中大生物课件09生物化学第二学期1introduction

1、liuofu生物化学Biochemistry李国富 什么是生物化学 1.1 概念（Concept）1.2 内容（Objectives） 1.3 与其他学科的关系 1.4 简史 （Brief History）怎样学好生物化学1.5 建议（Advice）liuofu1 导言/Introductionliuofu1.1 概念（Concept）Biochemistry is the chemistry of life生物化学是一门用化学(包括物理）的概念、原理和方法来理解和研究生命现象的科学 生物化学为生命科学提供了以化学(包括物理）为基础的：世界观 + 方法论什么是生物化学 1.1 概念（Conce

2、pt）1.2 内容（Objectives） 1.3 与其他学科的关系 1.4 简史 （Brief History）怎样学好生物化学1.5 建议（Advice）liuofu1 导言/Introductionliuofu 生命是一个复杂的运动系统：1.2 内容（Objectives）个体氨基酸、单糖、核苷酸、脂肪酸、甘油等肽、蛋白质、核酸、脂等超分子复合物细胞器细胞组织器官世界统一于物质，生物化学的任务生命的物质结构与性质。世界统一于运动，生命的物质代谢、能量代谢及其调控。生物化学的应用功能衍生出应用于医学、农业等方面的生化技术。C,H,O,N,P,S.生命统一于 物质流、能量流、信息流所谓动态生

3、物化学所谓静态生物化学什么是生物化学 1.1 概念（Concept）1.2 内容（Objectives） 1.3 与其他学科的关系 1.4 简史 （Brief History）怎样学好生物化学1.5 建议（Advice）liuofu1 导言/Introductionliuofu1.3 与其他学科的关系 (1)物理化学生物化学分子生物学环境农业化工医药卫生基因工程蛋白质工程细胞工程生物芯技术纳米生物技术生理学细胞生物学免疫学遗传学微生物学植物学动物学生态学进化生物学发育生物学liuofu诺贝尔生理医学奖和化学奖中的生物化学100次101次38次62次38次63次生物化学生物化学190120091

4、.3 与其他学科的关系 (2)liuofu生物化学领域诺贝尔奖获得者的教育背景19012009（共129人/62次）（共64人/38次）12人12人34人41人83人11人1.3 与其他学科的关系 (3)什么是生物化学 1.1 概念（Concept）1.2 内容（Objectives） 1.3 与其他学科的关系 1.4 简史 （Brief History）怎样学好生物化学1.5 建议（Advice）liuofu1 导言/Introductionliuofu1941现代生物化学18911940酶学时代18401890生理化学18001839有机化学17721799化学革命生物化学酶学1.4 简史

5、 （Brief History）哲学生理学化学生理化学有机化学物理学现代生物化学生物化学发展的脉络liuofuEra of Chemical RevolutionJoseph Priestley (普里斯特利，17331804)：英国化学家，他的重大贡献在于发现氧和其他气体。1772年发现了 CO2，并证明植物可以利用动物的呼吸气体生长。1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家liuofuEra of Chemical RevolutionAntoine-Laurent Lavoisier (拉瓦锡, 17431794)：法国化学家，1772 对燃烧的研究引发

6、所谓的“化学革命”；1777，拉瓦锡认为呼吸是燃烧的一种形式，并观察到阳光下的“green matters”在去除燃素的空气中产生气泡。 1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家liuofuEra of Chemical RevolutionCarl Wilhelm Scheele (舍勒, 17421786): 瑞典化学家, 1784 从柠檬汁中发现柠檬酸。其他有机化合物有：酒石酸(1770)、草酸(1776)、乳酸和尿酸(1780)、苹果酸（1785）、没食子酸和焦性没食子酸(1786)、甘油(1783)等1.4 简史 （Brief History）对生物

7、化学作出重要贡献的科学家liuofuEra of Chemical RevolutionJan Ingenhousz (英根豪茨17301799): 荷兰科学家，在英国继续了普里斯特利的实验，发现植物只有在日光下才能放氧，而且仅限于绿色部分，在黑暗中则放出二氧化碳。1796年 提出碳酸光有机物氧气对生物化学作出重要贡献的科学家1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Organic ChemistryFriedrich Whler (维勒，18001882):德国化学家, 1828第一次由无机物氰酸铵合成有机物尿素，第一次冲击了传统的生命力学说。这种学说认为尿素纯粹

8、是动物的产物，由生命力控制产生的，不可能由无机物合成。1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家liuofuEra of Organic ChemistryTheodor Schwann (施旺 1810-1882 )：德国生理学家，细胞学说的创立者之一。1838年 提出发酵和腐败是由空气中微小的生物引起的。1839， 施旺提出许多疾病与细胞的生理和化学方面有关，首次提出metabolic phenomena. 对生物化学作出重要贡献的科学家1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Organic ChemistryGerardus

9、Johannes Mulder (穆尔德, 18021880): 荷兰化学家， 1839研究了一批蛋白，如卵清白蛋白、血清白蛋白等，得出基本通式：C40H62O12N10。根据瑞典著名化学家贝采里乌斯提议，将这种物质命名为蛋白质。对生物化学作出重要贡献的科学家1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Physiological ChemistryJuctus von Liebig (李比希, 18031873)：德国化学家，首先提出机体中物质建设和破坏的化学过程称为代谢的定义；出版类似生物化学的专著：Die organische Chemie in ihrer An

10、wendung auf Agricultur und Physiologie (有机化学在农业和生理学上的应用,1840); 1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家Die Thierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie (动物化学或有机化学在生理学及病理学上的应用, 1842)liuofuEra of Physiological ChemistryClaude Bernard (伯纳德，18131878)：法国生理学家，1843年

11、第一次纯化糖原，证明肝中的糖原可转变为血糖，发现糖异生作用。认为：所有生命的机制，不管它有多么复杂，都只有一个目的，那就是保持其内部环境的稳定生命状态。 对生物化学作出重要贡献的科学家1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Physiological ChemistryLouis Pasteur (巴斯德，18221895)：法国微生物学家，1860年发现乙醇发酵可得甘油和琥珀酸。证明了：（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展，（2）每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展（3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力。对生物化学作出重要贡献的科学家1.4

12、简史 （Brief History）liuofuEra of Physiological Chemistry1877, Hoppe-Seyler (德国生理学家，18251895): 创办第一本生理化学杂志Zeitschrift fur Physiolociasche Chemie,即现在的Biological Chemistry Hoppe-Seyler; 第一次分离和结晶了血红蛋白，第一次制备了纯的卵磷脂等。1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家liuofuEra of Enzymology1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡

13、献的科学家Eduard Buchner (毕希纳,1860-1917) :德国化学家, 1894年，与其兄弟一起发现酵母细胞的萃取液即可致发酵作用。之后他从这些萃取液分离出有效的成份，称为zymase，从而导致对酵素的了解，并因此曾获1907年诺贝尔化学奖liuofuEra of Enzymology对生物化学作出重要贡献的科学家Arthur Harden (哈登, 1865 -1940):, 英国化学家，19031906年，证明酒化酶是酶的复杂混合物，每一成分在蔗糖转化为乙醇的某个步骤起催化作用，磷酸醣是反应的关键中间体。此后，又对肝糖在肌肉内向乳酸转化问题进行研究, 获1929年诺贝尔化学

14、奖.著有成醇发酵、实用有机化学，1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Enzymology对生物化学作出重要贡献的科学家James B. Sumner (萨姆纳，18871955)：美国生化学家. 20世纪20年代，许多生化学家认为酶是附着在胶体上的低分子量物质，而萨姆纳则相信酶是蛋白质。1926年他成功分离出一种脲酶活性很强的细小晶体，并证明是蛋白质。推动了酶学的发展。1946年获诺贝尔化学奖。主要著作：生物化学教本、酶的化学和方法、酶-化学及其作用机制1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Enzymology对生物化学作出重要

15、贡献的科学家 Emil Fischer (费歇尔, 1852-1919):德国化学家，是使生物化学成为独立学科最有功劳的人之一。1894年提出酶专一性的“锁钥匙”理论及酶作用机制。20世纪初证明蛋白质是氨基酸聚合物，并发明肽的合成，对单糖的合成与结构也作出了重要贡献。1902年荣获诺贝尔化学奖1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Enzymology1.4 简史 （Brief History）对生物化学作出重要贡献的科学家Hans Adolf Krebs (克雷布斯，19001981）: 生化学家, 生于德国并在德国受教育。1931，提出鸟氨酸循环。1933年迁

16、居英国，二次大战中入英国籍。1937年提出柠檬酸循环（也称三羧酸循环）。荣获1953年度诺贝尔生理学或医学奖。 liuofuEra of Modern Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Carl Neuberg (卡尔纽伯格，1877-1956): 德国化学家，一般认为是他于1903年使“biochemistry”（德文biochemie“）一词成为通用词汇。Others say it was in use much earlier; as early as 1882 but do not cite a responsible individual.1.4 简史 （Brie

17、f History）liuofuEra of Modern Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Oswald Theodore Avery (埃弗里, 18771955): 美国细菌学家,于1944年发现不同型的肺炎双球菌的转化因子是 DNA。这项实验第一次证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。虽然这一发现，曾引起争论和怀疑，但的确推动了DNA的研究，直至1953年DNA双螺旋结构的发现. 1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Modern Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Francis Harry Compton Cric

18、k: 1916, 英国生物物理学家James Dewey Watson: 1928, 美国生物学家Maurice Hugh Frederick Wilkins: 1916, 英国生物物理学家1953, 揭示DNA双螺旋结构，1962年获Nobel奖CrickWatsonWilkins1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Modern Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Linus Carl Pauling (鲍林, 19011994): 美国量子化学家, 曾获1954年诺贝尔化学奖及1962年诺贝尔和平奖. 对生物化学的主要贡献在于对蛋白质和其

19、他大分子结构进行X射线衍射分析并提出螺旋和其他结构以及镰刀形红细胞贫血病等分子病的机理阐述。1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Modern Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家1962年诺贝尔化学奖获授予英国生化学家佩鲁茨 (Max Ferdinand Perutz, 19142002) 和肯德鲁 (John Cowdery Kendrew, 19171997)PerutzKendrew他们发展了X射线晶体结构分析技术，测定了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的空间精细结构。1.4 简史 （Brief History）liuofuEra of Mode

20、rn Biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家1968年Nobel生理医学奖授予3位破译遗传密码的美国生化学家Robert W. Holley (19221993); Har Gobind Khorana (1922); Marshall Warren Nirenberg (1927)HolleyKhoranaNirenbergNirenber和Khorana在五年内解读了所有遗传密码。 Holley是tRNA的主要发现者，经过数年终于分离出纯的tRNA，1965年阐明其正确的构造。1.4 简史 （Brief History）liuofu1940s什么是生物化学 1.1 概念（Concept）1.2 内容（Objectives） 1.3 与其他学科的关系 1.4 简史