第1章-生物化学绪论

生物化学谷维娜[e-mail]15533667633绪论定义研究内容发展简史与实践的联系未知领域学习要求生物化学涵义：生物化学是关于生命的化学，是研究生物体的化学组成，生物物质的结构与功能，生命过程中物质与能量变化的规律，以及一切生命现象的物质基础的科学。化学生物化学生物学研究内容:1生物体组成分子的结构与功能（蛋白质，核酸，糖，脂类）。-------静态生化2物质代谢及其调节。3基因信息传递及其调控（分子水平）联系着化学、生物、物理等学科。动态生化生物体的化学组成生物化学是基础，其他学科如细胞生物学，遗传学，免疫学，病毒学等等研究都离不开它的理论和方法。生物化学又是临床医学，药学与制药工程，食品与营养等学科的基础。与人类的健康，疾病的诊断与治疗，工农业生产及国防建设等密切相关。生物化学是一门重要的医药学基础课程，也是现在发展最快的学科之一，它从分子水平阐明生命现象本质，是学习、认识疾病，认识药物治病原理不可缺少的基础。同时，生物化学基础研究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越来越来密切的联系，呈现了巨大的应用潜力。生化往往是阐明机理，选择合理工艺途径，提高产品质量，探索新工艺，研制新产品的理论基础。发展简史起始18世纪，20世纪初作为独立学科发展起来，近50年来有重大突破。初期阶段：18世纪-20世纪初，主要研究生物体的化学组成发展阶段：20世纪初现阶段：20世纪后半叶，分子生物学的崛起例：营养方面：发现了必需氨基酸，必需脂肪酸，多种维生素内分泌方面：发现了多种激素，并分离合成；酶学方面：获得酶的结晶物质代谢方面：确定生物体内主要物质代谢途径1828年，德国化学家魏勒从无机物氰酸铵合成尿素，是人工合成有机物的创始人。德国化学家李比希(Liebig)是生理化学和碳水化合物化学的创始人之一，研究了大量的有机分子和生物组织提取物，并于1842年首次提出了“新陈代谢”这个学术名词。1877年，德国医生霍佩-赛勒(Hoppe-Seyler)首次提出“Biochemie”这个名词，译为英文是“Biochemistry”,汉译为生物化学，并创办了生理化学杂志，将生物化学建成一门独立的学科，首次从生物学、医学、化学中分离出来。他还首创了“蛋白质”一词，并得到了血红蛋白结晶。霍佩-赛勒的学生米歇尔(Miescher)研究了病理液体和脓细胞，并从脓细胞的细胞核中分离得到了脱氧核糖核蛋白。19世纪50年代，巴斯德(Pasteur)证明了酒精发酵是由微生物引起的，排除了发酵自生论。1897年布赫纳(Büchner)利用无细胞酵母汁液发酵蔗糖产生酒精的研究，是生化发展早期的一个重要里程碑，他不仅结束了酒精发酵机理持续了半个世纪的大论战，而且将酶学和代谢等现代生化研究引入了一个快速发展的新时期.分子生物学的出现1944年，加拿大细菌学家艾弗里(Avery)完成了肺炎球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质。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CrickDNA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——分子生物阶段这一发现成为分子生物学的里程碑。后来他们分享了62年的诺贝尔生理医学奖。1977年，桑格设计出测定DNA分子中核苷酸序列的方法，这种DNA序列分析法至今仍被广泛的使用。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。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。我国生物化学发展早酿酒近代吴宪（1893-1959）中国现代生物化学家及营养学家贡献：1临床生化，血液分析2蛋白质变性理论3营养学1919年提出的“血液系统分析法”，能制备出无蛋白质的血液，使血液中重要成分，如氨基酸，肌酸，肌酸酐，尿素，非蛋白氮，以及血糖，乳酸等得以测定出来。血糖测定的方法被国际上沿用长达70年，为此他被誉为国际血液分析的权威。1929年在波士顿召开的第13届国际生理学会上他提出蛋白质变性学说，但这一理论在当时未能引起重视。以后，在进一步深入研究的基础上，他于l931年在《中国生理学杂志》（ChineseJournalofPhysiology）上正式提出了“变性说”。这个学说对于研究蛋白质大分子的高级结构有重要价值，这个理论至少比其他人早发表了5年。1927年，他开始研究中国人的营养问题，着重阐明了素膳与荤膳的优缺点。1938年制定了《中国民众最低限度之营养需要》标准。编著最早的营养学专著《营养概论》第一部《食物成分表》邹承鲁(1923-2006)1951年英国剑桥大学生物化学博士1965年，中科院上海生化所和北京大学合作，在世界上率先通过化学方法完成了具有完全生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成1981年，上海生物化学研究所、上海细胞生物研究所、上海有机化学所、生物物理所、北京大学生物系和上海试剂二厂等单位协作，采用有机合成和酶促合成相结合的方法，完成了酵母丙氨酸转运核糖核酸的人工全合成。目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、SOD（超氧化物歧化酶）、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。其它最新进展参见成都大学中药化学实验室网站：新世纪生物化学的发展生物化学的地位1促进对人或动物致病机理的认识，提高对疾病的正确诊断率2生物化学理论和方法促进生物化学药物研究与开发3推动我国农副产品加工，是实现农业现代化的主力军4新陈代谢及其调控研究是开发和解决微生物发酵工业、光合作用及生物固氮的基础5生物化学引发的生物技术推动着国民经济发展的新产业6生物化学理论和方法对改善人类生存环境具有特殊意义生物化学与实践的联系工业方面：1.纺织工业；2.制革工业；3.食品工业；4.石油工业；医学：1.药品；2.临床诊断；3.癌症等。农业。生命科学中的未知领域生命的起源；地外生命的探索；遗传物质的进化；发育生物学；癌症；病毒；自身免疫；脑科学（记忆，推理etc.）；生物行为的分子基础与规律；环境生态etc.；全面理解强调记忆联系前后注重复习对学习生物化学课程的要求本课程还独立设有实验，即生物化学实验，要求重视实验，提高动手能力。