1、大專生物化學(xué)-緒論生物化學(xué)實(shí)用技術(shù)緒論章宇寧 2012年2月大專生物化學(xué)-緒論緒論本課程的含義及研究?jī)?nèi)容本課程的含義及研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)的研究發(fā)展過程生物化學(xué)的研究發(fā)展過程本課程與其他學(xué)科的結(jié)合本課程與其他學(xué)科的結(jié)合本課程的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法及考核方法本課程的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法及考核方法大專生物化學(xué)-緒論大專生物化學(xué)-緒論生物化學(xué)的概念及其研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)的概念及其研究?jī)?nèi)容 生物化學(xué)生物化學(xué)就是研究生物體的物質(zhì)組成和生命過就是研究生物體的物質(zhì)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。或者說或者說 生物化學(xué)生物化學(xué)就是研究生命現(xiàn)象中的物質(zhì)基礎(chǔ)和化就是研究生命現(xiàn)象中的物質(zhì)基礎(chǔ)和化學(xué)變化

2、的一門科學(xué)。學(xué)變化的一門科學(xué)。更簡(jiǎn)單地說更簡(jiǎn)單地說 生物化學(xué)生物化學(xué)就是研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)就是研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)。 生物化學(xué)生物化學(xué)就是生命的化學(xué)就是生命的化學(xué)。大專生物化學(xué)-緒論大專生物化學(xué)-緒論 第一部分:靜態(tài)生化，介紹生物物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)、酶、核酸、糖和脂等分子的化學(xué)組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能； 第二部分:動(dòng)態(tài)生化，物質(zhì)代謝,涉及生物體的新陳代謝物質(zhì)代謝和能量代謝，學(xué)習(xí)生命物質(zhì)的化學(xué)變化規(guī)律和能量變化規(guī)律。 第三部分:信息生化，描述生物體中的遺傳信息流，即DNA的復(fù)制，轉(zhuǎn)錄（RNA合成），翻譯（蛋白質(zhì)合成）和基因調(diào)控。大專生物化學(xué)-緒論生物化學(xué)實(shí)用技術(shù) 研究生物分子組成、結(jié)構(gòu)、功能和

3、性質(zhì)時(shí)使用的方法 制備、分離、純化目標(biāo)生物分子時(shí)使用的技術(shù) 經(jīng)典的要掌握【部分實(shí)驗(yàn)】 前沿的要了解大專生物化學(xué)-緒論生物化學(xué)研究發(fā)展過程生物化學(xué)研究發(fā)展過程 靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（19201920年以前）年以前） 動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（19201920年年19501950年）年） 分子生物學(xué)的興起（分子生物學(xué)的興起（19501950年以后）年以后） 生物技術(shù)與生物工程的興起生物技術(shù)與生物工程的興起大專生物化學(xué)-緒論第一階段第一階段18世紀(jì)世紀(jì)70年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展，展， 生物化學(xué)學(xué)科開始形成生物化學(xué)學(xué)科開始形成v

4、1770-1774年，英國(guó)普里斯特列年，英國(guó)普里斯特列J.Priestly發(fā)現(xiàn)了氧氣，并發(fā)現(xiàn)了氧氣，并指出動(dòng)物消耗氧而植物產(chǎn)生氧指出動(dòng)物消耗氧而植物產(chǎn)生氧v 1770-1786年，瑞典人舍勒年，瑞典人舍勒C.W.Scheele分離了甘油、檸分離了甘油、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、尿酸等檬酸、蘋果酸、乳酸、尿酸等v 1779-1796年，荷蘭人年，荷蘭人J.Ingenbousz證明在光照條件下綠證明在光照條件下綠色植物吸收色植物吸收CO2 并放出并放出O2 v 1828年，年， 維勒維勒Wohler合成了有機(jī)物尿素合成了有機(jī)物尿素生物化學(xué)的發(fā)展大專生物化學(xué)-緒論第一階段第一階段18世紀(jì)世紀(jì)70年代以后

5、，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展，展， 生物化學(xué)學(xué)科開始形成生物化學(xué)學(xué)科開始形成v 1877年，霍佩年，霍佩-賽勒賽勒Seyler首先使用首先使用“Biochemistry”，生，生物化學(xué)作為一門新興學(xué)科誕生物化學(xué)作為一門新興學(xué)科誕生v 1897年，年， Buchner證實(shí)不含細(xì)胞的酵母提取液也能使糖發(fā)證實(shí)不含細(xì)胞的酵母提取液也能使糖發(fā)酵酵這個(gè)階段，生物化學(xué)的主要工作是分離和鑒這個(gè)階段，生物化學(xué)的主要工作是分離和鑒定了各種氨基酸、羧酸、糖類，發(fā)現(xiàn)了核酸，開定了各種氨基酸、羧酸、糖類，發(fā)現(xiàn)了核酸，開始進(jìn)行酶學(xué)研究。始進(jìn)行酶學(xué)研究。大專生物化學(xué)-緒論第二階段第二階段從

6、從20世紀(jì)初到世紀(jì)初到20世紀(jì)世紀(jì)40年代，隨著分析鑒定技術(shù)年代，隨著分析鑒定技術(shù)的進(jìn)步，尤其是放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用，生物的進(jìn)步，尤其是放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用，生物化學(xué)進(jìn)入化學(xué)進(jìn)入動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的時(shí)期。的時(shí)期。v 1926年，美國(guó)化學(xué)家年，美國(guó)化學(xué)家J. B. Sumner首次得到脲酶結(jié)晶首次得到脲酶結(jié)晶v 1912-1933，生物氧化得到了卓有成效的研究，生物氧化得到了卓有成效的研究v 30年代，陸續(xù)得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，年代，陸續(xù)得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，從而進(jìn)一步證明酶是蛋白質(zhì)從而進(jìn)一步證明酶是蛋白質(zhì)大專生物化學(xué)-緒論第二階段第二階段從從20世

7、紀(jì)初到世紀(jì)初到20世紀(jì)世紀(jì)40年代，隨著分析鑒定技術(shù)年代，隨著分析鑒定技術(shù)的進(jìn)步，尤其是放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用，生物的進(jìn)步，尤其是放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用，生物化學(xué)進(jìn)入化學(xué)進(jìn)入動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的時(shí)期的時(shí)期。v 30年代，英生化學(xué)家年代，英生化學(xué)家A.Krebs提出尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)提出尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)v 40年代，能量代謝的提出為生物能學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)年代，能量代謝的提出為生物能學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)v 此外，糖酵解途徑、光合碳代謝途徑得到證明，發(fā)現(xiàn)了維生此外，糖酵解途徑、光合碳代謝途徑得到證明，發(fā)現(xiàn)了維生素和激素、血紅素和葉綠素等素和激素、血紅素和葉綠素等大專生物化學(xué)-緒論第三階段

8、第三階段1950年以來，借助于各種理化技術(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)、年以來，借助于各種理化技術(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子進(jìn)行化學(xué)組成、序列、空酶、核酸等生物大分子進(jìn)行化學(xué)組成、序列、空間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究，并發(fā)展到人工合間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究，并發(fā)展到人工合成，創(chuàng)立了成，創(chuàng)立了基因工程基因工程。 v 1950年，年，Pauling提出蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的提出蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的a-螺旋螺旋v 1953年，年，Watson & Crick提出了提出了DNA的雙螺旋模型的雙螺旋模型v 1958年，年，Crick提出提出“中心法則中心法則”v 1953及及1975年，年，Sanger分別研究出蛋白

9、質(zhì)序列和核酸序列分別研究出蛋白質(zhì)序列和核酸序列的測(cè)定方法的測(cè)定方法v 1961年，年，Jacob & Monod 提出了操縱子學(xué)說提出了操縱子學(xué)說大專生物化學(xué)-緒論第三階段第三階段1950年以來，借助于各種理化技術(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)、年以來，借助于各種理化技術(shù)，對(duì)蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子進(jìn)行化學(xué)組成、序列、空酶、核酸等生物大分子進(jìn)行化學(xué)組成、序列、空間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究，并發(fā)展到人工合間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究，并發(fā)展到人工合成，創(chuàng)立了成，創(chuàng)立了基因工程基因工程。 v 1965年，年， Holly 排出酵母排出酵母tRNAAla 的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)v 1966年，年，Nirenbe

10、rg & Khorana 破譯了遺傳密碼破譯了遺傳密碼大專生物化學(xué)-緒論近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件1944年，麥克勞德年，麥克勞德(Macleod)和麥卡蒂和麥卡蒂(Mc Carty)(美美)證明證明DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)1953年，沃森年，沃森克里克（克里克（WatsonCrick）確定）確定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲1962年諾貝爾生理、醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾生理、醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1955年，英國(guó)生物化學(xué)家桑格爾（年，英國(guó)生物化學(xué)家桑格爾（Sanger）確）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1965年，首次

11、人工合成結(jié)晶牛胰島素年，首次人工合成結(jié)晶牛胰島素中國(guó)中國(guó)大專生物化學(xué)-緒論近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件 1973年，基因重組技術(shù)建立年，基因重組技術(shù)建立.(美美) 1980年，桑格爾和吉爾伯特（年，桑格爾和吉爾伯特（Gilbet）設(shè)計(jì)出測(cè)定）設(shè)計(jì)出測(cè)定DNA序列得方法，獲序列得方法，獲1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 1984年，年，Bruce Merrifield（美國(guó)），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學(xué)合成方法，（美國(guó)），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學(xué)合成方法，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 1993年年 Rechard J.Roberts(美美)等，發(fā)現(xiàn)斷裂基因等，發(fā)現(xiàn)斷

12、裂基因 化學(xué)獎(jiǎng)化學(xué)獎(jiǎng) Karg B. Mallis(美美)發(fā)明發(fā)明PCR方法。方法。 Michaet Smith(加拿大加拿大)建立建立DNA合成用與定點(diǎn)誘變研究合成用與定點(diǎn)誘變研究 1994年，年，Alfred G. Giillman（美）等，發(fā)現(xiàn)（美）等，發(fā)現(xiàn)G蛋白及基因在細(xì)胞內(nèi)信蛋白及基因在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用。號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用。大專生物化學(xué)-緒論近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件近代生物化學(xué)發(fā)展史上的重大事件 1996年年 Petr c. Doherty（美）等，發(fā)現(xiàn)（美）等，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞對(duì)病毒感染細(xì)胞的識(shí)別細(xì)胞對(duì)病毒感染細(xì)胞的識(shí)別和和MHC(主要組織相容性復(fù)合體主要組織相容性復(fù)合體)限制。限制

13、。 諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 1997年年 stanley B.prusiner(美美)發(fā)現(xiàn)一中新型的致病因子發(fā)現(xiàn)一中新型的致病因子感染性蛋白感染性蛋白顆粒顆粒“prion”（瘋牛病）（瘋牛病） 諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) paul D.Boyer（美）等，說明（美）等，說明ATP酶促成機(jī)制酶促成機(jī)制 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) Jens c. skon(丹麥丹麥)發(fā)現(xiàn)輸送離子的發(fā)現(xiàn)輸送離子的Na+K+_ATP酶。酶。 1998年，年，ROLert F.furchgott（美國(guó)）等，發(fā)現(xiàn)（美國(guó)）等，發(fā)現(xiàn)NO是心血管系統(tǒng)的是心血管系統(tǒng)的信號(hào)分子信號(hào)分子 諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾生理醫(yī)學(xué)

14、獎(jiǎng) 2000年，人類基因組計(jì)劃完成年，人類基因組計(jì)劃完成大專生物化學(xué)-緒論本課程與其他學(xué)科的關(guān)系 1、生物化學(xué)與化學(xué)的關(guān)系 19世紀(jì)以前，解決生化的問題主要由化學(xué)和生理學(xué)來完成。自20世紀(jì)初來，生物化學(xué)成為一門獨(dú)立的科學(xué)。 構(gòu)成生物體的各種分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)遵從有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的一般規(guī)律 生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化規(guī)律遵從化學(xué)的普遍規(guī)律大專生物化學(xué)-緒論本課程與其他學(xué)科的關(guān)系 2、生物化學(xué)與生物科學(xué)的關(guān)系 生物化學(xué)的研究對(duì)象是生命體和生命過程 （1）生物化學(xué)與生理學(xué)的關(guān)系 在生理學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 。 目的之一:通過生物體內(nèi)的變化,認(rèn)識(shí)生物體的生理機(jī)能，找出其化學(xué)依據(jù)。大專生物化學(xué)-緒論生物

15、化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 （2）生物化學(xué)與微生物學(xué)的關(guān)系 應(yīng)用生物化學(xué)的原理和技術(shù)，研究微生物的生理活動(dòng)、病毒的本質(zhì)、免疫的化學(xué)程序、抗體的生成機(jī)制等。 此外，生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)（細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)），遺傳學(xué)（基因組、DNA檢測(cè)）、胚胎學(xué)（胎兒）、組織學(xué)、分類學(xué)（高級(jí)分類學(xué)）等等都有關(guān)。 大專生物化學(xué)-緒論生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 3. 生物化學(xué)與 其他學(xué)科 的關(guān)系 生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)（包括農(nóng)、林、牧、漁等）、某些輕工業(yè)（制藥、釀造、皮革、食品等）和營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生等學(xué)科的基礎(chǔ)，與人類的健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。 大專生物化學(xué)-緒論發(fā)酵工業(yè)：抗生素、氨基酸發(fā)酵工業(yè)：抗生素、氨基酸食品和飼料工業(yè)：酶，添加劑，香味劑，甜味劑食品和飼料工業(yè)：酶，添加劑，香味劑，甜味劑制革與造紙工業(yè)：酶法處理制革與造紙工業(yè)：酶法處理化妝品工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、環(huán)保工業(yè)化妝品工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、環(huán)保工業(yè) 生物化學(xué)與工業(yè)生物化學(xué)與醫(yī)藥業(yè)v疾病診治、生化制藥、基因治療等。疾病診治、生化制藥、基因治療等。生物化學(xué)與生物技術(shù)v基因工程基因工程v細(xì)胞工程細(xì)胞工程v酶工程酶工程v發(fā)酵工程等。發(fā)酵工程等。大專生物化學(xué)-緒論本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 學(xué)科特點(diǎn)： 研究對(duì)象小（分子層面），與有機(jī)化學(xué)結(jié)合緊研究對(duì)象小（分子層面），與有機(jī)化學(xué)