化學(xué)與分子生物學(xué)ppt課件

1、生物化學(xué)與分子生物學(xué)楊建雄陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院.一生物化學(xué)與分子生物學(xué)的定義 生物化學(xué)是用化學(xué)的實(shí)際和方法研討生命景象的科學(xué)。分子生物學(xué)是研討生物大分子構(gòu)造和功能的學(xué)科。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是同一個(gè)二級(jí)學(xué)科,在大學(xué)本科階段可以作為兩門課開設(shè), 也可以作為一門課開設(shè).緒論.二生物化學(xué)與分子生物學(xué)的研討范疇一生物體的組成物質(zhì)復(fù)雜性組成物質(zhì)多；分子大；空間構(gòu)造復(fù)雜。規(guī)律性元素構(gòu)件小分子聚合物生物大分子；構(gòu)造與功能相順應(yīng)。.二物質(zhì)和能量代謝 復(fù)雜性多步化學(xué)反響構(gòu)成代謝途徑；多條代謝途徑相互交錯(cuò)成網(wǎng)；物質(zhì)代謝和能量代謝相互交錯(cuò)；調(diào)理控制有條不紊。 規(guī)律性反響類型不多；反響機(jī)理符合有機(jī)化學(xué)實(shí)際；調(diào)理控

2、制與生物學(xué)功能相順應(yīng)。 .三信息分子的生物合成 復(fù)雜性合成過程復(fù)雜；調(diào)理控制復(fù)雜；與生命景象的關(guān)系復(fù)雜。規(guī)律性遺傳密碼曾經(jīng)破譯；基因表達(dá)的根本過程曾經(jīng)清楚；生物大分子構(gòu)造與功能的關(guān)系逐漸明晰；研討方法日新月異。 .三.生物化學(xué)與分子生物學(xué)同消費(fèi)實(shí)際的關(guān)系 啟蒙階段食品選擇和加工；醫(yī)療。開展階段維生素、抗生素醫(yī)療；代謝食品、醫(yī)療；分子生物學(xué) 基因工程、蛋白質(zhì)工程。開展前景生物制品；轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物；基因芯片；基因診斷；基因治療。.四.生物化學(xué)的開展史1.煉金術(shù)階段: 現(xiàn)代化學(xué)來源于煉金術(shù)(alchemy)。換言之，煉金活動(dòng)是化學(xué)的前史?！?chemistry 一詞也來自alchemy, 而alche

3、my = al (the) + chem, 其中的chem來自中國的“ 金 的古漢語發(fā)音。煉金術(shù)在各個(gè)古代文明中都占重要位置, 并不是中國特有, 普通而言都是如何將銅, 鉛, 錫變成金、銀這樣的貴金屬的適用學(xué)問。在西方, 煉金術(shù)從公元前幾百年開場(chǎng)到17世紀(jì)為止, 延續(xù)了2000年；在中國也生存了差不多同樣長(zhǎng)的時(shí)間。中國的煉金術(shù)除了得到貴金屬以外，還努力于研制長(zhǎng)生不老之藥“ 金丹。因此, 中國的煉金術(shù)的化學(xué)成份比其他古代文明要濃。 中國的煉金術(shù)隨絲綢之路傳到了阿拉伯文化圈, 所以有了alchemy這個(gè)行業(yè)。 西臘文明在歐州歷史上曾一度失傳, 幸好阿拉伯人承繼了其精華(714世紀(jì)), 1113世紀(jì)

4、十字軍的侵略將散落在阿拉伯文化中的希臘文化又帶回了歐洲, 也順便將中國的煉金術(shù)帶進(jìn)入了西方文明。以后，西方的煉金術(shù)活動(dòng)朝著單獨(dú)的方向開展，特別是對(duì)酸, 堿, 鹽等物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有了相當(dāng)?shù)闹R(shí)積累。.2.從煉金術(shù)到化學(xué): 17世紀(jì)興起的文藝復(fù)興活動(dòng)使alchemy真正向現(xiàn)代的chemistry過渡。 當(dāng)時(shí)的化學(xué)家, 要么是貴族, 要么是業(yè)余喜好。在與英國的Newton同時(shí)期的貴族Robert Boyle (1627-1691) 對(duì)氣體和真空進(jìn)展了研討, 寫了“ The Sceptical Chymist (1661) 一書, 主張決別帶有奧秘顏色的煉金術(shù), 而以理性思索的態(tài)度來研討化學(xué)。他發(fā)現(xiàn)了

5、波以爾法那么 PV=Const, 實(shí)踐上就是現(xiàn)代物理化學(xué)的起點(diǎn)。1662英國設(shè)立了 Royal Society, 1666年 Paris Academia 分別設(shè)立, 為科學(xué)研討和交流提供了土壤。這是化學(xué)與煉金術(shù)決別的標(biāo)志。 隨后,空氣中含有不同成分1764年CO2 (Black), 1766年H2 (Canvendish), 1772年O2 (Sheele), 1772年N2 (Ratherford) , 1774年Cl2 (Sheele), 相繼被發(fā)現(xiàn)。1774年Lavoisier確立了物質(zhì)不滅定理, 1777年確立了熄滅實(shí)際。以后的化學(xué)反響的定比例法那么 (Joseph Louis Pr

6、oust, 1799) 及化學(xué)元素分析方法的開展, 為有機(jī)化學(xué)的出現(xiàn)奠定了根底。.3.有機(jī)化學(xué)的開展 簡(jiǎn)單的說, 有機(jī)化學(xué)就是H, C, N, O的化學(xué)。 其開展是必然的, 由于人對(duì)生命物質(zhì)的興趣要比對(duì)非生命物質(zhì)更濃。化學(xué)分析的手段開展后, 勢(shì)必要用來研討有機(jī)的物質(zhì)。經(jīng)過有機(jī)化學(xué)研討知道的物質(zhì)構(gòu)造, 成為生物化學(xué)研討的起點(diǎn)。 有機(jī)化學(xué)的開展, 是從尿素的合成開場(chǎng)的。 1828年 Wohler (德) 從無機(jī)鹽合成了尿素 1831年 Liebig (德) 有機(jī)物元素分析定量法的發(fā)明 1840年 有機(jī)基團(tuán) (group) 的概念的構(gòu)成 1848年 Pasteur (法) 酒石酸的光學(xué)異構(gòu)體的發(fā) 1

7、858年 Kekule (德) C原子的四價(jià)實(shí)際 1865年 Kekule (德) Benzen環(huán)構(gòu)造的發(fā)現(xiàn) 1869年 元素周期表確實(shí)立 1874年 vant Hoff (荷) C4的正四面體構(gòu)造 1884年 Fischer (德) 糖的化學(xué)構(gòu)造研討的開場(chǎng).4.生物化學(xué)艱苦開展年代表1897年 Buchner 發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞質(zhì)能使糖發(fā)酵1902年 Fischer 肽鍵實(shí)際1926年 Sumner結(jié)晶得到了脲酶,證明酶就是蛋白質(zhì)1935年 Schneider將同位素運(yùn)用于代謝的研討 1944年 Avery等人證明遺傳信息在核酸上 1953年 Sanger的胰島素氨基酸序列測(cè)定 Waston-Cl

8、ick提出DNA 雙螺旋模型 1958年 Perutz等解明肌紅蛋白的立體構(gòu)造 1970年 發(fā)現(xiàn)了DNA限制性內(nèi)切酶 1972年 DNA重組技術(shù)的建立 1978年 DNA雙脫氧測(cè)序法的勝利 1990年 人類基因組方案的實(shí)施,2003年完成,進(jìn)入 后基因組時(shí)代.生物化學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)電泳1923 生物大分子的分別、分析超離心1925蛋白質(zhì)、細(xì)胞亞器官的 分別；分子量確實(shí)定同位素標(biāo)志1934物質(zhì)代謝途徑、生物大分子構(gòu)造測(cè)定層析1944 生物大分子的分別純化X-光衍射、NMR：生物大分子構(gòu)造測(cè)定.五生物化學(xué)與分子生物學(xué) 同有關(guān)學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物學(xué)的最深層次；生物化學(xué)與分子生物學(xué)是化學(xué)的最高層次；生物化學(xué)與分子生物學(xué)為農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和食品科學(xué)提供實(shí)際根據(jù)和研討手段；物理學(xué)、信息科學(xué)和數(shù)學(xué)為生物化學(xué)與分子生物學(xué)提供研討手段。.課外閱讀書籍 Lehninger ：Principles of Biochemistry Stryer：Biochemistry 王鏡巖 沈仁權(quán) 鄭集 Garrett,and Grisham: Biochemistry (影印版) 羅紀(jì)盛等 生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程