生物化学研究生物体中新陈代谢过程课件

生物化学 Biochemistry,一、生物化学研究对象及内容,生物化学: 运用化学的原理及方法研究生命活动化学变化的学科。 研究对象：有生命的生物体（动、植、微） 主要任务: 阐述构成生物体基本物质(糖、脂肪、蛋白质、核酸等)的结构、组成、性质及其在生命活动中的变化规律。,1、研究生物体内物质的组成、结构、性质,除了水和无机盐，活细胞主要由各种有机物构成： 1）生物大分子： 蛋白质(protein)、 核酸 (nucleic acid)、 多糖(carbohydrate)、 脂肪(lipids) 及其复合物,2）小分子有机物： 维生素(vitamin)、 激素(hormones)、 氨基酸(amino)、 核苷酸(nucleotide)、 脂肪酸(fatty acid),2、研究生物体中新陈代谢过程,合成代谢（同化作用）：生物小分子合成为生物大分子，需要能量； 分解代谢（异化作用）：生物大分子分解为生物小分子，放出能量。 物质代谢与能量代谢相伴相随,3、研究遗传信息的表达,4、 研究物质代谢的调控,二、生物化学发展简史及现状,1、生物化学的发展大体可分为三个阶段： 第一阶段：从19世纪末20世纪30年代（静态描述性阶段） 对生物体各组成进行分离、纯化、结构测定合成及理化性状的研究,第一阶段,a)E.fischer测定很多糖和氨基酸的结构，提出蛋白质由肽键连接； b)J.B Sumner于1926年首次从刀豆中分离并制成脲酶结晶，证明它是蛋白质； c)食物分析和营养研究发现维生素和激素,第二阶段：1930-1950年研究生物体内代谢途径 动态生化阶段,新技术： 同位素标记、电镜、X一衍射、层析、电泳、超离心等,主要成就：,糖酵解和三羧酸循环途径(EMP-TCA) 脂肪酸分解途径(-氧化)； 氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂肪酸等生物合成途径等。,第三阶段 20世纪50年代初至80年代，主要特点是研究生物大分子的结构和功能。,蛋白质方面： 1953年Sanger首次测定牛胰岛素的化学结构（一级结构）； 60年代测定了肌红蛋白、血红蛋白的立体结构（peruty）。,核酸方面： 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构；1958年Crick提出了中心法则； 19611965年，Nirenbery破译全部遗传密码；,其它: Monod提出酶与蛋白质的变构效应；Mitchell创立了化学渗透学说； Jacob提出了操纵子模型等。,2、我国生物化学的主要成就,吴宪等人在蛋白质变性理论、免疫化学、血糖测定上有突出成就。 1965年上海生化所、上海有机所、北大联合首次分成了具有生物活性结晶牛胰岛素。 1972年用衍射研究了猪胰岛素的三维结构、分辨率1.8A。,1981年首次合成工具有天然活性的酵母丙氨酸tRNA分子（1972年美国科学家人工合成DNA）。 1990年11月，白春礼(扫描隧道显微镜),变性噬菌体脱氧核糖核酸的一种新结构三链辫状结构、从而突破了DNA只有双螺旋的学说。,三、近代生物化学的发展趋势,1、蛋白质领域： 1）确定蛋白质的三维结构与功能 2）肽链的折叠 3）生物活性肽的研究 4）蛋白质与核酸的相互作用 5）肽工程与蛋白质工程 6）蛋白质组学研究,2、酶学领域,1）酶的结构和功能研究依旧受到关注 2）固相化酶和生物传感器,3、核酸领域,1）RNA的研究又趋活跃，新的发现层出不穷 2）研究的主要材料已从80年代前的原核生物转向真核生物。 3）核酸与核酸、核酸与其他生物大分子的相互作用越来越引起人们的重视。 4）核酸测序的突破