生物化学绪论

1 Biochemistry 普通生物化学 2 绪论 一 生物化学的概念二 生物化学发展简史三 生物化学与其它学科的关系四 近代生物化学的发展五 学习方法 3 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 用化学的理论和方法研究所有生物体的化学组成 结构 功能和生命过程中物质及能量变化规律的学科 4 原子 分子 基本生物分子 生物大分子 超分子复合物 细胞器 细胞 组织 器官 生物 生物个体 生物体的形成过程 5 动物细胞 粗糙性内质网 植物细胞 原核细胞 6 生物分子 无机小分子 H2O CO2 Ca2 Mg2 等 代谢中间物 丙酮酸 柠檬酸 苹果酸等 构件分子 氨基酸 核苷酸 单糖等 生物大分子 核酸 蛋白质 聚糖等 超分子 核糖体 酶复合体 微管等 细胞器 细胞核 线粒体 高尔基体等 7 1 中国 古代4200年前已开始造酒 酿醋 做豆腐 2 世界 生化是在物理 化学 生物学 医学有了一定发展才出现的 3 生化发展史 1 静态生化 18世纪下半叶开始 主要工作 组成 结构 生理功能 2 动态生化 1930年后研究代谢过程 3 50年代后 分子生物学 蛋白质 核酸 DNA 双螺旋模型 分子遗传学 生化在几十年中飞速发展 在较短年代里集中着大量科学发现 其中很多都称的上是人类认识自然界的里程碑 有划时代的意义 有相当数量的科学家因此获得 诺贝尔奖 二 发展简史 8 1903年 Neuberg首先使用 生物化学 一词 1944年 麦克劳德 Macleod 和麦卡蒂 McCarty 美 证明DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1955年 Sanger 英 确定牛胰岛素的一级结构 1965年 首次人工合成结晶牛胰岛素 中国 1973年 基因重组技术建立 美 1975年 英国人F Sanger设计出DNA测序的双脱氧法 1980年获诺贝尔化学奖 1982年 美国人S B Prusiner在患羊瘙痒病的羊体内发现蛋白质感染因子 朊病毒 prion 更新了医学感染的概念 获1997年诺贝尔生理医学奖 2000年 HumanGenomicProject HGP 完成 9 2002 生理学或医学奖获奖原因 发现器官发育和程序性细胞死亡的基因规律 罗伯特 霍维茨 英国 悉尼 布雷内 美国 约翰 苏尔斯顿 英国 10 彼得 阿格雷罗德里克 麦金农美国人美国人 2003 化学奖获奖原因 细胞膜通道方面做出的开创性贡献 11 2004 化学奖获奖原因 发现了蛋白质降解过程的机理 以色列 阿龙 西查诺瓦 阿弗拉姆 赫尔什科 美国 伊尔温 罗斯 12 澳大利亚科学家J RobinWarren和BarryJ Marshall 2005年诺贝尔生理学或医学奖 幽门螺杆菌的发现 13 美国科学家安德鲁 菲尔克雷格 梅洛 2006年度诺贝尔生理学或医学奖他们发现了RNA干扰现象 14 马里奥 卡佩奇马丁 埃文斯奥利弗 史密斯 2007年 三位科学家 在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面有着一系列突破性发现 为 基因靶向 技术的发展奠定了基础 15 马里奥 卡佩基 马丁 埃文斯 奥利弗 史密斯 2008年 诺贝尔医学奖公布德法科学家 平分 奖金 成果 楚尔豪森发现人乳头瘤病毒引发子宫颈癌 将获得总共140万奖金中的一半 而两名法国人西诺斯和蒙塔尼耶因发现人类免疫缺陷病毒 HIV 将分享剩下的70万美元 2008年化学诺贝尔奖得主 16 2009年 美国3名科学家获诺贝尔生理学或医学奖 成果 发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理 2010年 人类端粒DNA结构 17 2010年诺贝尔医学或生理学奖 1998年7月20日 罗伯特 爱德华兹与两名试管婴儿索菲和杰克 埃梅瑞在伦敦庆祝他们的两岁生日 因 开发体外受精技术 的成就被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖 2012年诺贝尔化学奖揭晓 两位美国科学家罗伯特 莱夫科维茨 RobertJ Lefkowitz 和布莱恩 克比尔卡 BrianK Kobilka 因 G蛋白偶联受体研究 获奖 18 G蛋白偶联受体 GProtein CoupledReceptors GPCRs 是一大类膜蛋白受体的统称 这类受体的共同点是其立体结构中都有七个跨膜 螺旋 且其肽链的C端以及连接第5和第6个跨膜螺旋的胞内环上都有G蛋白 鸟苷酸结合蛋白 的结合位点 瑞典的托马斯 林达尔 TomasLindahl 与美国的保罗 莫德里 PaulModrich 和土耳其的阿齐兹 桑贾尔 AzizSancar 被瑞典皇家科学院授予2015年的 诺贝尔化学奖 以表彰他们对于DNA修复的机理研究 19 20 人类基因组测序和作图 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 HGP的精神是 全球共有 国际合作 即时公布 免费共享 21 22 1 病毒极易变异 2 杂交出的新毒株 1 脂质包膜 衣壳 2 血凝素 简称HA 3 神经氨酸酶 简称NA 甲型H1N1流感 23 图甲型流感病毒的复制 Murrayetal 2005 24 人类香港型流感 H3N2 病毒 北美猪型流感 H1N1 病毒 禽流感病毒 1998年在美国发生的3种混合型猪流感病毒 3种混合型猪流感病毒 北美猪型流感 H1N1 病毒 在猪体内杂交后得到 北美猪型流感 H1N2 病毒 北美猪型流感 H1N1 病毒 北美猪型流感 H1N2 病毒 北美猪型流感 H1N1 病毒 欧亚猪型流感 H1N1 病毒 在猪体内杂交后得到 2009年4种流感混合的甲型H1N1流感病毒 25 三 生物化学与其它学科的关系 26