王磊南京医科大学生化教研室课件.pptVIP

南京医科大学生化教研室：王磊教学课件欢迎来到南京医科大学生物化学课程。本课程由王磊教授主讲，将深入浅出地带领大家探索生命科学的微观世界，揭示生物体内分子的结构、功能与代谢变化规律。生物化学是医学教育的基础学科，对理解人体健康与疾病的本质具有重要意义。通过本课程的学习，你将掌握从分子层面理解生命过程的能力，为未来的医学实践和科研工作奠定坚实基础。

课程简介与教学目标课程核心内容定位本课程聚焦生物大分子的结构与功能，代谢途径及其调控机制，以及生物化学与医学的紧密联系。作为医学教育的关键基础课程，我们将以临床应用为导向，构建系统的生物化学知识体系。教学知识体系建设从分子结构入手，逐步深入代谢网络，最终达到对整体生命活动的理解。课程将理论与实验相结合，深化对生物化学原理的理解和应用。培养生化分析与应用能力通过系统学习，培养学生运用生物化学知识解释生理现象、分析疾病机制以及探索疾病干预策略的能力，为后续医学专业课程和临床实践奠定基础。

生物化学的发展简史早期探索（18-19世纪）1828年维勒合成尿素，打破了有机物只能由生物体合成的观念。1897年布赫纳发现无细胞酵母提取物能发酵糖，证明了生物化学反应可在体外进行。分子结构解析时期（20世纪中期）1953年沃森与克里克阐明DNA双螺旋结构，开启了分子生物学时代。1958年桑格完成胰岛素的氨基酸序列测定，为蛋白质结构研究奠定基础。现代生物化学发展（20世纪末至今）人类基因组计划的完成、蛋白质组学和代谢组学的兴起，推动生物化学进入系统生物学阶段。CRISPR基因编辑技术的发展为生物化学研究提供了强大工具。中国生物化学学科建设从20世纪50年代开始，中国生物化学研究逐步发展。王应睐、邹承鲁等科学家为中国生物化学学科奠定了坚实基础。如今，中国已成为生物化学研究的重要力量。

南京医科大学生化教研室简介教研室历史与成就南京医科大学生化教研室始建于1935年，是国内最早设立的医学院校生化教研室之一。经过数代学者的辛勤耕耘，已发展成为集教学、科研于一体的重要学术机构。迄今已培养硕博士研究生数百名，发表SCI论文千余篇，多次获得国家级和省部级科研奖励。主要师资与研究方向教研室现有教授10名，副教授15名，讲师及实验员20余名，其中包括国家杰出青年基金获得者2名，长江学者1名。主要研究方向涵盖代谢性疾病机制、肿瘤代谢重编程、细胞信号转导、蛋白质翻译后修饰等领域，在国内外学术界具有重要影响力。教学特色与创新我们注重理论与实践结合，采用案例教学、PBL教学、翻转课堂等多种教学方法，培养学生的创新思维和解决问题的能力。建立了完善的实验教学体系，拥有生物化学与分子生物学国家级实验教学示范中心，为学生提供先进的实验平台。

生物分子的基本组成水与无机元素水是生命的摇篮，占人体重量的65-70%。主要无机元素包括钠、钾、钙、镁、氯等，它们在维持酸碱平衡、渗透压和神经传导中扮演重要角色。有机元素及其生物意义碳、氢、氧、氮、硫、磷是构成生物大分子的基本元素。碳原子的特殊化学性质使其能形成多样化的生物分子，是生命的核心元素。生物分子分类生物分子主要包括蛋白质、核酸、糖类和脂类四大类。它们共同构成了细胞的结构和功能单元，是生命活动的物质基础。3微量元素功能铁、锌、铜、锰等微量元素虽含量极少，但在酶催化、氧运输、免疫功能等方面具有不可替代的作用。缺乏这些元素会导致严重的生理功能障碍。

蛋白质的结构与功能1四级结构多个蛋白质亚基的空间排列组合三级结构多肽链的空间折叠构象二级结构α-螺旋、β-折叠等局部有序排列一级结构氨基酸的线性排列顺序蛋白质是由20种基本氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。每种氨基酸具有不同的化学性质，它们的排列顺序决定了蛋白质的最终结构和功能。蛋白质在生物体内承担着结构支持、催化反应、信号传导、免疫防御等多种关键功能。蛋白质的折叠过程受多种因素影响，包括氢键、疏水作用、离子键、范德华力等。蛋白质折叠错误可能导致一系列疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病。

蛋白质的结构分析实验方法X射线晶体学通过分析X射线在蛋白质晶体中的衍射图案，可以确定原子在三维空间中的精确位置，是解析蛋白质高分辨率结构的金标准方法。该技术已解析了数万种蛋白质的结构，但需要获得高质量的蛋白质晶体。核磁共振(NMR)技术利用原子核在磁场中的共振现象，测定原子间的空间距离和相互作用，可在溶液状态下研究蛋白质的动态结构和功能。NMR特别适合于研究小分子蛋白和蛋白质的区域动力学变化。质谱分析通过测定蛋白质或肽段的质荷比，确定氨基酸序列和翻译后修饰。现代质谱技术如液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)已成为蛋白质组学研究的核心工具，可同时分析成千上万种蛋白质。冷冻电镜技术将样品快速冷冻在玻璃态冰中，保持其天然结构，然后通过电子显微镜成像。近年来