高级生物化学第一章绪论一、发展中的生物化学生物化学是在生物学发展的基础上融合了化学、物理学、生理学等学科的理论和方法形成的科学，是研究动物、植物、人体、微生物等生命物体的化学组成和生命过程中的化学变化的一门学科，所以人们认为生物化学是生命的化学。
生命是发展的。
生命起源、生物进化、人类起源等等均已说明生命是发展的，因此人们对生命化学的认识也是在发展之中的，生物化学的发展可以追寻到18世纪下半叶（在约是乾隆年间），要从拉瓦锡研究燃烧和呼吸说起。
法国著名的化学家拉瓦锡（Attoine—Laureut Lavoisier，1743----1794），他曾经钻研燃烧现象。
并进而研究了呼吸作用。
在他29岁时开始燃烧的科学试验，发现磷燃烧后成为磷酸，硫燃烧后成为硫酸；磷酸和硫酸分别比磷和硫重，这表明燃烧并不是失去了“燃素”，而是跟氧结合的过程。
他又利用天平和量热器，测量了豚鼠等动物在一定时间内的呼吸，定量测定了CO2和释放的热量，从而证实动物的呼吸作用就好象物体的燃烧一样，只不过动物体的燃烧是缓慢和不发光的燃烧。
他的研究成果彻底地推翻了“燃素说”，为生命过程中的氧化奠定了基础。
瑞典化学家舍勒（Carl Wilhelm Scheele，1742----1786）从14岁开始就随一位药剂师作了8年学徒，在此期间，他废这寝忘食的学习化学，并利用业余时间进行化学实验。
在1770年他28岁时从酒石里分离出酒石酸，以后他又分析了膀胱结石获得了尿酸，分析研究了柠檬酸、苹果酸、没食子酸或称为五倍子酸，分析研究了甘油。
舍勒在无机化学方面也有很多贡献，曾经拒绝了柏林大学和英国要他担任化学教授职务的邀请，一生乐于他的化学实验。
这是18世纪的成果，是由化学家通过科学实验，发现了生物体的呼吸作用，发现了生物体的中间代谢产物。
所以拉瓦锡和舍勒是两位生物化学的先驱，是生物化学的奠基人。
进入19世纪后，在物理学、化学、生物学方面有了极大的进展，如1804年道尔顿的原子论，1869年门捷列夫的元素周期律，1895年伦琴发现了X—射线，1835年贝采利乌斯说明了催化作用，1859年达尔文发表了《物种起源》，1865年孟德尔的碗豆杂交试验和遗传定律，1848年亥姆霍兹（Helmholtz）找到了肌肉中热能来源，贝尔纳（Bernard）发现了肝脏生糖功能等等。
如此多的发现和进展极大的促进了生物化学的发展，而且也是现代生物化学发展的前提。
此外，生产的发展，工业的发达和社会的进步也极大地推动了生物化学的发展。
德国化学家李比希（Liebig）是农业化学的奠基人，也是生理化学和碳水化合物化学的创始人之一，他于1826年在德国吉森（Giessen）大学建立了李比希实验室，并首创了在大学进行化学实验的教学。
1842年撰写的《有机化学在生理学和病理学上的应用》专著，首次提出了“新陈代谢”这个学术名词。
他研究了许多有机化合物，并对脂肪、血液、胆汁和肌肉提取物进行了研究。
他有很多杰出的学生，有位叫施洛斯比尔格尔（Julins Schlossberger），是第一位担任生理化学教授职务的人，他于1840—1859年间在德国蒂宾根（Tübingen）大学教授有机化学和生理化学。
施洛斯比尔格尔逝世后，蒂宾根大学生理化学的盛名延续了一个世纪。
历任的生理化学教授都是当时第一流的生理化学专家，具有医学和有机化学的基础，如霍佩—赛勒（Hoppè—Seyler）、Gustav、Han Thierfelder（研究脂肪氧化）和Franz—Knoop（研究脂肪氧化，尿中排出马尿酸）等。
霍佩—赛勒（1825—1859）是德国医生，因将生理化学（即生物化学）建立成一门独立的科学而著名。
1877年他首次提出了“生物化学”这个名词，创办和编辑了第一种《生理化学杂志》，出版了《生理化学及病理化学分析手册》，首次获得了纯的卵磷脂，并曾获得晶体状的血红素。
首创“蛋白质”一词，又研究过代谢、叶绿素及血液。
他研究病理液体和脓细胞，从而导致他的一位学生Friedrich Miescher （1844—1895）从脓细胞核中分离出了脱氧核糖核蛋白，另一位学生Albrecht Kossel（1853—1927）因对蛋白质、细胞及细胞核化学的研究而获得1910年诺贝尔生理学或医学奖。
霍佩—赛勒建立了著名的斯特拉斯堡研究所，并在此担任过生理化学教授，在科学研究和培养学生方面都做出了巨大的贡献。
总之，自1840—1900年间，德国的生理化学跟其他领域的科学一样，处于开拓和领先地位。
并对美国的生理化学的发展起了非常重要的推动作用。
例如，池廷登（Russel Henry Chittendlen）是美国留德学生，回到美国纽黑文的耶鲁大学教授生理化学，是全美第一位任生理化学教授职务的留德归美学生。
他在生理化学方面任教达30年，居美国生理化学的领导地位。
他与他的德国老师寇南（Willy Kühne）合作对胃液和肠液消化过程的产物进行了化学研究，发现了不少新东西。
也进行了蛋白质的分解试验。
再如，艾贝尔（John Jacob Abel，1857—1938）曾在德国留学7年，获斯特拉斯堡大学医学博士，返美后在密西根大学和约翰斯·霍普金斯大学任教，他分离了肾上腺素。
1962年制成了胰岛素晶体。
1932年领导内分泌研究室。
总的说来，美国生理化学初始阶段受德国的影响较深。
20世纪后，生物化学有了很大的发展。
德国、美国、英国、法国都有了生物化学的学术中心。
就生物化学来说，20世纪前半叶，在蛋白质、酶、维生素和物质代谢及生物氧化方面都有了很大的发展。
霍普金斯（Sir Frederick Gowland Hopkins，1861—1947）是英国剑桥大学生物化学教授，因发现维生素而与荷兰的艾克曼（C.Eijkman，1858—1930）共获1929年的诺贝尔生理学或医学奖。
霍普金斯创建了剑桥大学普通生物化学学派和中心，从事教学和研究的人员都是生物化学方面的精英，为生物化学的发展做出了较大的贡献。
20世纪初直至二战前夕，德国在生物化学方面仍占领先地位，如埃米尔·费歇尔（Emil Fischer，1852—1919），普鲁士化学家，研究糖和嘌吟类物质，获1902年诺贝尔化学奖。
汉斯·费歇尔（Hans Fischer，1881—1945），德国生物化学家，因对血红素和叶绿素的研究而获诺言贝尔化学奖。
迈尔霍夫（Otto Meyerhof，1884—1951），德国生物化学家，因研究肌肉代谢的糖原—乳酸循环与英国的A.V.Hill共获1922年的诺贝尔生理学或医学奖。
威尔施泰特(RichardWillstatter，1872—1942)，德国化学家，研究叶绿素及其植物色素结构而获得1915年诺贝尔化学奖。
温道斯（Adolf Windaus，1876—1959），德国有机化学家，因研究维生素等有重要生物学作用的物质而获得1928年的诺贝尔化学奖。
瓦尔堡（Otto Warburg，1883—1970），德国生物化学家，因对细胞呼吸的研究而获1931年诺贝尔生理学或医学奖。
在留德学生的推动下，20世纪前半叶，美国的生物化学方面也的很大发展。
如耶鲁大学池廷登的后继者门德尔（Lafayette Benedict Mendel，1872—1935），美国生物化学家，发现了维生素和蛋白质的营养价值，建立了现代营养学概念。
20—30年代营养和维生素的研究在美国比较突出。
再如哈佛医学院的福林（Otto Folin），于1909年任生物化学教授，1915时福林教授将哈佛大学生物化学系办成了有影响的学术中心，重点放在分析方法和临床应用研究上。
福林建立了尿中肌酸和肌酸酐的测定方法，氨基酸测定方法，尿氮测定方法。
福林和吴宪（我国生物化学家）于1919—1922年设计了血液分析的颜色测定方法。
大约从20世纪中叶起，生物化学得到了突飞猛进地发展，并且生物化学的领域也向深度和广度发展，其原因是：①物理学家、化学家以及遗传学家等参加到生命化学的领域中来了。
②研究人员迁居和交往频繁。
③研究方法有了突破和改进。
④信息交流量增大。
从研究方法的改进上来说，相继出现了色谱技术、电泳技术、超速离心技术、荧光分析技术、同位素示踪技术以及电子显微镜的应用等。
可以说生物化学的分离、纯化和鉴定的方法向微量、快速、精确、简便和自动化的方向发展。
从不同学科专家的参与上来看，英国物理学家肯德鲁（John Cowdery Kendrew）测定了肌红蛋白的结构。
英国物理学家佩鲁茨（Max Ferdinand Perutz）用X—射线衍射技术分析了血红蛋白的结构，二人共获1962年的诺贝尔化学家。
美国化学家鲍林（Linus Pauling）因确定了氢键在蛋白质结构中及大分子间相互作用的重要性，并认为某些蛋白质具有类似螺旋的结构，研究了镰刀型贫血病，提出了“分子病”的名称，获得了诺贝尔化学奖和和平奖。
桑格（Frederick Sanger）英国生物化学家，经过10年的研究，于1955年确定了牛胰岛素的结构，获得了1958年的诺贝尔化学奖。
1980年他又设计出了一种测定DNA核苷酸排列顺序的方法，而与吉尔伯特（Walter Gilbert）、伯格（Pall Berg）共获1980诺贝尔化学奖。
麦克林托克（Barbara Mc Clintock）美国遗传学家，从事玉蜀黍遗传研究40年，发现了可移动的遗传成分，因而获得了1983年的诺贝尔生理学或医学奖。
生物化学领域中，在20世纪获得诺贝尔奖的成果还有：克雷布斯（Sir Hans Adolf Krebs，英籍德裔生物化学家，犹太人，1933年被迫迁居英国）1937年发现三羧酸循环。
李普曼（Fritz Albert Lipmann，美籍德裔生物化学家）1947年成功的分离出了CoA，1953年确定了其分子结构。
克雷布斯和李普曼二人共获1958年诺贝尔生理学或医学奖。
奥乔亚（Severo Ochoa，美籍西班牙生物化学家）发现细菌内的多核苷酸磷酸化酶，并合成了核糖核酸。
科恩伯格（Arthur Korberg，美国医师、生物化学家）发现DNA在细胞内及试管内的复制方式。
奥乔亚和科恩伯格二人共获1959年诺贝尔生理学或医学奖。
威尔金斯（Maurice Wilkins，新西兰出生的英国物理学家）完成了对DNA的X—射线衍射分析，沃森（James Dewey Watson）和克里克（Francis Harry Compton Crick）提出了DNA的双螺旋结构，三人共获1962年的诺贝尔生理学或医学奖。
尼伦伯格（Marshall Warren Nirenberg，美国生物化学家）破译遗传密码，霍利（Robert William Holly）阐明酵母丙氨酸tRNA 的核苷酸的排列顺序，并证明所有tRNA的结构类似，科拉纳（Har Gobind Khorana，美籍印度裔生物化学家）首次人工复制出酵母基因，三人共获1969年诺贝尔生理学或医学奖。