生物化学概述药学方向专家讲座

1.生物化学涵义⑴生物体化学组成⑵物质代谢及其调整⑶遗传信息传递及其调控2.生物化学发展简史3.生物化学与药学科学4.生物化学发展趋势

绪论内容提要生物化学概述药学方向专家讲座第1页什么是生物化学？

简单说，生物化学是生命化学。

生物化学是用化学理论和方法作为主要伎俩，硕士物体化学组成（如糖、脂类、蛋白质和核酸)、性质及其生命活动改变规律（生命活动如：生长、生殖、代谢、运动等）一门科学。即利用化学原理和方法，来探究生命现象本质

生物化学概述药学方向专家讲座第2页化学键、化学元素组成、化学反应、氧化还原、水解、中和等溶解、沉淀、过滤、透析、层析、电泳、蒸馏、分馏等酸碱指示剂、滴定、色谱、紫外光吸收、催化剂等化学学科：有机化学、无机化学、分析化学、试验化学、分子化学、物理化学、生物化学等等。1、化学理论和方法有哪些？生物化学概述药学方向专家讲座第3页2、生物化学研究对象：生命

我们所处于地球充满着无数生物，从最简单病毒到菌藻树草，从鱼虫鸟兽到最复杂人类，处处都能够觉察到生命活动。人类生物化学概述药学方向专家讲座第4页3.生物体化学组成自然界全部生命物体都由三类物质组成水、无机离子和生物大分子。>>返回生物化学概述药学方向专家讲座第5页地球上生物形形色色，千姿百态。不一样生物，其形态、生理特征和对环境适应能力各不相同，都经历着生长、发育、衰老、死亡改变，都含有繁殖后代能力。生命活动过程是由成千上万个生物化学反应组成，但这些反应并非杂乱无章，而是以网络状路径形式存在。比如在生物体内合成乙醇反应。假如从一个反应来看，准确和调控这些反应（或路径）是保持正常生命活动基础。4.生物体化学改变生物化学概述药学方向专家讲座第6页学科交叉、融合生物化学概述药学方向专家讲座第7页生物化学概述药学方向专家讲座第8页二、生物化学研究内容生物化学概述药学方向专家讲座第9页生物化学内容糖类脂类蛋白质酶核酸激素维生素糖代谢脂代谢生物氧化氨基酸代谢核苷酸代谢DNA复制转录翻译神经传导肌肉收缩…功效生物化学动态生物化学静态生物化学分子生物学生物化学概述药学方向专家讲座第10页生物大分子：由一些结构单位按一定次序和方式连接而形成多聚体，含有信息功效，也称为生物信息分子。生物化学概述药学方向专家讲座第11页生物化学概述药学方向专家讲座第12页生物化学概述药学方向专家讲座第13页2、生物化学发展简史生物化学概述药学方向专家讲座第14页第一阶段：18世纪中叶（清朝乾隆年间）出现萌芽重点硕士物体组成第二阶段：20世纪早期，蓬勃发展时期搞清新陈代谢第三阶段：50年代以来，分子生物学蓬勃发展

生物化学发展简史

静态生物化学动态生物化学功效生物化学生物化学概述药学方向专家讲座第15页

1897年发觉引发发酵物质是酶，从而把酵母细胞生命活力与酶化学作用联络起来，建立了酶化学。静态生物化学（20世纪之前）EduardBuchner(毕希纳)德国生物化学家(1860-1917)TheNobelPrizeinChemistry1907发觉无细胞发酵现象第一阶段生物化学概述药学方向专家讲座第16页生物化学概述药学方向专家讲座第17页动态生物化学(20世纪初~中叶)TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1922OttoMeyerhof迈耶霍夫(1884-1951)

G.Embden，O.Meyerhof和J.K.Parnas说明了糖酵解，又称这路径为Embden-Meyerhof-Parnas路径，简称EMP路径第二阶段生物化学概述药学方向专家讲座第18页动态生物化学(20世纪初~中叶)TheNobelPrizeinChemistry1946JBSumner(萨姆纳)(1887～1955)

美国生物化学家

1926年首次得到脲酶结晶生物化学概述药学方向专家讲座第19页显微镜下胰蛋白酶动态生物化学(20世纪初~中叶)TheNobelPrizeinChemistry1946JNorthrop(诺思罗普)(1891～1987)美国生物化学家

1929年分离和提纯了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等，和萨姆纳证实了酶是一个含有催化作用蛋白质。生物化学概述药学方向专家讲座第20页动态生物化学(20世纪初~中叶)

1930年发觉了哺乳动物体内尿素合成路径.1937年又提出了三羧酸循环理论.并解释了机体内所需能量产生过程和糖、脂肪、蛋白质相互联络及相互转变机理。HansKrebs（1900~1981）德裔英国生物化学家TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1953生物化学概述药学方向专家讲座第21页动态生物化学(20世纪初~中叶)TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1953FritzLipmann(1899～1986)德裔美国生物化学家1945年发觉并分离出辅酶A，证实其对生理代谢主要性生物化学概述药学方向专家讲座第22页TheNobelPrizeinChemistry1958TheNobelPrizeinChemistry1980PaulBerg(1926-)WalterGilbert(1932-)FrederickSanger(1918-)

40年代测定出牛胰岛素分子中全部氨基酸排列次序，并证实了其内部氨基酸结合方式设计出一个测定脱氧核糖核酸(DNA)内核苷酸排列次序方法动态生物化学(20世纪初~中叶)生物化学概述药学方向专家讲座第23页LinusPauling量子化学家

（1901-1994）动态生物化学(20世纪初~中叶)

40年代中期以后提出纤维状蛋白质螺旋结构，及蛋白质是含有多肽链结构物质，打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘大门。两次荣获诺贝尔奖金（1954年化学奖，1962年和平奖）生物化学概述药学方向专家讲座第24页功效生物化学（20世纪中叶以后）FHCCrick(1916-)JamesDWatson(1928-)

1958年提出了“中心法则”，为分子生物学奠定了基础。1953年提出DNA双螺旋结构，标志着遗传学完成了由“经典”向“分子”时代过渡。TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962MauriceWilkins(1916-）第三阶段生物化学概述药学方向专家讲座第25页

1965年9月17日，中国首次人工合成胰岛素。这也是世界上第一个蛋白质全合成。功效生物化学（20世纪中叶以后）生物化学概述药学方向专家讲座第26页ThomasR.Cech(1947-)功效生物化学（20世纪中叶以后）发觉RNA生物催化作用而获奖.SidneyAltman(1939-)

1978年和1981年奥尔特曼与切赫分别发觉了核糖核酸(RNA)本身含有生物催化作用,这项研究不但为探索RNA复制能力提供了线索，而且说明了最早生命物质是同时含有生物催化功效和遗传功效RNA，打破了蛋白质是生物起源定论。TheNobelPrizeinChemistry1989生物化学概述药学方向专家讲座第27页穆利斯(1945～)KaryB.Mullis美国生物化学家科学家已经成功地用PCR方法对一个万年前被埋在琥珀中昆虫遗传物质进行了扩增。功效生物化学（20世纪中叶以后）建立了“聚合酶链反应”(PCR)方法，是分子生物学里程碑式创造，由此取得1993年诺贝尔化学奖。生物化学概述药学方向专家讲座第28页功效生物化学（20世纪中叶以后）1997.2苏格兰Wilmut绵羊“多利”克隆为发育生物学研究开拓了更辽阔空间生物化学概述药学方向专家讲座第29页功效生物化学（20世纪中叶以后）美、英、日、德、法、中六国参加国际人类基因组计划(年完成)生物化学概述药学方向专家讲座第30页人类基因组计划1984年开始讨论1990开启

序列框架图完成生物化学概述药学方向专家讲座第31页1995完成原核生物Hemophilusluenzae基因组测序1996完成啤酒酵母基因组测序1997完成大肠杆菌基因组测序

人类基因组序列框架（中国完成1%）

拟南芥基因组序列（第一个高等植物）

水稻基因组序列框架图（中国独立完成）

中国家蚕基因组序列框架图人类基因组计划实施以来成就生物化学概述药学方向专家讲座第32页人类基因组计划中国协调人杨焕明生物化学概述药学方向专家讲座第33页水稻基因组生物化学概述药学方向专家讲座第34页绪论

从以上所述生物化学发展中，能够看出20世纪50年代以来是以核酸研究为关键，带动着分子生物学向纵深发展，如50年代双螺旋结构，60年代操纵子学说，70年代DNA重组，80年代PCR技术，90年代DNA测序都含有里程碑意义，将生命科学带向一个由宏观到微观再到宏观，由分析到综合时代；当代生物化学正在深入发展，其基本理论和试验方法均已渗透到科学各个领域，不论在哪个方面都在不停取得重大进展.

生物化学概述药学方向专家讲座第35页我国生物化学家贡献1965年我国在世界上首先用人工方法合成有生物活性结晶牛胰岛素。1971年用X射线衍射测定了牛胰岛素空间结构1979年我国用人工方法合成酵母丙氨酸转运核糖核酸。蛋白质变性理论是我国科学家吴宪创建。生物化学概述药学方向专家讲座第36页生物化学与药学科学生物化学概述药学方向专家讲座第37页绪论1.促进对人或动物致病机理认识，提升对疾病正确诊疗

从医学方面讲，人或动物病理状态经常是因为细胞中化学成份改变，从而引发功效紊乱。血液中脂类物质含量增高是心血管疾病特征之一（如冠心病、血管栓塞引发脑溢血、脑血栓等症状）；血红蛋白一级结构改变能够溶血，如人被毒蛇咬伤后致人于丧命，是因为蛇毒液中含有磷酸二酯酶，使血细胞溶血所致等，许多疾病临床诊疗愈来愈多地依赖于生化指标测定。生物化学概述药学方向专家讲座第38页绪论2.生物化学理论和方法促进生物药品研究与开发

生化药品是一类采取生化方法化学合成从生物体分离、纯化所得并用于预防、治疗和诊疗疾病生化基本物质。这些药品特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产物。这些物质成份均含有生物活性或生理功效，毒副作用极小，药效高而被服用者接收。生化药品在制药行业和医药上占有主要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、SOD、紫杉醇等已经应用于临床治疗。生物化学概述药学方向专家讲座第39页绪论3.研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业基础

氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激素、维生素C等也可经过微生物发酵伎俩进行生产。发酵产物提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学理论和技术。另外，研究微生物新陈代谢过程及其调整控制对于选育高产优质菌株﹑筛选最正确发酵理化因子及提升发酵效率含有指导意义。生物化学概述药学方向专家讲座第40页转人生长素基因小鼠（右）4.分子生物学与生物技术快速发展为重组生物药品发展奠定基础生物化学概述药学方向专家讲座第41页生物化学概述药学方向专家讲座第42页三、生物化学与药学科学（一）药学生物化学：生物化学作为药学基础学科（二）药学、试验医学发展，使以化学模式为主体药学快速转向生物学和化学相结合新模式（三）生化研究对药品化学研究降低盲目性，提升新药发觉率。（四）近代药理学------生化药理学------分子药理学（五）生化代谢与调控理论及研究伎俩是生物药剂学主要