《生物化學(xué)》楊榮武主編a14生化緒論

1、生物化學(xué),生物化學(xué) 楊榮武 主編,徐麗珊697516） 網(wǎng)絡(luò)課程： 浙江師范大學(xué)-教務(wù)處-網(wǎng)絡(luò)課程-生物化學(xué),生物科學(xué)自然科學(xué)的帶頭學(xué)科。 生物化學(xué)生物科學(xué)的核心。 生物化學(xué)不僅是闡述生命核心過程的基礎(chǔ)學(xué)科，而且在疾病診斷與治療、農(nóng)業(yè)的品種與品質(zhì)的改良、輕工、食品加工等研究中得到廣泛應(yīng)用，以后將發(fā)揮著越來越重要的作用。,緒論,第一節(jié) 生物化學(xué)的含義與研究內(nèi)容 第二節(jié) 生物化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展 第三節(jié) 生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系 第四節(jié) 生物化學(xué)實(shí)踐應(yīng)用,第一節(jié) 生物化學(xué)的含義,生物化學(xué)的含義,生物化學(xué),是生命的化學(xué),是應(yīng)用化學(xué)的理論和方法研究微生物、植物、動物及人體等的化學(xué)

2、組成、生命物質(zhì)各組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、及它們在生命過程中的變化規(guī)律的一門科學(xué)。,是從分子水平探討生命的奧秘，從而闡述生命的本身,是應(yīng)用化學(xué)的理論和方法來研究生命現(xiàn)象，闡明生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)。,什么是生物化學(xué)? 生物（Bio）+ 化學(xué)（Chemistry） = 生物化學(xué)（ Biochemistry）,在分子水平上研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、組織和功能。,生物化學(xué)的研究內(nèi)容,結(jié)構(gòu)生物化學(xué)（靜態(tài)生化）：生物分子（組成生物體基本物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂等）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。,代謝生物化學(xué)：物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)變、能量的釋放和儲存、代謝過程的調(diào)節(jié)控制。,分子生物學(xué)：遺傳信息的儲存、傳遞和表達(dá)。,第二節(jié) 生物化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)

3、展,18世紀(jì)下半葉，法國化學(xué)家拉瓦錫(Lavoisier)研究燃燒現(xiàn)象和呼吸作用. 1877年，德國醫(yī)生霍佩-賽勒（Hopps-Seyler）首次提出生物化學(xué)（Biochemistry）這個名詞，他因?qū)⑸锘瘜W(xué)（生理化學(xué)）建成一門獨(dú)立的學(xué)科而著名。 十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初，生物化學(xué)才成為一門獨(dú)立學(xué)科。 生物化學(xué)作為一門獨(dú)立的自然科學(xué),雖然時間不是很長，但是其發(fā)展非常迅速，目前已成為自然科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快、最引人注目的學(xué)科之一。,生物化學(xué)獨(dú)立學(xué)科的發(fā)展史可分三個階段： 第一階段：十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初二十世紀(jì)三十年代 （靜態(tài)描述） 生物化學(xué)有了很大的發(fā)展，德國、美國、英國和法國都有生化的學(xué)術(shù)中心。研

4、究成果主要集中在蛋白質(zhì)、酶、維生素、激素等方面。 霍普金斯（Hopkins）英國劍橋大學(xué) 發(fā)現(xiàn)維生素，獲1929年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 埃米爾.費(fèi)歇爾（Emil.Fischer）普魯士化學(xué)家研究糖和嘌呤類物質(zhì)獲1902年諾貝爾化學(xué)獎。 1919-1922年中國生化學(xué)家吳憲與美國哈佛醫(yī)學(xué)院的Otto Folin首次采用比色法測定血糖。 1936年提出蛋白質(zhì)變性理論。,第二階段：二十世紀(jì)三十年代-五十年代 （動態(tài)生化） 物質(zhì)變化（代謝途徑） 確定糖酵解、三羧酸循環(huán)、脂肪分解途徑等。 Embden:德國生物化學(xué)家，在糖代謝、脂代謝及肝臟合成氨基酸方面做出了巨大貢獻(xiàn)，與他人一起證明了糖酵解途徑。 K

5、rebs:英國人，發(fā)現(xiàn)了尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)。,第三階段：二十世紀(jì)五十年代現(xiàn)在 生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能 英國的生化學(xué)家桑格（Sanger）獲兩次諾貝爾獎。1955年，確定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲1958年諾貝爾化學(xué)獎；1980年設(shè)計(jì)出一種測定DNA內(nèi)核苷酸排列順序的方法，又和吉爾伯特（Gilbert）和伯格（Berg）共獲1983年諾貝爾化學(xué)獎。 中國科學(xué)院生化所、有機(jī)化學(xué)所和北京大學(xué)共同協(xié)作，1965年用化學(xué)方法成功完成了人工合成具有活性的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素。1983年有通過協(xié)作，完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工合成。,1953年沃森（Watson美國物理學(xué)家）、克里克（Crik英國生物學(xué)家）和威

6、爾金斯（Wilkins）提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，三人獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。解決了生物學(xué)的一個基本問題，即基因是如何自我復(fù)制的，這是劃時代的偉大發(fā)展。,分子生物學(xué)是生化的必然趨勢，是生化的一部分，是從生化發(fā)展出來的一門學(xué)科。 但分子生物學(xué)并不能與生化相分離，而是關(guān)系日益密切。,1973年，重組DNA技術(shù)問世（第一個克隆、轉(zhuǎn)化并獲得成功），標(biāo)志基因工程出現(xiàn)。,1982年Atman 和 Thomas cech 首先發(fā)現(xiàn)某些RNA有催化作用，稱核酶。,目前生化與分子生物學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,基因組學(xué)(Genomics) 1986年由美國科學(xué)家Thomas Roderick提出。是指對所有基因進(jìn)行

7、基因組作圖(包括遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄本圖譜),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一門科學(xué)。包括結(jié)構(gòu)基因組學(xué),比較基因組學(xué),功能基因組學(xué)（又稱為后基因組學(xué)）。,人類基因組計(jì)劃（HGP） 美國1990.10.1組織實(shí)施，準(zhǔn)備耗資30億美元，歷時15年（91-05）。參加國家：美國、英國、日本、法國、德國、中國等 人類遺傳物質(zhì)就是,它的總和就是人類基因組,由大約30億堿基對組成,分布在細(xì)胞核的23對染色體中。人類基因組計(jì)劃”的核心就是測定人類基因組的全部序列,它蘊(yùn)藏著生命的根本奧秘。我國承擔(dān)3號染色體短臂上3000萬個堿基對的測序工作，1%工作量,2000年6月26日, 美國總統(tǒng)克林頓和英

8、國首相布萊爾通過衛(wèi)星向全世界宣布:人類基因組草圖已經(jīng)繪制完畢。 2003年六國科學(xué)家提前繪成人類基因組序列圖。 這一時代被稱為基因組時代。 人類只有一個基因組。人類基因組的研究成果應(yīng)該成為人類共同享有的財(cái)富。,蛋白質(zhì)組學(xué)(proteome) 20世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)的新學(xué)科，1994年澳大利亞科學(xué)家Marc. Wilkins首先提出。在一種細(xì)胞內(nèi)存在的全部蛋白質(zhì)。 在特定時間、特定環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件下基因組活躍表達(dá)的蛋白質(zhì)為功能蛋白質(zhì)組，功能蛋白質(zhì)組只是總蛋白質(zhì)組的一部分。,第三節(jié) 生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系,生物學(xué),動物學(xué),植物學(xué),微生物學(xué),化學(xué),生物學(xué),生物化學(xué),生理學(xué),遺傳學(xué),細(xì)胞生物學(xué),生態(tài)

9、,營養(yǎng),第四節(jié) 生物化學(xué)實(shí)踐應(yīng)用,工業(yè)方面：食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、 制革工業(yè)、國防工業(yè)、環(huán)保工業(yè)等。 農(nóng)業(yè)方面：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種培育、優(yōu)良品種鑒定、生物肥料、生物農(nóng)藥等。轉(zhuǎn)基因作物 醫(yī)藥業(yè)： 疾病診治、生化制藥、基因治療等。 目前已能用基因工程的方法生產(chǎn)許多產(chǎn)品如乙型肝炎疫苗、SOD（超氧化物歧化酶）、人生長激素、各種干擾素、各種白細(xì)胞介素等等。,對學(xué)習(xí)生物化學(xué)課程的要求: 全面理解 強(qiáng)調(diào)記憶 聯(lián)系前后 注重復(fù)習(xí) 本課程還獨(dú)立設(shè)有實(shí)驗(yàn)，即生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求重視實(shí)驗(yàn)，提高動手能力。,參考書： 生物化學(xué)教程王鏡巖 朱圣庚 徐長法編著，2008 生物化學(xué)第三版 王鏡巖 朱圣庚 徐長法主編，2002 生物化學(xué)簡明教程（第三版），羅紀(jì)盛等編，高教出版社，1999 生物化學(xué)原理（第二版）楊榮武主編，高教出版社，2012 生物化學(xué)（現(xiàn)代生物學(xué)精要速覽），王鏡巖譯，科學(xué)出版社，2000 基礎(chǔ)生物化學(xué)D.沃伊特，J.G. 沃伊特，C.W.普拉特著，朱德煦，鄭昌學(xué)主譯，科學(xué)出版社，2003 生物化學(xué)導(dǎo)論 影印版 Trudy McKe