生化绪论课件

1、生物化学,生物科学与工程学院,刘悦萍 电话办公室：生物楼-303,课程简介,课堂教学 72 学时： 王镜岩 朱圣庚 生物化学教程 高等教育出版社 2008 实验教学60学时： 生命科学实验技术 北京大学出版社 2006课程中间+小学期,课程考核,闭卷考试：30% （期中）+ 40%（期末） 平时成绩：15% (考勤+提问+作业) 互动教学：15% 课程论文 + PPT讲授(小组汇报),绪 论,一、生物化学的概念、研究对象和内容 二、生物化学的发展简史 三、生物化学与其他学科的关系 四、生物化学的应用和发展前景 五、生物化学的学习方法,一、生物化学的概念、 研究对象和内

2、容,概念,生物化学可以认为是生命的化学，它是研究动、植物、微生物和人体的化学组成和各种化学物质，尤其是蛋白质、核酸、酶、淀粉（糖）和脂肪等大分子的化学性质、生物活性、分析与制备方法以及生命过程的化学变化的一门科学。,What is biochemistry?,Biochemistry is the study of the chemical compositions and chemical reactions of life.,Biochemistry is a science of chemical nature of life.,生命体,研究对象,噬菌体,动物病毒,植物病毒,此处需要设计

3、一个学生预习的环节，让学生看书总结本书的主要的研究内容,(一）生物体的组成物质（静态生物化学） 重点是蛋白质 、酶、核酸、糖类和脂类的结构和功能，生物膜和激素只作一般性介绍。,研究内容,（二）物质和能量代谢（动态生物化学）： 包括1728章，重点是糖类和脂类的代谢、氨基酸和核苷酸的分解和合成代谢，及物质代谢和能量代谢的关系，第27章生物固氮只作概要介绍，第21章光合磷酸化只作简短概述，由同学自己阅读，植物生理学详细讲述。,肉毒碱,“吊瓶班”,课程小论文1,保健品之我见 要求如下： 内容：明确阐述自己的观点，诠释自己观点的依据， 格式：学术论文 字数：不限 提交：2016年10月10日零点前提交

4、至站内课程平台,1点1线或1点2线:410个 1点3线:71个 1点4线:20个 1点5线:11个 1点6线或6线以上:8个 1点1线在1个途径的末端; 1点2线在1个途径的中间; 1点3线参与2个途径; 其余类推.,（三）信息分子的生物合成（机能生物化学）：29-35章，讲述狭义分子生物学的基本内容，为现代生命科学最活跃的领域，35章的内容做简单的介绍。,龙生龙，凤生凤，耗子生儿会打洞”,“龙生九子九子各不同”,从前体信使RNA到成熟的信使RNA转变的剪接过程中，剪接体是如何工作的，以及剪接体到底长什么样?,施一公团队,问学生这部分内容你认为最有意思或你最感兴趣的是那部分内容，或者你认为重点

5、的内容是什么？,二、生物化学的发展简史,诺贝尔奖 (Nobel Prize) 创立于1901年，它是根据瑞典化学家诺贝尔的遗嘱及其部分遗产作为基金创立的。 主要奖项包括：生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、和平奖和经济学奖。,诺贝尔奖,(NobelPrize),创立于,1901,年，它是根据瑞典化学家诺贝尔的遗嘱及其部分遗产,作为基金创立的。,主要奖项包括：,生理学或医学奖、,物理学奖、,化学奖、,和平奖和经济学奖。,生物化学发展描述的是有机生物化学发展时期（17701903）。这个时期的生物化学更多地依附于有机化学，大量工作是围绕着生命的存在方式“蛋白质”进行的。 1903年，有人首先使用“b

6、iochemistry”这个单词,它反映了作为独立学科的生物化学的诞生。,酶、维生素、激素 19世纪末、20世纪初，生物化学领域三大发现。,1953年，Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1958年，Crick提出“中心法则”； Sanger测定胰岛素分子结构 1960年代，Arber等发现限制性内切酶 1961年，Jacob和Monod提出“操纵子学说” 1966年，Nirenberg和Khorana破译遗传密码,20世纪50年代后生物化学标志性成就,20世纪50年代后生物化学标志性成就,1970年代，Termin和Baltimore发现反转录酶；Berg等成功进行了DNA体外

7、重组；Coben建立分子克隆体系 1980年， Sanger 确定DNA序列测定方法 1985年，Mulis建立聚合酶链式反应(PCR)技术 1995年，Fire和Mello阐明RNA干扰(RNAi)机制 1997年，第一只克隆羊诞生 2000年，人类基因组计划完成,“for his discovery that enzymes can be crystallized”（结晶）,for their preparation of enzymes and virus proteins in a pure form,James Batcheller Sumner,John Howard Northr

8、op,Wendell Meredith Stanley,Cornell University,1887 - 1955,The Nobel Prize in Chemistry 1946,James Batcheller Sumner,The Nobel Prize in Chemistry 1958,“for his work on the structure of proteins, especially that of insulin”（阐明了蛋白质特别是胰岛素的结构）,Frederick Sanger,Cambridge University,Beadle比德尔( 1903-，美国生物学

9、家、教育家，曾获1958年诺贝尔生理学-医学奖),Tatum泰特姆( 1909-，美国生物化学家，曾获1958年诺贝尔生理学-医学奖),One gene-one enzyme,Francis Crick (37y),1951,重要里程碑 DNA双螺旋 （1953年4月25日）,James Watson (25y),丹麦 哥本哈根,剑桥大学 Cavendish Lab.,Watson沃森( 1928-, 美国生物学家,Crick克里克( 1916-, 英国生物物理学家,Wilkins威尔金斯( 1916-, 新西兰的英国生物物理学家,2003年4月25日定为国际DNA日,TheEaglePub,

10、1965.Jacob and Monod,For works: 操纵子（operon）,Monod 莫诺( 1910-1976, 法国生物化学家, 曾获1965年诺贝尔生理学-医学奖),1969.Nirenberg and Khorana,For works: 三联体密码的破译,1983. （1951年提出的） Barbara McClintock (86y),For work： Transposon 转座子,“人类基因组作图和测序”计划,1985年，美国科学家率先提出“人类基因组测序和作图”计划（简称HGP）。国际合作始于1990年 该计划的核心就是测定人类基因组的全部DNA序列，从整体上破

11、译人类遗传信息，以使人类能在分子水平上全面地认识自我。,人类基因组计划完成,2000年6月26日，参与人类基因组计划的各国科学家，同时向全世界宣布人类基因组“工作框架图”绘制完成。 2004年10月21日出版的自然杂志公布了人类基因组最精确的序列（包含有28.5亿个碱基对），同时澄清人类基因组3万左右的基因（而不是原来的10万个基因） 这篇文章标志着人类基因组计划又迈出了里程碑意义的一步。,节首,炎黄一号（2007完成）,家蚕（2004完成）,克隆羊诞生,节首,1997年2月23日，英国罗斯林研究所宣布，他们成功创造了世界上第一个克隆羊 多莉。它的意义在于，人类已能用高度分化的乳腺细胞作为核供

12、体，通过无性繁殖方法，复制出与核供体完全一致的新个体。,克隆牛“京秦1号”,干细胞,干细胞（stem cell）是一类既有自我更新能力，又有多分化潜能的细胞。干细胞的研究一方面可以揭示许多有关细胞生长和发育的基础理论难题；另一方面可望将其用于创伤修复，神经再生和抗衰老等临床医学研究。,黄禹锡,韩国秀岩生命工学研究院(Sooam Biotech)。,斯纳皮,133次,“那一天”,小保方晴子,CRISPR/Cas9技术,NgAgo技术？,韩春雨,直接引用他人作品超过50字而未注明出处即判定为论文抄袭，0分处理！,斯坦曼 (加拿大),霍夫曼 (卢森堡),巴特勒 (美国),2011年10月3日，来自加

13、拿大、美国和卢森堡的三名科学家因在免疫系统研究领域的贡献获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。,2011诺贝尔生理学或医学奖,约翰戈登,山中伸弥,2012年10月8日，英国科学家约翰戈登(John B. Gurdon)和日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)获奖，获奖理由为“成熟、特化的细胞能够被重编程为可发育成身体组织的非成熟细胞”。,2012诺贝尔生理学或医学奖,2013年10月7日，2013年诺贝尔奖生理学或医学奖揭晓，美国科学家詹姆斯罗思曼、兰迪谢克曼以及德国科学家托马斯祖德霍夫获此殊荣，以表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制。,2013诺贝尔生理学或医学奖,2014诺贝尔生

14、理学或医学奖,“发现了大脑中形成定位系统的细胞”,2015诺贝尔生理学或医学奖,William C. Campbell、屠呦呦和Satoshi mura,阿维菌素,青蒿素,我国科学家对生物化学的贡献,20年代到40年代，我国留学美、英、法、苏的学者相继回国，对我国生物化学研究起到非常重要的作用。如从剑桥回国的王应莱、曹天钦、邹承鲁等，从美国回来的王德宝、钮经义等，更老的还有吴宪教授，生物物理所的贝时章教授等。吴宪教授在世界上首先提出蛋白质变性理论.血液生化检验；免疫化学；内分泌等. 目前：王晓东,饶毅，施一公，袁均瑛,科学研究究竟怎么去追寻？ 你是否爱上了生物？,三、生物化学与其他学科的关系,

15、生物化学,四、生物化学的应用和发展前景,农业科学 医药科学 化学工业 环境科学 。,课程小论文2,转基因之我见 要求如下： 内容：明确阐述自己的观点，诠释自己观点的依据，对我国转基因研究和产业化的前瞻 格式：学术论文格式 字数：不限 提交：2016年10月10日零点前提交至站内课程平台,五、生物化学的 学习、研究方法,首先应具备必要的化学基本理论和原理，原子和分子结构理论，化学反应理论，有机化合物的结构和性质，以及化学热力学原理等 。 注重与生物学功能的联系。生物化学与分子生物学是以生物体为研究对象的，对生物学的基本知识了解越多，学习生物化学与分子生物学就越容易，生物体内的物质组成、组成物质的性质、代谢和调控都是与其生物学功能相适应的。因此，从生物学功能的角度理解问题，可以显著的提高学习的效率。,注重学习科学思维的方法和实验技能。生物化学与分子生物学是一门实验学科，绝大部分知识和理论都是通过实验发现的，了解重要科学发现的思路和主要途径，对于培养学生科学思维的能力和创新能力十分重要。,How to study biochemistry?,For the student: Dont just memorize facts; understand pr