生化分析精品教学（华南理工大学）生化分析01.pptVIP

生化分析Biochemical Analysis 刘建宇 化学化工学院分析教研组（2016.3~2016.6） Biochemical Analysis 生化分析源于生命科学的蓬勃发展，是分析化学第三次变革（20世纪70年代）的产物，属于分析化学的分支。 相对于分析化学（测量和表征物质的组成和结构的学科），生化分析主要侧重于：Bio-related, in situ(原位) , in vivo(活体), real time(实时), non-destructive(无损), single molecular and single cell level analysis as well as techniques of characteristics of biomoleculars. 本课程涉及内容 生命活性物质（蛋白质、核酸、氨基酸等）的分析 利用生物化学技术（酶法、免疫、核酸杂交等）进行的分析 生物大分子的分离纯化技术（沉淀、膜、离心、层析、电泳等） Analytical techniques the key to life Science 研究生命现象、了解生命本质和生命过程是现代自然科学发展过程中的基本问题之一。 随着科技的不断发展，科学家们已开始着手从分子水平来研究生命过程，如：生命的本质是什么？从无生命如何产生生命，从细胞到整体生物，由生到死的生命过程中事件是如何发生？生命的起源和进化，进化的动因是什么？生物如何对环境中的有毒有害物质作出应答？生物如何复制自身，如何传递信息等等。 目前已对上述重要问题有了一定的认识（其中分析技术起到了关键性的作用），但远未解决，因此这将是今后重要的研究领域，分析化学将大有作为。 21世纪生命科学领域的热点 生命的基础物质研究：研究、发现新的生命活性物质；阐明大分子的高级组装结构 遗传物质的作用：垃圾DNA（不编码蛋白质的DNA，占全部基因组的90%以上）的作用；为什么人体蛋白质中的氨基酸都是L构型，这与遗传物质间有什么关系？等等?? 酶结构和酶催化功能的关系研究 脑科学：神经细胞的信息传递功能及大脑的学习、记忆和思维功能等的研究 从分子到细胞：无生命的分子是如何跨越一个鸿沟变成生物系统的（如细胞）？即分子以上细胞以下这个层次的研究 基因（蛋白质、金属、代谢物）组学的研究 先修课程及参考书 先修课程 仪器分析、生物化学、物理化学（动力学部分） 参考书 生化分析，李元宗，高教出版社，2003 Analytical Biochemistry(3rd Edition), D J Holme, 世界图书出版社, 1999 Bioanalytical Chemistry, Susan R. Mikkelsen, John Wiley, 2004 生命分析化学，汪尔康，科学出版社，2006 授课内容及学时分布 考试方式及成绩评定 期末考试 时间：第14周 方式：开卷 题型：选择、填空、计算、简答 成绩评定 平时成绩：10% 实验成绩：30% 考试成绩：60% 第1章 生物大分子的分离纯化技术（1） 蛋白质、酶、核酸与多糖等生物大分子是生命现象的基本体现者，其结构与功能的研究，对于了解生命活动规律，阐明生命现象本质，指导工业生产和医药实践，以致整个自然科学都有着重大的理论和实践意义。 生物大分子结构与功能的研究，是以能够达到足够纯度的生物大分子的制备工作为前题，否则就无从谈起。 随着生命科学飞速发展对各种专一的工具酶、基因载体质粒、基因片段等生物制品的需求，使得从各种来源的生物材料中分离、制备各种规格纯度的大分子并采用高特性方法进行快速灵敏的测定成为一个非常迫切的要求。 第1章 生物大分子的分离纯化技术（2） 生物大分子分离纯化的特点与要求 特点：?生物材料组成极其复杂，常包含几百乃至几千种化合物；?许多生物大分子的含量极微，分离纯化的步骤繁多；?许多生物大分子离开生物体内的环境时极易失活，如何防止分离过程中失活是生物大分子提取制备最困难之处；?生物大分子的分离纯化几乎都是在溶液中进行，温度、pH值、离子强度等参数的综合影响难以准确估计和判断。 要求：除要求分离方法简便，选择性好，效率高外，还必须能够尽可能保持生化物质的生物活性（分子结构与构型）；通常要求低温、洁净、温和（溶剂、pH等）的条件。 第1章 生物大分子的分离纯化技术（3） 生物大分子分离纯化的的一般步骤： 确定目标生物大分子的用途，科研、开发还是要发现新的物质； 建立相应且可靠的分析测定方法（关键）； 通过文献调研和预备性实验，掌握目标生物大分子的物理化学性质； 生物材料的破碎和预处理； 分离纯化方案的选择和探索（最困难的过程）； 生物大分子制备物均一性（即纯度）的鉴定。要求达到一维电泳一条带、二维电泳一个点或HPLC和