(医学)生物化学 绪论药学本科

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1、生物化学绪论IntroductiontoBiochemistry李凌博士、副教授南方医科大学基因工程研究所生物化学与分子生物学教研室绪论一、什么是生物化学？二、为什么学生物化学？三、学什么内容？四、怎么学？生物化学Biochemistry(Biologicalchemistry)主要运用化学的原理和方法，从分子水平来研究生物体（化学组成及化学变化）的一门学科在分子水平探索生命现象的本质生命的化学生化分子生物学molecularbiology研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其调控的一门学科。分子免疫学

2、分子遗传学分子肿瘤学分子药理学分子病理学分子生物学分子微生物学生物化学发展史1.叙述生物化学（18世纪～19世纪末）2.动态生物化学（20世纪初～20世纪中叶）3.分子生物学（20世纪中叶以后）埃米尔·费舍尔（EmilFischer）德国著名化学家Fischer首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的“锁-匙”学说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔奖。生物化学的创始人1.叙述生物化学阶段德国化学家恩斯特·霍普-席勒（ErnstHoppe-Seyler）首次从血液中分离出血红蛋白并制成

3、了结晶，是第一个获得蛋白质结晶的人。1877年，霍普-席勒创立了德文《生理化学杂志》（ZeitschriftfürPhysiologischeChemie）。这时，生物化学从生理学分出作为一门新的独立学科诞生。1.叙述生物化学阶段1868年，瑞士青年学者、霍普-席勒的学生弗里德利克·米歇尔（FriedrickMiescher）从伤口敷料的脓血球中发现“核素”（“核酸”的早期命名）。1.叙述生物化学阶段1830年路易斯·巴斯德（LouisPasteur）首先证明，只有活的酵母细胞才能进行发酵（葡萄糖转变成乙醇和

4、二氧化碳）。2.动态生物化学阶段1897年，爱德尔德·布希奈（EduardBuchner）（诺贝尔奖，1907）和汉斯·布希奈（HansBuchner）两兄弟实验证明，无细胞的酵母提取液仍可催化生醇发酵反应，使巴斯德关于“只有活的酵母细胞才能进行发酵”的认识前进了一步。詹姆斯·萨姆奈（JamesBSumner）（诺贝尔奖，1946）1926年第一个成功地制备了尿素酶（urease）结晶，并首次证明酶是蛋白质。2.动态生物化学阶段汉斯·克雷勃斯（HansA.Krebs）英国生化学家2.动态生物化学阶段1932年

5、，克雷勃斯和库尔特·汉瑟雷特(KurtHenseleit)发现了尿素循环反应途径。1937年，克雷勃斯又提出了三羧酸循环理论，并解释了机体内所需能量的产生过程和糖、脂肪、蛋白质的相互联系及相互转变机理。于1953年获诺贝尔奖。李纳斯·鲍林LinusPauling美国1951年，LinusPauling（诺贝尔奖，1954）和RobertB.Corey采用X射线衍射技术研究蛋白质结晶，发现了蛋白质分子的二级结构形式α-螺旋。3.分子生物学阶段弗利德里克·桑格FrederickSanger英国3.分子生物学阶段1

6、953年，Sanger采用化学方法完成了胰岛素序列分析（诺贝尔奖，1958）。詹姆斯·沃森（JamesD.Watson）美国DNA双螺旋结构模型，1953年弗朗西斯·克里克（FrancisH.Crick）英国诺贝尔奖，1962年PaulBergHerbertBoyerStanleyCohen1973年，PaulBerg、HerbertBoyer和StanleyCohen首次在体外将重组的DNA分子形成无性繁殖系——DNA“克隆”（诺贝尔奖，1980）。重组DNA技术克隆羊多莉克隆是人类在生物科学领域取得的一项

7、重大技术突破，反映了细胞核分化技术、细胞培养和控制技术的进步。克隆人耳鼠I.Wilmut英国人类基因组计划（HGP）组学(-omics)基因组学(genomics)蛋白质组学(proteomics)转录组学(transcriptomics)RNA组学(RNomics)代谢组学(metabolomics)糖组学(glycomics)利用人体皮肤细胞“仿制”出胚胎干细胞（2007年世界十大科技进展）美国威斯康星大学麦迪逊分校一个研究小组：成纤维细胞日本京都大学一个研究小组：面部皮肤细胞基因重新编排技术：向皮肤细胞

8、中植入一组4个基因，通过基因重新编排，使皮肤细胞具备胚胎干细胞的功能。我国古代对生物化学发展作出的重要贡献夏禹时代（4000多年前）酿酒用曲（酶）；公元前12世纪的商周时期可制造酱、醋；公元前2世纪（汉朝）能制作豆腐；晋朝（公元4世纪）用含碘的海藻治疗甲状腺肿；唐朝初（公元7世纪）孙思邈用含维生素B1的中草药和米糠治疗脚气病；明朝（公元14世纪）李时珍的本草纲目中记载了400余种包括代谢产物与分泌物