基础生化课件第1章绪论.ppt

第一章 绪论 生物体所具有的独特性质 生物化学揭示？ 生物化学是怎样发展的？ 第一次突破：证实酶作为生物催化剂的作用 第二次突破：证实DNA是遗传信息载体 第一个里程碑：1953年证实DNA双螺旋结构 第二个里程碑：人类基因组计划(HGP)的科学目标和精神 人类基因组的四大图谱 部分已测序的生物 生物化学研究些什么？ 生物化学与其他学科有什么关系？ 如何学习生物化学？ 课程内容学时安排 教材 * 四川农业大学生物化学课程组 主要内容:介绍生物化学的概念、研究内容、学科发展历史和前景及生物化学与其它科学的关系。对本课程的内容、进度和要求作具体安排。 1、具有高度的化学复杂性和精细的微观组织； 2、有着从环境中吸收、转化和使用能量的系统； 3、具有精确的自我复制和自组装能力； 4、能感受到环境改变并有做出反应的能力； 5、内部的化学成分及它们之间有规律的相互作用具有独特的功能； 6、衍生自相同的进化祖先，使用相同的遗传密码，拥有共同的基本结构单位和相同类型的生物大分子。 生物化学就是要研究由成千上万不同的无生命的生物分子怎样产生有显著特征的活的有机体的。当这些分子独立存在时，他们服从所有用于描述无生命物质行为的物理和化学定律，而且所有发生在有机体中的过程也服从这些定律。生物化学要揭示为什么这些构成活机体的无生命分子的组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多活生生的生命？ 生物化学的任务是在分子水平描述所有生物体共同的结构、工作机制和化学过程，了解支配所有不同生命形式的基本原理，即所谓生命的分子逻辑（the molecular logic of life），它的最终目标是揭示生命现象本质。 两个历史的突破： ? 证实了酶作为生物催化剂的作用 ? 证实了核酸作为遗传信息载体的作用 两座历史的丰碑： ? 1953年Watson和Crick推导出DNA的双螺旋结构 ? 世纪之交人类及一些模式生物基因组的框架图、序列图绘制成功 人们逐渐认识到酶是一切生命活动的基础，是机体内一切化学变化的激发促进者，并结合体内体外实验，弄清了体内一些主要物质的化学变化途径。 1833年，Payen和Persoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖； 1878年，Kuhne将细胞中有催化活性的物质定义为酶(enzyme); 1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学反应的道路； 1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为蛋白质。 S型细胞（有毒） R型细胞（无毒） 破碎细胞 DNAase降解后的DNA R型细胞接受S型DNA 只有 R型 大多数仍为R型 少数 R型细胞被转化产生S型荚膜 S(光滑型) S R R R(粗糙型) + DNA 1944年：Averry肺炎球菌转化实验 James Watson Francis Crick 蛋白质 逆转录 翻译 转录 复制 复制 DNA RNA 中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。 ？ 1958年:Crick 揭示遗传信息传递的中心法则 前基因组计划：获得四张图谱（遗传图、物理图、转录图、序列图），这四张图组成为人类不同层次的、分子水平的“第二张解剖图”，成为人类认识自我的新的知识源泉。并催生了一门新的学科—生物信息学。 后基因组计划：对基因组DNA的信息进行解读，即基因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关的数据资料和技术手段的储存和使用，开展功能基因组学、蛋白质组学的研究。 人类基因组计划的科学精神： 全球共有，国际合作，即时公布，免费共享 遗传图谱 物理图谱 转录图谱 序列图谱 完整的基因组 家系研究 筛选大片段克隆 确定基因先后 染色体定位 Arabidopsis thaliana (mustard plant) 2,500 Drosophia Melanogaster (fruit fly) 13,061 Saccharomyces Cervisiae (baker’s yeast) 6,034 Caenorhaboditis Elegans (roundworn) 19,099 理论研究： ? 研究生命的化学组成 ? 研究生命的新陈代谢 ? 研究生命体的自我复制 应用研究： ?运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、环境保护等服务，开拓富有经济价值的生物