大學(xué)生化緒論課件

1、基礎(chǔ)生物化學(xué) 主講：赫福霞 辦公地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓209室電話(huà)郵箱： 生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室 2013.8.26本課程共計(jì)：理論學(xué)時(shí)48（3學(xué)分）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)24（0.5學(xué)分）考核：期末卷面成績(jī)占70%課堂作業(yè)及隨堂提問(wèn)表現(xiàn)占20%課堂出勤率占10%某些規(guī)則或建議 課堂上關(guān)閉手機(jī)或者將其調(diào)到靜音狀態(tài)！ 課堂上集中聽(tīng)講和理解！做筆記簡(jiǎn)單記！ 不遲到，不早退！ 考核成績(jī)不理想，不要來(lái)求情！學(xué)好生化的秘訣 正如一句諺語(yǔ)所說(shuō)的：我聽(tīng)，我忘。我看，我記得。我做，我理解。生物化學(xué)學(xué)習(xí)辦法.pdf 教材： 基礎(chǔ)生物化學(xué)基礎(chǔ)生物化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解 Lehninger Principle

2、 of Biochemistry第3 版第5 版參考書(shū)目3：Internet：Google、百度（查新）科學(xué)網(wǎng)、生物谷、生物通、丁香園（了解相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展或進(jìn)行學(xué)術(shù)交流）期刊（了解科學(xué)前沿）：Science、Nature、Cell中國(guó)科學(xué)、科學(xué)通報(bào)生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展、生物化學(xué)與生物物理學(xué)報(bào)、生命的化學(xué)0 生物化學(xué)引言什么是生物化學(xué)?生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容（學(xué)習(xí)生物化學(xué)的目的）生物化學(xué)的發(fā)展生物化學(xué)的應(yīng)用一、什么是生物化學(xué)? 生物（Biology）+ 化學(xué)（Chemistry） = 生物化學(xué)（ Biochemistry）-通過(guò)化學(xué)的原理和方法來(lái) 揭示（生物體）生命活動(dòng)化學(xué)本質(zhì)的科學(xué)！生命有機(jī)體

3、的化學(xué)組成、維持生命活動(dòng)的各種化學(xué)變化及其相互聯(lián)系的科學(xué)。從分子水平cell生命的微觀層次 生命-細(xì)胞-生物分子 生物體正式由于每天進(jìn)行這樣復(fù)雜難以置信的代謝化學(xué)反應(yīng)，才能維持它們正常的生長(zhǎng)、發(fā)育、運(yùn)動(dòng)，才能對(duì)環(huán)境的刺激作出應(yīng)答以及能準(zhǔn)確地進(jìn)行自我復(fù)制。 正式由于復(fù)雜的代謝變化，生命結(jié)構(gòu)、生物類(lèi)型以及維持生命必需的機(jī)制才存在著驚人的多樣性和復(fù)雜性，才組成了絢麗多彩的大千世界。 但是生命的現(xiàn)象最終是可以用化學(xué)的原理來(lái)解釋的。 三、生物化學(xué)課程的性質(zhì)現(xiàn)代生物化學(xué)主要是在分子水平上研究生物體內(nèi)各種物質(zhì)分子的化學(xué)本質(zhì)及其在生命活動(dòng)過(guò)程中的化學(xué)變化規(guī)律。人類(lèi)要了解各種生物的生長(zhǎng)、生殖、生理、遺傳、衰老、

4、抗性、疾病、生命起源和演化等現(xiàn)象，都需要用生物化學(xué)的原理和方法進(jìn)行探討。 生物化學(xué)課程是我國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校生物學(xué)類(lèi)和大多數(shù)非生物學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)課，是后繼一系列重要課程的基礎(chǔ)課，具有舉足輕重的重要地位。 生物化學(xué)是各門(mén)生物科學(xué)的基礎(chǔ)，特別是生理學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等各科的基礎(chǔ)，在分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科中占有特別重要的位置。溫馨提示：考研必考科目4.1 靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（20世紀(jì)以前）四、生物化學(xué)的發(fā)展弗里德里希維勒（18001882），F(xiàn)riedrich Whler 德國(guó)1828年，人工合成尿素發(fā)現(xiàn)同分異構(gòu)體現(xiàn)象弗雷德里希米歇爾(1844-1895) F

5、riedrich Miescher 瑞士霍佩-賽勒(1825-1895)FelixHoppe-Seyler德國(guó)1877提出生物化學(xué)這個(gè)名詞1869分離出nuclein(脫氧核糖核蛋白) 1897年他證明了使碳水化合物發(fā)酵起作用的是酵母所含的各種酶而不是酵母本身。從而建立了酶化學(xué)。愛(ài)德華畢希納 (1860-1917)Eduard Buchner德國(guó)生物化學(xué)家The Nobel Prize in Chemistry 1907 發(fā)現(xiàn)無(wú)細(xì)胞發(fā)酵現(xiàn)象1912年，發(fā)現(xiàn)了食物的輔助因子維生素?；羝战鹚?18611947F)rederic Gowland Hopkins英國(guó) The Nobel Prize i

6、n Chemistry 1929 這個(gè)階段，生物化學(xué)的主要工作是發(fā)現(xiàn)、分離和鑒定了各種生物分子物質(zhì)，開(kāi)始進(jìn)行酶學(xué)研究。4.2 動(dòng)態(tài)生物化學(xué)(20世紀(jì)初中葉)The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1922 奧托邁耶霍夫(1884-1951) Otto Meyerhof 德國(guó) 1929年，G.Embden，O.Meyerhof和J.K.Parnas闡明了糖酵解，又稱(chēng)這途徑為Embden-Meyerhof-Parnas途徑，簡(jiǎn)稱(chēng)EMP途徑The Nobel Prize in Chemistry 1946 J B Sumner (薩姆納) (1887195

7、5)美國(guó)生物化學(xué)家 1922年首次得到脲酶結(jié)晶顯微鏡下的胰蛋白酶J Northrop(諾思羅普)(18911987)美國(guó)生物化學(xué)家 1929年分離和提純了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等，和薩姆納證明了酶是一種具有催化作用的蛋白質(zhì)。The Nobel Prize in Chemistry 1946 1937年，提出了三羧酸循環(huán)理論，并解釋了機(jī)體內(nèi)所需能量的產(chǎn)生過(guò)程和糖、脂肪、 蛋白質(zhì)的相互聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變機(jī)理。Hans Krebs （19001981）德裔英國(guó)生物化學(xué)家The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953這個(gè)階段，基本上闡明了酶的化學(xué)本質(zhì)

8、以及能量代謝有關(guān)的物質(zhì)代謝途徑。3.3 機(jī)能生物化學(xué)和分子生物學(xué)時(shí)期（20世紀(jì)中葉以后）F H C Crick (1916-2004)James D Watson (1928 - ) 1958年提出了“中心法則”，為分子生物學(xué)奠定了基礎(chǔ)。1953年提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，標(biāo)志著遺傳學(xué)完成了由“經(jīng)典”向“分子”時(shí)代的過(guò)渡。The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 Maurice Wilkins(1916- 2004）F H C CrickMarshall W. Nirenberg馬歇爾沃倫尼倫伯格 (1927-)The Nobel Prize i

9、n Physiology or Medicine 1968 1961年，第一次用實(shí)驗(yàn)解答了遺產(chǎn)密碼，并證明了本丙氨酸的密碼子是UUU。Robert W. Holley(1922-1993)H. Gobind Khorana(1922-)闡明遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成中的作用 1978年和1981年奧爾特曼與切赫分別發(fā)現(xiàn)了核糖核酸(RNA)自身具有的生物催化作用，這項(xiàng)研究不僅為探索RNA的復(fù)制能力提供了線索，而且說(shuō)明了最早的生命物質(zhì)是同時(shí)具有生物催化功能和遺傳功能的RNA，打破了蛋白質(zhì)是生物起源的定論。 Thomas R. Cech(1947-)發(fā)現(xiàn)RNA的生物催化作用 Sidney Altman

10、(1939-)The Nobel Prize in Chemistry 1989 穆利斯(1945)Kary B. Mullis美國(guó)生物化學(xué)家1984年，建立了“聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)” 方法，是分子生物學(xué)里程碑式的發(fā)明。由此獲得1993年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1997年，蘇格蘭維爾穆特 (Wilmut)等首次不經(jīng)過(guò)受精，用成年母羊體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，成功地獲得克隆羊多莉（Dolly），為發(fā)育生物學(xué)研究開(kāi)拓了更廣闊的空間。美、英、日、德、法、中六國(guó)參與的國(guó)際人類(lèi)基因組計(jì)劃(2003年完成)揭開(kāi)組成人體4萬(wàn)個(gè)基因的30億個(gè)堿基對(duì)的秘密。 這一時(shí)期主要是以核酸的研究為核心，帶動(dòng)著分子生物學(xué)向縱深發(fā)展。如DN

11、A雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，PCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)，DNA測(cè)序的完成都具有里程碑的意義，將生命科學(xué)帶向一個(gè)由宏觀到微觀再到宏觀，由分析到綜合的時(shí)代。目前，伴隨著生物信息學(xué)的迅速發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)協(xié)同邁向功能基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)的研究。當(dāng)今及今后的趨勢(shì)是科學(xué)家們將利用生物信息學(xué)研究蛋白質(zhì)的性質(zhì)，并估計(jì)基因的功能。醫(yī)學(xué)：基因治療鋅指核酸酶技術(shù)-是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種對(duì)基因組DNA實(shí)現(xiàn)靶向修飾的新技術(shù) 。最經(jīng)典的鋅指核酸酶是將一個(gè)非特異性的核酸內(nèi)切酶FokI與含有鋅指的結(jié)構(gòu)域進(jìn)行融合，其目的是對(duì)特定序列進(jìn)行切割。被切開(kāi)的DNA可以由切除的修復(fù)機(jī)制使切開(kāi)處的單鏈部分被刪除，然后又重新接到一起。從而達(dá)到構(gòu)造突變體或完成治療的工作。 細(xì)胞：加利福尼亞大學(xué)伯克利營(yíng)養(yǎng)學(xué)和毒理學(xué)部門(mén)中心華裔博士王凱峰成功發(fā)現(xiàn)名為DNA-PK的基因，在糖類(lèi)轉(zhuǎn)化成脂肪的過(guò)程中扮演關(guān)鍵角色。經(jīng)過(guò)四年半的研究：發(fā)現(xiàn)破壞DNA-PK基因的功能，在喂食大量碳水化合物的老鼠身上可有效減少脂肪。營(yíng)養(yǎng)：抗肥胖 AZT的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似胸腺嘧啶脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)。 艾滋病病毒靠逆轉(zhuǎn)錄繁殖，而AZT是一種逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。藥學(xué)：AZT 蓖麻毒素是一種劇毒蛋白質(zhì)。它主要存在于蓖麻籽中。該毒素易損傷肝、腎等實(shí)質(zhì)器官