～～ 1 1 ～～ 在分子水平在分子水平研究生命的科学研究生命的科学 目目 录录注营氓热盾猫愿尧沫坐矿巢葡弗毗信茎赔只修照搞辰炎董谤绽态浙拧阎冶1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学4清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.1 1.1 发展简史发展简史 v18世纪中期，Scheele开始研究生物体的化学组成，分离出甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸，奠定生物化学基础v1877年，Hoppe-Seyler首次使用“biochemistry”；1903年，Neuberg再次使用这一术语v1938年，Waever在对洛氏基金董事会的年度报告中首次使用“molecular biology”；1945年，Astbury再次使用这一术语 目目 录录雪舔贪狈伎鳖拭彻受忧醉粒既喂晚忻衰誉屈摇抽融货轮然敬送符舍沤离眯1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学5清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.1.1 1.1.1 酶学的建立和发展酶学的建立和发展 v1833年，Payen和Persoz首次发现酶v1877年，Kuhne首次将可溶性的催化剂命名为“enzyme”，希腊语，“在酵母中”。
v1857年，Pasteur提出只有活酵母才能进行发酵v1897年，Buchner兄弟证明发酵是酶起作用，获得1907年诺贝尔化学奖v1893年，Ostwald证明酶是催化剂 目目 录录泥第锚酸悟即癸蜕詹侍纶舜姻觉乐燃猾蹿务残冗另饵挽脂镜丹蝉左巫伍翰1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学6清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 酶反应机制研究酶反应机制研究v1894年，Fischer提出酶与底物“锁和钥匙”假说v1903年，Henri提出 “中间复合物学说” v1913年，Michaelis和Menten根据中间复合物学说推导出“米氏方程”，发展了酶促反应动力学理论v1925年，Briggs和Haldane对米氏方程作了修正，提出 “稳态学说”v1937年，Cori夫妇发现糖原磷酸化酶的可逆反应，获得1947年诺贝尔生理学或医学奖v1961年，Monod等提出酶促反应机制是酶分子发生变构效应的假说 目目 录录孩宅同施疮译恶搀吩战改斗泊阮聪皖拦怒辟诧鹿待饭铜因看漾拄意灿酿鬃1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学7清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 酶结构的研究酶结构的研究v1926年，Sumner首次证明酶是蛋白质。
v1930-1936年，Northrop和Kunitz再次证实酶是蛋白质Sumner和Northrop获得1946年诺贝尔化学奖v1959年，Moore、Stein、Anfinsen首次测定核糖核酸酶124个氨基酸顺序，三人共获1972年诺贝尔化学奖v1965年，Phillips首次用X射线衍射阐明鸡蛋清溶菌酶的三维结构v1969年，Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰核糖核酸酶 目目 录录溃觉鉴炎毛寅槐察峦址从咨贿豪朴稼幌钳语轩办豌尝柔筛玻隅鸟宾容市冰1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学8清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 新的酶不断被发现新的酶不断被发现 v1912年，Batalli和Stern发现脱氢酶v1933年，汤佩松发现植物中存在细胞色素氧化酶v1943年，Green和Cori结晶出肌肉磷酸化酶v1955年，Ochoa和Grunberg-Manago发现多核苷酸磷酸化酶v1956年，Kornberg发现DNA聚合酶IOchoa和Kornberg获得1959年诺贝尔生理学或医学奖v1958-1959年，Weiss和Hurwitz等发现DNA指导的RNA聚合酶。
v1967年，Weiss发现DNA连接酶；Yuan发现第I类限制性核酸内切酶目目 录录戏岁酋攒剩附谢净沧思录鸵揍袋贡谎坞择筋寸缴狂糯茬瓶迁墟滦漠旭矽劳1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学9清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1970年，Smith提取出专一性很强的限制性核酸内切酶vBaltimire、Temin和Dulbecco发现逆转录酶，3人于1975年获诺贝尔生理学或医学奖v1981年，Altman和Cech发现具有酶功能的RNA分子，提出核酶（ribozyme）概念，2人于1989年获诺贝尔化学奖v1986年，Schultz与Lerner等人成功研制抗体酶v1995年，Szostak等首次报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶（deoxyribozyme）目目 录录外泞拘斩螟证泽族四栗谴摔既讲胺啄滨答耍骏棵囚仙禽叮菲南佑滋铁惰阜1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学10清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.1.2 1.1.2 代谢途径的阐明代谢途径的阐明 v1785，Lavoisier证明动物需要O2，呼吸是氧化作用，认为酒精发酵是一系列化学过程，这是生物氧化以及能量代谢研究的开端。
v1810年，Gay-Lussac推导出酒精发酵的反应式v1850-1855年，Bernard从肝脏分离出糖原并证明它可以转变为血糖，发表了糖原异生作用的过程v1907年，Fletcher和Hopkins证明缺氧条件下肌肉收缩时能定量地将葡萄糖转变为乳酸v1912年，Neuberg描述了发酵的化学途径 目目 录录终阿委齿茁拇软呼砚炳沧佑白页缴盂堵盏林印沼喇轴毡疙赐痛访颂安货颊1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学11清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1929年，Cori夫妇发现Cori循环v1935年，Meyerhof、Embden和Parnas阐明糖酵解过程的全部12个步骤，糖酵解又称迈耶霍夫-埃姆登-帕纳斯途径v1953年，Horecker、Dichens和Racker阐明磷酸戊糖旁路v1905年，Knoop提出脂肪酸β-氧化作用v1964年，Bloch和Lynan因为在胆固醇和脂肪酸生物合成方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖v1985年，Brown和Goldstein因为在胆固醇代谢及相关疾病方面的发现获诺贝尔生理学或医学奖 目目 录录悯备鹰鹿肖惨锋瓶舌盅记欲氛披柒踏葛骚舌槐掘殊缔幅葬跑针供哀部奈爽1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学12清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1932年，Krebs和Hensleit提出鸟氨酸循环。
5年后，Krebs又提出代谢的公共途径柠檬酸循环的设想，并在1940年做了实验证实v1944年，Lipmann发现辅酶A，打通了糖酵解、脂肪酸等氧化的最终产物进入三羧酸循环的通道v1947-1950年，Lipmann和Kaplan分离鉴定了辅酶AvKrebs和Lipmann阐明了糖有氧氧化的三个阶段，他们获得1953年诺贝尔生理学或医学奖v 1950-1965年，生物体内各种小分子的代谢途径基本阐明 目目 录录剑焕诚庶侩端纬岩矩搀锭瓷窃仓塞鼠兑精抉亚爸弓呻巾褂著令止则陀联救1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学13清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 能量代谢研究能量代谢研究 v1912年，Warburg发现细胞中有一种呼吸酶;1928年，发现呼吸酶中铁卟啉的性质，1931年获诺贝尔生理学或医学奖v1931年，Engelhardt发现磷酸化作用与呼吸作用偶联v1932年，Warbung和Christian在心肌制剂中重建了电子传递系统 v1935年，Lohmann阐明了ATP的化学结构v1943年，Ochoa证明三羧酸循环中氧化磷酸化的P:O为3:1 目目 录录祷欢唁费洼邑腰响父涧板亮篇肺唇昨革琢莫忠臼逢置六躇急霞廊养叔拟郎1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学14清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1951年，Lehninger证明从NADH到氧的电子传递是氧化磷酸化作用的直接能量来源。
v1961年，Mitchell提出化学渗透偶联假说，解释氧化磷酸化和光合磷酸化的能量转化机制，获1978年诺贝尔化学奖v1961-1968年，Racker等从线粒体分离出ATP合酶，以后在亚线粒体泡中重建了氧化磷酸化作用v1997年，Boyer和Walker因为阐明了ATP合酶合成与分解机制，获诺贝尔化学奖 目目 录录戍傀灼滑混讨胚砍烁勘阻钓雷咆练斑辫储稚诌食狱秋影盘不级榴形魄逾摔1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学15清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.1.3 1.1.3 分子生物学崛起分子生物学崛起 v1868年，Miescher首先从浓细胞核中提取出富含氮和磷的酸性物质v1879—1909年，Kossel、Levene等分析出核酸的4种碱基和两种核糖，Kossel获得1910年诺贝尔生理学或医学奖v1925—1930年，Levene弄清了单核苷酸的结构并证明是核酸的组成单位v1929年，Levene发现核酸有脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）之分目目 录录膝砰颇狗诲碾园钾嗣饼峰眷脊肝以嘻鸟酚吉劝鬼自剔蛰洱桃赦咬隋录舵挎1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学16清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 证实核酸是遗传物质证实核酸是遗传物质 v1944年，Avery等报告肺炎双球菌的转化实验，证明转化因子是DNA而不是蛋白质。
v1952年，Hershey和Chase证明噬菌体DNA携带着噬菌体复制的全部信息，再次证明DNA是遗传信息的载体v1956年，Gierer和Schramm发现烟草花叶病毒里的遗传物质是RNAv1957年，Franenkel 及Williams构建烟草镶嵌病毒，证实其遗传物质是RNA，而不是蛋白质 目目 录录衷害诅回腕湍完尺颊俭逊柬撰炎煽拔练券眶誓爽翔治槛呻字佬糟固柴帚杖1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学17清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 核酸结构研究核酸结构研究v1950年，Chargaff发现碱基间1:1的比例关系，称为“Chargaff规则”vFranklin、Wilkins用X-射线衍射法研究DNA的晶体结构v1953年，Watson和Crick提出 “双螺旋结构模型”Watson、Crick以及Wilkins共获1962年诺贝尔生理学或医学奖v1959年，Sinsheimer发现ΦX174噬菌体含有单链DNAv1979年，Rich和Wang发现左手螺旋DNA，命名为Z-DNA目目 录录庸障儿簧愈枫抡已削振狡缠仅征秧例仿俞蓬吾脑掏即亨窃菠唯澄发陡懊迁1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学18清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 中心法则的提出中心法则的提出v1957年，Hogland、Stephenson、Scott和Zamecnik首次发现tRNA并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设。
v1958年，Meselson和Stahl为DNA半保留复制模型提供了实验证明；Crick提出“中心法则” v1968年，Okazaki提出DNA不连续复制学说v1970年，Baltimore、Temin发现逆转录现象，对中心法则作了修正目目 录录懦莫时蛀豆诫素痊矢蓟团釜磺靡恃水州宅睡叭篇友突匈坤氰本疆着泄怂架1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学19清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 遗传密码的破译遗传密码的破译v1956年，Gamow提出三联体密码的假设，推论有64个密码v1961年，Nirenberg和Matthei发现苯丙氨酸的遗传密码为UUU，这是第一个被破译的遗传密码v1966年，Holley、Khorana、Nirenberg等破译了20种氨基酸的全部遗传密码，三人获1968年诺贝尔生理学或医学奖v1979年，Macino等发现线粒体内存在变异的遗传密码v1987年，Duve提出第二套遗传密码的假设 目目 录录谴绚上料辊梯你峻若篡征摧检岛界同戏找灵主醛沫青苫鳖孰结踢吵甜景断1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学20清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 基因重组现象基因重组现象v1943年，Delbrück和Luria发现噬菌体的基因重组和细菌的自发突变。
v1946年，Lederberg和Tatum发现了大肠杆菌的遗传重组现象v1952年，Lederberg和Zinder在研究鼠伤寒沙门氏菌的重组时发现转导现象v1958年,Lederberg获得诺贝尔生理学或医学奖目目 录录敦夜物骑粘帮傈避恶挂锄汐藕练鲍剖闸帧涯拇侯循鼠涵定讼哲来墟托谰巷1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学21清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 基因工程的兴起基因工程的兴起v1971年，Berg把猴细胞病毒SV40的DNA与λ噬菌体的DNA在体外重组成功v1973年，Cohen将外源DNA片段插入大肠杆菌质粒后产生嵌合质粒，导入大肠杆菌时仍具有功能，从此开创了基因工程v1977年，Boyer和Riggs两个科研小组将人工合成的14肽生长激素释放抑制因子的基因导入大肠杆菌并表达成功v1978年，Itakura等使人生长激素（191肽）基因在大肠杆菌中表达成功v1978-1979年，美国基因技术公司将人工合成的人胰岛素基因导入大肠杆菌并表达成功 目目 录录勺优驻须劲汗崔赁敖雏璃慕辱珐伞宣雹茅最惮惑调慨疮户锚诡孔藏隙雁盗1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学22清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1980-1981年，Taniguchi用基因克隆技术制造出人类成纤维细胞干扰素。
v1982年，用基因工程生产的人工胰岛素获得美、英、德、瑞士等国政府批准,上市销售,进入工业化生产v1984年，Davis等将T细胞抗原受体基因克隆成功v1986年，Furntani报导人的白细胞介素Ⅰ-α基因分离成功v1987年，Burke、Carle和Olson用人造酵母染色体（YACS）作为载体，将大片段外源DNA导入酵母细胞目目 录录讣供堵谁耳嗽宰账圣兄你痛洒芭初恢挽台寓左柯蘸叼饰士请宰严脾赂交惫1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学23清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 基因结构分析基因结构分析 v1954年，Benzer提出了顺反子、突变子、重组子的概念v1955年，Benzer完成了基因精细结构图谱，肯定一个基因具有许多突变位点v1979年，Goldberg和Hogness发现真核生物的DNA启动子的TATA构造，后称TATA盒v1993年，Roberts与Sharp发现断裂基因获诺贝尔生理学或医学奖目目 录录诗蝎茵泡搀矾翁查阂烷叫石值孽沛谦歼龋痹软嚣停类酞这组坪瞻吝递杰晨1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学24清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 基因功能及调控基因功能及调控v1941年，Beadle和Tatum提出“一个基因一个酶”假说，获得1958年的诺贝尔生理学或医学奖。
v1957年，Vogel、Magasanik等提出酶合成中的遗传阻遏v1961年，Jacob和Monod提出了操纵子学说，他们于1965年获诺贝尔生理学或医学奖v1995年，Lewis、Wieschaus与Volhard建立动物基因控制早期胚胎发育的模式三人获诺贝尔生理学或医学奖v2001年，Hartwell发现细胞周期分裂基因目目 录录户血谣弯憎酌陷渭们竹侮匹褪坡魁冒哑屠眼刽蘸攒辉宽责调史菩碾咳门槛1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学25清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 癌基因与抗癌基因癌基因与抗癌基因 v1957年，Armitage和Doll提出二次突变假说（two-hit hypothesis）v1971年，Knudson认为野生型基因产物可以抑制肿瘤产生，他称该基因为肿瘤抑制基因v1982年，Tabin等及Reddy等发现人类癌基因突变，证明一个氨基酸的变异就能导致癌变v1987年，Whyte、Buchkovich、Horowitz等发现癌基因的活化或抗癌基因的钝化是肿瘤产生的前提v1989年，Bishop与Varmus证明癌症的起因是致癌基因，而不是病毒，由此获得诺贝尔生理学或医学奖。
目目 录录另拍匀麦锭晕喻伪茶猎颜泌讯靴诡勒贮肺阿韵亢钨建韶背俱臻丑鉴培乔闪1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学26清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 酵母丙氨酸酵母丙氨酸tRNAtRNA的研究的研究 v1965年，Holly等分析了酵母丙氨酸tRNA全部77个核苷酸序列v1970-1972年，Khorana人工合成了酵母丙氨酸tRNA的基因v1973和1977年，Kim、Rich先后用0.4nm和0.25nm X-射线分析法测定了酵母丙氨酸tRNA的三级结构v1981年，王德宝等一批研究人员合成了酵母丙氨酸tRNA，这是人工合成的第一个具有生物活性的核酸分子 目目 录录柿捧毯钉寅墩恤昏欠哎裸炔泳定枚札汕正奇诣袄隐纫采申陈控御屠捌椽栖1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学27清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 核酸一级结构分析核酸一级结构分析v1968年，Sanger测定了5S rRNA的一级结构v1975年，Sanger建立分析DNA碱基序列的方法v1976年，Mexam和Gilbert建立快速测定大片段DNA序列的化学法v1977年，Sanger提出用链终止抑制法测定DNA序列，并完成ΦΧ174噬菌体全部5400个碱基序列的分析。
Gilbert、Sanger获得1980年诺贝尔化学奖v1978年，Fiers等测定了SV-40病毒DNA的一级结构以后，乙型肝炎病毒、艾滋病病毒等基因组的全序列陆续被测定 目目 录录卑掌战格靖爆役锹瑰零翟钎摹沟烫树蔚账揉美频桩畦唱无杜蜀眯企淫昌吊1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学28清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 人类基因组计划人类基因组计划 v1985年，Sinsheime率先提出人类基因组研究计划v1986年，Dulbecco指出，要彻底解决肿瘤问题必须对人的基因组进行全面测序v1987年，美国政府正式启动人类基因组计划（human genome project，HGP）v1998年，中国相继成立了国家人类基因组南、北方研究中心 v1999年，中国正式加入“国际人类基因组测序联盟”（International Human Genome Sequencing Consortium，IHGSC），由美、英、法、德、日五国扩展为六国 目目 录录仟拒爽巫供跌剖瞄援搂己瑚褪愉险蛔畅扑浪儡宰底驮窄揩蚌脓强焉臃氦厢1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学29清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v1998年，Gene Bank公布最新人类“基因图谱98”，提供了30181条基因定位的信息。
v2000年，果蝇和拟南芥的基因组测序完成v2000年6月26日宣布人类基因组草图完成v2001年2月15日发表了根据人类基因组94％序列草图作出的初步分析v2002年，水稻、小鼠、疟原虫和按蚊基因组测序完成v2003年4月14日宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标提前完成 目目 录录性彝婴咎添跺脆凡溺结琶薄梅塞撇框刑尾送沽驼蜂择赴广托拴渡灭州疗杂1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学30清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.1.4 1.1.4 蛋白质的研究蛋白质的研究 v1838年，Mulder对蛋白质进行初步研究v1864，Hoppe-Seyler第一次结晶出血红蛋白v1938年，Bernal、Frankuchen和Perutz对血红蛋白进行X-射线研究v1949年，Pauling等证明镰形红细胞贫血有异常血红蛋白存在，提出分子病（molecular disease）概念v1956年，Ingram证明镰形细胞血红蛋白一条多肽链末端第6位谷氨酸被缬氨酸取代v1959年，Perutz和Kendrew完成血红蛋白晶体结构分析，二人获1962年诺贝尔化学奖。
目目 录录良辙浴茫摸拯房齿鄙恬馏朵祭笋觅粤兽悔栽悍搞般当喊屠取圣痴吹阶架鹏1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学31清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 胰岛素的研究胰岛素的研究v1923年，Banting和Macleod分离提纯出胰岛素，并获诺贝尔生理学或医学奖v1953年，Sanger和Thompson完成了胰岛素A及B链氨基酸序列测定v1956年，Sanger报道了整个胰岛素分子的氨基酸序列，获1958年诺贝尔化学奖v1959年，邹承鲁等完成了胰岛素A、B两链的拆合研究，使胰岛素的生物活性失而复得v1965年，纽经义、汪猷、季爱雪等历经七年完成了牛胰岛素的人工合成，这是世界上第一例人工合成的有生物活性的蛋白质目目 录录迟家蔽涛肺涉彝黔逞窗昨寿奇勉丰宰番扔义岛痊巡缆宿傻渺琶园珍纸住幌1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学32清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 新的蛋白质不断被发现新的蛋白质不断被发现 v1986年，Montalcini与Cohen发现神经生长因子和表皮生长因子，因此获诺贝尔生理学或医学奖v1994年，Gilman与Rodbell发现G蛋白质以及它们在细胞信号转导中的作用，并因此获诺贝尔生理学或医学奖。
v1999年，Blobel发现细胞中蛋白质有其内在的运输和定位信号，获诺贝尔生理学或医学奖v2001年，Hartwell、Hunt和Nurse发现周期蛋白依赖性激酶及周期蛋白，获诺贝尔生理学或医学奖v2003年，Agre和Mackinnon发现真核细胞膜水通道蛋白获诺贝尔化学奖 目目 录录痞歧绚宦匡乞诚烦诧昌番岔杆拳物毁牙嚷哮匈债棱肖呈砰函战凰扮排廉钦1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学33清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 蛋白质分子结构蛋白质分子结构v1902年，Fischer和Hofmeister证明蛋白质是多肽，提出肽键理论v1931年，吴宪提出蛋白质变性理论，即蛋白质变性是由于蛋白质的结构发生了变化v1936年，Mirsky和Pauling发展了氢键理论变性时氢键破坏，结构随之破坏v1950年，Pauling和Corey提出α-螺旋结构模型v1956—1958年，Anfinsen和White肯定蛋白质的空间构象由氨基酸序列决定v 1965年，Monod提出蛋白质的别构学说 目目 录录弃辩翌垃碧饱搪氨颈叁黔室卑睛壳冯篷雕袄沏经次焊洼吐案刨稚幌蹄昧疼1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学34清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 多肽一级结构的测定多肽一级结构的测定 v1945年，Brand首次报导β-乳球蛋白的全部氨基酸组成的分析结果。
v1969年，Edelman与Porter完成人的免疫球蛋白G1的氨基酸序列分析v1973年，Moore和Stein设计出氨基酸序列自动测定仪v1985年，Chambon、Greene等克隆雌性激素受体，阐明此受体的一级结构 目目 录录桓灭巩钉弱伤氨宏楞激盔胡逾蒲锐耿佬涪熙蕾俘奢忠垃锅婚贬嘎籽忠戚黎1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学35清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 蛋白质组学蛋白质组学的兴起的兴起v1996年，澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心（Australia Proteome Analysis Facility，APAF）v2001年4月，美国成立了国际人类蛋白质组研究组织（Human Proteome Organization，HUPO），启动人类蛋白质组计划（Human Proteome Project）v2001年，Venter公布绘制人类蛋白质组图谱的计划目目 录录授毙止毖汇亚悔琢凰会铺咒火按挣痹企桌闽迭躁美秧才瀑宫炬反煽宫诡婆1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学36清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.2 1.2 主要内容主要内容 v静态生化：生物体的物质组成、性质及其含量，并对这些组分进行分离、纯化及结构测定；v动态生化:各种物质在体内的代谢变化及其调节；v机能生化：生物分子的结构与功能；v临床生化:人体重要组织器官的代谢特点。
v分子生物学：研究基因以及基因组的结构与功能和基因信息的传递、调控及生物学效应 目目 录录始亚邵用季详州姨宪闪树奉岁贪耍艇釜收洲矽腆肖杖埂灵节返顽储宛凿嘶1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学37清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学主要内容的相互关系主要内容的相互关系 代谢及调控代谢及调控生物大分子生物大分子酶酶细胞信号转细胞信号转导导维生素维生素微量元素微量元素目目 录录倾企准矛意砷串庸陪迢爽誉决蛮睁薄芬路崖杯坏拖躯生堤汲瓣忍炎魔以符1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学38清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.2.1 1.2.1 生物体的物质组成生物体的物质组成v地球上92种天然元素中约有1/3在生物体内被发现，不存在所谓的“生命元素”v基本元素：包括C、H、O、N四种元素，约占生物体总质量的99%以上v少量元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na、Mgv微量元素：包括Fe、Cu、Co、Mn、Zn、Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等 目目 录录受亲溯莱俗商颗榔盒型阮着轧拦邀诲遍漾喀盒鲍娜懂彩番新弯撅杀梳汞惧1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学39清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 人体物质组成人体物质组成v水55％～67％。
v蛋白质15％～18％v脂类10％～15％v无机盐3％～4％v糖类1％～2％v核酸、维生素、激素、肽、氨基酸、核苷酸等 目目 录录减邻剖俺菇列贾洪整充恩准俐即恐呼坞垂趟渔促此获纽蒸魏曹颇袁氛挫羞1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学40清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 3030种基本的生物小分子种基本的生物小分子v20种编码氨基酸v5种芳香族碱基（2种嘌呤和3种嘧啶）v2种单糖（葡萄糖和核糖）v脂肪酸、甘油和胆碱v生物化学与分子生物学的“字母表” 目目 录录庇鸵窿餐擦仍杏爸鹿恍小协告劫豪冉惺犁础萨鸭峰阿婆耻瞅募遥挖笺侍告1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学41清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.2.2 1.2.2 新陈代谢新陈代谢v新陈代谢（metabolism）指生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程，是生物体内全部有序化学变化的总称v新陈代谢过程中，既有同化作用，又有异化作用同化作用是合成代谢，是生物体从外界摄取营养物质并转变为自身物质同时储存能量的过程异化作用是分解代谢，是生物体自身物质被氧化分解同时释放能量，并且把分解的终产物排出体外的过程。
v新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，物质代谢包含能量代谢，能量代谢以物质代谢为依托 涂兔春绿闪恃些闯耳嫩圭窝桥跋琐耗菜邹捍侯粉副壤篙毛陪重谬欧襄胡捂1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学42清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 人体新陈代谢人体新陈代谢v按60岁计算，人与环境交换的物质量大约有60t水、10t糖类、1.6t蛋白质、1t脂类v人体新陈代谢分成消化吸收、中间代谢和排泄三个阶段v大分子的营养物质被分解成小分子的构件分子，与体内相同的小分子混合起来形成“代谢库”，共同参与中间代谢v在合成代谢中，小分子作为原料合成大分子，满足组织细胞生长、增殖、修补、替换的需求；在分解代谢中，小分子进一步分解释放能量，满足生命活动的需要目目 录录布谅成喳肃鳞刨痈纺白恐牢症丹猎频椅纯玉脓分被凋龙接企植拘欲卡霍怒1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学43清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 中间代谢与中间代谢与代谢网络代谢网络v中间代谢在细胞内进行，包括合成代谢、分解代谢、能量代谢以及代谢调控等合成代谢涉及能量的储存，分解代谢涉及能量的释放v中间代谢包含一系列化学反应，这些化学反应主要在细胞内进行并由酶催化，因此称为“代谢反应”。
v代谢反应组成一条条“代谢途径”，最后形成复杂的“代谢网络” 目目 录录炊违谜骄样快女僵瞥唆邹哼地柳绿暇滨恩城玛范雹性宙冉末份等肢怎辞颐1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学44清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.2.3 1.2.3 生物大分子生物大分子v核酸是生命的蓝图，负责储存遗传信息；蛋白质是生命蓝图的产物，负责参与各种生命活动 v大多数生物将遗传信息储存在DNA中，只有RNA病毒将遗传信息储存在RNA中v生物体的各种生命活动就是各种蛋白质的功能体现无论是遗传信息传递还是细胞信号转导都离不开蛋白质 目目 录录锭宪秩庄亡惕矢易茹集这茨午筑迷书窟义瘟纬悸交彰毋毫黄斥捞制叶隆食1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学45清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.2.4 1.2.4 中心法则中心法则 目目 录录郭傀楷泻宅邑撅疗追彤汉枢骨文糜探水猖族棘拧蔓杨超痔沟阂整恒妄旧锨1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学46清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.3 1.3 学科地位学科地位v20世纪50年代的双螺旋结构v20世纪60年代的操纵子学说v20世纪70年代的基因工程v20世纪80年代的PCR技术v20世纪90年代的DNA测序v21世纪初的蛋白质组学 目目 录录涝缘纤赖遮裙秀讶嫁溃恍悲俯秃傲潍袱萍贼叫雹晦赃嫡永殊拌歹蔫扳坍缸1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学47清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 科学标志科学标志目目 录录姆漆怖箩照狄侄辑消腋百束虫请醇浚仅臣贞人胚春范栋锯搁盎曾芹强娃戚1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学48清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.3.1 1.3.1 与医学的关系与医学的关系 v生化研究正常生命现象，医学研究异常生命现象，两者有共同语言。
v生化理论对医学具有指导作用v医学所揭示出的一些复杂疾病为生物化学与分子生物学的深入研究提供素材v生物化学与分子生物学的内容已融入相关学科，形成一批“分子”类边缘学科，如分子生理学、分子药理学、分子免疫学、分子诊断学、分子流行病学等 目目 录录严标涤娜槛缀概乖毡酷失乘锗席愚萧秀猩让览迅咯巷爽盘卧窝蚤控彝瘟呸1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学49清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 v根据发病机制及病原体与人体在代谢和调控上的差异，设计或筛选出高效低毒的药物v生化药物是用生化理论和技术制备的具有治疗作用的生物活性物质v药物基因组学(pharmacogenomics)是20世纪90年代末发展起来的基于功能基因组学和分子药理学的一门科学研究基因序列多态性与药物效应多样性之间关系，开发药物，指导用药 目目 录录氮滦庆灾桅胰省施综扇臃到悉保您俏嚏粥景佩挪镶氏撑澡漏态昔职淘硝表1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学50清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 1.3.2 1.3.2 医学的发展方向医学的发展方向 v单克隆抗体、单域抗体、单链抗体、嵌合抗体、重构抗体、双功能抗体等。
v基因疫苗（gene vaccine）可进行免疫预防和治疗，能产生单克隆抗体和多克隆抗体，无自身免疫现象 v基因诊断能诊断疾病、预测疾病、指导用药、评价疗效v基因治疗从单基因遗传病扩展到复杂疾病 v基因组医学使医学更具个性化 目目 录录履跳猖皖歹鱼滤式哲磋孪巫拽坛漫周迭负媳进拜诸攻列那犬匣烬拳正阂凯1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学51清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 vDNA芯片一次可以检测上千个片段的遗传差异，可以高效进行分子诊断，可以鉴定个人基因组的表达格局，即基因组的生物学密码 v基因组医学和分子医学代表医学发展方向v在诊断方面，预测性检查能将诊断和预防联系在一起v在治疗方面，以特定基因为目标的基因药物和基因疫苗的研发和针对特定基因型的个性化用药将成为主流 目目 录录辗莆鼓蔫槐皖涅靳傻摔宽羊煞赊孤氏猴隐铭画玉掩判箩晓溅牙萎库妖万涅1在分子水平研究生命的科学1在分子水平研究生命的科学52清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 。