大学生物技术生物化学一章有关生物化学.ppt

1、生物化学,第一章 绪论,自然界中多样的生物,1,生物化学的含义及研究对象,2,生物化学的研究内容,3,生物化学的发展过程,4,生物化学的应用,5,生物化学的知识框架和学习方法,目,录,CONTENTS,章节,1,生物化学的含义及研究对象,含义,用化学的理论与方法来研究生物体的分子组成及变化规律的基础学科。,研究对象,6,生命现象研究的不同层次,细胞水平,亚细胞,大分子,单体分子,章节,2,生物化学的研究内容,研究内容,静态生物化学：组成生物体基本物质（蛋白质、脂类、糖、核酸）的结构、性质和功能。 动态生物化学：物质代谢和转变、能量的释放和储存、代谢过程的调节控制。 信息生物化学：遗传信息的储存

2、、传递和表达。,学时安排,第一章 绪论 1 第二章 蛋白质化学 9 第三章 核酸的化学 6 第四章 酶 9 第五章 维生素和辅酶 2 第六章 新陈代谢总论与生物氧化 6 第七章 糖代谢 9 第八章 脂类的代谢 7 第九章 氨基酸代谢 4 第十章 核苷酸代谢 2 第十一章 核酸的生物合成 8 第十二章 蛋白质的生物合成 5 第十三章 物质代谢的相互联系和调节控制 4,静态生化,动态生化,信息生化,合计 72学时,章节,3,生物化学的发展过程,1775年，法国科学家Lavoisier研究“生物体内的燃烧”，指出此类“燃烧”耗氧并排出二氧化碳。后人称他是生物化学之父。,初期,初期,17761778年

3、 瑞典化学家舍勒（Sheele） 从天然产物中分离出: 甘 油 glycerol 苹果酸 malic acid 苹果 柠檬酸 citric acid 柠檬 尿 酸 uric acid 膀胱结石 酒石酸 tartaric acid 酒石,生物化学的创始人埃米尔费舍尔（Emil Fischer）,18901902 E. Fischer（德）首次提出肽键理论；发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的“锁-匙”学说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔奖。,1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学反应的道路，获得了1907

4、年诺贝尔化学奖。 1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为蛋白质，获得了1946年诺贝尔化学奖。,成长,1937年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循环,获1953年诺贝尔生理学奖。克雷布斯还阐明了人体内尿素生成的途径尿素循环。,1940年，德国科学家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代谢途径。 1949年，E.Kennedy等证明F.Knoop提出的脂肪酸-氧化过程是在线粒体中进行的，并指出氧化的产物是乙酰CoA。,发展,1953年，沃森-克里克（Watson-Crick）确定DNA双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。,1955年，英国生

5、物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。,1980年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定DNA序列的方法，获1980年诺贝尔化学奖。,1984年，诺贝尔化学奖，Bruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法。,切赫 (Thomas Robert Cech),阿尔特曼 (Sidney Altman),核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。1989年，核酶的发现者T.R.Cech和S.Altman被授予诺贝尔化学奖。,2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的

6、所有目标全部实现。,吴宪：著名的生物化学家，曾与美国哈佛医学院Folin一起首次用比色定量方法测定血糖。 回国后于1924-1942年担任私立北京协和医学院生物化学教授，兼生物化学系主任教授，与学者一起完成了蛋白质变性理论，血液的生物化学方法检查研究，免疫化学研究，素食营养研究，内分泌研究。,我国生物化学的开拓者吴宪教授,吴宪，中国近代生物化学的主要创始人。 严彩韵，吴宪夫人，中国最早从事生物化学研究的女学者。 长子吴瑞博士是国际知名的分子生物学家，兼任中国科学院上海细胞生物研究所、北京医科大学、中国协和医科大学名誉教授和北京大学生物系兼职教授，协助国内建立了生物工程技术中心。 次子吴应博士是

7、化学家。 长女吴婉先和次女吴婉莲均为理学硕士。 三女吴婉明博士是放射科专家。,1965年，我国人工合成牛胰岛素成功，这是世界上第一个合成的结晶蛋白质，具有生物活性。,牛胰岛素的分子结构图,合成牛胰岛素的科学家们,27,2015年，中国女科学家屠呦呦从中药中分离出青蒿素应用于疟疾治疗，成为首位获得诺贝尔科学类奖项的中国女科学家。,章节,4,生物化学的应用,医学方面,用于疾病诊断,医学方面,1990年，基因治疗被应用于临床实践。,病因: 淋巴细胞缺乏ADA酶 腺苷、dATP堆积 破坏免疫功能 患儿很少活到成年,第一个基因临床治疗的方案(1990.9.14, NIH),治疗策略： 淋巴细胞ADA酶

8、恢复至正常水平的 5%-10% 维持免疫系统功能 改善病人症状,医学方面,腺苷脱氨酶(ADA)缺乏的严重联合免疫缺陷(SCID),重组基因被用于转基因动物中，在脏器移植中的应用。,医学方面,克隆生物的出现为生物技术的发展提供新的机遇。,医学方面,在制药工业上应用抗生素,Penicillin：抑制转肽酶活性，阻止细菌细胞壁的合成。,工业方面,Penicillin：抑制转肽酶活性，阻止细菌细胞壁的合成。,在制药工业上应用尿激酶,尿激酶是从健康人尿中分离的，或从人肾组织培养中获得的一种酶蛋白，它是一种治疗脑血栓的特效药。,工业方面,白酒、葡萄酒、啤酒 葡萄糖乙醇,在酿酒工业上应用各种酒类,工业方面,加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，有效清除衣物上的污渍。,在日用化学工业上应用加酶洗衣粉,工业方面,豆科植物 非豆科植物？,在农业上应用生物固氮,农业方面,在农业上应用转基因棉花,农业方面,章节,5,生物化学的知识框架和 学习方法,生命物质主要元素组成的规律 生物大分子组成的共同规律 物质代谢和能量代谢的规律性 生物界遗传信息传递的统一性,知识框架,学习方法,重理解，辅以必要的记忆。 及时复习，最好预习。 注意比较学习。,参 考 教 材,生物化学（第三版）王镜岩等编 高教出版社