生物化学与分子生物学技术原理

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1、绪论生物化学与分子生物学定义与其他学科关系发展简史实际应用什么是生物化学？简单说，生物化学是生命的化学。生物化学是用化学的理论和方法作为主要手段，研究生物体的基本物质的结构（如Carbohydrates,Lipids,ProteinsandNucleicacid)、性质及其生命活动的变化规律（生命活动如：生长、生殖、代谢、运动等）是研究生物体的化学组成与性质（静态生化，StaticBiochemistry)，以及机体内所进行的化学变化(DynamicBiochemistry)的科学。分子生物学是研究核酸、蛋白质等

2、所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。分子生物学(molecularbiology)是生物化学的重要组成部分。生物化学与分子生物学同有关学科的关系生物化学与分子生物学是生物学的最深层次；生物化学与分子生物学是化学的最高层次；生物化学与分子生物学为农学、医学和食品科学提供理论依据和研究手段；物理学、信息科学和数学为生物化学与分子生物学提供研究手段。与生物化学的关系最为密切研究方向的侧重点研究方法分子生物学生物大分子的结构与功能、分子间信息传递生物化学与遗传学生物化学大分子的代谢转化生物

3、化学与化学以及生理学但存在一定的差别分子生物学的三大原则1)构成生物大分子的单体是相同的共同的核酸语言共同的蛋白质语言2)生物遗传信息表达的中心法则相同DNARNAproteincharacter3)生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同不同的高级结构不同的生物大分子之间的互作不同的物种特性准备和酝酿阶段时间：19世纪后期到20世纪50年代初。两点重大突破：确定了蛋白质是生命的主要基础物质；确定了生物遗传的物质基础是DNA。现代分子生物学的建立和发展阶段时间：从50年代初到70年代初，1953年Watson

4、和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立对蛋白质结构与功能的进一步认识初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段时间：70年代后－至今基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。生物化学中的关键技术电泳（1923）生物大分子的分离、分析超离心（1925）蛋白质、细胞亚器官的分离；分子量的确定同位素标记（1934）物质代谢途径、生物大分子结构测定层析（1944）生物大分子的分离纯化X-光衍射、NMR：生物大分子

5、结构测定超速离心（1920S）电泳（1930S）电镜（1930S）同位素示踪（1940S）柱层析（1940S）X射线衍射（1950S）氨基酸分析与测序（1950S）核酸杂交（1960S）核苷酸测序（1970S）重组DNA技术（1970S）DNA合成（1980S）单克隆抗体组织化学（1980S）聚合酶链式反应（1980S）分子生物学常用技术1901-2012111项生理医学诺贝尔奖中，69项（62%）颁给了生物化学与分子生物学领域发展历程分子生物学中重大成就与突破者－－－NobelPrize的获得者－－－构成了分子

6、生物学发展的主要内容－－－里程碑1910科赛尔Kossel（德）蛋白质、细胞及细胞核化学的研究（首先分离到A、T和组氨酸）1958莱德伯格Lederberg（美）噬菌体转导比德尔Beadle&泰特姆Tatum（美）Onegene-oneenzyme红色面包霉突变体BeadleTatumLederberg1959奥乔亚Ochoa(美籍西班牙裔)科恩伯格Kornberg（美）OchoaKornberg细菌的多核苷酸磷酸化酶，成功地合成了RNA，基因（DNA）→RNA→蛋白质实现了DNA分子在试管内（细菌无细胞提取液）

7、的复制1962Watson（美）＆Crick（英）Wilkins（新西兰）通过DNA分子的X射线衍射研究证实DNADoubleHelixModelDNA双螺旋发现的深刻意义确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；最后确定了核酸是遗传的物质基础；为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。1962肯德鲁Kendrew＆佩鲁茨Perutz（英国）KendrewPerutz测定了肌红蛋白及血红蛋白的高级结构（三级）成为研究生物大分子结构的先驱1965雅各布J

8、acob＆莫诺Monod（法国）JacobMonod提出并证实了Operon作为调节细菌细胞代谢的分子机制首次提出mRNA分子的存在1969Nirenberg（美）Holly＆Khorana尼伦伯格Nirenberg克拉纳Khorana霍利Holley破译了遗传密码酵母phetRNA的核苷酸序列并证明了所有tRNA三级结构的相似性第一个合成了核酸分子，并人工复制了酵母基因