生化绪论全科医学

,授课教师:吴 剑 江西医学院上饶分院 生物化学教研室,生物化学与分子生物学 (Biochemistry and Molecular Biology),绪 论,生物化学的概念生物化学发展简史当代生物化学研究的主要内容生物化学与医学,生物化学的概念,生物：有生命现象的物体 新陈代谢，遗传与繁殖,化学：研究物质的组成、结构、性质、变化规律,生 物 化 学 ：生命的化学,生物化学与分子生物学的概念：,生物化学是研究活细胞和生物体内各种化学分子及其化学反应的一门科学，从分子水平和化学变化来探讨生命的本质（生命的化学）。,分子生物学是研究生物大分子的结构、功能以及基因的结构、表达、调控的一门科学。,消化系统、神经系统、泌尿系统、呼吸系统 解剖学（系统、器官水平）,核糖体、线粒体、高尔基体、粗面内质网 细胞生物学（亚细胞水平）,肌肉组织、上皮组织、神经组织、结缔组织 组织学（组织细胞水平）,蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素与微量元素 生物化学（分子水平）,生物化学发展简史,现代生物化学之前 酿酒：公元前22世纪（夏禹），至公元前约14世纪的殷代饮酒盛行。 酱油：公元前12世纪周礼有记载，公元前6世纪的孔子说“不得其酱不食” 。甲状腺肿大：公元前4世纪，庄子记载的“瘿病”，即地方性甲状腺肿病；公元4世纪，葛洪用含碘丰富的海藻治疗。,脚气和夜盲症：脚气病缺VB1，夜盲症（雀目）缺维生素A，孙思邈（581682）用米糠熬粥治脚气病，食猪肝治“雀目”。 本草纲目：明代李时珍(15221596)花30年著成，详细记载人体的代谢产物及分泌物，但未能深入实验升华为理论，是历史的局限。,现代生物化学起源于18世纪晚期，发展于19世纪，在20世纪初期始成为一门独立科学。它是在化学及生理学发展的影响下产生的，故最初称为生理化学，到1903年起称为生物化学。,第一阶段：18世纪中至20世纪初-初期阶段、称静态生化第二阶段：20世纪初开始20世纪中叶、蓬勃发展阶段、动态生化第三阶段：20世纪中叶以后、也称机能生化阶段第四阶段：分子生物学时代,静态生化: 研究构成生物体的各种物质（糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素等）的组成、结构、性质及生物学功能。,1780-1789 拉瓦锡（法）研究“生物体内的燃烧”，指出此类“燃烧”耗氧并排出二氧化碳。后人称他是生物化学之父。,1830-1842 李比希（德）将食物分为糖、脂、蛋白质类，并提出物质在生物体内可进行合成和分解两种化学过程。最先提出物质代谢的概念。,生物化学的创始人埃米尔费舍尔,18901902 费舍尔（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的“锁-匙”学说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔奖。,18441895 米斯切 从绷带上的脓细胞中分离出细胞核，并第一次发现含磷很多的化合物，他称为“核素”即核蛋白首次发现核酸。,JF 米斯切,动态生化： 研究生物体中各种物质的化学变化及与外界进行物质交换和能量交换的规律即物质代谢与能量代谢。,汉斯克雷勃斯（Hans A. Krebs）,Krebs（英）1932年发现尿素合成的途径鸟氨酸循环1937年发现三大营养物质的共同代谢通路三羧酸循环，1953年获诺贝尔奖。,功能生化： 研究重要生命物质 （蛋白质、核酸） 结构与功能的关系，以及环境对机体代谢的影响，从分子水平来阐明生命现象的机制和规律（也称机能生化）,艾弗里（18771955）,1944年美国细菌学家艾弗里及其同事进行的肺炎球菌实验。他们认识到，DNA就是遗传物质，而过去则认为蛋白质是遗传的基础。所以，有人称艾弗里的实验标志着DNA“黑暗时代”的结束和“分子遗传学”的开始。还有人称，艾弗里是分子遗传学的鼻祖。,李纳斯鲍林（Linus Pauling）,1949 Pauling（美）指出镰刀形红细胞性贫血是一种分子病，并于1951年提出蛋白质存在二级结构-螺旋 。 1954年获诺贝尔奖,桑格 (1918),英国生物化学家桑格(Sanger)经过10年研究，发明了测定蛋白质分子中氨基酸序列的方法，并于1955年确定了牛胰岛素的一级结构，这是第一个被阐明结构的蛋白质，开创了蛋白质序列分析的先河。1958年获诺贝尔奖，1987年因为发明DNA序列测定法第二次获诺贝尔奖。,1950年 查加夫(Erwin Chargff)证明DNA中腺嘌呤与胸腺嘧呤、鸟嘌呤与嘧呤之比接近于1.0。DNA碱基配对的Chargff规则,查可夫(1905-2002),1953年 Watson（美）与 Crick（英）提出DNA分子的双螺旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖。,弗朗西斯克里克（Francis H. Crick）,詹姆斯沃森（James D. Watson）,分子生物学时代 后基因时代,20世纪末：组学研究的兴起 人类基因组计划的实施；功能基因组学、蛋白质组学、蛋白质空间结构分析，基因表达产物分析；生物信息学的发展,Genomics,1990. 10. 1 人类基因组计划Human Genomic Project 2001完成,我国科学家对生物化学发展的贡献： 公元前21世纪我们祖先酿酒；我国近代生物化学家吴宪首创了血滤液的制备和血糖测定法，提出了蛋白质的变性学说 ；具有生物活性的牛结晶胰岛素的人工合成；酵母丙氨酰tRNA的合成；人类基因组计划中1%的序列草图分析；水稻的基因组精细图；酶作用机理、蛋白质变性理论、生物膜结构与功能、细胞重建等方面国际领先,蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综述性丛书Advances in Protein Chemistry第47卷（1995年）发表了美国哈佛大学教授、蛋白质研究的老前辈J. T. Eddsall的文章“吴宪与第一个蛋白质变性理论（1931）Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”，对吴宪教授的学术成就给予了极高的评价。该卷还重新刊登了吴宪教授六十四年前关于蛋白质变性的论文。一篇在1931年发表的论文居然在1995年仍然值得在第一流的丛书上重新全文刊登，不能不说是国际科学界的一件极为罕见的大事。,吴 宪,刘思职,1940 我国生物化学家刘思职发现抗体、抗原反应存在定量关系。,当代生物化学研究的主要内容1、生物分子的结构与功能