生

14、理學或醫(yī)學獎,“發(fā)現(xiàn)了大腦中形成定位系統(tǒng)的細胞”,2015諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,William C. Campbell、屠呦呦和Satoshi mura,阿維菌素,青蒿素,我國科學家對生物化學的貢獻,20年代到40年代，我國留學美、英、法、蘇的學者相繼回國，對我國生物化學研究起到非常重要的作用。如從劍橋回國的王應萊、曹天欽、鄒承魯?shù)?，從美國回來的王德寶、鈕經(jīng)義等，更老的還有吳憲教授，生物物理所的貝時章教授等。吳憲教授在世界上首先提出蛋白質(zhì)變性理論.血液生化檢驗；免疫化學；內(nèi)分泌等. 目前：王曉東,饒毅，施一公，袁均瑛,科學研究究竟怎么去追尋？ 你是否愛上了生物？,三、生物化學與其他學科的關系,

15、生物化學,四、生物化學的應用和發(fā)展前景,農(nóng)業(yè)科學 醫(yī)藥科學 化學工業(yè) 環(huán)境科學 。,課程小論文2,轉(zhuǎn)基因之我見 要求如下： 內(nèi)容：明確闡述自己的觀點，詮釋自己觀點的依據(jù)，對我國轉(zhuǎn)基因研究和產(chǎn)業(yè)化的前瞻 格式：學術論文格式 字數(shù)：不限 提交：2016年10月10日零點前提交至站內(nèi)課程平臺,五、生物化學的 學習、研究方法,首先應具備必要的化學基本理論和原理，原子和分子結構理論，化學反應理論，有機化合物的結構和性質(zhì)，以及化學熱力學原理等 。 注重與生物學功能的聯(lián)系。生物化學與分子生物學是以生物體為研究對象的，對生物學的基本知識了解越多，學習生物化學與分子生物學就越容易，生物體內(nèi)的物質(zhì)組成、組成物質(zhì)的性質(zhì)、代謝和調(diào)控都是與其生物學功能相適應的。因此，從生物學功能的角度理解問題，可以顯著的提高學習的效率。,注重學習科學思維的方法和實驗技能。生物化學與分子生物學是一門實驗學科，絕大部分知識和理論都是通過實驗發(fā)現(xiàn)的，了解重要科學發(fā)現(xiàn)的思路和主要途徑，對于培養(yǎng)學生科學思維的能力和創(chuàng)新能力十分重要。,How to study biochemistry?,For the student: Dont just memorize facts; understand pr