動物生物化學第1章課件

第1章緒論本章主要內容：生物化學的概述生物化學研究的內容生物化學的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀與動物生產(chǎn)和動物健康的關系

1.生物化學概述1.1生物化學的定義：生物化學（biochemistry）：是從分子水平上闡明生命有機體化學本質的一門學科。1.2生物化學的分類：①根據(jù)研究對象分為：動物生物化學、植物生物化學、微生物生物化學等。②根據(jù)研究目的分為：醫(yī)學生化、農業(yè)生化、工業(yè)生化、環(huán)境生化和營養(yǎng)生化等。

N2CO2H2O

單體生物大分子細胞器細胞細胞2.2細胞中的物質代謝與能量代謝，或稱中間代謝（intermediarymetabolism），也就是細胞中進行的化學過程

合成代謝（anabolism）：將小分子的前體（precursor）經(jīng)過特定的代謝途徑構建成較大的分子，并且消耗能量。分解代謝（catabolism）：將較大的分子經(jīng)過特定的代謝途徑，分解成小的分子并且釋放出能量。物質代謝與能量代謝相伴隨。在這個過程中，ATP（三磷酸腺苷）是能量轉換和傳遞的中間體。2.3組織和器官機能的生物化學

生命有機體是一個統(tǒng)一協(xié)調的整體。任何組織器官的形態(tài)結構、代謝方式都是以其化學組成和分子結構為基礎的。在分子水平、細胞和組織水平以及整體水平上全面、系統(tǒng)地認識動物組織器官的生理機能，認識它們之間的聯(lián)系、認識它們與環(huán)境互作的機制，也是動物生物化學的研究目的之一。3.生物化學的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀3.1歷史回顧

我國古代對于生物化學的發(fā)展有重要的貢獻?？茖W發(fā)展的道路不是平坦的，人們對事物的認識在正確與錯誤，真理與謬誤的斗爭中前進，生物化學的發(fā)展也不例外。FriedrichWohler，Eduard和HansBuchner弟兄以及J.Sumner等與“生機論（vitalism）”的謬論進行了長期的爭論，“生機論”最后以失敗告終。

1953年Watson和Crick描繪出了DNA的雙螺旋結構模型，這在生命科學發(fā)展歷史上是一個具有里程碑意義的重大事件。生命科學從此進入了分子生物學新時代。悼念克里克3.2生物化學的前景和現(xiàn)狀

目前，有關生物化學的研究主要集中在以下幾個方面：生物大分子的結構、功能與相互作用基因組學和蛋白質組學基因表達的調節(jié)細胞信號的傳導生物工程學

分子生物學的迅速發(fā)展從根本上改變了生命科學的面貌，也極大地豐富和擴展了生物化學的內涵。一方面，經(jīng)典的生物化學原理不斷得到驗證，另一方面，人們對生命有機體中化學過程的認識不斷更新和深化，現(xiàn)代生物化學的發(fā)展已經(jīng)從各個方面融入了生命科學發(fā)展的主流當中。蛋白質和核酸大分子之間的相互作用基因組學和蛋白質組學

“人類基因組計劃”（humangenomeproject，HGP）歷經(jīng)10個年頭，在進入本世紀后不久宣布完成，人類基因組的解讀為疾病的診斷、防治和新藥的研究開發(fā)提供了有力的武器?？茖W家已繪制出40余種生物的基因組圖譜，基因組的研究將進入功能基因組（functionalgenomics）階段，即確定基因結構與功能的應用階段。

蛋白質組學（proteomics）作為后基因組時代生命科學新的研究領域正在崛起。它將一系列精細的技術，主要有2D-凝膠電泳、計算機圖象分析、質譜、氨基酸測序和生物信息學結合起來，高通量地、綜合地定量和鑒定蛋白質。建立蛋白組的生物信息數(shù)據(jù)庫，將為重大病癥的發(fā)生提供新的預警和診斷標志，并為新藥的開發(fā)提供新的思路。大腸桿菌中的蛋白質組基因表達的調節(jié)

1960年，F(xiàn).Jacob和J.Monod發(fā)現(xiàn)細菌利用乳糖時，相關酶的基因表達時序受到嚴格的控制，于是提出了原核生物基因調節(jié)操縱子（operon）模型，開辟了對基因表達調節(jié)研究的新領域。真核基因表達的調控產(chǎn)要涉及核小體的重構、組蛋白的乙酰化、DNA的甲基化等化學修飾和DNA超螺旋的拓撲異構化；基因的的調節(jié)也在轉錄后的加工、翻譯和新生多肽鏈的化學修飾等各個層次上進行。這一領域的研究將最終揭開生命的進化、胚胎的分化、個體的生長、發(fā)育、繁殖、衰老、疾病和死亡之謎。

細胞信號的傳導第二信使學說cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+等G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)G蛋白、PKA、PKG、PKC和TPK信號轉導系統(tǒng)等小分子氣體物質NO、CO遺傳工程的工廠4.與動物生產(chǎn)和健康的關系

生物化學是生物科學，如農學、醫(yī)學、畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)等的基礎學科之一?，F(xiàn)代生物化學的理論和實驗方法已經(jīng)作為通用的“語言”與有力的“工具”被廣泛用于生命科學的表述和研究之中。它與動物生理學、動物營養(yǎng)學、動物遺傳學、動物繁殖學、藥理學、動物