大學(xué)生物化學(xué)1.緒論

生物化學(xué)Biochemistry2010年10月14日主講：單曉輝講師辦公地點：植物科學(xué)學(xué)院基礎(chǔ)生物學(xué)系Tel：87835712Email:xiaohuishan@維生素疫苗食品添加劑飼料添加劑緒論一、生物化學(xué)的研究范圍二、生物化學(xué)的發(fā)展簡史三、生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系四、生物化學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展前景1.概念

生物化學(xué)（biochemistry）是研究生命有機體的化學(xué)組成和化學(xué)變化的科學(xué)，即研究生命活動化學(xué)本質(zhì)的學(xué)科。一、生物化學(xué)的研究范圍C、H、O、N、PC、H、O、N、SC、H、O一切生物體（動物、植物、微生物、病毒、人）1.1生物化學(xué)的研究對象：1.2生物化學(xué)的研究內(nèi)容：化學(xué)組成化學(xué)變化Tointroducestructureandfunctionofbiomolecules（proteins,nucleicacids,carbohydrates,lipidsetc.）Tointroducechemicalactions,coursesandreactionsinlivingsystems,thatisMetabolism.Staticpart(靜態(tài)部分):Dynamicpart(動態(tài)部分):1.3TheTextbooks課程教材：《基礎(chǔ)生物化學(xué)》郭藹光主編高等教育出版社。參考教材：《生物化學(xué)（第三版）》王鏡巖等主編高等教育出版社。Chapter1核酸的結(jié)構(gòu)與功能Chapter2蛋白質(zhì)化學(xué)Chapter3酶Chapter4脂類與生物膜Chapter5糖類結(jié)構(gòu)靜態(tài)生物化學(xué)動態(tài)生物化學(xué)Chapter6糖類分解代謝Chapter7生物氧化與磷酸化Chapter8脂類代謝Chapter9蛋白質(zhì)代謝Chapter10核酸代謝Chapter11代謝調(diào)節(jié)Contentsofbiochemistry

---Thissemester1877年，德國科學(xué)家Hoppe-Seyler首先使用“Biochemistry”一詞，生物化學(xué)作為一門新興學(xué)科宣布誕生。二、生物化學(xué)的發(fā)展簡史Hoppe-Seyler(1825–1895)Briefhistoryofbiochemistry第一階段 18世紀70年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展，生物化學(xué)學(xué)科開始形成。第二階段 從20世紀初到20世紀40年代，生物化學(xué)進入動態(tài)生物化學(xué)的時期。主要研究生物體內(nèi)物質(zhì)的變化，基本上闡明了酶的化學(xué)本質(zhì)以及與能量代謝有關(guān)的物質(zhì)代謝途徑。第三階段 20世紀50年代以來是生物化學(xué)的飛躍時期。集中體現(xiàn)在對蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子進行化學(xué)組成、序列、空間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究。第一階段 18世紀70年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展，生物化學(xué)學(xué)科開始形成。JosephPriestly（1733-1804）1770-1774年，英國J.Priestly發(fā)現(xiàn)了氧氣，并指出動物消耗氧而植物產(chǎn)生氧。

KarlWilhelmScheele（1742-1786）1770-1786年，瑞典人C.W.Scheele分離了甘油、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、尿酸等。

ClaudeBernard(1813-1878)法國生理學(xué)家L.Pasteur(1822-1895)法國微生物學(xué)家J.vonLiebig(1803-1873)德國化學(xué)家1868瑞士的生物化學(xué)家米歇爾從膿細胞中分離得到細胞核，并從中提取出一種含磷量很高的酸性化合物，稱為核素（nuclein），也就是DNP。米歇爾成為核酸的發(fā)現(xiàn)者。J.F.Miescher（1844-1895）1888年德國生化學(xué)家科塞爾發(fā)現(xiàn)核素是蛋白質(zhì)和核酸的復(fù)合物。分離出組成核酸的基本成分：鳥嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，還有些具有糖類性質(zhì)的物質(zhì)和磷酸。A.Kossel（1853-1927）第二階段 從20世紀初到20世紀40年代，生物化學(xué)進入動態(tài)生物化學(xué)的時期。主要研究生物體內(nèi)物質(zhì)的變化，基本上闡明了酶的化學(xué)本質(zhì)以及與能量代謝有關(guān)的物質(zhì)代謝途徑。EmilFischer（1852－1919）德國科學(xué)家EmilFischer首次證明了蛋白質(zhì)是多肽；發(fā)現(xiàn)酶的專一性，提出并驗證了酶催化作用的“鎖-鑰”學(xué)說；1902年獲諾貝爾獎。J.B.SumnerJ.H.Northrop1926年美國化學(xué)家Sumner從刀豆中提取了脲酶制成結(jié)晶，并證明酶是蛋白質(zhì)。1930年Northrop等得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的結(jié)晶，并進一步證明了酶是蛋白質(zhì)。1937年

Krebs（德）證明了尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)，1953年獲諾貝爾獎。G.EmbdenO.MeyerhofJ.K.Parnas1940年，糖酵解途徑被闡明。1953年Watson（美）與Crick（英）提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，1962年共獲諾貝爾獎。

第三階段 20世紀50年代以來是生物化學(xué)的飛躍時期。集中體現(xiàn)在對蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子進行化學(xué)組成、序列、空間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究。1953和1975年，桑格（F.Sanger）分別研究出蛋白質(zhì)序列和核酸序列的測定方法。并二次獲得諾貝爾化學(xué)獎。HamiltonO.SmithDanielNathansWernerArber1969-1972年間，Arber(瑞士)、Smith(美)與Nathans(美)在核酸限制性內(nèi)切酶的分離與應(yīng)用方面做出突出貢獻，1978年共獲諾貝爾獎。1972年，Berg（美）成功地進行了DNA體外重組，在基因工程基礎(chǔ)研究方面作出了杰出成果，獲1980年諾貝爾獎。ThomasCechSidneyAltman1982年美國科學(xué)家T.Cech和1983年S.Altman分別發(fā)現(xiàn)了核酶(ribozyme)，對所有酶都是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念提出了挑戰(zhàn)。1997年，Wilmut等首次不經(jīng)過受精，用成年母羊體細胞的遺傳物質(zhì)，成功地獲得克隆羊——多莉（Dolly）。伊恩·維爾穆特（I.Wilmut）---“篡奪上帝專利”的人2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6國科學(xué)家宣布人類基因組序列圖繪制成功，人類基因組計劃的所有目標全部實現(xiàn)。

TheNobelPrizeinChemistry2008"forthediscoveryanddevelopmentofthegreenfluorescentprotein,GFP"RogerY.TsienMartinChalfieOsamuShimomura熒光小兔子，雖然看上去有些怪異，不過如果真的養(yǎng)一只，晚上帶出去散步，那可酷斃了。熒光蛋白廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究。通過常規(guī)的基因操縱手段，將熒光蛋白用來標記其他目標蛋白，這樣可以觀察、跟蹤目標蛋白的時間、空間變化，提供了以前不能達到的時間和空間分辨率，而且可以在活細胞、甚至活體動物中觀察到一些分子。TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2009"forthediscoveryofhowchromosomesareprotectedbytelomeresandtheenzymetelomerase"JackW.SzostakCarolW.GreiderElizabethH.BlackburnUniversityofCaliforniaSanFrancisco,CA,USAb.1948John