生物化学-绪论PPT课件
分子生物学的出现 基因工程与代谢调节
1950年 美国 Pauling等 蛋白质的二级结构——α-螺旋 1955年 英国 Sanger 胰岛素一级结构的测定 1953年 美国 Watson和英国 Crick DNA双螺旋结构
DNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段——分子 生物学阶段, 这以后,核酸的研究进展很快,在核酸一级结构测定和 核酸人工合成方面取得显著成果。
生物化学与分子生物学 (Biochemistry & Molecular Biology)
生物分子:
无机小分子(H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等) 代谢中间物(丙酮酸、柠檬酸、苹果酸等) 构件分子(氨基酸、核苷酸、单糖等) 生物大分子(核酸、蛋白质、脂类、多糖等) 超分子(核糖体、酶复合体、微管等) 细胞器(细胞核、线粒体、高尔基体等)
二、生物化学的主要研究内容
生物分子和结构与功能:探讨生物体的物质组成以 及分子结构、性质和功能
物质代谢及其调节:物质代谢的规律、能量转化及 其调节控制
基因信息传递规律及其调控:DNБайду номын сангаас复制、RNA转 录、蛋白质翻译等
通常将生物大分子结构、功能及其代谢调控的研究称为 分子生物学
从分子水平研究遗传学,并运用这些规律去改造自然, 称基因工程
生物化学(Biochemistry、Biological Chemistry、
Chemistry of Life、 Physiological Chemistry) 研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化规律
分子生物学(Molecular Biology)
研究生物大分子(核酸/蛋白)结构功能及其之间的关系,对生 物化学过程的调节控制结构与功能(复制、转录、翻译遗传信 息)之间的关系
20世纪的前30年:生理学、化学 营养学的真正的黄金时代
20年代:1926年美国Sumner从刀豆中得到脲酶的结晶 30年代:1933~1936年Krebs提出了著名的尿素循环和
三羧酸循环 40年代前后:能量代谢,生物能学 20世纪中期生物化学成为一门独立和成熟的学科
• 分子生物学的崛起阶段: 20世纪下叶~ 至今
60年代 1961年法国Jacob和Monod 操纵子模型
70年代 进入生物工程的研究
基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等。 第一个基因工程的产物为somatostatin
90年代 1990年启动了人类基因组计划。
20世纪末和21世纪初,随着人类基因组全序列测定的 基本完成,生命科学进入了后基因组时代,产生了功能 基因组学、蛋白质组学、结构基因组学等
是介于生物与化学之间的边缘学科,是利用化学的理论和方法研究 生物的一门学科,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、性质及其在生命活动(如生长、 生殖、代谢、运动等)过程中的变化规律(物质代谢和能量代谢)
生物化学研究的方法:
主要采用化学的原理和方法,同时也与生物物理、生理 学、细胞学、遗传学和免疫学相联系和交叉。
三、生物化学的发展简史
起源于18世纪晚期,19世纪逐步发展,到 20世纪初期发展成为一门独立学科,20世纪50 年代以后随着生物大分子结构与功能的研究及分 子生物学的兴起,生物化学进入了一个崭新的发 展时期。
生物化学的发展简史
起始阶段:18世纪~20世纪初。研究了脂类、糖类 及氨基酸;发现了核酸;酵母发酵中的“可溶性催 化剂”----酶的概念
生物化学-绪论
二十一世纪 — 生命科学世纪
一、生物化学的定义
二、生物化学的研究内容
三、生物化学的发展简史 四、生物化学的成就 五、学习生物化学的必要性 六、生物化学课程与学习
一、什么是生物化学(Biochemistry) ?
是研究生物体内化学分子与化学反应(生命化学)的科学, 它运用化学原理和方法从分子水平探讨生命现象的本质
• 90年代:开始了人类基因组计划(human genome project,HGP),约 2.6×109 碱基、 10万个基因(实际3-4 万个)
四、生物化学的成就
1953年,DNA双螺旋结构模式 1958年,分子遗传的中心法则 1970年,基因工程方法的建立 1981年,发现有催化功能的RNA(Ribozyme) 1985年,人类基因组作图和测序计划 1997年,第一只克隆羊诞生 1999年,干细胞的研究位列当年科技重大突破 2002年,RNAi荣登重大科技突破榜首
DNA双螺旋结构模型
DNA分子结构是由美国生物学家沃森(James Dewey Watson,1926—) 和英国生物物理学家克里克(Francis Harry Compton Crick,1916—)所确 定的。克里克于1949年入剑桥大学卡文迪什实验室医学研究组。1951年 沃森来到该研究所,克里克接受了他的观点:了解DNA三维结构即可明 了它在遗传中所起的作用。1953年,他们建立了DNA双螺旋结构模式,并 跟已知的物理—化学性质相符合。这一发现成为分子生物学的里程碑, 后来他们分享了1962年的诺贝尔生理医学奖。
分子生物学的重要事件
50年代:蛋白质α-螺旋结构的发现
1953年Watson和Crick提出了DNA双 螺旋结构模型 —分子生物学里程碑 分子遗传学中心法则的提出;遗传密 码的破译等
• 70年代:建立了DNA重组技术—基因工程 基因诊断和基因治疗的发展
• 80年代:发现了核酶(ribozyme) PCR技术的发明
实验研究/技术方法
生物化学是以实验技术为前提的
技术方法的新进展推动生物化学的深 入研究
生物化学的分类
根据对象
人、动物、植物、微生物
根据生物的进化程度
原核生物 (Prokaryote) 真核生物(Eukaryote)
根据应用目的
医学(药学)生化、营养生化等
三、生物化学的发展简史
法国科学家Lavoisier (1743-1794)研究了动物的体温和 呼吸
德国Neuberg (1877-1951) 于1903年提出“生物化学”这 个名词, 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
•快速发展阶段:20世纪初~下叶。必需氨基酸、 维生素的发现;酶的蛋白质本质揭示;多种激素 的发现;主要物质代谢途径的确定。