生物化學(xué)--緒論--ppt課件

1、1生物化學(xué)生物化學(xué) 緒 論 2 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 生物化學(xué)概述生物化學(xué)概述第二節(jié)第二節(jié) 生物化學(xué)的基本內(nèi)容生物化學(xué)的基本內(nèi)容第三節(jié)第三節(jié) 生物化學(xué)發(fā)展史簡(jiǎn)介生物化學(xué)發(fā)展史簡(jiǎn)介第四節(jié)第四節(jié) 我國(guó)科學(xué)家對(duì)現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)我國(guó)科學(xué)家對(duì)現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)第五節(jié)第五節(jié) 生物化學(xué)與疾病的發(fā)生、診斷和治療生物化學(xué)與疾病的發(fā)生、診斷和治療 第六節(jié)第六節(jié) 生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐第七節(jié)第七節(jié) 生物化學(xué)的教學(xué)策略與學(xué)習(xí)方法生物化學(xué)的教學(xué)策略與學(xué)習(xí)方法3器官（肝臟）消化系統(tǒng)竇狀小管竇狀小管肝細(xì)胞肝細(xì)胞細(xì)胞核分子（分子（DNA）一、生物化學(xué)的概念一、生物化學(xué)的概念 用化學(xué)的理論和方法研用化學(xué)

2、的理論和方法研究所有生物體的化學(xué)究所有生物體的化學(xué)組成、組成、結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、功能和生命過(guò)程中和生命過(guò)程中物質(zhì)及能量變化規(guī)律物質(zhì)及能量變化規(guī)律的學(xué)的學(xué)科?？?。第一節(jié)第一節(jié) 生物化學(xué)概述生物化學(xué)概述4動(dòng)物細(xì)胞粗糙性粗糙性?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)植物細(xì)胞核糖體核糖體原生質(zhì)膜原生質(zhì)膜細(xì)胞壁細(xì)胞壁原核細(xì)胞二、生物化學(xué)的研究對(duì)象二、生物化學(xué)的研究對(duì)象生物化學(xué)以生物（植物、動(dòng)生物化學(xué)以生物（植物、動(dòng)物、微生物）為研究對(duì)象，物、微生物）為研究對(duì)象，是現(xiàn)代生物科學(xué)的一個(gè)重要是現(xiàn)代生物科學(xué)的一個(gè)重要分支，在醫(yī)學(xué)科學(xué)中，以人分支，在醫(yī)學(xué)科學(xué)中，以人體為研究對(duì)象，稱(chēng)為醫(yī)學(xué)生體為研究對(duì)象，稱(chēng)為醫(yī)學(xué)生物化學(xué)。物化學(xué)。5三、生物化學(xué)

3、的目的和任務(wù)生物化學(xué)的研究目的是從分子水平闡明各種生命現(xiàn)象的化學(xué)基礎(chǔ)，其任務(wù)是為診斷、預(yù)防和治療疾病，提高人類(lèi)健康水平提供理論基礎(chǔ)。6四、生物化學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)生物化學(xué)在于掌握、熟悉和了解人體化學(xué)物質(zhì)組成、新陳代謝的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)；掌握基本的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)、提高運(yùn)用生物化學(xué)基本理論與知識(shí)，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在醫(yī)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中，為后續(xù)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程（如病理學(xué)、藥理學(xué)等）和其他臨床醫(yī)學(xué)、護(hù)理專(zhuān)業(yè)課程打下必需的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。7五、生物化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代生物化學(xué)綜合應(yīng)用了物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)及免疫學(xué)等多門(mén)學(xué)科的理論與方法，涵蓋了細(xì)胞（亞細(xì)胞）生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等現(xiàn)代生命科學(xué)領(lǐng)域

4、，是一門(mén)邊緣交叉學(xué)科，被譽(yù)為未來(lái)世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域中的前沿領(lǐng)頭學(xué)科。8第二節(jié) 生物化學(xué)的基本內(nèi)容一、生物體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系一、生物體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系生物體是由哪些物質(zhì)組成的？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)生物體是由哪些物質(zhì)組成的？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何？如何？9二、生物體的新陳代謝及其調(diào)節(jié)二、生物體的新陳代謝及其調(diào)節(jié)這些物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生什么變化？其變化過(guò)程如何？這些物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生什么變化？其變化過(guò)程如何？變化過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)變的？變化過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)變的？10三、生物遺傳信息的貯存、傳遞、表達(dá)和調(diào)控三、生物遺傳信息的貯存、傳遞、表達(dá)和調(diào)控這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、代謝和生物功能與復(fù)雜

5、的生命這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、代謝和生物功能與復(fù)雜的生命現(xiàn)象（如生長(zhǎng)、生殖、遺傳、運(yùn)動(dòng)等）之間有什現(xiàn)象（如生長(zhǎng)、生殖、遺傳、運(yùn)動(dòng)等）之間有什么關(guān)系？么關(guān)系？ 11第三節(jié) 生物化學(xué)發(fā)展史簡(jiǎn)介12 生物化學(xué)作為一門(mén)古老而又年輕的學(xué)科，在生物化學(xué)作為一門(mén)古老而又年輕的學(xué)科，在近年來(lái)取得了重大的進(jìn)展和突破，大體可分為三近年來(lái)取得了重大的進(jìn)展和突破，大體可分為三個(gè)階段。個(gè)階段。第一階段：第一階段：13一、靜態(tài)描述生物化學(xué)階段（一、靜態(tài)描述生物化學(xué)階段（19世紀(jì)末世紀(jì)末20世紀(jì)世紀(jì)30年代）年代）14二、動(dòng)態(tài)代謝生物生化階段（20世紀(jì)30年代50年代）15三、分子生物學(xué)時(shí)期（20世紀(jì)50年代以后）16172002

6、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 獲獎(jiǎng)原因：發(fā)現(xiàn)器官發(fā)育和程序性細(xì)胞死亡的基因規(guī)律 。 羅伯特羅伯特霍維茨（英國(guó)），悉尼霍維茨（英國(guó)），悉尼布雷內(nèi)（美國(guó)），約翰布雷內(nèi)（美國(guó)），約翰蘇爾斯頓（英國(guó)）蘇爾斯頓（英國(guó)）18彼得彼得阿格雷阿格雷 羅德里克羅德里克麥金農(nóng)麥金農(nóng)（美國(guó)）（美國(guó)） （美國(guó)）（美國(guó)）2003化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)原因：細(xì)胞膜通道方面做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn) 。 192004化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)原因：發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)降解過(guò)程的機(jī)理 。 阿龍-西查諾瓦 阿弗拉姆-赫爾什科伊爾溫-羅斯（以色列）（以色列）（以色列）（以色列）（美國(guó)）20J. Robin Warren 和 Barry J. Marshall （）2005年

7、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 幽門(mén)螺桿菌的發(fā)現(xiàn)21 2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)他們發(fā)現(xiàn)了他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象干擾現(xiàn)象（美國(guó)）（美國(guó)）（美國(guó)）（美國(guó)）22馬里奧-卡佩奇 馬丁-埃文斯 奧利弗-史密斯2007年年,三位科學(xué)家三位科學(xué)家“在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動(dòng)物在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動(dòng)物DNA重重組方面有著一系列突破性發(fā)現(xiàn)組方面有著一系列突破性發(fā)現(xiàn)”，為，為“基因靶向基因靶向”技術(shù)的發(fā)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。展奠定了基礎(chǔ)。 23馬里奧馬里奧卡佩基卡佩基馬丁馬丁埃文斯埃文斯奧利弗奧利弗史密斯史密斯2008年，年，諾貝諾貝爾爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布公布 德法科德

8、法科學(xué)學(xué)家家“ “平分平分” ”獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。金。成果成果:楚爾豪森發(fā)現(xiàn)人乳頭瘤病毒引發(fā)子宮頸癌，將獲得楚爾豪森發(fā)現(xiàn)人乳頭瘤病毒引發(fā)子宮頸癌，將獲得總共總共140萬(wàn)獎(jiǎng)金中的一半。而兩名法國(guó)人西諾斯和蒙塔尼萬(wàn)獎(jiǎng)金中的一半。而兩名法國(guó)人西諾斯和蒙塔尼耶因發(fā)現(xiàn)人類(lèi)免疫缺陷病毒（耶因發(fā)現(xiàn)人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV）將分享剩下的）將分享剩下的70萬(wàn)美萬(wàn)美元。元。 20082008年化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主年化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主2420092009年年, ,美國(guó)美國(guó)3 3名科學(xué)家獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。名科學(xué)家獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 成果成果: :發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)理發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)理 。20

9、10年?人人類(lèi)類(lèi)端粒端粒DNA結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)252010年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)1998年7月20日，羅伯特愛(ài)德華茲與兩名試管嬰兒索菲和杰克埃梅瑞在倫敦慶祝他們的兩歲生日。 20112011？262011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉，美國(guó)、法國(guó)三位科學(xué)家因在免疫學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)獲獎(jiǎng)。其中一半的獎(jiǎng)金歸于Bruce A. Beutler和Jules A. Hoffmann，獲獎(jiǎng)理由是“先天免疫激活方面的發(fā)現(xiàn)”；另一半獎(jiǎng)金歸于Ralph M. Steinman，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)樹(shù)枝狀細(xì)胞及其在獲得性免疫中的作用”。27“人類(lèi)基因組測(cè)序和作圖”計(jì)劃 1985年，美國(guó)科學(xué)家率先提出“人類(lèi)基因組測(cè)序和作圖”計(jì)劃（簡(jiǎn)稱(chēng)H

10、GP）。國(guó)際合作始于1990年。 該計(jì)劃的核心就是測(cè)定人類(lèi)基因組的全部DNA序列，從整體上破譯人類(lèi)遺傳信息，以使人類(lèi)能在分子水平上全面地認(rèn)識(shí)自我。 HGP的精神是：全球共有，國(guó)際合作。即時(shí)公布，免費(fèi)共享。2829（1 1）病毒極易變異）病毒極易變異 （2 2）雜交出的新毒株）雜交出的新毒株1、脂質(zhì)包膜（衣殼）2、血凝素(簡(jiǎn)稱(chēng)HA) 3、神經(jīng)氨酸酶(簡(jiǎn)稱(chēng)NA)甲型甲型H1N1流感流感30圖 甲型流感病毒的復(fù)制 (Murray et al, 2005)31人類(lèi)香港型流感（人類(lèi)香港型流感（H3N2）病毒）病毒+北美豬型流感北美豬型流感（H1N1）病毒）病毒+禽流感病毒禽流感病毒=1998年在美國(guó)發(fā)生

11、的年在美國(guó)發(fā)生的3種混合型豬流感病毒；種混合型豬流感病毒；3種混合型豬流感病毒種混合型豬流感病毒+北美豬型流感（北美豬型流感（H1N1）病毒病毒=（在豬體內(nèi)雜交后得到）北美豬型流感；（在豬體內(nèi)雜交后得到）北美豬型流感；（H1N2）病毒）病毒+北美豬型流感（北美豬型流感（H1N1）病毒；）病毒；北美豬型流感（北美豬型流感（H1N2）病毒）病毒+北美豬型流感北美豬型流感（H1N1）病毒）病毒+歐亞豬型流感（歐亞豬型流感（H1N1）病毒）病毒 = (在豬體內(nèi)雜交后得到在豬體內(nèi)雜交后得到)2009年年4種流感混合種流感混合的甲型的甲型H1N1流感病毒流感病毒32第四節(jié) 我國(guó)科學(xué)家對(duì)現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展的貢

12、獻(xiàn)33我國(guó)生物化學(xué)的開(kāi)拓者我國(guó)生物化學(xué)的開(kāi)拓者吳憲教授吳憲教授蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際上最具有權(quán)威性蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際上最具有權(quán)威性的綜述性叢書(shū)的綜述性叢書(shū)Advances in Protein Advances in Protein ChemistryChemistry第第4747卷（卷（19951995年）發(fā)表了美年）發(fā)表了美國(guó)哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前輩國(guó)哈佛大學(xué)教授、蛋白質(zhì)研究的老前輩J. J. T. EddsallT. Eddsall的文章的文章“吳憲與第一個(gè)蛋白吳憲與第一個(gè)蛋白質(zhì)變性理論（質(zhì)變性理論（19311931）Hsien Wu and the Hsien Wu and t

13、he f i r s t T h e o r y o f P r o t e i n f i r s t T h e o r y o f P r o t e i n Denaturation(1931)”Denaturation(1931)”，對(duì)吳憲教授的，對(duì)吳憲教授的學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。該卷還重學(xué)術(shù)成就給予了極高的評(píng)價(jià)。該卷還重新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于蛋白新刊登了吳憲教授六十四年前關(guān)于蛋白質(zhì)變性的論文。一篇在質(zhì)變性的論文。一篇在19311931年發(fā)表的論年發(fā)表的論文居然在文居然在19951995年仍然值得在第一流的叢年仍然值得在第一流的叢書(shū)上重新全文刊登，不能不說(shuō)是國(guó)際科書(shū)上重新

14、全文刊登，不能不說(shuō)是國(guó)際科學(xué)界的一件極為罕見(jiàn)的大事。學(xué)界的一件極為罕見(jiàn)的大事。34此外，我國(guó)科學(xué)家在酶學(xué)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、生物膜結(jié)構(gòu)與功能、基因工程、蛋白質(zhì)工程、新基因的克隆與功能、疾病相關(guān)基因的定位克隆及其功能研究等均取得了重要的成果。上世紀(jì)末至21世紀(jì)初，我國(guó)又涌現(xiàn)一大批年輕的科學(xué)家活躍在生物化學(xué)、人類(lèi)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)等研究領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了我國(guó)現(xiàn)代生物化學(xué)的飛速發(fā)展。35第五節(jié) 生物化學(xué)與疾病的發(fā)生、診斷和治療 一、生物化學(xué)與疾病發(fā)生一、生物化學(xué)與疾病發(fā)生DNADNA的結(jié)構(gòu)改變可導(dǎo)致細(xì)胞變異的結(jié)構(gòu)改變可導(dǎo)致細(xì)胞變異癌變；癌變；血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常會(huì)發(fā)生鐮刀形紅細(xì)胞貧血；血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常會(huì)發(fā)生鐮

15、刀形紅細(xì)胞貧血；胰島素分泌不足可發(fā)生糖尿??；胰島素分泌不足可發(fā)生糖尿??；酪氨酸酶缺陷和苯丙氨酸羥化酶缺陷分別導(dǎo)致白酪氨酸酶缺陷和苯丙氨酸羥化酶缺陷分別導(dǎo)致白化病和苯丙酮酸尿癥；化病和苯丙酮酸尿癥；糖酵解速度過(guò)快可造成乳酸酸中毒；糖酵解速度過(guò)快可造成乳酸酸中毒；食物中缺乏葉酸或維生素食物中缺乏葉酸或維生素B12B12會(huì)發(fā)生巨幼紅細(xì)胞貧會(huì)發(fā)生巨幼紅細(xì)胞貧血。血。36二、生物化學(xué)與疾病診斷體液中各種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)化合物和酶類(lèi)等檢測(cè)，已成為疾病診斷常規(guī)指標(biāo)。 測(cè)定血漿蛋白種類(lèi)和含量，可作為肝、腎疾病診斷依據(jù)。 分析DNA結(jié)構(gòu)可了解是否有致病基因存在。隨著基因探針、PCR技術(shù)和重組蛋白試劑等應(yīng)用于臨床診

16、斷，使疾病診斷達(dá)到了前所未有的高特異性、高靈敏度和簡(jiǎn)便快捷。37三、生物化學(xué)與疾病治療通過(guò)介入技術(shù)將鏈激酶或尿激酶注入冠狀動(dòng)脈血栓形成處，可將血栓溶解，血管再通；使用基因敲除技術(shù)可將與癌發(fā)生有關(guān)的基因剔除，可防止癌發(fā)生、控制癌發(fā)展；多曬太陽(yáng)可促進(jìn)佝僂病患者維生素D合成，從而預(yù)防和治療佝僂病或軟骨??；通過(guò)限制苯丙酮酸尿癥患者的苯丙氨酸攝入量，保證患者正常生長(zhǎng)發(fā)育。38第六節(jié)第六節(jié) 生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐生物化學(xué)生物化學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)學(xué)藥物應(yīng)用藥物應(yīng)用預(yù)防、康復(fù)預(yù)防、康復(fù)保健保健39第七節(jié)第七節(jié) 生物化學(xué)的教學(xué)策略生物化學(xué)的教學(xué)策略與學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)方法醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程是學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程是學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要基礎(chǔ)生物化學(xué)為醫(yī)學(xué)后續(xù)課程提供了必要的理生物化學(xué)為醫(yī)學(xué)后續(xù)課程提供了必