1、緒緒 論論Introduction主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 一、一、“生物化學(xué)概念生物化學(xué)概念 二、生物化學(xué)研討的主要內(nèi)容二、生物化學(xué)研討的主要內(nèi)容 三、生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系三、生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 四、生物化學(xué)的開展簡(jiǎn)史四、生物化學(xué)的開展簡(jiǎn)史 五、所用教材綱要五、所用教材綱要 六、如何學(xué)好生物化學(xué)六、如何學(xué)好生物化學(xué) 一一.“生物化學(xué)概生物化學(xué)概念念“Biochemistry (18世紀(jì)萌芽世紀(jì)萌芽) 19世紀(jì)末世紀(jì)末20世紀(jì)初世紀(jì)初功能性定義功能性定義: :研討生物體中生命物質(zhì)的化學(xué)組成、構(gòu)造、研討生物體中生命物質(zhì)的化學(xué)組成、構(gòu)造、功能以及生命過程中各種化學(xué)變化的科學(xué)。功能以及生命過程中各種

2、化學(xué)變化的科學(xué)。按不同的生物種類：動(dòng)物生化、微生物生化按不同的生物種類：動(dòng)物生化、微生物生化按不同的組織或過程：肌肉生化、免疫生化按不同的組織或過程：肌肉生化、免疫生化按不同的生命物質(zhì)：蛋白質(zhì)生化、酶學(xué)按不同的生命物質(zhì)：蛋白質(zhì)生化、酶學(xué)按不同的運(yùn)用領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化按不同的運(yùn)用領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化生物化學(xué)基于分子程度討論生命景象的本質(zhì)生物化學(xué)基于分子程度討論生命景象的本質(zhì)二二.生物化學(xué)研討的主要內(nèi)容生物化學(xué)研討的主要內(nèi)容1. 生物分子生物分子(biological molecule)的構(gòu)造與功能的構(gòu)造與功能 重點(diǎn)研討生物大分子重點(diǎn)研討生物大分子(macromolecule) 如：蛋白

3、質(zhì)如：蛋白質(zhì)(protein) 根本組成根本組成銜接方式銜接方式一級(jí)構(gòu)造一級(jí)構(gòu)造空間構(gòu)造空間構(gòu)造 構(gòu)造與功能的關(guān)系構(gòu)造與功能的關(guān)系2. 新陳代謝新陳代謝(metabolism)及其調(diào)理及其調(diào)理(regulation) 研討活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化及其調(diào)控。研討活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化及其調(diào)控。新陳代謝新陳代謝Metabolism 合成代謝合成代謝同化作用同化作用Anabolism分解代謝分解代謝異化作異化作用用Catabolism生物體把從外界環(huán)境中生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變本獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變本錢身的組成物質(zhì)錢身的組成物質(zhì)儲(chǔ)存能量?jī)?chǔ)存能量分解本身的一部分組成分解本身的一部分組

4、成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外物排出體外釋放能量釋放能量物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝Substancemetabolism能量代謝能量代謝Energymetabolism下丘腦下丘腦-交感交感下丘腦下丘腦-副交感副交感3遺傳信息遺傳信息(genetic information)的傳送及其調(diào)控的傳送及其調(diào)控 中心法那么中心法那么(the central dogma)復(fù)復(fù)制制 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 DNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) mRNA tRNA 反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄 rRNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯轉(zhuǎn)錄、翻譯 RNA病毒病毒 蛋白質(zhì)病毒蛋白質(zhì)病毒 復(fù)復(fù)制制三三.生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化

5、學(xué)與醫(yī)學(xué)相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)。生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)。分子醫(yī)學(xué)時(shí)代分子醫(yī)學(xué)時(shí)代, ,生物化學(xué)向醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域浸透生物化學(xué)向醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域浸透根底醫(yī)學(xué)：生理學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、藥理學(xué)根底醫(yī)學(xué)：生理學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、藥理學(xué)臨床醫(yī)學(xué)：診斷學(xué)、治療學(xué)、內(nèi)外婦兒傳臨床醫(yī)學(xué)：診斷學(xué)、治療學(xué)、內(nèi)外婦兒傳1.闡明病因闡明病因如：鐮刀狀貧血如：鐮刀狀貧血(sickle anemia)一個(gè)氨基酸殘基的變異使一個(gè)氨基酸殘基的變異使Hb的空間構(gòu)造發(fā)生改的空間構(gòu)造發(fā)生改動(dòng)，動(dòng)，Hb聚合呈纖維狀使紅細(xì)胞變形，功能發(fā)生聚合呈纖維狀使紅細(xì)胞變形，功能發(fā)生改動(dòng)，從而提出分子病的概念改動(dòng)，從而提出分子病的概念 構(gòu)象病構(gòu)象病(c

6、onformational disease )功能性蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象改動(dòng)而氨基酸序列沒有改動(dòng)功能性蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象改動(dòng)而氨基酸序列沒有改動(dòng)如：瘋牛病如：瘋牛病(mad cow disease )(1985年英國(guó)初次報(bào)道年英國(guó)初次報(bào)道) 牛傳染性海綿狀腦病牛傳染性海綿狀腦病 (bovine transmissible spongiform encephalopathy,BSE) 朊病毒病朊病毒病(Prion disease) 美國(guó)加州大學(xué)生化學(xué)家斯坦利美國(guó)加州大學(xué)生化學(xué)家斯坦利普魯辛納普魯辛納Stanley B.P Prusiner1997年諾貝爾年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

7、異常與疾病細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病如：糖尿病如：糖尿病(diabetes mellitus ) 胰島素質(zhì)與量的異常胰島素質(zhì)與量的異常 胰島素抗體胰島素抗體 胰島素受體胰島素受體 胰島素受體底物等等胰島素受體底物等等 2 輔助診斷。輔助診斷。3 輔助治療輔助治療如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶用于肝臟疾病的輔助診斷。如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶用于肝臟疾病的輔助診斷。如：溶菌酶用于殺菌消炎。如：溶菌酶用于殺菌消炎。如：溶栓治療常用鏈激酶、尿激酶。如：溶栓治療常用鏈激酶、尿激酶。如：淀粉酶用于胰腺疾病的輔助診斷。如：淀粉酶用于胰腺疾病的輔助診斷。如：天冬酰胺酶治療白血病。如：天冬酰胺酶治療白血病。四四.生物化學(xué)開展史生物化學(xué)開展史

8、1.初級(jí)階段初級(jí)階段(18世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉19世紀(jì)末世紀(jì)末)主要研討生物體的化學(xué)組成主要研討生物體的化學(xué)組成1828年年 德國(guó)德國(guó) Whler NH4CNOCO(NH2)2德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家 Liebig 證明體內(nèi)呼吸與熄滅一樣都是氧化作用證明體內(nèi)呼吸與熄滅一樣都是氧化作用(“burn theory)，光協(xié)作用是動(dòng)物呼吸的逆過程，光協(xié)作用是動(dòng)物呼吸的逆過程德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家 Hoppe-Seyler(blood composition/color/Hb isola. & purifi./crystal) Hoppe-Seylers z. physiol.chem. 19世紀(jì)中期世紀(jì)中期 C

9、6H12O6 2C2H5OH+2CO2 法國(guó)微生物學(xué)家法國(guó)微生物學(xué)家 Pasteur(in living yeast) 1897年年 Bchner 兄弟倆兄弟倆 (in extract of yeast)德國(guó)有機(jī)化學(xué)家德國(guó)有機(jī)化學(xué)家 Emil Fischer測(cè)定了很多糖和氨基酸的構(gòu)造測(cè)定了很多糖和氨基酸的構(gòu)造, ,確定了糖的構(gòu)型確定了糖的構(gòu)型, ,指出蛋白質(zhì)是氨基酸經(jīng)過肽鍵銜接的指出蛋白質(zhì)是氨基酸經(jīng)過肽鍵銜接的生化之父生化之父2.蓬勃開展階段蓬勃開展階段(20世紀(jì)初世紀(jì)初50年代年代)在營(yíng)養(yǎng)學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、酶學(xué)和物質(zhì)代謝在營(yíng)養(yǎng)學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、酶學(xué)和物質(zhì)代謝(合成合成/調(diào)理調(diào)理)等方面等方面獲得較大

10、的進(jìn)展獲得較大的進(jìn)展20世紀(jì)的前世紀(jì)的前30年：生理學(xué)、化學(xué)。年：生理學(xué)、化學(xué)。 營(yíng)養(yǎng)學(xué)的黃金時(shí)代。營(yíng)養(yǎng)學(xué)的黃金時(shí)代。 20年代，年代，1926年美國(guó)年美國(guó)Sumner從刀豆中得到脲酶的結(jié)晶。從刀豆中得到脲酶的結(jié)晶。 30年代，年代，19331936年年Krebs提出了著名的尿素循環(huán)和提出了著名的尿素循環(huán)和 三羧酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)。 40年代前后，能量代謝，生物能學(xué)。年代前后，能量代謝，生物能學(xué)。 20世紀(jì)中期生物化學(xué)成為一門獨(dú)立和成熟的學(xué)科世紀(jì)中期生物化學(xué)成為一門獨(dú)立和成熟的學(xué)科 。3. 分子生物學(xué)時(shí)期分子生物學(xué)時(shí)期(20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代)1950年年 美國(guó)美國(guó) Pauling等等 蛋白

11、質(zhì)的二級(jí)構(gòu)造蛋白質(zhì)的二級(jí)構(gòu)造-螺旋螺旋 1955年年 英國(guó)英國(guó) Sanger 胰島素一級(jí)構(gòu)造的測(cè)定胰島素一級(jí)構(gòu)造的測(cè)定 1953年年 美國(guó)美國(guó) Watson和英國(guó)和英國(guó) Crick DNA雙螺旋構(gòu)造雙螺旋構(gòu)造 DNA雙螺旋構(gòu)造的提出使生物化學(xué)開展到一個(gè)新的階段雙螺旋構(gòu)造的提出使生物化學(xué)開展到一個(gè)新的階段分子生物學(xué)階段分子生物學(xué)階段 1959-61年年 美國(guó)美國(guó) Nirenberg 破譯遺傳密碼破譯遺傳密碼 以后，核酸的研討進(jìn)展很快，在核酸一級(jí)構(gòu)造測(cè)定和核酸以后，核酸的研討進(jìn)展很快，在核酸一級(jí)構(gòu)造測(cè)定和核酸人工合成方面獲得顯著成果。人工合成方面獲得顯著成果。 60年代，年代，1961年法國(guó)年法國(guó)

12、Jacob和和Monod 支配子模型支配子模型70年代，建立和開展重組年代，建立和開展重組DNA技術(shù)，進(jìn)入生物工程的研討。技術(shù)，進(jìn)入生物工程的研討?；蚬こ?、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等90年代，年代，1990年啟動(dòng)了人類基因組方案。年啟動(dòng)了人類基因組方案。 20世紀(jì)末和世紀(jì)末和21世紀(jì)初，隨著人類基因組全序列測(cè)定的根本世紀(jì)初，隨著人類基因組全序列測(cè)定的根本完成，生命科學(xué)進(jìn)入了后基因組時(shí)代，產(chǎn)生了功能基因組完成，生命科學(xué)進(jìn)入了后基因組時(shí)代，產(chǎn)生了功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、構(gòu)造基因組學(xué)等。學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、構(gòu)造基因組學(xué)等。 國(guó)內(nèi)生物化學(xué)

13、開展情況國(guó)內(nèi)生物化學(xué)開展情況 生物化學(xué)家和營(yíng)養(yǎng)學(xué)家吳憲生物化學(xué)家和營(yíng)養(yǎng)學(xué)家吳憲 20世紀(jì)世紀(jì)20年代后期建立了制備血濾液的方法以及測(cè)年代后期建立了制備血濾液的方法以及測(cè)定血糖的方法定血糖的方法Folin-Wu法法 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，年代，1931年蛋白量變性實(shí)際年蛋白量變性實(shí)際 2項(xiàng)突出成果項(xiàng)突出成果 1965年合成了具有生物活性的牛胰島素年合成了具有生物活性的牛胰島素 1981年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸t(yī)RNA 最近二、三十年生物工程最近二、三十年生物工程 目前已能用基因工程的方法消費(fèi)許多產(chǎn)品如乙型肝炎目前已能用基因工程的方法消費(fèi)許多產(chǎn)品如乙型肝炎疫

14、苗、超氧化物歧化酶疫苗、超氧化物歧化酶SOD 、人生長(zhǎng)激素、各種、人生長(zhǎng)激素、各種干擾素、各種白細(xì)胞介素等等。干擾素、各種白細(xì)胞介素等等。 我國(guó)于我國(guó)于1993年啟動(dòng)人類基因組方案年啟動(dòng)人類基因組方案;1999年正式參與；年正式參與；2007年年10月發(fā)布第一個(gè)完好中國(guó)人基因組圖譜月發(fā)布第一個(gè)完好中國(guó)人基因組圖譜 五五.本課程所用教材綱要本課程所用教材綱要生物大分子的構(gòu)造與功能生物大分子的構(gòu)造與功能物質(zhì)代謝及其調(diào)理物質(zhì)代謝及其調(diào)理遺傳信息的傳送遺傳信息的傳送專題篇專題篇六六.怎樣學(xué)好生物化學(xué)怎樣學(xué)好生物化學(xué) 課前預(yù)習(xí)；課前預(yù)習(xí)； 課后復(fù)習(xí)；課后復(fù)習(xí)； 全面了解；全面了解； 重點(diǎn)記憶；重點(diǎn)記憶；

15、 縱橫聯(lián)絡(luò)?？v橫聯(lián)絡(luò)。本卷須知本卷須知 (1)掌握重要的概念。掌握專業(yè)名詞掌握重要的概念。掌握專業(yè)名詞 這是最根本的要求。例如：這是最根本的要求。例如：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1級(jí)構(gòu)造的概念；蛋白量變性的定義；氧化磷酸化級(jí)構(gòu)造的概念；蛋白量變性的定義；氧化磷酸化的概念；別構(gòu)調(diào)理的概念；糖酵解；糖異生；脂肪發(fā)動(dòng)；的概念；別構(gòu)調(diào)理的概念；糖酵解；糖異生；脂肪發(fā)動(dòng)；酮體；復(fù)制酮體；復(fù)制(DNA合成的概念合成的概念)；轉(zhuǎn)錄；翻譯等等。；轉(zhuǎn)錄；翻譯等等。在教學(xué)大綱中，幾乎每章都有。在教學(xué)大綱中，幾乎每章都有。(2)熟記一些反響的重要意義。熟記一些反響的重要意義。 例如：糖酵解、糖異生、磷酸戊糖途徑的生理意義；三羧例如：糖酵解、糖異生、磷酸戊糖途徑的生理意義；三羧酸循環(huán)的生理意義；酮體的生理意義；等。酸循環(huán)的生理意義；酮體的生理意義；等。(3)熟記一些反響的關(guān)鍵酶。熟記一些反響的關(guān)鍵酶。如：糖酵解的關(guān)鍵酶；磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶；甘油三酯如：糖酵解的關(guān)鍵酶；磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶；甘油三酯水解的關(guān)鍵酶；脂肪酸氧化、膽固醇合成的關(guān)鍵酶等等。水解的關(guān)鍵酶；脂肪酸氧化、膽固醇合成的關(guān)鍵酶