基礎(chǔ)生化-陳惠-1-緒論

生物化學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生物化學(xué)教研組第一章緒論

主要內(nèi)容:介紹生物化學(xué)(biochemistry)的概念、研究?jī)?nèi)容、學(xué)科發(fā)展歷史和前景及生物化學(xué)與其它科學(xué)的關(guān)系。對(duì)本課程的內(nèi)容、進(jìn)度和要求作具體安排。生物體所具有的獨(dú)特性質(zhì)

1、具有高度的化學(xué)復(fù)雜性和精細(xì)的微觀組織；

2、有著從環(huán)境中吸收、轉(zhuǎn)化和使用能量的系統(tǒng)；

3、具有精確的自我復(fù)制和自我組裝能力；

4、能感受到環(huán)境改變并有做出反應(yīng)的能力；

5、內(nèi)部的化學(xué)成分及它們之間有規(guī)律的相互作用各具有獨(dú)特的功能；

6、衍生自相同的進(jìn)化祖先，使用相同的遺傳密碼，擁有共同的基本結(jié)構(gòu)單位和相同類型的生物大分子。

7、所有構(gòu)成生物體的分子無論是獨(dú)立存在時(shí)，或是存在于生物體內(nèi)發(fā)生各種變化時(shí),都服從于描述無生命物質(zhì)行為的物理和化學(xué)定律。

生物化學(xué)就是要研究由成千上萬不同的無生命的生物分子怎樣產(chǎn)生有顯著特征的活的有機(jī)體，揭示為什么這些構(gòu)成活機(jī)體的無生命分子的組合和相互作用，就能維持和繁衍這么多活生生的生命。生物化學(xué)的任務(wù)是什么？

生物化學(xué)的任務(wù)是在分子水平描述所有生物體共同的結(jié)構(gòu)、工作機(jī)制和化學(xué)過程，了解支配所有不同生命形式的基本原理，即所謂生命的分子邏輯（themolecularlogicoflife），它的最終目標(biāo)是揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)。生物化學(xué)的最終目標(biāo)是揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)生物化學(xué)是怎樣發(fā)展的？?jī)蓚€(gè)歷史的突破：證實(shí)了酶作為生物催化劑的作用證實(shí)核酸作為遺傳信息載體的作用兩座歷史的豐碑：

1953年Watson和Crick推導(dǎo)出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)世紀(jì)之交人類及一些模式生物基因組的框架圖、序列圖繪制成功第一次突破：證實(shí)酶作為生物催化劑的作用

人們逐漸認(rèn)識(shí)到酶是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，是機(jī)體內(nèi)一切化學(xué)變化的激發(fā)促進(jìn)者，并結(jié)合體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)，揭示了體內(nèi)一些主要物質(zhì)的化學(xué)變化途徑。1833年，Payen和Persoz用麥芽提取物使淀粉轉(zhuǎn)化成糖；1878年，Kuhne將細(xì)胞中有催化活性的物質(zhì)定義為酶(enzyme);1897年，Buchner用酵母無細(xì)胞提取液使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和CO2，證實(shí)了酶的催化作用，開啟了在體外分析生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的道路；1926年，Sumner首次從刀豆中得到脲酶結(jié)晶，并證明其本質(zhì)為蛋白質(zhì)。第二次突破：證實(shí)DNA是遺傳信息載體IIIS型細(xì)胞（有毒）IIR型細(xì)胞（無毒）破碎細(xì)胞DNAase降解后的DNAIIR型細(xì)胞接受IIIS型DNA只有IIR型大多數(shù)仍為IIR型少數(shù)IIR型細(xì)胞被轉(zhuǎn)化產(chǎn)生IIIS型莢膜S(光滑型)SRRR(粗糙型)+DNA1944年：Averry肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1952年

Hershey-Chase用病毒T2

感染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)細(xì)菌細(xì)胞蛋白衣殼DNA放射性蛋白衣殼32P實(shí)驗(yàn)35S實(shí)驗(yàn)非放射性細(xì)胞放射性細(xì)胞非放射性蛋白衣殼放射性DNA注射DNA剪切攪拌使衣殼離開細(xì)菌細(xì)胞離心作用使細(xì)胞與衣殼分離非放射性DNA

這些重要的早期試驗(yàn)和其他許多重要的證據(jù)準(zhǔn)確無誤地證實(shí)了DNA是遺傳信息的載體以后，研究者就可以從分子水平上研究遺傳信息的傳遞。隨著生物技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的不斷更新，人們可以從生物的整體水平逐步進(jìn)入到細(xì)胞、細(xì)胞器乃至分子水平。

20世紀(jì)中期，許多重要的代謝途徑被闡明，生物化學(xué)成為一門獨(dú)立的學(xué)科，并成為生物科學(xué)的中心和前沿領(lǐng)域。第一個(gè)里程碑：1953年

證實(shí)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)JamesWatsonFrancisCrickDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA的X射線衍射圖譜DNA的半保留復(fù)制（Meselson&Stahl,1958）1958年:Crick

揭示遺傳信息傳遞的中心法則

蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制DNARNA

中心法則總結(jié)了生物體內(nèi)遺傳信息的流動(dòng)規(guī)律，揭示遺傳的分子基礎(chǔ)，不僅使人們對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳、變異等生命現(xiàn)象有了更深刻的認(rèn)識(shí)，而且以這方面的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展了基因工程，給人類的生產(chǎn)和生活帶來了深刻的革命。第二個(gè)里程碑：人類基因組計(jì)劃(HGP)

前基因組計(jì)劃：獲得四張圖譜（遺傳圖、物理圖、轉(zhuǎn)錄圖、序列圖），這四張圖譜成為人類不同層次的、分子水平的“第二張解剖圖”，成為人類認(rèn)識(shí)自我的新的知識(shí)源泉。并催生了一門