生物化学(biochemistry)关掉手机或调到静音状态!违规者严惩不贷在课堂上必须:绪论生物化学引言什么是生物化学?生物(Bio)+化学(Chemistry)=生物化学(Biochemistry)一、生物化学的定义生物化学就是生命的化学,是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化的科学。前者包括生物体内的各种化学物质的结构和功能,后者指生物体内的新陈代谢及其调控。可以说,生物化学研究的是生命现象的化学本质,一切与生命有关的化学现象都是生物化学的研究对象。生物化学的概念生物化学是研究生物体的化学分子与化学反应,从分子水平探讨生命现象的本质生物化学也是生命的化学生物化学研究的内容生物体的物质组成生物体是由无机物、小分子有机物和生物大分子组成。如人体含水55%-67%,无机盐3%-4%(无机物);维生素、单糖(小分子有机物);蛋白质15%-18%、核酸2%(生物大分子)叙述生物化学生物体的构成物质代谢及其调节新陈代谢概念:生物体与周围环境之间进行物质交换和能量交换以实现自我更新的过程,是生命活动的基本特征。包括物质代谢和能量代谢动态生物化学物质结构、生理功能与新陈代谢的关系遗传信息的传递与表达生物体不同于非生物体的特征之一是生物体具有繁殖能力和遗传特性遗传的特性是遗传信息DNARNAPr功能生物化学生物化学发展简史生物化学是在物理、化学、生物学、医学有了一定发展才出现的。(1)初期:18世纪中叶——20世纪初叙述生物化学,主要研究生物体的化学组成、结构、生理功能(2)成长:20世纪初——20世纪50年代动态生物化学,研究生物体内物质的转变即新陈代谢(3)发展:1953年至今功能生物化学,研究生命活动的本质生化重要发现大事年表:1773:发现尿素1779:从橄榄法中提出甘油1780:指出呼吸即氧化作用1810:指出发酵的重反应1836:明确催化剂的概念1847:完成淀粉酶的分解作用,将淀粉变成麦芽糖1857:提出发酵的“活力论”1862:指出淀粉为光合作用的产物1869:发现核酸1886:发现“组织血红素”,后来叫它为细胞色素1890:结晶出第一个蛋白质:卵白蛋白1897:完成无细胞发酵作用1902:表明蛋白质为多肽链1903:分离出第一个激素:肾上腺素Neuburg首次提出“生物化学”这一名词1905:明确“激素”一词1911:明确“维生素”一词1912:指出生物氧化为脱氢作用1913:提出酶动力学理论1914:指出生物氧化由铁激活氧而来1926:分离出第一个维生素:维生素B1;结晶出第一个酶:脲酶1929:发现ATP;鉴定出“呼吸酶类”为血红素化合物1929-1934:分离出四种类固醇激素1932:发现鸟氨酸循环1935:分离出第一个结晶病毒:烟草花叶病毒1936:指出维生素为辅酶的组成成分1937:将柠檬酸循环模式化1938:发现转氨基作用1939:发现氧化磷酸化作用1941:认为ATP的主要作用在于它是“高能化合物”1944:酶的遗传;DNA是细菌的转化因子1951:阐明活性乙酸1952:提出蛋白质的螺旋模型1953:阐明胰岛素的结构;提出DNA的双螺旋模型1958:阐明纯病毒核酸的感染性;证实DNA的半保留复制模式;提出分子遗传的中心法则1959:在激素作用中,发现cAMP是“第二信使”1960:呼吸链磷酸化作用的化学渗透学说;阐明蛋白质的第一个三维结构1961:提出操纵子学说;将遗传密码解译出来;提出化学渗透偶联假说1963:指出酶的变构抑制作用1965:第一次阐明核酸顺序;阐明酶(溶菌酶)的空间模型首次人工合成牛胰岛素1968-1970:发现限制性内切酶1970:发现逆转录酶,对中心法则提出重要修正和补充1971:创建重组DNA技术1973:首次基因重组成功1977:发现DNA中的内含子1982:提出核酶的概念1985:发明PCR技术1990:提出人类基因组计划(HumanGenomeProject,HGP)1993:提出断裂基因的概念1996:克隆羊多莉诞生2000:人类基因组草图测序完成2003:人类基因组序列图绘制成功,人类基因组计划的所有目标实现2004:成功克隆出人类早期成熟胚胎,并从中提取出胚胎干细胞人类基因组计划克隆技术我国对生物化学发展的贡献1.古代:公元前23世纪,我国人民已能造酒。公元前12世纪以前,已能制饴,在这同时,还能将酒发酵成醋《黄帝内经·素问》的“藏气法时论”篇记载有“五谷为养,五畜为益,五果为助,五菜为充”公元4世纪,葛洪著《肘后百一方》中载有用海藻酒治疗瘿病的方法公元5世纪对缺乏维生素B1引起的脚气病已有记载;孙思邈(公元581~682年)明代李时珍(公元1522~1596年)撰著《本草纲目》2.现代我国近代生物化学家吴宪首创了血滤液的制备和血糖测定法,提出了蛋白质的变性学说;1965年我国首先人工合成了具有生物活性的胰岛素,后来又合成了酵母丙氨酰tRNA;2000年我国出色地完成了人类基因组计划中1%的测序工作;2002年,我国又率先完成了水稻的基因组精细图,为水稻的育种和防病奠定基因基础。我国生物化学的开拓者——吴宪教授蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综述性丛书《AdvancesinProteinChemistry》第47卷(1995年)发表了美国哈佛大学教授、蛋白质研究的老前辈J.T.Eddsall的文章“吴宪与第一个蛋白质变性理论(1931)HsienWuandthefirstTheoryofProteinDenaturation(1931)”,对吴宪教授的学术成就给予了极高的评价。该卷还重新刊登了吴宪教授六十四年前关于蛋白质变性的论文。一篇在1931年发表的论文居然在1995年仍然值得在第一流的丛书上重新全文刊登,不能不说是国际科学界的一件极为罕见的大事。医学(与健康的关系):对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究,有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面,磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域,如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代,再加上各种疫苗的普遍应用,使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合,产生了医学生化的许多领域,如:研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学,以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学,与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。1918年世界大流感爆发(西班牙型流行性感冒)在1918~1919年曾经造成全世界约10亿人感染,2千5百万到4千万人死亡(当时世界人口约17亿人);其全球平均致死率约为2.5%-5%,和一般流感的0.1%比较起来较为致命。其名字的由来并不是因为此流感从西班牙爆发;而是因为当时西班牙有约8百万人感染了此病,甚至连西班牙国王也感染了此病,所以被称为西班牙型流行性感冒。2003年SARS全球总的死亡人数919,病死率约为11%今随着医学的进步,抗生素、各类化疗药物、疫苗的运用,卫生条件的日趋完善,各类疾病尤其是传染病得到了较妥善的照顾