生物化学绪论

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1、第一章绪论应李强科研楼C-616eMail:yingliqiang@yahoo.com.cn生物化学的概念生物化学是介于生物与化学之间的学科，是利用化学的理论和方法研究生物的一门学科。有生命的化学之称。其任务是阐述构成生物体的基本物质（生物大分子——糖类、脂类、蛋白质、核酸）的结构、性质及功能；生命活动（如生长、生殖、代谢、运动等）过程的变化规律（物质代谢和能量代谢）。1903年提出Biochemistry，生物化学才成为一门独立的学科，在此之前，由有机化学和生理学分别研究。分子生物学（MolecularBiology）概念广义:研究蛋白质及核酸等生

2、物大分子结构和功能，也就是从分子水平阐明生命现象和生物学规律。狭义:偏重于核酸(或基因)的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，也涉及这些过程中有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。（上世纪70年代形成较完整的学科）第一节生物化学发展简史1、初期阶段:（二十世纪初以前，静态生物化学时期）2、发展阶段:（二十世纪前半叶，动态生物化学时期）3、机能生物化学及分子生物学时期：（二十世纪五十年代以后）1、初期阶段18世纪中，Scheele研究生物组织的组成。18世纪末，Lavoisier研究生物呼吸代谢。1828年，Wohler(

3、德)从无机盐合成了尿素。1865年，Mendel发现“遗传因子”。1869年,发现了不溶于稀酸的沉淀物,并在所有细胞的核里都找到了此物质,故命名核质(Nuclein)。1889年,核质改名为“核酸”,并且已经认识到“核质”乃“核酸”与蛋白质的复合体。2、发展阶段1903年Neuberg首次使用“Biochemistry”。1910年，Morgan发表“染色体理论”。1926年Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质1935年Schneider将同位素应用于代谢的研究1944年Avery等人证明遗传信息是核酸1953年Sanger胰岛素氨基酸的序列

4、测定1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋模型；1957年,用密度梯度超离心法,证实半保留复制假说。1970年发现了DNA限制性内切酶1972年DNA重组技术的建立1978年DNA双脱氧测序法的建立1990年人类基因组计划的实施2003年人类基因组计划宣告完成测序任务。3、分子生物学时期4、人类基因组计划(humangenomeproject,HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本国国和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。这一计划旨在为由碱

5、基构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因,并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。人类基因组计划与后基因组研究1．人类基因组计划的主要内容：①遗传图分析；②物理图分析；③转录图分析；④基因组序列测定；⑤资料的储存与利用。2．后基因组研究：①功能基因组学；②蛋白质组学等。基因组(genome)是指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，是所有染色体上全部基因和基因间的DNA的总和。基因组是一个十分稳定的体系。同一种系不同个体之间的染色体数目是相同的，各染色体上有相同数量的基因和基因分布，也有

6、基本相同的核苷酸顺序，即基因组是一个相对静态的概念。一个有机体从它的发生、发展到衰老、死亡，不同细胞、组织和器官的基因组是基本稳定不变的。基因组包含的遗传信息经转录产生mRNA，不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不完全相同。一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。mRNA经翻译产生蛋白质，不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不完全相同。一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)蛋白质组学蛋白质组学这个概念最早是在

7、1995年提出的，它在本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征。包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等。由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识。5、我国在生化方面取得的重要成就1965年结晶牛胰岛素人工合成，是世界上公认的第一个具有全部生物活性的蛋白质人工合成。猪胰岛素X射线晶体0.25nm及0.18nm的分析研究，表明我国生物大分子的X射线晶体结构分子跨入了世界先进行列。1981年又首先人工合成了具有生物活性的酵母tRNAAla。第二节、生物化学的研究内容1生物大分子的结构与功能（蛋白质，核酸和酶）

8、（一）生物体的组成物质：复杂性组成物质多；分子大；空间结构复杂。规律性元素→构件小分子→聚合物（生物大分子）