《生物化学》杨荣武主编a14生化绪论

1、生物化学,生物化学 杨荣武 主编,徐丽珊697516） 网络课程： 浙江师范大学-教务处-网络课程-生物化学,生物科学自然科学的带头学科。 生物化学生物科学的核心。 生物化学不仅是阐述生命核心过程的基础学科，而且在疾病诊断与治疗、农业的品种与品质的改良、轻工、食品加工等研究中得到广泛应用，以后将发挥着越来越重要的作用。,绪论,第一节 生物化学的含义与研究内容 第二节 生物化学的产生和发展 第三节 生物化学与其它学科的关系 第四节 生物化学实践应用,第一节 生物化学的含义,生物化学的含义,生物化学,是生命的化学,是应用化学的理论和方法研究微生物、植物、动物及人体等的化学

2、组成、生命物质各组分的结构和性质、及它们在生命过程中的变化规律的一门科学。,是从分子水平探讨生命的奥秘，从而阐述生命的本身,是应用化学的理论和方法来研究生命现象，阐明生命现象的化学本质。,什么是生物化学? 生物（Bio）+ 化学（Chemistry） = 生物化学（ Biochemistry）,在分子水平上研究细胞的结构、组织和功能。,生物化学的研究内容,结构生物化学（静态生化）：生物分子（组成生物体基本物质，如糖、蛋白质、核酸、脂等）的结构、性质和功能。,代谢生物化学：物质代谢和转变、能量的释放和储存、代谢过程的调节控制。,分子生物学：遗传信息的储存、传递和表达。,第二节 生物化学的产生和发

3、展,18世纪下半叶，法国化学家拉瓦锡(Lavoisier)研究燃烧现象和呼吸作用. 1877年，德国医生霍佩-赛勒（Hopps-Seyler）首次提出生物化学（Biochemistry）这个名词，他因将生物化学（生理化学）建成一门独立的学科而著名。 十九世纪末二十世纪初，生物化学才成为一门独立学科。 生物化学作为一门独立的自然科学,虽然时间不是很长，但是其发展非常迅速，目前已成为自然科学领域发展最快、最引人注目的学科之一。,生物化学独立学科的发展史可分三个阶段： 第一阶段：十九世纪末、二十世纪初二十世纪三十年代 （静态描述） 生物化学有了很大的发展，德国、美国、英国和法国都有生化的学术中心。研

4、究成果主要集中在蛋白质、酶、维生素、激素等方面。 霍普金斯（Hopkins）英国剑桥大学 发现维生素，获1929年诺贝尔生理学或医学奖。 埃米尔.费歇尔（Emil.Fischer）普鲁士化学家研究糖和嘌呤类物质获1902年诺贝尔化学奖。 1919-1922年中国生化学家吴宪与美国哈佛医学院的Otto Folin首次采用比色法测定血糖。 1936年提出蛋白质变性理论。,第二阶段：二十世纪三十年代-五十年代 （动态生化） 物质变化（代谢途径） 确定糖酵解、三羧酸循环、脂肪分解途径等。 Embden:德国生物化学家，在糖代谢、脂代谢及肝脏合成氨基酸方面做出了巨大贡献，与他人一起证明了糖酵解途径。 K

5、rebs:英国人，发现了尿素循环和三羧酸循环。,第三阶段：二十世纪五十年代现在 生物大分子的结构和功能 英国的生化学家桑格（Sanger）获两次诺贝尔奖。1955年，确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖；1980年设计出一种测定DNA内核苷酸排列顺序的方法，又和吉尔伯特（Gilbert）和伯格（Berg）共获1983年诺贝尔化学奖。 中国科学院生化所、有机化学所和北京大学共同协作，1965年用化学方法成功完成了人工合成具有活性的蛋白质结晶牛胰岛素。1983年有通过协作，完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工合成。,1953年沃森（Watson美国物理学家）、克里克（Crik英国生物学家）和威

6、尔金斯（Wilkins）提出DNA双螺旋结构，三人获1962年诺贝尔生理学或医学奖。解决了生物学的一个基本问题，即基因是如何自我复制的，这是划时代的伟大发展。,分子生物学是生化的必然趋势，是生化的一部分，是从生化发展出来的一门学科。 但分子生物学并不能与生化相分离，而是关系日益密切。,1973年，重组DNA技术问世（第一个克隆、转化并获得成功），标志基因工程出现。,1982年Atman 和 Thomas cech 首先发现某些RNA有催化作用，称核酶。,目前生化与分子生物学研究的热点领域,基因组学(Genomics) 1986年由美国科学家Thomas Roderick提出。是指对所有基因进行

7、基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学。包括结构基因组学,比较基因组学,功能基因组学（又称为后基因组学）。,人类基因组计划（HGP） 美国1990.10.1组织实施，准备耗资30亿美元，历时15年（91-05）。参加国家：美国、英国、日本、法国、德国、中国等 人类遗传物质就是,它的总和就是人类基因组,由大约30亿碱基对组成,分布在细胞核的23对染色体中。人类基因组计划”的核心就是测定人类基因组的全部序列,它蕴藏着生命的根本奥秘。我国承担3号染色体短臂上3000万个碱基对的测序工作，1%工作量,2000年6月26日, 美国总统克林顿和英

8、国首相布莱尔通过卫星向全世界宣布:人类基因组草图已经绘制完毕。 2003年六国科学家提前绘成人类基因组序列图。 这一时代被称为基因组时代。 人类只有一个基因组。人类基因组的研究成果应该成为人类共同享有的财富。,蛋白质组学(proteome) 20世纪90年代中期出现的新学科，1994年澳大利亚科学家Marc. Wilkins首先提出。在一种细胞内存在的全部蛋白质。 在特定时间、特定环境和实验条件下基因组活跃表达的蛋白质为功能蛋白质组，功能蛋白质组只是总蛋白质组的一部分。,第三节 生物化学与其它学科的关系,生物学,动物学,植物学,微生物学,化学,生物学,生物化学,生理学,遗传学,细胞生物学,生态

9、,营养,第四节 生物化学实践应用,工业方面：食品工业、化妆品工业、发酵工业、 制革工业、国防工业、环保工业等。 农业方面：优质、高产品种培育、优良品种鉴定、生物肥料、生物农药等。转基因作物 医药业： 疾病诊治、生化制药、基因治疗等。 目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、SOD（超氧化物歧化酶）、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。,对学习生物化学课程的要求: 全面理解 强调记忆 联系前后 注重复习 本课程还独立设有实验，即生物化学实验，要求重视实验，提高动手能力。,参考书： 生物化学教程王镜岩 朱圣庚 徐长法编著，2008 生物化学第三版 王镜岩 朱圣庚 徐长法主编，2002 生物化学简明教程（第三版），罗纪盛等编，高教出版社，1999 生物化学原理（第二版）杨荣武主编，高教出版社，2012 生物化学（现代生物学精要速览），王镜岩译，科学出版社，2000 基础生物化学D.沃伊特，J.G. 沃伊特，C.W.普拉特著，朱德煦，郑昌学主译，科学出版社，2003 生物化学导论 影印版 Trudy McKe