1997年诺贝尔化学奖.ppt

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1、97年诺贝尔化学奖制作人：王银201011001013诺贝尔化学奖得主：1997年度诺贝尔化学奖一半授予美国洛杉矶加利福尼亚大学的保罗·波耶尔(PaulD.Boyer)和英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的约翰·沃克(JohnE.Walker)，因为他们阐明了腺三磷(ATP)合成的基本酶学机制；另一半授予丹麦奥尔胡斯大学的因斯·斯寇(JensC.Skou)，因为他首先发现了一种转运离子的酶，钠离子、钾离子-腺三磷酶(Na+,K+-ATP)。保罗·波耶尔1918年7月31日生于美国犹他州普罗沃。博耶1943年在威斯康星大学获生物化

2、学博士学位。博耶1963年在洛杉矶加利福尼亚大学任教授，1965年兼任分子生物研究所所长，1990年被任命为荣誉教授。20世纪50年代初，博耶开始研究细胞如何形成三磷酸腺苷，发现其形成过程发生在动物细胞的线粒体中。1961年英国化学家米切尔披露：形成三磷酸腺苷所需的能量是氢离子沿着其浓度梯度的方向穿过线粒体膜时提供的。博耶在其后的研究更明确地揭示出三磷酸腺苷合成中所涉及的内容。他的研究集中于三磷酸腺苷合酶，并且显示酶如何利用氢流从腺苷二磷酸(ADP)和无机酸盐形成三磷酸腺苷所产生的能量。博耶假设一种不平常的机制解释三磷酸腺苷合酶的特

3、性，三磷酸腺苷是所有生物细胞新陈代谢过程的“燃料”。由于在研究产生储能分子三磷酸腺苷(ATP)的酶催化过程有开创性贡献而与沃克、斯科共获了1997年诺贝尔化学奖被称做“束缚转变机制”，已部分被沃克的研究所证实。约翰·沃克沃克1941年1月17日生于英国约克郡哈法克斯。1969年在牛津大学获得博士学位，后在美国和巴黎的大学承担研究项目。他的获奖研究是在剑桥大学医学研究委员会分子生物实验室中进行的。他于1974年进入该研究室工作，并于1982年成为高级化学家。20世纪80年代初，沃克开始研究三磷酸腺苷合酶——大多数生物的主要产能分子，这

4、种分子有助于三磷酸腺苷这种化学能量载体的合成。研究重点在酶的化学成分和结构上。他确定了构成合酶蛋白质单元的氨基酸的序列。90年代，沃克与X射线结晶学家们一起工作，澄清了酶的三维结构。他的研究工作支持了博耶的“束缚转变机制”，(解释酶特性的不平常方法)。沃克的发现为了解生物产生能量的方法提供了真知。因斯·斯科1918年10月8日生于丹麦莱姆维。斯科在哥本哈根大学攻读医学，并于1954年在奥胡斯大学获得博士学位，后留校任教。他对载离子酶的研究是以阿兰·霍奇金爵士和R·凯恩斯的研究工作为基础的。他们一直在研究受刺激之后的神经细胞中钠和钾的

5、运动情况。这两位英国科学家发现，神经元激活时，钠离子涌进细胞。当离子穿过膜被转运回时，钠浓度平衡才得到恢复。由于转运是逆浓度梯度(从低浓度区到高浓度区)进行的，这一过程需要能量，所需能量就是由载能分子三磷酸腺苷酶提供的。20世纪50年代后期斯科提出：酶负责通过细胞膜运送分子。他研究蟹神经细胞膜导致发现了钠钾ATP酶。束缚于细胞膜的钠钾ATP酶被外部的钾和内部的钠所激活。酶将钠泵出细胞并将钾泵入细胞，从而维持相对于周围外部环境的细胞内部的高钾浓度和低钠浓度。斯科的研究导致发现类似三磷酸腺苷酶基的酶，包括控制肌肉收缩的离子泵。三磷酸腺苷

6、在生物化学中，三磷酸腺苷(Adenosinetriphosphate,ATP)是一种核苷酸，作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构是可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸键断裂时，大量的能量会释放出来。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内一种高能磷酸化合物。ATP药理作用为一

7、种辅酶。有改善肌体代谢的作用，参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸及核苷酸的代谢，同时又是体内能量的主要来源。适用于细胞损伤后细胞酶减退引起的疾病。动物试验发现本品对心肌细胞的电生理有明显作用，可抑制慢反应细胞的钙离子内流，阻断和延长房室结折返环路的前向传导，大剂量尚可阻断房室旁路的折返性，具有增强迷走神经的作用，可用室上性心动过速。人体中的ATP人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在

8、短时间内被消耗.腺三磷合成酶保罗.波耶尔与约翰.沃克阐明了腺三磷体合成酶是怎样制造腺三磷的。在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌的质膜中都可发现腺三磷合成酶。膜两侧氢离子浓度差躯动腺三磷合成酶合成腺三磷。保罗.波耶尔运用化学方法提出了腺三磷合