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1、,绪 论,Introduction,主 要 内 容,一、“生物化学”概念,二、生物化学研究的主要内容,三、生物化学与医学的关系,四、生物化学的发展简史,五、所用教材纲要,六、如何学好生物化学,一.“生物化学”概念,“Biochemistry” (18世纪萌芽) 19世纪末20世纪初,功能性定义:研究生物体中生命物质的化学组成、结构、 功能以及生命过程中各种化学变化的科学。,按不同的生物种类：动物生化、微生物生化,按不同的组织或过程：肌肉生化、免疫生化,按不同的生命物质：蛋白质生化、酶学,按不同的应用领域：医学生化、农业生化,生物化学基于分子水平探讨生命现象的本质,二.生物化学研究的主要内容,1
2、. 生物分子(biological molecule)的结构与功能,重点研究生物大分子(macromolecule),如：蛋白质(protein),基本组成,连接方式,一级结构,空间结构,结构与功能的关系,2. 新陈代谢(metabolism)及其调节(regulation),研究活细胞中全部有序的化学变化及其调控。,新陈代谢 Metabolism,合成代谢 （同化作用） Anabolism,分解代谢 （异化作用） Catabolism,生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,储存能量,分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排出体外,释放能量,物质代谢 Substance
3、metabolism,能量代谢 Energy metabolism,下丘脑-交感,下丘脑-副交感,3遗传信息(genetic information)的传递及其调控 中心法则(the central dogma),三.生物化学与医学的关系,生物化学与医学相互补充、相互促进。,分子医学时代,生物化学向医学各领域渗透,基础医学：生理学、免疫学、遗传学、药理学,临床医学：诊断学、治疗学、内外妇儿传,1.阐明病因,如：镰刀状贫血(sickle anemia),一个氨基酸残基的变异使Hb的空间结构发生改变，Hb聚合呈纤维状使红细胞变形，功能发生改变，从而提出分子病的概念,构象病(conformation
4、al disease ) 功能性蛋白质的空间构象改变而氨基酸序列没有改变,如：疯牛病(mad cow disease )(1985年英国首次报道) 牛传染性海绵状脑病 (bovine transmissible spongiform encephalopathy,BSE) 朊病毒病(Prion disease) ,美国加州大学生化学家斯坦利普鲁辛纳（Stanley B.P Prusiner）1997年诺贝尔生理医学奖得主,细胞信号转导异常与疾病,如：糖尿病(diabetes mellitus ),胰岛素质与量的异常,胰岛素抗体,胰岛素受体,胰岛素受体底物等等,2 辅助诊断。,3 辅助治疗,如：
5、谷丙转氨酶用于肝脏疾病的辅助诊断。,如：溶菌酶用于杀菌消炎。,如：溶栓治疗常用链激酶、尿激酶。,如：淀粉酶用于胰腺疾病的辅助诊断。,如：天冬酰胺酶治疗白血病。,四.生物化学发展史,1.初级阶段(18世纪中叶19世纪末),主要研究生物体的化学组成,德国化学家 Liebig 证明体内呼吸与燃烧一样都是氧化作用(“burn” theory)，光合作用是动物呼吸的逆过程,德国化学家 Hoppe-Seyler(blood composition/color/Hb isola. & purifi./crystal),Hoppe-Seylers z. physiol.chem.,法国微生物学家 Pasteu
6、r(in living yeast),1897年 Bchner 兄弟俩 (in extract of yeast),德国有机化学家 Emil Fischer,测定了很多糖和氨基酸的结构,确定了糖的构型, 指出蛋白质是氨基酸通过肽键连接的,生化之父,2.蓬勃发展阶段(20世纪初50年代),在营养学、内分泌学、酶学和物质代谢(合成/调节)等方面取得较大的进展,20世纪的前30年：生理学、化学。,营养学的黄金时代。,20年代，1926年美国Sumner从刀豆中得到脲酶的结晶。,30年代，19331936年Krebs提出了著名的尿素循环和 三羧酸循环。,40年代前后，能量代谢，生物能学。,20世纪中期
7、生物化学成为一门独立和成熟的学科 。,3. 分子生物学时期(20世纪50年代),1950年 美国 Pauling等 蛋白质的二级结构-螺旋,1955年 英国 Sanger 胰岛素一级结构的测定,1953年 美国 Watson和英国 Crick DNA双螺旋结构,DNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段分子生物学阶段,1959-61年 美国 Nirenberg 破译遗传密码,此后，核酸的研究进展很快，在核酸一级结构测定和核酸人工合成方面取得显著成果。,60年代，1961年法国Jacob和Monod 操纵子模型,70年代，建立和发展重组DNA技术，进入生物工程的研究。,基因工程、蛋白质工
8、程、酶工程、细胞工程、发酵工程等,90年代，1990年启动了人类基因组计划。,20世纪末和21世纪初，随着人类基因组全序列测定的基本完成，生命科学进入了后基因组时代，产生了功能基因组学、蛋白质组学、结构基因组学等。,国内生物化学发展情况,生物化学家和营养学家吴宪,20世纪20年代后期建立了制备血滤液的方法以及测定血糖的方法（Folin-Wu法）,20世纪30年代，1931年蛋白质变性理论,2项突出成果,1965年合成了具有生物活性的牛胰岛素,1981年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸tRNA,最近二、三十年生物工程,目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、超氧化物歧化酶（SOD ）、
9、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。,我国于1993年启动人类基因组计划;1999年正式加入； 2007年10月发布第一个完整中国人基因组图谱,五.本课程所用教材纲要,生物大分子的结构与功能 物质代谢及其调节 遗传信息的传递 专题篇,六.怎样学好生物化学,课前预习； 课后复习； 全面理解； 重点记忆； 纵横联系。,注意事项,(1)掌握重要的概念。掌握专业名词 这是最基本的要求。例如： 蛋白质1级结构的概念；蛋白质变性的定义；氧化磷酸化的概念；别构调节的概念；糖酵解；糖异生；脂肪动员；酮体；复制(DNA合成的概念)；转录；翻译等等。 在教学大纲中，几乎每章都有。,(2)熟记一些反应的重要意义。 例如：糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径的生理意义；三羧酸循环的生理意义；酮体的生理意义；等。,(3)熟记一些反应的关键酶。 如：糖酵解的关键酶；磷酸戊糖途径的关键酶；甘油三酯水解的关键酶；脂肪酸氧化、胆固醇合成的关键酶等等。,(4)注意一些反应的发生部位、原料、基本途径和产物。 如：脂肪酸合成的亚细胞部位是在细胞质，原料是乙酰辅酶A；而脂肪酸-氧化的亚细胞部位是在线粒体；嘌呤核苷酸代谢的产物是尿酸等等。,(5)注意一些代谢的特点。 如：成熟红细胞的代谢特点；酶促反应的特点等等。,
