生物化学 Biochemistry 临床生物化学教研室 陈正炎教授. 绪 论 （ Introduction ） 生物化学（ biochemistry ) 是研究生物体 内化学分子及其化学反应，从分子水平探讨 生命现象本质的一门科学。 一、什么是生物化学 ? 生物化学 --- 生命的化学.

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1 生物化学 Biochemistry 临床生物化学教研室 陈正炎教授

2 绪 论 （ Introduction ） 生物化学（ biochemistry ) 是研究生物体 内化学分子及其化学反应，从分子水平探讨 生命现象本质的一门科学。 一、什么是生物化学 ? 生物化学 --- 生命的化学

3 生物化学是介于化学、生物学、物理 学之间，与多学科有广泛的联系和交 叉。如：生物物理学、生理学、细胞 生物学、遗传学、免疫学等 生物化学 --- 边缘性学科

4 生物化学 发展、延续 分子生物学 生物化学 生物信息学 分子生物学 分子免疫学 分子药理学 分子病理学 分子诊断学 分子微生物学 生命科学的共同语言 促进了现代医学的发展

5 第一节 生物化学的简史 叙述生物化学阶段（初期阶段） 18 世纪 --- 启萌阶段 20 世纪 --- 蓬勃发展 近 50 年 --- 突破发展 生物化学是一门古老而 年轻的学科。 生物化学 经历 动态生物化学阶段（蓬勃发展阶段） 分子生物学阶段（突破性发展阶段）

6 一、 18 世纪 --- 20 世纪初（初期阶段 ） 研究生物体的化学组成 对糖、脂、蛋白质性质的系统研究 发现了核酸 氨基酸的连接方式，化学合成多肽 酶学的形成 --- 酵母发酵中的 “ 可溶性 催化剂 ”

7 二、 20 世纪初 ---20 世纪 50 年代（蓬勃 发展阶段） 必需氨基酸、必需脂肪酸、维生素的发现 --- 营 养学 用化学分析、同位素示踪技术 --- 研究三大物质 的代谢途径（三羧酸循环、 β- 氧化、尿素合成 等） 分离合成多种激素、酶晶体

8 三、 20 世纪 50 年代后期 --- 至今（突破性发展阶 段） 分子生物学的崛起 1. 蛋白质的二级结构 ---α- 螺旋结构的发现 2. 胰岛素的氨基酸序列分析 3.1953 年发现 DNA 双螺旋结构 --- 生物化学 --- 分子 生物学时期的重要标志 4. 遗传信息传递的中心法则的提出 5. 破译 RNA 分子中的遗传密码 --- 密码子

9 6. 重组 DNA 技术的建立 --- 基因工程产品 基因诊断、基因治疗 --- 促进了医学的发展 7. 核酶的发现 --- 对酶概念的发展 8.PCR 技术的发明 --- 分子生物学发展史上的重大事件 9.1990 年开始的人类基因组计划 --- 人类生命科学中的伟 大创举 --- 重大里程碑 2001 年 2 月 制定出人类基因组草图 可翻译基因约 3-4 万

10 10. 提出蛋白质组学计划： 研究：蛋白质定位、结构与功能，相互作用， 特定时空的蛋白质表达谱。 基因组学计划：中国： 1%---1.5% 蛋白质组学计划：以中国为主，主要研究肝脏 蛋白质，中国担任 95% 工作量。 11. 由基因组学计划的开展 形成了 “ 生物信息学 ” 一门前景广阔的新兴学科。

11 1. 公元前 21 世纪 : 造酒 ( 曲 --- 酶 --- 发酵 ) 2. 生物化学家吴宪 : 血糖测定法、血滤液制备、蛋 白质变性学说、抗原抗体反应机理研究 3.1965 年结晶牛胰岛素人工合成，是世界上公认的 第一个具有全部生物活性的蛋白质人工合成。 4.1981 年又首先人工合成了具有生物活性的酵母 tRNA Ala 。 5. 酶学、蛋白质结构、生物膜结构与功能等研究 6. 基因工程、蛋白质工程、新基因的克隆及功能、 疾病相关基因的定位克隆及功能等研究。 四、我国在生化方面取得的重要成就：

12 一、生物分子的结构与功能： 生物分子： 有机小分子、无机物、生物大分子 生物大分子： 分子量大于 10 4 。包括蛋白质、核酸、 多糖、蛋白聚糖、复合脂等 生物大分子又称为生物信息分子 -- 具有信息功能 第二节 生物化学的研究范畴 研究：分子结构、分子识别、分子的相互作用

13 二、物质代谢及调节： 物质代谢： 消化、吸收 → 中间代谢 → 排泄。 中间代谢 -- 细胞内，包括合成代谢，分解代 谢，物质互变，代谢调控，能量代谢。 人一生中物质交换有： 水： 6 万 kg 糖： 1 万 kg 蛋白质： 600kg 脂类： 1000kg

14 物质代谢中： 酶促反应 --- 酶对物质代谢的调节。 细胞信号转导： 细胞内有多条信号转导途径 --- 通过一定方式相互交织 --- 构成复杂的信号转导网络 - -- 调控细胞的代谢、生长、增殖、分化等生命过程。

15 三、基因信息传递及其调控： 1. 遗传、变异、生长、分化 2. 发病机制：遗传病、恶性肿瘤、心血管疾病。 3. 基因表达调控：信号转导、转录因子、 RNA 剪辑 等研究。 4.DNA 重组、转基因、基因剔除、新基因克隆、人 类基因组、功能基因组等研究。

16 第三节 生物化学与医学 一、生物化学是一门基础医学的必修课 1. 阐述人体化学组成的生物化学过程及疾病过程中 的生物化学的改变。 2. 生物化学理论与技术已渗透临床医学各个领域。 3. 成为交叉学科：分子遗传学、分子免疫学、分子 微生物学、分子病理学、分子药理学等。

17 二、生物化学与疾病的病因、诊断、治疗、 预防有关 1. 恶性肿瘤、心血管疾病、免疫性疾病、神经系统 疾病 --- 发病机理的分子水平的研究。 2. 基因克隆、基因芯片、蛋白质芯片技术 --- 应用于 疾病诊断及治疗。 3. 基因诊断 --- 优生优育。