生物化学绪论1.ppt
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生物化学绪论1.ppt
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Chapter1,Introduction,绪论,绪论,我的个人信息姓名:
李森专业:
生物化学与分子生物学办公室:
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绪论,生物化学的个人信息(InformationofBiochemistry)生物化学的定义(Concept)生物化学研究的内容(Content)生物化学的研究方法(Methods)生物化学的发展史(History)生物化学的应用(Application),绪论,绪论,1.1生物化学的定义:
生物化学又称生命的化学。
是运用化学的理论和方法研究生物体内基本物质的化学组成、化学变化及其与生理功能之间关系的一门学科。
生物化学在分子水平上探讨生命现象的本质。
绪论,Whatisbiochemistry?
Biochemistryisthestudyofthemolecularbasisoflifeandunderstandingoflifephenomenainchemicalterms.Biochemistryisthecombinationofbiologyandchemistry,itistheapplicationofchemicalprinciplestounderstandingbiology.,绪论,1.2生物化学研究的主要内容,生物体Organism,细胞Cell,分子聚集体Macromolcule,分子Molecule,原子Atom,生物化学,生物分子的化学组成、结构与功能的关系(structureandfunctionofbiologicalmolecules),新陈代谢及代谢调控(metabolism,regu-lationofmetabolism),遗传信息的传递与表达(geneticinfor-mationpathways),绪论,Whatislife?
Beautifullife,Themainfeaturesofthelivingmatters,Ahighdegreeofchemicalcomplexityandmicroscopicorganization.,绪论,Definedfunctionsforeachoftheircomponentsandregulatedinteractionsamongthem.,绪论,Metabolize-extract,transform,andusenutrientsandenergyfromtheirenvironment,绪论,Mechanismsforsensingandrespondingtoalterationsintheirsurroundings.,绪论,Acapacityforpreciseself-replicationandself-assembly,绪论,Ahistoryofevolutionarychange,绪论,GardenofEden(diversityandunity),绪论,生命的组成,生物体,器官,组织organ,tissue,细胞,绪论,organsandtissues,Amammaliancell,绪论,Aplantcell,绪论,Aplantcell,绪论,Abacterialcell,绪论,Agalleryofviruses,绪论,HIV,绪论,Endoplasmicreticulum(内质网),绪论,绪论,Golgiapparatus(高尔基体),绪论,Mitochondrion(线粒体),绪论,Lysosomes(溶酶体),绪论,Nucleusandnucleolus(细胞核,核仁),绪论,Chloroplasts(叶绿体),绪论,Vacuoles(液泡),绪论,绪论,Threetypesofcytoskeletalfilaments(细胞骨架),绪论,Membraneandmembraneproteins(细胞膜),绪论,Membraneandmembraneproteins,绪论,绪论,组成细胞的分子,糖类,脂类,蛋白类,核酸类,水,无机盐等,绪论,I、生物分子的化学组成、结构与功能的关系,生物化学研究的主要内容,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,构成多糖与寡糖的结构单元分子:
单糖,绪论,构成磷脂的结构单元分子:
甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱,绪论,构成蛋白质的结构单元分子:
20种基本氨基酸,绪论,绪论,构成核酸的结构单元分子:
核苷酸,绪论,生物大分子具有非常复杂的结构,生物大分子的结构可分为两个层次。
生物大分子的一级结构:
构成生物分子的结构单元分子按不同的排列组合,形成数量庞大,结构复杂的线性分子或环状分子。
通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。
绪论,生物大分子的高级结构:
生物大分子在一级结构的基础上,通过分子内或分子之间的相互作用,可以进一步形成非常复杂的立体结构。
例如盘绕成螺旋形,折叠成片层状;有的以线状存在,有的则形成球状等。
绪论,生物分子结构与功能的关系:
生物分子之间的相互作用,大分子,功,能,生,物,小分子,小分子,大分子,绪论,绪论,II、新陈代谢及代谢调控,新陈代谢:
生物体与外界环境之间的物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量的转变过程。
绪论,Metabolism:
Thesumofthechemicalchangesthatconvertnutrientsintoenergyandthechemicallycomplexproductsofcells,EnergeticMetabolism,绪论,绪论,新陈代谢是一个完整统一的网络,存在复杂的调节机制,这些调节机制都是在基因表达产物(蛋白质或RNA)的作用下进行的。
RegulationofMetabolism,绪论,3、遗传信息的传递与表达,包括DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的合成、基因表达的调控等。
绪论,Thecentraldogma,绪论,绪论,Invivo同位素标记、荧光标记、与其他方法联用Invitro生物分子的分离、纯化生物分子的结构研究生物分子的功能研究,1.3生物化学的研究方法,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,绪论,1.4生物化学的发展史1903年德国人Neuberg(纽伯格)提出Biochemistry,从此生物化学成为一门独立的学科,在此之前,分别由有机化学家和生理学家从事相关研究。
生物化学发展的阶段:
静态生化、动态生化和机能生化。
绪论,
(一)静态生物化学阶段,大约从十八世纪中叶到二十世纪初,主要完成了各种生物体化学组成的分析研究,发现了生物体主要由糖类、脂类、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。
绪论,静态生物化学阶段大事记,十九世纪布拉孔诺(H.Braconnot)与埃米尔费雪(EmilFischer)发现氨基酸是蛋白质的构件分子。
十九世纪后半页,Pasteur与Liebig关于发酵现象是细胞行为还是酶行为的争论。
19261936年,Sumner和Northrop等人得到酶的结晶并证明酶是一种蛋白质。
1965年,中国科学家首先采用人工方法合成了具有生物学活性的蛋白质胰岛素。
绪论,
(二)动态生物化学阶段,大约从二十世纪初到二十世纪五十年代,此阶段主要是对各种化学物质的代谢途径有了一定了解。
其中主要有:
英国科学家Krebs1932年发现了尿素合成的鸟氨酸循环;1937年发现三羧酸循环;1940年德国科学家Embden和Meyerhof提出糖酵解途径。
绪论,(三)分子生物学阶段,以1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型为标志,生物化学的研究进入分子生物学阶段。
1953年,美国Watson和英国Crick提出DNA双螺旋结构。
1957年,Crick提出中心法则。
1961年,法国Jacob和Monod提出操纵子模型1985年,美国年轻科学家Kary.B.Mullis发明了PCR技术。
1990年,人类基因组计划启动。
绪论,以生物化学为基石的生物技术在生命科学领域显示无限广阔的发展前景:
1、在农业方面的应用2、在医药业中的应用3、在环保方面的应用4、在食品业中的应用5、在其它领域中的应用,1.5生物化学的应用,绪论,用氰酸钾处理突变的血红蛋白,使其N端缬氨酸的氨基被修饰,可缓解镰刀状细胞贫血病。
绪论,绪论,
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