第1章 绪论培训课件

生物化学主编李秀敏中等职业教育“十二五”国家级规划教材第1章绪论科学出版社卫生职业教育出版分社科学出版社卫生职业教育出版分社即生命的化学，是在分子水平上研究生物体化学组成和化学变化规律的一门学科。它主要应用化学原理和方法探讨生命的本质。此外，还采用物理学、生理学、免疫学、生物学等原理和方法。生物化学（Biochemistry）科学出版社卫生职业教育出版分社第三阶段蓬勃发展时期第二阶段奠基时期第一阶段萌芽时期20世纪中叶至今20世纪初期至20世纪中叶18世纪中叶至20世纪初期一、生物化学的发展简史生物化学是一门较年轻的新兴的学科，在欧洲约在200年前开始，逐渐发展，直到1903年德国学者纽伯（C.Neuberg）提出“生物化学”的学科名称，生物化学才与有机化学、生理学等其它学科脱离，成为一门独立学科。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（一）第一阶段萌芽时期（18世纪中叶至20世纪初期）在长达一个多世纪中，伴随着近代化学和生理学的发展，生物化学开始逐渐形成。这一时期研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。科学出版社卫生职业教育出版分社研究生物体各种组织的化学组成瑞典化学家舍勒阐明了呼吸的化学本质法国化学家拉瓦锡在实验室里将氰酸铵转变成尿素德国化学家维勒制备了无细胞酵母提取液德国学者布赫纳18世纪中叶1785年1828年1897年一、生物化学的发展简史（一）第一阶段萌芽时期（18世纪中叶至20世纪初期）科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（二）第二阶段奠基时期（20世纪初期至20世纪中叶）从20世纪初在将近半个世纪中，随着分析鉴定技术尤其是同位素示踪技术、色谱技术等物理学研究手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到代谢途径研究。阐述了酶的化学本质、物质代谢途径以及伴随进行的能量代谢过程。生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能以及酶、维生素、激素、抗生素等的代谢，都基本研究清楚。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（二）第二阶段奠基时期（20世纪初期至20世纪中叶）研究进展中国生物化学家吴宪等在血液分析方面创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法营养方面内分泌方面酶学方面代谢研究方面吴宪和刘思职等在蛋白质的研究中，提出了蛋白质变性学说在生物化学方面杰出的贡献使吴宪成为中国近代生物化学事业的开拓者和奠基人。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（三）第三阶段蓬勃发展时期（20世纪中叶至今）自从1950年，由于电镜技术、X-射线晶体衍射技术、超速离心技术、色谱技术和电泳技术等现代化技术和设备的发展，生物化学进入了突飞猛进大发展的新时期。科学家们采用现代化的先进技术与方法更加深入地研究物质代谢途径，尤其是研究错综复杂的“中间代谢”途径，重点是研究物质代谢的调节与合成代谢。集中体现在对蛋白质、核酸等生物大分子的研究，从分离提纯和一般性质测定，发展到确定其化学组成、序列、空间结构及其与生物学功能的关系，进而发展到人工合成。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（三）第三阶段蓬勃发展时期（20世纪中叶至今）1951年美国科学家鲍林（L.C.Pauling）提出了α螺旋和β折叠是蛋白质二级结构的基本构建单元的理论。1953年美国科学家沃森(J.D.Watson)和英国科学家克里克(F.H.Crick)借鉴鲍林的方法提出了DNA双螺旋结构模型。20世纪50年代后期揭示了蛋白质生物合成途径，确定了由合成代谢与分解代谢网络组成的“中间代谢”概念。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（三）第三阶段蓬勃发展时期（20世纪中叶至今）1955年英国科学家桑格(F.Sanger)等测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路。1965年，中国生物化学家鈕经义、邹承鲁等人工合成了具有全部生物活性的结晶牛胰岛素。20世纪70年代，随着限制性核酸内切酶和DNA链接酶的发现、DNA分子杂交技术的建立以及重组DNA分子在细菌细胞中的成功克隆，诞生了生物学发展又一个新的里程碑----基因工程技术。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（三）第三阶段蓬勃发展时期（20世纪中叶至今）1990年基因治疗正式进入临床试验阶段。1991年美国向一患先天性免疫缺陷病（遗传性腺苷脱氨酶ADA基因缺陷）的女孩体内导入重组的ADA基因获得成功。中国也在1994年用导入人凝血因子IX基因的方法成功治疗了乙型血友病的患者。科学出版社卫生职业教育出版分社一、生物化学的发展简史（三）第三阶段蓬勃发展时期（20世纪中叶至今）1981年美国科学家切赫（T.Cech）和奥特曼（S.Altman）发现了核酶。核酶的发现打破了酶是蛋白质的传统观念，补充了人们对生物催化剂的本质认识。1985年美国科学家穆利斯(K.B.Mullis)等发明的聚合酶链反应(PCR)的特定核酸序列扩增技术，使人们在体外能够高效率的扩增DNA，对分子生物学的发展起到重大的推动作用。1990年正式启动至2005年完成历时15年完成的人类基因组计划（humangenomeproject,HGP），成功绘制了人类基因组序列图，阐明人类基因组有30亿个碱基对的序列，描述了人类基因组的特征。科学出版社卫生职业教育出版分社（三）物质代谢及其调节控制（一）生物体的物质组成（四）遗传信息的传递与调控--繁殖与遗传（二）生物大分子的结构与功能二、生物化学研究的主要内容科学出版社卫生职业教育出版分社三、生物化学与医学

生物化学是一门重要的基础医学学科，研究的是正常人体的生物化学以及疾病过程中的生物化学相关问题，与医学的发展密切相关，并已形成临床生物化学一门学科。生物化学与分子生物学的理论和技术已经渗入基础医学和临床医学的各个领域，形成了很多交叉学科。如分子病理学、分子药理学、分子免疫学等。科学出版社卫生职业教育出版分社三、生物化学与医学

随着现代医学的发展，越来越多地将生物化学的理论和技术（如PCR、基因芯片等技术）应用于疾病的预防、诊断、治疗和预后判断。从分子水平探讨各类疾病的发生机制、基因诊断和基因治疗为临床医学带来了全新的理念。如生物化学为遗传性疾病、恶性肿瘤免疫性疾病、心血管疾病、代谢异常性疾病等发病机制的认识提供了科学的理论依据。科学出版社卫生职业教育出版分社三、生物化学与医学

近20年来，几乎每年的诺贝尔医学和生理学奖及化学奖都授予从事生物化学和分子生物学的科学家。这个事实本身充分说明生物化学和分子生物学在生命科学中的重要地位和作用。因此对于医学生来讲，学习和掌握生物化学知识，既可以理解生命现象的本质与人体生命过程中的分子机制，也可以为进一步学习基础医学其它课程和临床医学奠定扎实的生物化学基础。科学出版社卫生职业教育出版分社小结

生物化学即生命的化学，是在分子水平上研究生命现象化学本质的学科。生物化学是一门重要的医学基础课程，它是一门既年轻又古老的学科，创立于1903年。我国古代劳动人民很早就已经运用生物化学知识为人类的生产生活谋取福利。20世纪50年代以来，生物化学进入突飞猛进的