生物医学概论生化第1章概论

生物医学概论,生物化学与分子生物学部分,第一章 生物化学与分子生物学绪论,生物化学（biochemistry）是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命科学，从分子水平探讨生命现象的本质。 与化学、物理学、数学、生理学、细胞生物学、遗传学、免疫学等众多学科有着广泛的联系和交叉。 主要研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律等。,分子生物学（molecular biology）是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控等内容的学科。 揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识论上的重大飞跃。 是生物化学的重要组成部分，也被视作生物化学的发展和延续，为生物化学的发展注入了生机和活力。,第一节 生物化学与分子生物学发展简史,时间：18世纪中叶至19世纪末 研究内容：生物体的化学组成,一、叙述生物化学阶段,糖的结构,淀粉是植物中养分的储存形式,淀粉颗粒,糖原是动物体内葡萄糖的储存形式,纤维素作为植物的骨架,-1,4-糖苷键,脂的结构,磷脂,胆固醇,磷脂双分子层的形成,核苷酸,核酸的结构,酵母发酵过程中存在“可溶性催化剂”酶,酶,时间：从20世纪初期开始 研究内容：体内各种分子的代谢变化,二、动态生物化学阶段,三大营养素各自代谢途径,共同中间产物,共同代谢途径,糖,脂肪,蛋白质,乙酰CoA,柠檬酸 循环,2H,ATP,CO2,三大营养素可在体内氧化供能,氨基酸,ATP是机体储存能量和消耗能量的共同形式,营养物分解,时间：从20世纪后半叶以来 研究内容： 核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能； 基因的结构、表达与调控； 合成代谢与代谢调节,三、分子生物学时期,Rosalind Franklin,Watson and Crick,DNA双螺旋结构的发现,-螺旋,中心法则,转 录,翻 译,逆转录,DNA,RNA,蛋白质,复 制,遗传密码表,蛋白质的生物合成途径,以质粒为载体的DNA克隆过程,重组DNA技术（DNA克隆）,基因工程产品,DNA重组(DNA recombination)是指不同DNA分子断裂和连接而产生DNA片段的交换并重新组合形成新DNA分子的过程。 DNA重组技术(DNA recombination technology)是指在体外将两个或两个以上DNA分子重新组合并在适当细胞中增殖形成新DNA分子的过程。,核酶,四膜虫rRNA内含子的二级结构,5-端核苷酸序列,5,Primer 1,5,Primer 2,5,5,Template DNA,PCR技术的工作原理,PCR的基本反应步骤,变性 95C,延伸 72C,退火 Tm-5C,基因组学和其他组学,基因组(genome) 一个细胞（或病毒）所载的全部遗传信息，它代表了一种生物所具有的全部遗传信息。对真核生物体而言，基因组是指一套完整单倍体DNA（染色体DNA）及线粒体或叶绿体DNA的全部序列，既有编码序列，也有大量存在的非编码序列。,基因组学(genomics) 是阐明整个基因组的结构、结构与功能关系以及基因之间相互作用的科学。,人类基因组计划（human genome project),人类基因组的染色体DNA,不同生物体基因组的比较,人基因组中有两万多个基因,基因诊断和基因治疗,RNA组学,糖组学,生物信息学（bioinformatics）,综合利用生物学、计算机科学等领域的技术，从生物数据中整合获得生物信息，并对信息进行分析并提取其生物学意义。,/,四、我国科学家对生物化学发展的贡献,吴宪 （1893-1959）,刘思职 （1904-1983）,二级结构,三级结构,反密码环,氨基酸臂,人工合成酵母tRNA,第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容,生物分子的结构与功能,核酸 基本组成单位：核苷酸 蛋白质 基本组成单位：氨基酸 多糖 蛋白聚糖 复合脂类,物质代谢及其调节,糖 脂类 蛋白质（氨基酸） 核酸（核苷酸） 其他非营养物质,基因信息传递及其调控,DNA的生物合成（复制） RNA的生物合成（转录） 蛋白质的生物合成（翻译） 基因表达调控,第三节 生物化学与分子生物学和医学,生物学研究生命现象的现象与本质，涵盖形态学、分类学、生理学、生物化学、遗传学、生态学等。 生物化学是生命科学中进展迅速的重要学科之一。 生物化学与生物学各学科，及基础医学和临床医学的各个领域，产生了分子遗传学、分子免疫学、分子微生物学、分子病理学和分子药理学等新型交叉学科。,一、生物化学已成为生物学各学科之间、医 学各学科之间互相联系的共同语言,二、生物化学为推