生物化学--绪论.ppt

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1、生物化学上海交通大学医学院生物化学与分子生物学教研室Biochemistry1第一章绪论2第一节生物化学的定义生物化学—研究生命分子基础的科学分子水平探讨生命本质(不同于形态学,细胞学)采用化学的原理与方法边缘学科,间接的研究方法3生物化学的重要组成部分渗透到生命学科各领域生命科学的共同语言生命科学的前沿学科分子生物学(MolecularBiology):研究生物大分子结构、功能、调控4一、初期阶段(18中叶—20世纪初)化学组成，糖、脂、氨基酸性质，发现核酸、“酶”，血糖测定第二节生物化学发展概况(悠久历史，重大进展和突破)古老、年

2、轻的学科5二、蓬勃发展阶段(20世纪初)*营养学(必需氨基酸、必需脂肪酸、Vit)*内分泌学(激素--发现、分离、合成)*酶学(结晶体)*主要物质代谢途径的确定(糖、脂肪酸氧化，尿素合成，三羧酸循环)6三、分子生物学崛起(20世纪下叶)生物化学发展的显著特征①发现蛋白质二级结构7②完成胰岛素序列分析（1955，Sanger）8③提出DNA双螺旋模型(1953，Watson&Crick)9是生物化学发展进入分子生物学时代的标志为揭示遗传信息传递规律奠定了基础深入研究DNA复制、基因转录、RNA功能提出了遗传的中心法则(图)破译了mRNA

3、分子中的遗传密码DNA双螺旋的发现(亲代DNA子代DNA)复制10复制转录翻译DNARNA蛋白质分子生物学的中心法则(centraldogma)11四、50年代后期;五、60年代初;人工合成牛胰岛素研究焦点—蛋白质与核酸揭示了蛋白质的生物合成途径12人工全合成牛胰岛素研究1965年9月17日，中国首次人工合成胰岛素。这也是世界上第一个蛋白质的全合成。这是我国科技人员奋力攀登世界科学高峰，为祖国在基础研究方面争得的一项世界冠军。这一成果促进了生命科学的发展，开辟了人工合成蛋白质的时代。13*促进了对基因表达机制的研究*人类主动改造生物体

4、成为可能意义：六、70年代;重组DNA技术分子生物学技术上的重大突破DNA片段(不同来源)重组DNA分子(人造)拼接14导入转基因动物(图)目的基因动物体内重组DNA技术发展转基因动物、基因敲除基因敲除：基因诊断、基因治疗表达目的基因有目的地敲除动物体内某种基因产物151617分子生物学方法诊断疾病直接检测基因结构/表达水平基因诊断：传统的诊断以疾病的表型改变为依据(临床体症、实验指标)疾病方法：18整合校正/置换致病基因转移某种遗传物质治疗疾病患者细胞内正常基因患者细胞基因组基因治疗：19细胞因子基因(能刺激免疫反应)肿瘤细胞(瘤苗

5、)肿瘤患者肿瘤细胞免疫原性↑(有利于被机体免疫系统识别及排斥)导入回输20七、80年代;核酶、PCR、丙氨酰tRNA(1981)八、90年代;是人类生命科学史上的伟大创举*实施人类基因组计划（HGP)HumanGenomeProject21阐明序列(细胞基因组DNA中30亿bp)找出基因(3-4万个)确定位置破译信息目的：在细胞水平解决基因组问题(个别基因基因组)22九、人类基因组计划后基因组计划(功能基因组/蛋白质组)DNAmRNA蛋白质转录翻译进入(tRNA、rRNA)(基因功能的表现形式)蛋白质组学(Proteome):以细胞内

6、全部蛋白质及其活动方式为研究对象23兴起蛋白质组学研究的其它原因：*已完成测序的基因组:>50%基因功能尚不清楚HGP最终目的—阐明基因的功能(编码何种蛋白质及其功能)无法阐明大部分基因编码何种蛋白质从基因所有蛋白质功能：很困难直接研究蛋白质了解DNARNA蛋白质(基因功能的表现形式)24＊蛋白质―生命现象的直接体现者研究细胞内全部蛋白质及其活动方式对生命现象导致整体研究(蛋白质组学)生理功能执行者25顺序、方式连接1.结构：重点:生物大分子(生物信息分子)构件分子多聚体*一级结构：一、生物分子结构与功能(叙述生化，2-5章)第三节生

7、物化学的内容*空间结构：α螺旋(蛋白质),双螺旋(核酸)26(蛋白质、核酸)生物大分子功能的实现*分子相互识别和作用2.功能：*(一级、空间)结构与功能关系27二、物质代谢及其调节(动态生化,6-11章)主要途径基本搞清，众多问题有待探讨1.新陈代谢--生命体的基本特征与外环境的交流，维持内环境稳定2.正常物质代谢--维持正常生命所必需代谢紊乱疾病28三、基因信息传递及其调控(分子生物学,12-15章)涉及:遗传、变异、生长、分化相关:遗传病、肿瘤、心血管病基因信息研究在生命科学中重要位置29第四节生物化学与医学医学研究的对象—人一、

8、医学生物化学—研究人体的生物化学(既是生化,也是医学的重要组成部分)医学生物化学研究的内容:(机能生化及与医学相关内容,16-21章)人体组织器官的化学组成、代谢特点及与生理功能关系30预防、诊治疾病—需生化理论和技术二