生物化学绪论课件

1、BiochemistryBiochemistry上课老师及其联系方式： 程水明教授；679086) E-mail: 981736443欢迎同学们就课程发表想法和意见Wonderful world：Garden of EdenDiversity and Unity1.1 Concept of biochemistryBiochemistry is the chemistry of lifeUnderstanding life phenomena in chemical terms.1 IntroductionWhat is biochemistry 1.1 Concep

2、t of biochemistry1.2 Objectives of biochemistry 1.3 Brief History of biochemistry1.4 Relations with other sciencesHow to study biochemistry1.5 Suggestion for studying biochemistry 生命是一个复杂的运动系统：1.2 Objectives of biochemistry (1)BodyAmino acid, Monosaccharide, Nucleotide, fatty acid/GlycerinPeptide/Pr

3、otein, Polysaccharide, DNA/RNA, LipidSupermolecular complexOrganelleCellTissueOrgan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、信息流所谓动态生物化学所谓静态生物化学1 IntroductionWhat is biochemistry 1.1 Concept of biochemistry1.2 Objectives of biochemistry

4、 1.3 Brief History of biochemistry1.4 Relations with other sciencesHow to study biochemistry1.5 Suggestion for studying biochemistryEra of Chemical RevolutionJ. Joseph 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。1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Er

5、a of Chemical RevolutionC.W.Carl 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1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Organic ChemistryF.Friedrich Wohler (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，

6、第一次冲击了传统的生命力学说。这种学说认为尿素纯粹是动物的产物，是由生命力控制产生的，不可能由无机物合成。1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Organic ChemistrySchwann , Theodor (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. 1.3 Brief History of biochemistry施旺, T 对生物化

7、学作出重要贡献的科学家Era of Organic ChemistryGerardus Johanes 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、小麦白蛋白等，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。1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Physiological ChemistryJuctus von Liebig (李比希, 18031873)：德国化学家，1842阐明热量来自于食物的氧化。首

8、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化学在农业和生理学上的应用（1840）和动物化学或有机化学在生理学及病理学上的应用（1942）1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Physiological ChemistryClaude Bernard (伯纳德，18131878)：法国生理学家，1843第一次分离纯化糖原，证明肝中的糖原可转变为血糖，发现糖异生作用。他的认为：所有生命的机制，不管它有多麽复杂，都只有一个目的，那就是保持其内部环境的恒常生命状态。 1.3 Brief Histor

9、y of biochemistryClaude Bernard after winning a prestigIous award对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Physiological Chemistry1872, Hoppe-Seyler (德国生理学家，18251895): 创办第一本生理化学杂志Zeitschrift fur Physiolociasche Chemie，即今天的Biological Chemistry Hoppe-Seyler ; 1877年创造Biochemie（即英文Biochemistry）一词; 重要贡献还有第一次分离和结晶了血红蛋白，第一次制备

10、了纯的卵磷脂等。1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Era of Enzymology1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家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，称为酵酶（zymase），从而导致对酵素的了解，并因此曾获1907年诺贝尔化学奖Era of Enzymology1.3 Brief History of biochemistry对生物

11、化学作出重要贡献的科学家James Batcheller Sumner (萨姆纳 ，18871955）：美国生物化学家，20世纪20年代，许多生物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年他成功地分离出一种脲酶活性很强的细小晶体(首次得到的结晶酶)，并证明是蛋白质。推动了酶学的发展。于1946年获得诺贝尔化学奖金。主要著作有：生物化学教本、酶的化学和方法、酶-化学及其作用机制Era of Enzymology1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家 Emil Fischer (费歇尔, 1852-191

12、9):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年首先提出酶专一的“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Era of Modern Biochemistry1.3 Brief History of 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

13、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. Era of Modern Biochemistry1.3 Brief History of biochemistry对生物化学作出重要贡献的科学家Francis Harry Compton Crick: 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CrickWatsonWilkinsEra of Modern Biochemi

14、stry1.3 Brief History of 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1963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。Era of Modern Biochemistry1.3 Brief History of 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

15、W. Holley (19221993）、Har Gobind Khorana Khorana （1922）、Marshall Warren Nirenberg （1927）。 Nirenber和Khorana在五年内HolleyKhoranaNirenberg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 IntroductionWhat is biochemistry 1.1 Concept of biochemistry1.2 Objectives of biochemistry 1.3 Brief History

16、 of biochemistry1.4 Relations with other sciencesHow to study biochemistry1.5 Suggestion for studying biochemistryPhysicsChemistryMolecular BiologyBiophysicsPhysiologyBiochemistryMicrobiologyZoologyBotany(Molecular) Immunology(Molecular) Genetics(Molecular) Virology (Molecular) Neurology (Molecular)

17、 Cell BiologyEcologyDevelopmental BiologyEvolutionary Biology BiotechnologyGene engineeringProtein engineeringEnzyme engineeringBiochipNanobiotechnologyMedicine/PharmacologyAgricultureBiochemical industryEnvironmental engineering1.4 Relations with other sciences (1)1.4 Relations with other sciences

18、(2)从诺贝尔奖看生物化学与生理学、化学及物理学的关系生物化学45次总受奖98次Pause:1916/17/19/24/33/404219012006化学100%46%虽然在诺贝尔物理学奖中没有与生物化学直接有关的奖相，但属于生物化学的生理/医学诺贝尔奖奖中，包含了许多物理原理和方法的应用，有些获奖者甚至就是物理学家。最典型的就是1962年的生理/医学奖，DNA螺旋模型就是物理学家和生物学家合作的结晶。至于生物化学中的化学诺贝尔奖，物理学或物理学家的贡献就更为突出，如X射线晶体衍射、电子衍射、光谱学、核磁共振等对生物大分子的结构测定获得过许多次化学奖。总受奖97次生物化学37次Pause:191518/21/25/404219012006生理/医学100%38%1 IntroductionWhat is biochemistry 1.1 Concept of biochemistry1.