生物化学 绪论PPT课件

绪论 Introduction 1 目录 一 生物化学概述1 生物生化的概念与任务2 生物化学与生命的关系3 生物化学的发展史二 生物化学的主要研究内容1 人体的化学物质组成2 生物分子的结构与功能3 物质代谢及调控4 基因信息的传递与调控5 重要器官的生化三 生物化学与医学1 生物化学在疾病诊断治疗中的应用2 生物化学在护理工作中的作用3 护理专业学生学习生物化学的意义 2 知识性目标掌握生物化学的概念 生物大分子的含义 新陈代谢的主要途径 能量转化的核心形式 以及遗传学中心法则 熟悉生物化学的任务及主要研究内容 了解生物化学的发展史 生物化学与医学的关系 生物化学在护理工作中的作用 技能性目标通过本章学习 使学生能对生物化学有系统 整体认识 学习目标 3 生物化学即 生命的化学 根据研究对象不同 人体生化 植物生化 动物生化 微生物生化 已成为医学领域重要的前沿学科之一 医学生物化学 引言 4 Thefirstpart生物化学概述 BiochemicalOverview 5 一 生物化学的概念与任务二 生物化学与生命的关系三 生物化学的发展史 6 生物化学 biochemistry 是研究生物体内化学分子及其代谢反应规律 从分子水平探讨生命现象本质的一门学科 生物化学的概念 研究任务 研究任务 应用于人们的生产和生活实践 以及维持人体健康 从分子水平上阐明细胞内及细胞间全部的化学反应及其与生命活动的规律 一 生物生化的概念与任务 7 生命泛指一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象 能对刺激做出反应 能进行繁殖的半开放物质系统 一 生命的含义 活 的生物体 二 生物化学与生命的关系 8 新陈代谢 二 生物化学与生命特征的关系 吐故纳新 细胞内的化学反应 生命的遗传与繁殖 反应与适应 细胞的物质代谢及其调控 基因信息传递与表达 9 三 生命的共同 语言 化学及化学反应 生命现象的一致性 生物化学就是研究和揭示生物体 化学语言 规律的科学 10 把生命理解成化学 诺贝尔奖金获得者Kornberg教授1982年10月12日在美国哈佛医学院建校200周年纪念会上所做的题为 把生命理解成化学 的演讲的结语说 我们的目的要以合理的表达方法来尽可能多地理解生命现象 而生命的许多方面都可用化学语言来表达 这是一个真正的世界语 它是连接物理学与生物学 天文学与地理学 医学与农学的纽带 化学语言极为丰富多彩 它能产生出最美的图画 我们应该传授和运用化学评议 代替我们自己 我们的环境和我们的社会表达出最直观的描述 11 叙述生物化学 18世纪中叶至19世纪末 三 生物化学发展史 动态生物化学 20世纪上叶 分子生物化学 20世纪中叶 细胞内的两类重要生物大分子 蛋白质与核酸已成为生物化学研究的热点内容 12 静态生物化学时期的主要发现 1773年 伊莱尔 罗埃尔 HilaireRouelle 发现尿素 1810年 提出发酵的重反应 1836年 明确催化剂的概念 1842年 提出 新陈代谢 学说 1857年 提出发酵的 活力论 1869年 发现核酸 1890年 结晶出第一个蛋白质 卵白蛋白 1897年 完成无细胞的发酵作用 13 19世纪末LouisPasteur首先证明活酵母细胞能够发酵 1897年爱德华 毕希纳 EduardBuchner 证明 无细胞的酵母提取液仍能催化发酵 他获1907年诺贝尔奖 14 动态生物化学时期的主要发现 1926年 Sumner从刀豆中制备了脲酶结晶 并证明它的化学本质是蛋白质 1931年 中国生物化学家吴宪提出了蛋白质变性的概念 1932年 英国科学家Krebs用组织切片实验证明了尿素合成反应 提出了鸟氨酸循环 1937年 阐明了三羧酸循环的基本代谢途径 1940年 德国科学家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代谢途径 1949年 E Kennedy等证明F Knoop提出的脂肪酸 氧化过程是在线粒体中进行的 并指出氧化的产物是乙酰CoA 15 1926年Sumner证明酶是蛋白质 并结晶了脲酶 他获1946年诺贝尔奖 Sumner在观察显微镜下的脲酶结晶 16 1932年HansA Krebs发现了尿素循环 1937年他又发现三羧酸循环 1953年获诺贝尔奖 17 分子生物学时期的主要发现 1952年 提出了蛋白质 螺旋结构模型 1953年 阐明胰岛素的一级结构 1953年 Watson和Crick推导出DNA分子的双螺旋结构模型 1958年 F Crick提出分子遗传的中心法则 1966年 由H G Khorana和Nirenberg合作破译了遗传密码 1972年 Berg和Boyer等创建了DNA重组技术 1977年 Berget等发现了 断裂 基因 并于1993年获诺贝尔医学和生理学奖 1981年 1983年 Cech和Altman相继发现某些RNA具有酶的催化活性 1985年 美国R Sinsheimer首次提出 人类基因组研究计划 并于2003年 宣布人类基因组图绘制成功 1997年 I Wilmut成功获得体细胞克隆羊 多莉 18 1951年鲍 LinusPaulin 用X射线衍射技术发现蛋白质分子二级结构 螺旋 他获1954年诺贝尔奖 他在1962年荣获了诺贝尔和平奖 图为Paulin和他的 螺旋模型 19 1953年Sanger采用化学方法完成了胰岛素全序列分析 他1958年获诺贝尔奖 他又因测定了一种噬菌体的DNA一级结构而获1980年的诺贝尔奖 显微镜下的胰岛素结晶 20 1953年Watson Crick提出DNA双螺旋结构 他们获1962年诺贝尔奖 图为Watson 左 和Crick 右 与DNA双螺旋模型 21 切赫T Cech 奥尔特曼S Altman 80年代初发现核酶 他们获1989年诺贝尔奖 22 人类基因组计划 HGP 投资30亿USD 美国能源部 2003年 美 中 日 德 法 英6国科学家宣布人类基因组图绘制成功 已完成的序列图覆盖人类基因组所含基因的99 23 1997年克隆羊多莉在英国问世 2001年Venter等报道完成了人类基因组草图测序 进入后基因组时代 鉴定基因组全部基因的功能 以及各个基因的表达和调控模式 多莉2003 2 14去世 享年7岁 24 我国对生物化学发展的贡献 4000年前人类开始用糖发酵生成酒精 25 淮南王刘安利用蛋白质沉淀方法制作豆腐 表明当时在提取豆类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学的方法 26 公元7世纪 孙思邈利用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症 27 我国对生物化学发展的贡献 1965年我国首次人工合成具有生物活性的胰岛素 28 Thesecondpart生物化学研究的主要内容 ThemainContentofBiochemical 29 二 生物化学的研究内容 人体的化学物质组成 生物分子的结构和功能 物质代谢及调控 基因信息的传递及调控 重要器官的生化 30 一 人体的化学物质组成 水 55 67 无机盐 3 4 糖类 1 2 脂类 10 15 蛋白质 15 18 维持生命的七大营养素 水 无机盐 糖类 脂类 蛋白质 维生素以及空气中的氧 31 二 生物分子的结构与功能 生物分子通常指含有碳 C 氢 H 氧 O 氮 N 四种元素的有机物 将由某些基本结构单位按一定的顺序和方式所形成的分子量大于104的生物分子 称为生物大分子 由于这些分子多数具有生物信息功能 故又称生物信息分子 核酸 蛋白质 多糖 蛋白聚糖和复合脂类等是体内重要大分子 它们都是由各自基本组成单位构成的多聚体 32 三 物质代谢及调控 物质代谢是新陈代谢的核心 其实质是由酶所催化的一系列有序进行的化学反应实现的生物体与外环境的物质交换过程 一 新陈代谢的基本过程 三个阶段 食物中的营养成分在消化道内经酶的作用被分解成构件小分子 构件小分子和小分子物质吸收入血 送到各组织细胞 细胞内 进行合成代谢和分解代谢 33 二 新陈代谢的主要途径 1 合成代谢由小分子物质转变为大分子物质的过程 保证了机体生长 发育 组织的更新和修复等过程 2 分解代谢大分子物质转变为小分子物质的过程 释放能量以供机体利用 34 糖 脂肪和蛋白质氧化分解的基本过程 35 三 新陈代谢的调控 主要都是针对各代谢途径中起关键作用的酶 即关键酶 的活性和含量进行调节 从而实现调节物质代谢速率的目的 某种原因引起物质代谢的紊乱 则可导致相应疾病的发生 严重会危及生命 36 遗传学的中心法则 thecentraldogma 逆转录 四 基因信息的传递与调控 基因信息传递涉及到遗传 变异 生长 分化等生命过程 与遗传性疾病 恶性肿瘤 代谢异常性疾病 免疫缺陷性疾病 心血管病等的发病机制有关 研究基因信息传递过程的机制及基因表达调控的规律 对进一步揭示生命的奥秘及破解医学难题势必会起到至关重要的作用 37 五 重要器官的生化 生物体是由细胞 组织 器官构成的一个有机整体 细胞是人体的基本单位 器官和组织都是由相应的细胞构成的 每种细胞内的生化反应不同 致使各器官组织都有其各自的代谢特点 决定了它们行驶不同的生理功能 肝 血液等重要器官组织的代谢过程也是生物化学研究的主要内容 38 Thethirdpart生物化学与医学 BiochemistryandMedicine 39 一 生物化学在疾病诊断治疗中的应用 物质代谢紊乱以及物质缺乏 疾病 糖尿病 AS 肝性脑病 黄疸 夜盲症 佝偻病 对体液中各种生化指标的检测 分子医学 突破重大疾病 疾病诊断的常规措施 40 二 生物化学在护理工作中的作用 为解决护理学领域的实际问题提供必需的理论和技术 为护理人员提供认识健康及维持健康的基本知识 以及了解疾