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生物化学绪论ppt课件

生物化学绪论ppt课件目录•生物化学概述•生物大分子结构与功能•生物小分子代谢及调控机制•基因表达调控与疾病关系•细胞信号传导途径和受体介导作用•现代生物化学技术应用及发展前景PART01生物化学概述生物化学定义与特点生物化学定义研究生物体内化学过程及其分子机制的学科。

生物化学特点从分子水平揭示生命现象，涉及生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因表达调控等。

生物化学研究历史与现状研究历史从19世纪末开始，随着化学和生物学的发展，生物化学逐渐形成并发展壮大。

研究现状生物化学已成为生命科学领域的重要分支，涉及基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多个研究方向。

生物化学方法可用于检测生物标志物，辅助疾病诊断。

疾病诊断药物研发疾病预防与治疗通过研究生物大分子与小分子相互作用，指导药物设计和优化。

揭示疾病发生的生物化学机制，为疾病预防和治疗提供新思路。

030201生物化学在医学领域重要性PART02生物大分子结构与功能氨基酸蛋白质的基本组成单位氨基酸序列蛋白质的一级结构二级、三级和四级结构蛋白质的高级结构催化、运输、免疫、调节等蛋白质的功能蛋白质结构与功能核酸的基本组成单位DNA的双螺旋结构RNA的种类与功能核酸的功能核苷酸mRNA、tRNA、rRNA等碱基配对、反向平行等遗传信息的储存、传递和表达01020304单糖的结构与性质双糖的结构与性质多糖的结构与性质糖类的功能葡萄糖、果糖等蔗糖、麦芽糖等淀粉、纤维素等提供能量、细胞识别、生物合成等PART03生物小分子代谢及调控机制糖代谢及调控机制糖的生理功能糖是生物体内主要的能源物质，通过糖酵解和三羧酸循环等过程提供能量。

此外，糖还参与细胞识别、信号传导等生物过程。

糖代谢途径生物体内的糖代谢主要包括糖异生、糖酵解、糖有氧氧化等过程。

其中，糖异生是非糖物质转变为葡萄糖的过程；糖酵解是葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸的过程；糖有氧氧化是葡萄糖在有氧条件下彻底氧化为二氧化碳和水的过程。

生物化学1.绪论PPT课件

1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业的基础
氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学理论和技术。此外，研究微生物新陈代谢过程及其调节控制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂，而生物体的各种反应却能有条不紊的进行，这是受到精密的调节机制调控的，其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统的调节。
2）和 3）这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态过程，被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
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。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些药物的特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极小，药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上占有重要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、 SOD、紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)

生物化学：1 绪论

通常将研究生物大分子（核酸、蛋白质等）结构、功能及基因结构、表达与调控的内容称为分子生物学
从分子水平研究遗传学，并运用这些规律去改造自然，称基因工程
分子生物学的重要事件
• 50年代：蛋白质α-螺旋结构的发现；53年 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型 —分子生物学的里程碑；分子遗传学中心法则的提出；遗传密码的破译等
探讨生物体的物质组成以及分子结构、性质和功能 (第2章~第5章)
• 物质代谢及其调节：
物质代谢的规律、能量转化及其调节控制 (第6章~第11章)
• 基因信息传递及其调控:(分子生物学)
DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译等
• 70年代：建立了DNA重组技术—基因工程；基因诊断和基因治疗的发展
• 80年代：发现了核酶（ribozyme）；PCR技术的发明等
• 90年代：开始了人类基因组计划，约2.6× 109碱基、10万个基因
近年来与生物化学有关的诺贝尔奖
2004年：泛素调节的蛋白质降解-----一种蛋白质“死亡”的重要机理。 (诺贝尔化学奖)
生物化学的发展简史
• 起始阶段：18世纪~20世纪初研究了脂类、糖类及氨基酸；发现了核酸；酵母发酵中的 “可溶性催化剂”----酶的概念等
• 快速发展阶段：20世纪初~下叶必需氨基酸、维生素的发现；酶的蛋白质本质揭示；多种激素的发现；主要物质代谢途径的确定等
• 分子生物学的崛起阶段： 20世纪下叶~今
2006年：真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质，为人类的多种疾病如癌症、心脏病等的治疗提供了依据。(诺贝尔化学奖)
2006年：核糖核酸（RNA）的干扰机制，有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。 (诺贝尔医学奖)

生物化学01绪论 ppt课件_

5 如何学习生物化学？
✓掌握基本概念，抓住重点； ✓重点掌握化学本质、结构特点与功能； ✓分析、比较、归纳； ✓学以致用，理论联系实际，重视实验课程； ✓课堂学习和课外阅读相结合； ✓结合每章习题，及时复习巩固所学知识。
6 教材及参考书
• 蛋白质和核酸是生命的最基本物质。
• 构成蛋白质的氨基酸有20多种（还有一些氨基核酸有两个基本特征和功能：一是核酸的自我复制，二是核酸能指导、参与合成生物所特有的蛋白质。
3.1 新陈代谢
• 新陈代谢：生物体从环境摄取营养物转变为自身物质，同时将自身原有组成转变为废物排出到环境中的不断更新的过程。
4 学习食品生物化学的目的
• 充分理解食品的物质组成、各类营养物质的结构、理化性质、对人体的营养作用以及其在人体内的代谢过程和规律。
• 从分子水平理解人类的物质需要及食品各成分对人类的影响及重要意义。
• 为从事食品科学与工程的研究和生产奠定科学思维及实验技能。
• 食品资源的高效利用、食品加工技术水平的不断提升、食品生物技术的应用拓展都需要生物化学的原理与技术。
……
• 1953年，J. D. Watson和F. H. Crick提出了DNA双螺旋三维结构模型，为阐明遗传信息贮存、传递、表达，揭开生命的奥秘奠定了基础。
• 1958年，Crick提出中心法则。
• 1965年，中国成功地人工合成了牛胰岛素。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。
…… • 1985年，Mullis等发明了聚合酶链式反应
• 新陈代谢包括同化和异化两个基本过程。
• 同化作用：生物体不断地从外界摄取氧、水、蛋白质、糖、脂类、无机盐和其他营养物质，通过一系列化学反应，将这些转化为自身物质。

生物化学绪论(共46张PPT)

二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食健康与疾病环境与生态能源与资源
What is life science?
热爱生命而喜欢生命科学是一份天然, 生命科学的三“神”：神秘、神妙、神圣
学习生命科学是一种荣幸和享受
What is life science?
生命的基本特征：
1、细胞是生物的基本单
位
生物体内的生化反应由基因控制
1962年 J.D.沃森（美）、F.H.C.克里克、 M.H.F.威尔金斯（英）
发现核酸的分子结构及其对住处传递的重要性
1968年 R.W.霍利、H.G.霍拉纳、M.W.尼伦伯格（美）
研究遗传信息的破译及其在蛋白质合
成中的作用
诺贝尔生理或医学奖
1972年 G.M.埃德尔曼（美）、R.R.波特（英）
发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法和发明了对生物大分子的质谱
分析法
诺贝尔奖
诺贝尔化学奖
2003年彼得·阿格雷（美）、罗德里克·
麦金农（美）在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。
2004年
阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什科（以）和伊尔温-罗斯（美）
泛素调节的蛋白质降解
诺贝尔生理或医学奖
counterparts for a mean percent
Fujiyama et al, 2002, Science, 295: 131-134
What is life science?
生命的基本特征：
4、生物具有个体发育和进化的历史
正常的生物都具有从生到死的完整生命过程，即生活史。
生物个体不断繁衍后代，无数个体失活史串联起来就构成了生物的进化史，遗传和变异结合的后果。

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❖ 1940年德国科学家Embden、Meyerhof和Parnas
糖酵解代谢途径；
❖ 脂肪酸的β-氧化等等
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3.从1953年～至今---分子生物学阶段
❖ 物质代谢研究进一步发展，焦点是蛋白质与核酸。
❖ 标志： 1953 年， Watson 和 Crick 提出 DNA 的双螺旋结构模型。
1960 S. B. Weiss、A. Stevens和J. A. Hurwitz三个研究组分别发现RNA聚合酶。
1961 Francis Jacob和Jacques Monod提出操纵子理论。 Synney Brenner和Crick证明遗传密码由3个连续碱基组成。 Marshall Nirencerg等- 揭示UUU、CCC密码。 21
1939 Cyrus H. Fiske、Yellapragada Subbarow和Karl Lohman分别发现ATP。
1941 Fritz Lipmann提出ATP循环学说。
George Beadle和Edward Tatum提出 “一个基因一个酶”的假说。
1944 Oswald T. Avery、Colin M. Macleod、 Maclyn McCarty完成细菌转化实验。
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3. 遗传信息的贮存、传递与表达
涉及复制、转录、翻译及基因表达调控等的各个过程，与遗传、变异、生长、分化等关系密切。
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三、生物化学发展简史
1. 19世纪末以前---生物化学的初级阶段
❖ 主要研究生物体的化学组成,如糖类、脂类、蛋白质和核酸等，它们的组成、结构、性质、功能等
❖ 重要贡献有：系统研究了糖、脂和氨基酸的性质，并发现了重要的遗传物质—— 核酸。

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个性化医疗
根据患者的基因和蛋白质信息，制定个性化的治疗方案，提高治疗效果。
未来发展趋势和前景展望
跨学科融合
生物化学将与计算机科学、数学、物理学等学科更加紧密地结合，推动生
物医学领域的发展。
生物制药
利用生物化学技术生产重组蛋白药物、抗体药物等，将成为未来药品研发
的重要方向。
精准医疗
随着基因测序技术的不断发展，未来有望实现基于个体基因信息的精准医疗。
生物经济
生物化学技术的发展将推动生物经济的崛起，包括生物制造、生物农业、生物能源等领域的发展。
THANKS
感谢观看
研究对象
生物大分子（蛋白质、核酸、多糖等）及其相互作用；生物小分子（氨基酸、脂肪酸、维生素等）及其代谢；生物体内能量转化与利用；生物膜与细胞信号传导等。
生物化学发展历史及现状
发展历史
从19世纪末到20世纪初，生物化学逐渐从生理学和有机化学中独立出来；20世纪中期以后，生物化学在分子水平上取得了重大突破，如DNA双螺旋结构的发现、基因工程技术的建立等。
遗传信息的储存和传递、
催化等
糖类结构与功能
糖类的基本组成单位
单糖
糖类的分类
单糖、双糖、多糖等
糖类的结构特点
链状、环状、支链等
糖类的功能
能量储存和供应、细胞识别、生物合成等
03
生物小分子代谢及调控机制
糖代谢及调控机制
糖酵解
将葡萄糖分解为丙酮酸，产生ATP的过程。
糖异生
非糖物质转变为葡萄糖的过程，主要在肝脏和肾脏中进行。
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目录
• 生物化学概述 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢及调控机制 • 基因表达调控与疾病关系 • 细胞信号传导途径和受体介导作用 • 现代生物化学技象

生物化学绪论ppt课件(完整版)

作是最早的一部生物化学著作。 1864 Ernst Hoppe-Seyler分离血红蛋白并制成结晶。 1865 Johann Gregor Mendel提出“遗传因子”概念。 1868 Friedrick Miescher发现“核素”（核酸早期命名）。 1877 Ernst Hoppe-Seyler创立《生理化学杂志》。
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要被活化。
➢ “燃烧”学说（Justus Von Liebig，19世纪20年代） —动物通过呼吸获取空气中的O2，氧化分解摄取的食物，产生水和CO2，并且释放热量，保持体温，维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分，并提出物质，生物化学是一门边缘学科，也是生命科学领域重要的领头学科。
一、概念：
是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，它在分子水平上探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节、及其遗传信息传递的分子基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段：生物体内的物质，如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等，它们的组成、结构、性质、功能等
第一章绪论
Introduction to Biochemistry
生物：有生命现象的物体 —— 新陈代谢，遗传与繁殖

生物化学：第一章绪论

② 蛋白质研究
Sanger F.开展蛋白质序列测序，测定胰岛素结构序列，获 1958年诺贝尔化学奖
• 美国化学家鲍林（Pauling）指出镰刀型细胞贫血是一种分子病
• 确认氢键在蛋白质的结构以及大分子间的相互作用中的重要性；
• 鲍林认为某些蛋白质具有类似于螺旋的结构。
• 1954年获诺贝尔奖
• 霍普金斯(Hopkins F.G.)——创立了普通生物化学学派。
• 1929年他和荷兰的艾克曼(Eijkman C.)因发现维生素而获得诺贝尔生理和医学奖。后来又发现了色氨酸和谷胱甘肽。
霍普金斯
艾克曼
• 英籍德裔克雷布斯（ Krebs H.A.) 发现三羧酸循环，与李普曼（ Lipmann F. A.)共获1953年诺贝尔生理或医学奖
b.电泳法：在糖、蛋白质、核酸等物质的分析分离方面取得广泛应用
c.离心法：在蛋白质、核酸的分离、分子量测定中有不可替代作用
d.另外还有荧光分析法，同位素示踪和电镜等近年来新兴的生化仪器层出不穷，如:基因扩增仪，基因合成仪，基因序列分析仪、超过滤系统、高效层析系统、多肽序列分析、2-D电泳、生物芯片、生物传感器、质谱等
⑵ 主要成就
① 生物化学研究方法的改进 a.分配色谱方法的建立：马丁（ Martin A.J. ）与辛格 (Synge L.M.)发明了可用于核苷酸、氨基酸、糖、生物碱等多种混合物分离的色谱方法,获1952年化学奖这种方法已在化学、医学和生物学中得到了广泛的应用并取得了重要进展
生物化学任务
构成生物体的基本物质结构Βιβλιοθήκη 性质在生命活动中不断变化规律
生物体是有哪些物质组成的？糖脂蛋白质核酸维生素等它们的结构和性质如何？

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3、动态的或生理生物化学发展时期（1903～1950，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。此阶段对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢。 1905年哈登和杨发现酶和辅酶； 1926年美国Sumner从刀豆中得到脲酶的结晶，证明酶的化学本质是蛋白质，1946年获诺贝尔奖。 1955年 Sanger完成牛胰岛素氨基酸组成分析； 1932年，英国科学家Krebs 发现尿素合成的鸟氨酸循环； 1937年，Krebs提出三羧酸循环的基本代谢途径，1953年获诺贝尔生理学奖； 1940年，德国科学家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代谢途径等。
1990. 10. 1 人类基因组计划 Human Genomic Project 2000完成
Dulbecco
作物基因组计划家畜基因组计划微生物基因组计划
1985年， “人类基因组测序和作图”计划（简称HGP）提出。
20世纪末和21世纪初：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。 1997年2月23日克隆羊诞生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、酶制剂、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。
生物化学
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Biochemistry
绪论 Introduction
饲养主人５月７日给兽医打电话说：“一头牛前左腿不能着地，没有外伤，有点儿奇怪。” 牛海绵状脑病
01
几百万种生物的共同的语言
03
遗传密码相同、酶一样
02
构成生物体的氨基酸相同：20种
04
生成乳酸的过程一样