《生物化学绪论》ppt课件.ppt

生生 物物 化化 学学Biochemistry 绪论绪论绪论绪论Introduction 绪论绪论2022/12/6饲养主人月日给兽饲养主人月日给兽医打电话说：医打电话说：“一头牛一头牛前左腿不能着地，没有前左腿不能着地，没有外伤，有点儿奇怪。外伤，有点儿奇怪。”牛海绵状脑病牛海绵状脑病 绪论绪论 绪论绪论生物化学是一门有趣的科学！生物化学是一门有趣的科学！几百万种生物的几百万种生物的共同的语言共同的语言构成生物体的氨基酸相同：构成生物体的氨基酸相同：2020种种遗传密码相同、酶一样遗传密码相同、酶一样 生成乳酸的过程一样生成乳酸的过程一样 绪论绪论生物化学是一门重要的科学！生物化学是一门重要的科学！所有疾病都和生物化学有关系！所有疾病都和生物化学有关系！生物大分子结构改变生物大分子结构改变 生物大分子数量改变生物大分子数量改变 参与代谢的酶改变参与代谢的酶改变 代谢过程改变代谢过程改变 绪论绪论主要内容n一、生物化学的概念、研究对象和内容一、生物化学的概念、研究对象和内容n二、生物化学发展简史二、生物化学发展简史n三、生物化学与其它学科的关系三、生物化学与其它学科的关系n四、近代生物化学的应用与发展前景四、近代生物化学的应用与发展前景 绪论绪论8器官（肝脏）消化系统窦状小管肝细胞细胞核分子（DNA）一、生物化学的概念一、生物化学的概念、研究对象和内容研究对象和内容 运用化学的理论和方法研究生运用化学的理论和方法研究生物体有机体的化学组成、结构、功能物体有机体的化学组成、结构、功能和生命过程中化学变化及规律的学科，和生命过程中化学变化及规律的学科，时研究生命活动化学本质的科学。时研究生命活动化学本质的科学。绪论绪论研究对象是所有的生物体：人体、动物、植物、微生物、病毒等研究对象是所有的生物体：人体、动物、植物、微生物、病毒等研研究究内内容容：它它是是在在分分子子水水平平上上探探讨讨生生命命的的本本质质，即即研研究究生生物物体体的的分分子子结构与功能结构与功能、物质代谢与调节物质代谢与调节、遗传信息的传递与表达等遗传信息的传递与表达等的科学。的科学。绪论绪论生物分子生物分子v生物大分子生物大分子 糖糖 G6（葡萄糖）（葡萄糖）F（果糖）（果糖）脂脂 FA（脂肪酸）甘油（脂肪酸）甘油 核酸核酸 5种含氮碱基（种含氮碱基（A、G、T、C、U）蛋白质蛋白质 20种氨基酸种氨基酸v有机小分子有机小分子 维生素、辅酶、激素、有机酸、色素等。维生素、辅酶、激素、有机酸、色素等。生物复杂多样，但在分子水平具有简单同一性。生物复杂多样，但在分子水平具有简单同一性。由基本相由基本相同类型的同类型的分子单体分子单体组成组成研究 结构结构 功能功能 性质性质 绪论绪论脂类脂类脂肪酸和甘油脂肪酸和甘油超分子复合体超分子复合体大分子大分子单体单体 绪论绪论n绪论绪论n第一章第一章蛋白质蛋白质n第二章第二章酶酶n第三章第三章维生素与辅酶维生素与辅酶n第四章第四章核酸化学核酸化学n第五章第五章生物氧化生物氧化n第六章第六章糖及糖代谢糖及糖代谢n第七章第七章脂质与脂质代谢脂质与脂质代谢n第八章第八章蛋白质的降解和氨基酸代谢蛋白质的降解和氨基酸代谢n第九章第九章基因信息的传递与表达基因信息的传递与表达n第十章第十章物质代谢的关系及调控物质代谢的关系及调控生物大分子的生物大分子的结构和功能结构和功能物质代谢和能物质代谢和能量代谢量代谢遗传信息的存遗传信息的存储传递和表达储传递和表达 绪论绪论n第一部分第一部分:静态生化静态生化，介绍生物物质，例如蛋白质、酶、，介绍生物物质，例如蛋白质、酶、核酸、糖和脂等分子的化学组成、核酸、糖和脂等分子的化学组成、结构和结构和性质等；性质等；n第二部分第二部分:动态生化动态生化，物质代谢，物质代谢,涉及生物体的新陈代谢涉及生物体的新陈代谢物质代谢和能量代谢，学习生命物质的化学变化规律和能物质代谢和能量代谢，学习生命物质的化学变化规律和能量变化规律。量变化规律。研究生物分子的结构、功能和生物现象之间研究生物分子的结构、功能和生物现象之间的关系的关系n第三部分第三部分:信息生化信息生化，描述生物体中的遗传信息流，即，描述生物体中的遗传信息流，即DNA的复制，转录（的复制，转录（RNA合成），翻译（蛋白质合成）合成），翻译（蛋白质合成）和基因调控。和基因调控。绪论绪论物物 质质 代代 谢谢 总总 图图 绪论绪论 二、生物化学发展简史二、生物化学发展简史 1 1、准备和酝酿阶段准备和酝酿阶段（40004000多年前）。多年前）。n公元前公元前2222世纪世纪 夏禹时代夏禹时代 酿酒酿酒n公元前公元前1212世纪世纪 商周时代商周时代 制酱、制醋制酱、制醋n公元公元前前4 4世纪世纪 葛洪葛洪 海藻治疗瘿病海藻治疗瘿病n唐代孙思邈唐代孙思邈 米糠熬粥治疗脚气病、猪肝治疗雀目米糠熬粥治疗脚气病、猪肝治疗雀目n明代李时珍明代李时珍 本草纲目本草纲目 绪论绪论2 2、描述的或有机生物化学发展时期（、描述的或有机生物化学发展时期（1770177019031903，静态生，静态生物化学阶段）大约从十八世纪中叶到二十世纪初，主要完物化学阶段）大约从十八世纪中叶到二十世纪初，主要完成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体主要成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。n18281828年年 魏勒在实验室将氰酸钠合成为尿素；魏勒在实验室将氰酸钠合成为尿素；n18421842年年 李比希首次提出新陈代谢的概念；李比希首次提出新陈代谢的概念；n18491849年年 巴斯德开始发酵的研究；巴斯德开始发酵的研究；n18771877年年 霍佩霍佩.赛勒首次提出赛勒首次提出“Biochemie”Biochemie”；n18971897年年 布克纳兄弟布克纳兄弟-蔗糖酵母发酵实验等。蔗糖酵母发酵实验等。绪论绪论3 3、动态的或生理生物化学发展时期（、动态的或生理生物化学发展时期（1903190319501950，动态生物化学阶段），动态生物化学阶段）大约从二十世纪初到二十世纪五十年代。此阶段对各种化学物质的代大约从二十世纪初到二十世纪五十年代。此阶段对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合谢途径有了一定的了解。物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢。能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢。n19051905年年 哈登和杨发现酶和辅酶；哈登和杨发现酶和辅酶；n19261926年美国年美国SumnerSumner从刀豆中得到脲酶的结晶，证明酶的化学本质是蛋从刀豆中得到脲酶的结晶，证明酶的化学本质是蛋白质，白质，19461946年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。n19551955年年 SangerSanger完成牛胰岛素氨基酸组成分析；完成牛胰岛素氨基酸组成分析；n19321932年，英国科学家年，英国科学家Krebs Krebs 发现尿素合成的发现尿素合成的鸟氨酸循环鸟氨酸循环；n19371937年，年，KrebsKrebs提出提出三羧酸循环三羧酸循环的基本代谢途径，的基本代谢途径，19531953年获诺贝尔生理年获诺贝尔生理学奖；学奖；n19401940年，德国科学家年，德国科学家EmbdenEmbden和和MeyerhofMeyerhof提出了提出了糖酵解代谢途径糖酵解代谢途径等。等。绪论绪论4 4、分子的或综合生物化学发展时期（、分子的或综合生物化学发展时期（19501950至今，机能生物化学）至今，机能生物化学）这一这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。如生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁关系。如生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理等。殖等的分子机理等。n18681868年年 Miescher Miescher 发现核蛋白；发现核蛋白；n19281928年年 GriffithGriffith肺炎双球菌转化实验；肺炎双球菌转化实验；n19441944年年 AveryAvery等人首次证明等人首次证明DNADNA是遗传物质；是遗传物质；n19501950年年 ChargaffChargaff证明证明A=T G=CA=T G=C；n19531953年年 WatsonWatson和和Crick Crick DNADNA双螺旋双螺旋，获获19621962年诺贝尔生理、医学奖。年诺贝尔生理、医学奖。DNADNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段分子生物学阶段分子生物学阶段n19661966年年 遗传密码破译；遗传密码破译；绪论绪论n7070年代年代，进入，进入生物工程生物工程的研究阶段。的研究阶段。基因工程、蛋白质工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等。细胞工程、发酵工程等。n19801980年，桑格尔和吉尔伯特（年，桑格尔和吉尔伯特（GilbetGilbet）设计出测定）设计出测定DNADNA序列的方法，序列的方法，获获诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。；n19821982年年 Cech Cech发现核酶；发现核酶；n19821982年年Palmiter Palmiter 转基因技术；转基因技术；n19841984年，化学奖，年，化学奖，Bruce MerrifieldBruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法；学合成方法；n19901990年年 人类基因组计划；人类基因组计划；n19931993年年1.Rechard J.Roberts(1.Rechard J.Roberts(美美)等，发现断裂基因；等，发现断裂基因；2 2Karg B.Mallis(Karg B.Mallis(美美)发明发明PCRPCR方法；方法；3 3Michaet Smith(Michaet Smith(加拿大加拿大)建立建立DNADNA合成用与定点诱变研究合成用与定点诱变研究n19941994年年 Alfred G.GiillmanAlfred G.Giillman（美）等，发现（美）等，发现G G蛋白及基因在细胞内信蛋白及基因在细胞内信号转导的作用。号转导的作用。n19971997年年Wilmut Wilmut 克隆技术克隆技术 绪论绪论1990.10.1 人类基因组计划人类基因组计划Human Genomic Project 2000完成完成Dulbecco作物基因组计划作物基因组计划作物基因组计划作物基因组计划家畜基因组计划家畜基因组计划家畜基因组计划家畜基因组计划微生物基因组计划微生物基因组计划微生物基因组计划微生物基因组计划1985年，“人类基因组测序和作图”计划（简称HGP）提出。绪论绪论20世纪末和21世纪初：后基因组时代，产生了功能基因组学、蛋白质组学、结构基因组学等。19971997年年2 2月月2323日克隆羊诞生日克隆羊诞生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、酶制剂、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。绪论绪论近半个世纪近半个世纪以来以来 Nobel medal Half a pound of 23-karal gold.2.5 inches across 绪论绪论近半个世纪近半个世纪以来以来 绪论绪论FHCCrick(1916-2004)JamesDWatson(1928-2013)1958年提出了年提出了“中心法则中心法则”，为分子生物学奠为分子生物学奠定了基础。定了基础。1953年提出年提出DNA双双螺旋螺旋结构结构，标志着，标志着遗传学完成了由遗传学完成了由“经典经典”向向“分子分子”时代的过渡。时代的过渡。1953年年Watson（美）与（美）与Crick（英）提出（英）提出DNA分子的分子的双螺旋结构模型，双螺旋结构模型，1962年共年共获诺贝尔奖。获诺贝尔奖。绪论绪论1932年发现了哺乳动物体内年发现了哺乳动物体内尿尿素合成的途径素合成的途径.1937年又提出了年又提出了三羧酸循环三羧酸循环理理论论.并解释了机体内所需能量的产生并解释了机体内所需能量的产生过程和糖、脂肪、过程和糖、脂肪、蛋白质的相互联蛋白质的相互联系及相互转变机理。系及相互转变机理。1953年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。HansKrebs（19001981）德裔英国生物化学家德裔英国生物化学家TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1953 绪论绪论2022/12/6瑞士生物学家，出生于瑞士生物学家，出生于巴塞尔。他巴塞尔。他1896年检查年检查外科辅料上的脓性分泌外科辅料上的脓性分泌物时物时首先从白细胞的细首先从白细胞的细胞核中，分离出一种他胞核中，分离出一种他称为称为“核素核素”（nuclein，现称核酸）的化学物，现称核酸）的化学物质。质。米歇尔米歇尔（Johann Johann Friedrich Friedrich MiescherMiescher，1844-1844-18951895）绪论绪论27化学有机化学物理化学无机化学分析化学高分子化学三、生物化学与其它学科的关系三、生物化学与其它学科的关系 绪论绪论生物学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栽培、育种生物制药 绪论绪论中药中药化学药物化学药物生化药物生化药物微生物药物微生物药物生物制品生物制品板蓝根冲剂青蒿素黄连素大叶青六神丸牛黄散云南白药阿司匹林布洛芬盐酸普鲁卡因利血平卡托普利尼群地平利多卡因血液制品基因工程药物基因药物诊断试剂菌疫苗抗生素维生素氨基酸核苷酸酶和辅酶酶抑制剂氨基酸多肽类药物蛋白质药物多糖类药物酶和辅酶核酸类药物脂类药物生物药物生物药物中药中药化学药物化学药物 绪论绪论2022/12/6四、生物化学的应用与发展前景四、生物化学的应用与发展前景农业：养殖用的多肽激素、生物杀虫剂、生物固氮国防：生物武器-生化危机医学领域：疾病的研究、诊断治疗工业：食品工业（添加剂）、发酵工业（维生素、氨基酸、酶制剂-）、生物制药工业 绪论绪论Page 31 绪论绪论水蛭（俗称蚂蝗）水蛭素抗菌肽苍蝇 绪论绪论n2015年年10月月5日，我国日，我国85岁的药学岁的药学家屠哟哟女士凭借发现抗疟特效药家屠哟哟女士凭借发现抗疟特效药青蒿素，赢得了本年度诺贝尔生理青蒿素，赢得了本年度诺贝尔生理学（或医学）奖，成为第一位获得学（或医学）奖，成为第一位获得诺贝尔科学奖项的本土中国科学家、诺贝尔科学奖项的本土中国科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。人科学家。绪论绪论小结n掌握生物化学的概念及研究内容掌握生物化学的概念及研究内容n熟悉生物化学的发展历程及发展前景熟悉生物化学的发展历程及发展前景n了解生物化学与其它学科的关系了解生物化学与其它学科的关系这堂课学到这堂课学到了什么呢？了什么呢？绪论绪论2022/12/6u u张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。20092009u u沈同、王镜岩主编，沈同、王镜岩主编，沈同、王镜岩主编，沈同、王镜岩主编，生物化学生物化学生物化学生物化学。高等教育出版社出。高等教育出版社出。高等教育出版社出。高等教育出版社出版版版版u u童坦君童坦君童坦君童坦君:生物化学生物化学生物化学生物化学。北京。北京。北京。北京:北京大学医学出版社北京大学医学出版社北京大学医学出版社北京大学医学出版社.2003.2003。u u周爱儒周爱儒周爱儒周爱儒:生物化学生物化学生物化学生物化学(第第第第5 5、6 6版版版版)。北京。北京。北京。北京:人民卫生出版人民卫生出版人民卫生出版人民卫生出版社社社社.u u生命的化学生命的化学生命的化学生命的化学（中国生物化学与分子生物学学会主办，（中国生物化学与分子生物学学会主办，（中国生物化学与分子生物学学会主办，（中国生物化学与分子生物学学会主办，上海）上海）上海）上海）u u国外医学国外医学国外医学国外医学 分子生物学分册分子生物学分册分子生物学分册分子生物学分册（武汉）（武汉）（武汉）（武汉）参考书 绪论绪论主要教学参考书：张邦建主编生物化学高等教育出版社，2007u生物化学的概念？u四种主要的生物大分子？u生物化学的发展史给我们带来什么样的启示？思考题Page 36 绪论绪论ThankU!ThankU!