生物化學(xué)第一章-緒論-最新

1、生物化學(xué)生物化學(xué)(Biochemistry)(Biochemistry)生物化學(xué)教材生物化學(xué)教材生物化學(xué)（第一版），王允祥、李峰等，華中科技大學(xué)生物化學(xué)（第一版），王允祥、李峰等，華中科技大學(xué)版社。版社。普通生物化學(xué)（第四版），鄭集，陳均輝，高等教育出普通生物化學(xué)（第四版），鄭集，陳均輝，高等教育出版社。版社。生物化學(xué)（生物化學(xué)（ 上下冊(cè)）（上下冊(cè)）（ 第三版）第三版） 王鏡巖、王鏡巖、 朱圣庚、朱圣庚、 徐長(zhǎng)法，高等教育出版社。徐長(zhǎng)法，高等教育出版社。Molecular BiologyMolecular Biology， Robert F.Weaver, Robert F.Weaver, 科

2、學(xué)出版社，科學(xué)出版社，20022002，影印版。，影印版。第一章第一章 緒緒 論論第一節(jié)、生物化學(xué)的基本含義第一節(jié)、生物化學(xué)的基本含義第二節(jié)、生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容第二節(jié)、生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容第三節(jié)、生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史第三節(jié)、生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史第四節(jié)、生物化學(xué)的應(yīng)用和展望第四節(jié)、生物化學(xué)的應(yīng)用和展望第一節(jié)第一節(jié) 生物化學(xué)的基本含義生物化學(xué)的基本含義傳統(tǒng)定義傳統(tǒng)定義：利用化學(xué)的理論和方法研究生物體的化利用化學(xué)的理論和方法研究生物體的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)，即生學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)，即生命的化學(xué)。命的化學(xué)。現(xiàn)代定義現(xiàn)代定義：是在分子水平上研究生物體的化學(xué)本質(zhì)是在分子水

3、平上研究生物體的化學(xué)本質(zhì)及生命活動(dòng)過程中化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)。及生命活動(dòng)過程中化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)。第二節(jié)第二節(jié) 生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容一、研究生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能。一、研究生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能。二、二、研究生物體物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系。研究生物體物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系。三、研究生物體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，基因信息傳遞、三、研究生物體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，基因信息傳遞、表達(dá)及其調(diào)控規(guī)律。表達(dá)及其調(diào)控規(guī)律。生物化學(xué)的分類生物化學(xué)的分類根據(jù)研究對(duì)象不同：動(dòng)物生化、植物生化、微生根據(jù)研究對(duì)象不同：動(dòng)物生化、植物生化、微生物生化和病毒生化等。物生化和病

4、毒生化等。根據(jù)研究目不同：農(nóng)業(yè)生化、根據(jù)研究目不同：農(nóng)業(yè)生化、 工業(yè)生化、醫(yī)用生化、藥物工業(yè)生化、醫(yī)用生化、藥物 生化等。生化等。 第三節(jié)第三節(jié) 生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 一、準(zhǔn)備和醞釀階段（一、準(zhǔn)備和醞釀階段（4000多年前）。多年前）。公元前公元前22世紀(jì)世紀(jì) 夏禹時(shí)代夏禹時(shí)代 釀酒釀酒公元前公元前12世紀(jì)世紀(jì) 商周時(shí)代商周時(shí)代 制醬、制醋制醬、制醋公元前公元前6世紀(jì)世紀(jì) 癭?。ǖ胤叫约谞钕倌[）癭?。ǖ胤叫约谞钕倌[）公元四世紀(jì)公元四世紀(jì) 葛洪葛洪 海藻治療癭病海藻治療癭病唐代孫思邈唐代孫思邈 米糠熬粥治療腳氣病、豬肝治療雀目米糠熬粥治療腳氣病、豬肝治療雀目明代李時(shí)珍明代李時(shí)珍 本草

5、綱目本草綱目二、描述的或有機(jī)生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（二、描述的或有機(jī)生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（17701903，靜態(tài)生，靜態(tài)生物化學(xué)階段）大約從十八世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初，主要完物化學(xué)階段）大約從十八世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初，主要完成了各種生物體化學(xué)組成的分析研究，發(fā)現(xiàn)了生物體主要成了各種生物體化學(xué)組成的分析研究，發(fā)現(xiàn)了生物體主要由糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸四大類有機(jī)物質(zhì)組成。由糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸四大類有機(jī)物質(zhì)組成。1828年年 維勒在實(shí)驗(yàn)室將無機(jī)氰酸鈉合成為有機(jī)尿素；維勒在實(shí)驗(yàn)室將無機(jī)氰酸鈉合成為有機(jī)尿素；1842年年 李比希首次提出新陳代謝的概念；李比希首次提出新陳代謝的概念；1849年年 巴斯德開始發(fā)酵的研究；

6、巴斯德開始發(fā)酵的研究；1877年年 霍佩霍佩.賽勒首次提出賽勒首次提出“Biochemie”；1897年年 布赫納兄弟布赫納兄弟-蔗糖酵母發(fā)酵實(shí)驗(yàn)等。蔗糖酵母發(fā)酵實(shí)驗(yàn)等。三、動(dòng)態(tài)的或生理生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（三、動(dòng)態(tài)的或生理生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（19031950，動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段），動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段）大約從二十世紀(jì)初到二十世紀(jì)五十年代。此階段對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)的代大約從二十世紀(jì)初到二十世紀(jì)五十年代。此階段對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)的代謝途徑有了一定的了解。物質(zhì)代謝途徑及動(dòng)態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化，光合謝途徑有了一定的了解。物質(zhì)代謝途徑及動(dòng)態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代謝、蛋白質(zhì)合成、核酸的遺傳功作用、

7、生物氧化、糖的分解和合成代謝、蛋白質(zhì)合成、核酸的遺傳功能、酶、維生素、激素、抗生素等的代謝。能、酶、維生素、激素、抗生素等的代謝。1905年年 哈登和楊發(fā)現(xiàn)酶和輔酶；哈登和楊發(fā)現(xiàn)酶和輔酶；1926年年 薩姆納（薩姆納（sumner）首次從刀豆中獲得脲酶結(jié)晶；）首次從刀豆中獲得脲酶結(jié)晶；1955年年 桑格爾（桑格爾（Sanger）完成牛胰島素氨基酸組成分析；）完成牛胰島素氨基酸組成分析；1932年，英國(guó)科學(xué)家克雷布斯（年，英國(guó)科學(xué)家克雷布斯（Krebs）發(fā)現(xiàn)尿素合成的鳥氨酸循環(huán)；）發(fā)現(xiàn)尿素合成的鳥氨酸循環(huán)；1937年，年，Krebs提出三羧酸循環(huán)的基本代謝途徑；提出三羧酸循環(huán)的基本代謝途徑； 1

8、940年，德國(guó)科學(xué)家埃姆登（年，德國(guó)科學(xué)家埃姆登（Embden）和梅耶霍夫（）和梅耶霍夫（Meyerhof）提）提出了糖酵解代謝途徑等。出了糖酵解代謝途徑等。四、分子的或綜合生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（四、分子的或綜合生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（1950至今，機(jī)能生物化學(xué)）至今，機(jī)能生物化學(xué)）這這一階段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與其功能之間一階段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。如生命的本質(zhì)和奧秘：運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生長(zhǎng)、發(fā)育、的關(guān)系。如生命的本質(zhì)和奧秘：運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等的分子機(jī)理等。繁殖等的分子機(jī)理等。1868年年 米歇爾（米歇爾（Miesch

9、er）發(fā)現(xiàn)核蛋白；）發(fā)現(xiàn)核蛋白；1928年年 格里菲斯（格里菲斯（Griffith）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)；）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)；1944年年 艾弗里（艾弗里（Avery）等人首次證明）等人首次證明DNA是遺傳物質(zhì)；是遺傳物質(zhì)；1950年年 查伽夫（查伽夫（Chargaff）證明）證明A=T G=C；1953年，沃森（年，沃森（Watson）和克里克（）和克里克（Crick）提出）提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，生物化學(xué)的發(fā)展進(jìn)入分子生物學(xué)階段；模型，生物化學(xué)的發(fā)展進(jìn)入分子生物學(xué)階段；1966年年 遺傳密碼破譯；遺傳密碼破譯； 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（S

10、anger）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)（）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)（1958獎(jiǎng)）；獎(jiǎng)）；1971年年 遺傳中心法則（遺傳中心法則（Crick)；1960年年 賈克柏（賈克柏（Jacob）和莫諾（）和莫諾（Monod）創(chuàng)立操縱子學(xué)說；）創(chuàng)立操縱子學(xué)說；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序列的方法（序列的方法（1980獎(jiǎng)）；獎(jiǎng)）；1982年年 切赫（切赫（Cech）發(fā)現(xiàn)核酶；）發(fā)現(xiàn)核酶；1982年年 Palmiter 轉(zhuǎn)基因技術(shù)；轉(zhuǎn)基因技術(shù)；1984年，化學(xué)獎(jiǎng)，梅里菲爾德（年，化學(xué)獎(jiǎng)，梅里菲爾德（Bruce Merrifield）（美國(guó)），建立和發(fā)展蛋白）

11、（美國(guó)），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學(xué)合成方法；質(zhì)化學(xué)合成方法； 1990年年 人類基因組計(jì)劃；人類基因組計(jì)劃；1993年年 1.Rechard J.Roberts(美美)等，發(fā)現(xiàn)斷裂基因；等，發(fā)現(xiàn)斷裂基因； 2Karg B. Mallis(美美)發(fā)明發(fā)明PCR方法；方法； 3Michaet 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)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作蛋白及基因在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用。用。 1997年年Wilmut 克隆技術(shù)克隆技術(shù)生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史靜態(tài)生物化

12、學(xué)靜態(tài)生物化學(xué)（2020世紀(jì)之前）世紀(jì)之前）弗雷德里希弗雷德里希米歇爾米歇爾(1853-1927) Friedrich Miescher 霍佩霍佩-賽勒賽勒(1825-1895) FelixHoppe-Seyler德國(guó)德國(guó)1877提出提出生生物化學(xué)物化學(xué)這個(gè)這個(gè)名詞名詞分離出分離出nuclein(脫氧脫氧核糖核蛋白核糖核蛋白) 1897年發(fā)現(xiàn)引起發(fā)酵的物質(zhì)年發(fā)現(xiàn)引起發(fā)酵的物質(zhì)是酶，從而把酵母細(xì)胞的生命是酶，從而把酵母細(xì)胞的生命活力與酶的化學(xué)作用聯(lián)系起來，活力與酶的化學(xué)作用聯(lián)系起來，建立了建立了酶化學(xué)酶化學(xué)。靜態(tài)生物化學(xué)靜態(tài)生物化學(xué)（2020世紀(jì)之前）世紀(jì)之前）Eduard Buchner(畢希

13、納畢希納)德國(guó)生物化學(xué)家德國(guó)生物化學(xué)家(1860-1917)The Nobel Prize in Chemistry 1907 發(fā)現(xiàn)無細(xì)胞發(fā)酵現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)無細(xì)胞發(fā)酵現(xiàn)象動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20(20世紀(jì)初世紀(jì)初- -中葉中葉) )The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1922 Otto Meyerhof邁耶霍夫邁耶霍夫(1884-1951) G.Embden，O.Meyerhof和和J.K.Parnas闡明了闡明了糖酵解糖酵解，又稱，又稱這途徑為這途徑為Embden-Meyerhof-Parnas途徑，簡(jiǎn)稱途徑，簡(jiǎn)稱EMP途徑途徑動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)

14、生物化學(xué)(20(20世紀(jì)初世紀(jì)初- -中葉中葉) )The Nobel Prize in Chemistry 1946 J B Sumner (薩姆納薩姆納) (18871955)美國(guó)生物化學(xué)家美國(guó)生物化學(xué)家 1926年首次年首次得到得到脲酶結(jié)晶脲酶結(jié)晶顯微鏡下的胰蛋白酶顯微鏡下的胰蛋白酶動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20(20世紀(jì)初世紀(jì)初- -中葉中葉) )The Nobel Prize in Chemistry 1946 J Northrop(諾思羅普諾思羅普)(18911987)美國(guó)生物化學(xué)家美國(guó)生物化學(xué)家 1929年分離和提純了胃年分離和提純了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝

15、乳蛋白酶等，和薩姆納證乳蛋白酶等，和薩姆納證明了明了酶是一種具有催化作酶是一種具有催化作用的蛋白質(zhì)用的蛋白質(zhì)。動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20(20世紀(jì)初世紀(jì)初- -中葉中葉) ) 1930年發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物體內(nèi)年發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物體內(nèi)尿尿素合成的途徑素合成的途徑. 1937年又提出了年又提出了三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)理理論論.并解釋了機(jī)體內(nèi)所需能量的產(chǎn)生并解釋了機(jī)體內(nèi)所需能量的產(chǎn)生過程和糖、脂肪、過程和糖、脂肪、 蛋白質(zhì)的相互聯(lián)蛋白質(zhì)的相互聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變機(jī)理。系及相互轉(zhuǎn)變機(jī)理。Hans Krebs （19001981）德裔英國(guó)生物化學(xué)家德裔英國(guó)生物化學(xué)家The Nobel Prize in Physio

16、logy or Medicine 1953動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20(20世紀(jì)初世紀(jì)初- -中葉中葉) )The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953Fritz Lipmann(18991986) 德裔美國(guó)生物化學(xué)家德裔美國(guó)生物化學(xué)家1945年發(fā)現(xiàn)并分離出年發(fā)現(xiàn)并分離出輔酶輔酶A，證，證明其對(duì)生理代謝的重要性明其對(duì)生理代謝的重要性The Nobel Prize in Chemistry 1958 The Nobel Prize in Chemistry 1980 Paul Berg(1926-)Walter Gilbert(1932-)Fre

17、derick Sanger(1918-) 40年代年代測(cè)定出牛測(cè)定出牛胰島素分子中全部氨胰島素分子中全部氨基酸的排列順序基酸的排列順序，并，并證明了其內(nèi)部氨基酸證明了其內(nèi)部氨基酸的結(jié)合方式的結(jié)合方式 設(shè)計(jì)出一種設(shè)計(jì)出一種測(cè)定脫氧核糖測(cè)定脫氧核糖核酸核酸(DNA)內(nèi)內(nèi)核苷酸排列順核苷酸排列順序的方法序的方法動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20世紀(jì)初世紀(jì)初中葉中葉)Linus Pauling量子化學(xué)家量子化學(xué)家 （1901-1994）動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20世紀(jì)初世紀(jì)初中葉中葉) 40年代中期以后提出年代中期以后提出纖維狀蛋白質(zhì)的纖維狀蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)，及蛋白質(zhì)是具有多肽鏈結(jié)構(gòu)，及蛋白質(zhì)是

18、具有多肽鏈結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，打開了通往蛋白質(zhì)與的物質(zhì)，打開了通往蛋白質(zhì)與DNA分子分子奧秘的大門。奧秘的大門。兩次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)金（兩次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)金（1954年化學(xué)獎(jiǎng)，年化學(xué)獎(jiǎng)， 1962年和平獎(jiǎng)）年和平獎(jiǎng)） 功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（20世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）F H C Crick (1916-2004)James D Watson (1928 - ) 1958年提出了年提出了“中心法則中心法則”，為分子生物學(xué)奠為分子生物學(xué)奠定了基礎(chǔ)。定了基礎(chǔ)。1953年提出年提出DNA雙雙螺旋螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，標(biāo)志著，標(biāo)志著遺傳學(xué)完成了由遺傳學(xué)完成了由“經(jīng)典經(jīng)典”向向“分子分子”時(shí)代的過渡。時(shí)代的過渡。Th

19、e Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 Maurice Wilkins(1916- 2004）功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（20世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）Marshall W. Nirenberg(1927-)The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 第一次用實(shí)驗(yàn)解第一次用實(shí)驗(yàn)解答了答了遺傳密碼遺傳密碼，并證明了本丙氨并證明了本丙氨酸的密碼子是酸的密碼子是UUU.Robert W. Holley(1922-1993)H. Gobind Khorana(1922-)闡明遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成中

20、的作用闡明遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成中的作用 19651965年年9 9月月1717日，中國(guó)首次人工合成胰島素。這也日，中國(guó)首次人工合成胰島素。這也是世界上第一個(gè)蛋白質(zhì)的全合成。是世界上第一個(gè)蛋白質(zhì)的全合成。功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（20世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）Thomas R. Cech(1947-)功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（2020世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)RNA的生物催化作用而獲獎(jiǎng)的生物催化作用而獲獎(jiǎng) SidneyAltman(1939-) 1978年和年和1981年奧爾年奧爾特曼與切赫分別發(fā)現(xiàn)了特曼與切赫分別發(fā)現(xiàn)了核糖核酸核糖核酸(RNA)自身具自身具有的生物催化作用有

21、的生物催化作用,這這項(xiàng)研究不僅為探索項(xiàng)研究不僅為探索RNA的復(fù)制能力提供了線索，的復(fù)制能力提供了線索，而且說明了最早的生命而且說明了最早的生命物質(zhì)是同時(shí)具有生物催物質(zhì)是同時(shí)具有生物催化功能和遺傳功能的化功能和遺傳功能的RNA，打破了蛋白質(zhì)是，打破了蛋白質(zhì)是生物起源的定論。生物起源的定論。 The Nobel Prize in Chemistry 1989 穆利斯穆利斯(1945(1945) )Kary B. MullisKary B. Mullis美國(guó)生物化學(xué)家美國(guó)生物化學(xué)家科學(xué)家已經(jīng)成功地用科學(xué)家已經(jīng)成功地用PCRPCR方法對(duì)方法對(duì)一個(gè)一個(gè)20002000萬年前被埋在琥珀中的萬年前被埋在琥珀

22、中的昆蟲的遺傳物質(zhì)進(jìn)行了擴(kuò)增。昆蟲的遺傳物質(zhì)進(jìn)行了擴(kuò)增。功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（2020世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）建立了建立了“聚合酶鏈反聚合酶鏈反應(yīng)應(yīng)”(PCR)方法，是分子生方法，是分子生物學(xué)里程碑式的發(fā)明，由此物學(xué)里程碑式的發(fā)明，由此獲得獲得1993年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（20世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）1997. 2 蘇格蘭威爾穆特蘇格蘭威爾穆特 （Wilmut） 綿羊綿羊“多利多利”的克隆，為發(fā)育生物學(xué)研的克隆，為發(fā)育生物學(xué)研究開拓了更廣闊的空間究開拓了更廣闊的空間功能生物化學(xué)（功能生物化學(xué)（20世紀(jì)中葉以后）世紀(jì)中葉以后）美、英、日、德、法

23、、中六國(guó)參與的國(guó)際美、英、日、德、法、中六國(guó)參與的國(guó)際人人類基因組計(jì)劃類基因組計(jì)劃-HGP(2003年完成年完成)2001 文特爾（文特爾（Venter）（美）等報(bào)道完成了人類基因組草圖測(cè)序。）（美）等報(bào)道完成了人類基因組草圖測(cè)序。人類基因組計(jì)劃的產(chǎn)生與人類基因組計(jì)劃的產(chǎn)生與“腫瘤計(jì)劃腫瘤計(jì)劃”的擱淺的擱淺是分不開的。美國(guó)從是分不開的。美國(guó)從7070年代起啟動(dòng)了年代起啟動(dòng)了“腫瘤計(jì)劃腫瘤計(jì)劃”，但是，不惜血本的投入換來的是令人失，但是，不惜血本的投入換來的是令人失望的結(jié)果。人們漸漸認(rèn)識(shí)到，包括癌癥在內(nèi)的各種人類疾病都與基因直望的結(jié)果。人們漸漸認(rèn)識(shí)到，包括癌癥在內(nèi)的各種人類疾病都與基因直接或間接

24、相關(guān)。測(cè)出接或間接相關(guān)。測(cè)出基因的堿基序列基因的堿基序列，則是基因研究的基礎(chǔ)。這時(shí)，科，則是基因研究的基礎(chǔ)。這時(shí)，科學(xué)家們面臨兩種選擇：要么學(xué)家們面臨兩種選擇：要么“零敲碎打零敲碎打”地從人類基因組中分離和研究地從人類基因組中分離和研究出幾個(gè)腫瘤基因，要么對(duì)出幾個(gè)腫瘤基因，要么對(duì)人類基因組進(jìn)行全測(cè)序人類基因組進(jìn)行全測(cè)序。19861986年年3 3月月，杜伯克杜伯克在在美國(guó)美國(guó)科學(xué)科學(xué)雜志上發(fā)表了一篇題為雜志上發(fā)表了一篇題為癌癥研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：測(cè)序人類基癌癥研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：測(cè)序人類基因組因組的文章，這篇短文后來被稱為的文章，這篇短文后來被稱為人類基因組計(jì)劃的人類基因組計(jì)劃的“標(biāo)書標(biāo)書”。杜伯。杜伯克

25、說，正確的選擇是對(duì)人類基因組進(jìn)行全測(cè)序，這樣大的項(xiàng)目也應(yīng)當(dāng)由克說，正確的選擇是對(duì)人類基因組進(jìn)行全測(cè)序，這樣大的項(xiàng)目也應(yīng)當(dāng)由世界各國(guó)的科學(xué)家攜手完成。世界各國(guó)的科學(xué)家攜手完成。人類基因組的基本數(shù)據(jù)人類基因組的基本數(shù)據(jù) 人類基因組包含人類基因組包含31.647億堿基對(duì)（億堿基對(duì)（A, C , G, T）。）。平均每基因堿基數(shù)為平均每基因堿基數(shù)為3000，最大的，最大的dystrophin基因含基因含240萬堿萬堿基?；??；蚩倲?shù)為基因總數(shù)為22.5萬，遠(yuǎn)低于原估計(jì)的萬，遠(yuǎn)低于原估計(jì)的8萬萬14萬。萬。不同個(gè)體間的堿基順序有不同個(gè)體間的堿基順序有99.9%相同。相同。已發(fā)現(xiàn)的基因中約有一半功能未知。

26、已發(fā)現(xiàn)的基因中約有一半功能未知。人類基因組的功能區(qū)人類基因組的功能區(qū)人類基因組中的蛋白質(zhì)編碼區(qū)不足人類基因組中的蛋白質(zhì)編碼區(qū)不足2%。 人類基因組中不編碼蛋白質(zhì)的重復(fù)順序（人類基因組中不編碼蛋白質(zhì)的重復(fù)順序（“junk DNA”)超過超過50%。 重復(fù)順序可能沒有直接的功能，但參與染色體的結(jié)構(gòu)形成和動(dòng)態(tài)變化。重復(fù)順序可能沒有直接的功能，但參與染色體的結(jié)構(gòu)形成和動(dòng)態(tài)變化。在進(jìn)化過程中，這些重復(fù)順序還與基因組重排、新基因產(chǎn)生、已有基因在進(jìn)化過程中，這些重復(fù)順序還與基因組重排、新基因產(chǎn)生、已有基因修飾和重排有關(guān)。修飾和重排有關(guān)。 人類基因組中的重復(fù)順序（人類基因組中的重復(fù)順序（50%）明顯高于擬南芥

27、（）明顯高于擬南芥（11%）、線蟲）、線蟲（7%）和果蠅（）和果蠅（3%）。）。已已測(cè)測(cè)序序的的生生物物HGP對(duì)人類的影響對(duì)人類的影響 人類基因組計(jì)劃與人類基因組計(jì)劃與“蔓哈頓蔓哈頓”原子彈計(jì)劃、原子彈計(jì)劃、“阿波羅阿波羅”登月計(jì)劃，并登月計(jì)劃，并稱為自然科學(xué)史上的三大計(jì)劃，但是人類基因組計(jì)劃對(duì)人類自身的影響將稱為自然科學(xué)史上的三大計(jì)劃，但是人類基因組計(jì)劃對(duì)人類自身的影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過另兩項(xiàng)計(jì)劃。因?yàn)槿祟惢蛱N(yùn)涵有人類生、老、病、死的絕大多遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過另兩項(xiàng)計(jì)劃。因?yàn)槿祟惢蛱N(yùn)涵有人類生、老、病、死的絕大多數(shù)遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研究開發(fā)和新的疾病治療數(shù)遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷

28、、新藥物的研究開發(fā)和新的疾病治療方法的探索帶來革命性的變革，所以解碼人類基因組又被喻為生物的方法的探索帶來革命性的變革，所以解碼人類基因組又被喻為生物的“圣圣杯杯” 。 但是，科學(xué)是一柄雙刃劍，科學(xué)既可以為人類造福，也可能為人類帶但是，科學(xué)是一柄雙刃劍，科學(xué)既可以為人類造福，也可能為人類帶來災(zāi)難，尤其象人類基因組計(jì)劃這樣對(duì)人類本身影響重大的科學(xué)項(xiàng)目，已來災(zāi)難，尤其象人類基因組計(jì)劃這樣對(duì)人類本身影響重大的科學(xué)項(xiàng)目，已經(jīng)比任何科學(xué)研究計(jì)劃引出了更多對(duì)法律、倫理、國(guó)家安全的挑戰(zhàn)。經(jīng)比任何科學(xué)研究計(jì)劃引出了更多對(duì)法律、倫理、國(guó)家安全的挑戰(zhàn)。HGP將給人類帶來的好處將給人類帶來的好處 將帶動(dòng)一場(chǎng)醫(yī)學(xué)革命

29、將帶動(dòng)一場(chǎng)醫(yī)學(xué)革命 用基因圖譜看病用基因圖譜看病 基因藥物治病基因藥物治病 基因檢測(cè)預(yù)防隱患基因檢測(cè)預(yù)防隱患 基因治療疾病基因治療疾病獲取了操縱生命的工具獲取了操縱生命的工具 控制生命的孕育控制生命的孕育優(yōu)生優(yōu)育優(yōu)生優(yōu)育 延長(zhǎng)人的壽命延長(zhǎng)人的壽命 選擇最佳生活環(huán)境選擇最佳生活環(huán)境得以進(jìn)行精確的個(gè)體鑒定得以進(jìn)行精確的個(gè)體鑒定 基因身份證基因身份證 生物考古生物考古將帶來將帶來巨大的商機(jī)巨大的商機(jī) 生物制藥生物制藥 器官培植器官培植HGP HGP 可能給人類帶來的隱患可能給人類帶來的隱患 遺傳信息的私有性和隱私權(quán)。遺傳信息的私有性和隱私權(quán)。遺傳差異的心理影響、描述方法和歧視問題。遺傳差異的心理影響

30、、描述方法和歧視問題。 生育問題：信息告知和生育決定。生育問題：信息告知和生育決定。 臨床：醫(yī)學(xué)教育、遺傳檢測(cè)、公共限制、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、復(fù)雜疾病基因檢臨床：醫(yī)學(xué)教育、遺傳檢測(cè)、公共限制、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、復(fù)雜疾病基因檢測(cè)的不確定性、使用高級(jí)基測(cè)的不確定性、使用高級(jí)基 因組技術(shù)的公平性、因組技術(shù)的公平性、 疾病與健康的概念、人類尊嚴(yán)。疾病與健康的概念、人類尊嚴(yán)。 相關(guān)商品的專利、版權(quán)、商業(yè)秘密。相關(guān)商品的專利、版權(quán)、商業(yè)秘密。我國(guó)生物科學(xué)家吳憲我國(guó)生物科學(xué)家吳憲2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代初回國(guó)后在協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生化系年代初回國(guó)后在協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生化系與汪猷、張昌穎等人一道完成了與汪猷、張昌穎等人一道完成了蛋白

31、質(zhì)變性理論、血液生化檢測(cè)和蛋白質(zhì)變性理論、血液生化檢測(cè)和免疫化學(xué)免疫化學(xué)等一系列有重大影響的研究，成為我國(guó)生物化學(xué)界的先驅(qū)。等一系列有重大影響的研究，成為我國(guó)生物化學(xué)界的先驅(qū)。2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代、年代、7070年代和年代和8080年代，我國(guó)科學(xué)家相繼實(shí)現(xiàn)了人工全合年代，我國(guó)科學(xué)家相繼實(shí)現(xiàn)了人工全合成有生物學(xué)活性的成有生物學(xué)活性的結(jié)晶牛胰島素結(jié)晶牛胰島素，解出了三方二鋅豬胰島素的晶體，解出了三方二鋅豬胰島素的晶體結(jié)構(gòu)，采用有機(jī)合成與酶促相結(jié)合的方法完成了結(jié)構(gòu)，采用有機(jī)合成與酶促相結(jié)合的方法完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成糖核酸的人工全合成，在，在酶學(xué)研究、蛋白質(zhì)

32、結(jié)構(gòu)及生物膜結(jié)構(gòu)與功酶學(xué)研究、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及生物膜結(jié)構(gòu)與功能能等方面都有世所矚目的建樹。等方面都有世所矚目的建樹。 我國(guó)生物化學(xué)的開拓者我國(guó)生物化學(xué)的開拓者-吳憲教授吳憲教授蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際上最具有權(quán)威性的蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際上最具有權(quán)威性的綜述性叢書綜述性叢書Advances in Protein Chemistry第第47卷（卷（1995年）發(fā)表年）發(fā)表了美國(guó)哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前了美國(guó)哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前輩輩J. T. Eddsall的文章的文章“吳憲與第一個(gè)蛋吳憲與第一個(gè)蛋白質(zhì)變性理論（白質(zhì)變性理論（1931）Hsien Wu and the first Theor

33、y of Protein Denaturation(1931)”，對(duì)吳憲教授，對(duì)吳憲教授的學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。該卷還重的學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。該卷還重新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于蛋白質(zhì)新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于蛋白質(zhì)變性的論文。一篇在變性的論文。一篇在1931年發(fā)表的論文年發(fā)表的論文居然在居然在1995年仍然值得在第一流的叢書年仍然值得在第一流的叢書上重新全文刊登，不能不說是國(guó)際科學(xué)界上重新全文刊登，不能不說是國(guó)際科學(xué)界的一件極為罕見的大事。的一件極為罕見的大事。三、生物化學(xué)與有關(guān)科學(xué)三、生物化學(xué)與有關(guān)科學(xué)v1 1、化學(xué)：、化學(xué)：生物化學(xué)是介于生物學(xué)和化學(xué)的一門邊緣學(xué)科。生物化

34、學(xué)是介于生物學(xué)和化學(xué)的一門邊緣學(xué)科。v2 2、生理學(xué)：、生理學(xué)：與生理學(xué)是特別密切的姊妹學(xué)科，植物的生命中包括許多方面，與生理學(xué)是特別密切的姊妹學(xué)科，植物的生命中包括許多方面，其中有機(jī)物代謝是重要的方面，這既是屬于生物化學(xué)的內(nèi)容也屬于生理學(xué)的其中有機(jī)物代謝是重要的方面，這既是屬于生物化學(xué)的內(nèi)容也屬于生理學(xué)的內(nèi)容。內(nèi)容。v3 3、遺傳學(xué)：、遺傳學(xué)：現(xiàn)已知核酸是一切生物遺傳信息載體，而遺傳信息的表達(dá)，則現(xiàn)已知核酸是一切生物遺傳信息載體，而遺傳信息的表達(dá)，則是通過核酸所攜帶的遺傳信息翻譯為蛋白質(zhì)以實(shí)現(xiàn)。是通過核酸所攜帶的遺傳信息翻譯為蛋白質(zhì)以實(shí)現(xiàn)。v4 4、分類學(xué)：、分類學(xué)：由于蛋白質(zhì)在進(jìn)化上是較少變化的，因此，近代利用某些蛋白質(zhì)由于蛋白質(zhì)在進(jìn)化上是較少變化的，因此，近代利用某些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，可以作為分類的依據(jù)。結(jié)構(gòu)的研究，可以作為分類的依據(jù)。v5 5、微生物學(xué)、微生物學(xué)：目前所積累