页数:61页文件大小:18.30 MB来源: 动物生化ppt课件
本课件为动物生物化学绪论,从生物化学的概念与任务切入,依次展开生物体的化学组成、新陈代谢与遗传信息传递三大研究内容,回溯叙述、动态、机能三个发展阶段与分子生物学研究热点,并说明本课程与动物医学的关系、学习方法与参考书目。
动物生物化学Animal Biochemistry
关于课程:专业基础课,考试科 成绩比重:期末考:70%实验: 30%
什么是生物化学?
生物化学研究什么?
生物化学是怎样发展的?
生物化学与动物医学的关系?
如何学习生物化学?
什么是生物化学?
生物化学即“生命的化学”。
是在分子水平上研究生命体化学本质及其生命活动过程化学变化规律的科学。
其任务是阐述构成生物体的基本物质的结构、性质及其在生命活动过程中的变化规律,以及遗传信息传递的分子基础与调控规律。
1877年,Hoppe-Seyler首先使用“Biochemistry”,生物化学作为一门新兴学科诞生。
分子生物学
生物化学研究什么?
(二)研究生命的新陈代谢新陈代谢同化作用assimilation环境生物小分子吸能反应异化作用dissimilation环境小分子分解代谢体内生物大分子放能反应合成代谢大分子机体能量代谢物质代谢
•19世纪下半叶,恩格斯对生命下了一个定义:“生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢,而且这种新陈代谢一停止,生命就随之停止,结果便是蛋白质的分解。
”恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生命的物质基础,即具有新陈代谢功能的蛋白体。
100年来,这个定义一直指导人们认识生命的思想武器。
•据估计,以60岁计算,一个人一生与环境进行着大量的物质交换,相当于60,000Kg水,10,000Kg糖类,600Kg蛋白质以及1,000Kg脂类。
(三)研究遗传信息的传递与调控
生物化学是怎样发展的?
•(一)叙述生物化学阶段(1920年以前)研究生物体内各种化合物的结构、化学性质和功能,主要有糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素及激素。
这个阶段,生物化学的主要工作是对糖类、脂类及氨基酸的性质进行了系统的研究;发现了核酸;证实了相邻氨基酸的肽键的形成;开始进行酶学研究。
1770-1774年,英国J.Priestly发现了氧气,并指出动物消耗氧而植物产生氧。
1770-1786年,瑞典人C.W.Scheele分离了甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸等。
1828年,Wohler合成了有机物尿素。
“活力论”遭遇打击(1828年)I have to let out that I can make urea without needinga kidney, whether of man or dog; the ammonium salt ofcyanic acid is urea.
1842年,李比希首次提出新陈代谢这个学术名词:提出物质在体内可进行合成和分解两种化学过程。
1877年,Hoppe-Seyler首先使用“Biochemistry”,生物化学作为一门新兴学科诞生。
1897年,Buchner证实不含细胞的酵母提取液也能使糖发酵。
研究构成生物体的基本物质在生命活动中进行的化学变化,即新陈代谢。
(二)动态生物化学阶段(1950年以前)这个阶段,基本上阐明了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。
1926年,Sumner(诺贝尔奖,1946):制备了尿素酶结晶,并首次证明酶是蛋白质。
1930年,Northrop (诺贝尔奖,1946):制备了胃蛋白酶、胰蛋白酶结晶。
1932年,克雷伯斯(Krebs)和汉瑟雷特(Henseleit)发现尿素循环反应途径。
1937年,克雷伯斯揭示三羧酸循环机制。
1940年,恩伯登(Embden)-麦耶霍夫(Meyerhof)途径(糖酵解途径)。
1944年,艾弗里(Avery)等提出遗传的物质基础是DNA。
(三)机能生物化学阶段(1950年之后)1950年,Pauling提出蛋白质二级结构的a-螺旋。
1953年,Watson&Crick提出了DNA的双螺旋模型。
DNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段——分子生物学阶段。
DNA双螺旋结构的发现1953年,James Watson和FrancisCrick提出DNA的双螺旋模型
2006年,Watson访问中国农业大学
1955年,Sanger完成牛胰岛素氨基酸组成分析。
1958年,Crick提出“中心法则”。
1966年,Nirenberg &Khorana破译了遗传密码。
Frederick Sanger
•1972年~1973年,Berg等成功地进行了DNA体外重组;Cohen创建了分子克隆技术,在体外构建成具有生物学功能的细菌质粒,开创了基因工程新纪元。
在此同时,Boyer等在E.coli中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基因。
DNA重组:有意识的把一个生物体有用的目的基因转入另一个生物体中,使后者获得新的遗传性状或表达所需要的生物。
以质粒为载体的DNA重组过程
1975年,Sanger发明核酸序列的测定方法。
1982年,Cech发现核酶。
1985年,Mullis等发明了聚合酶链式反应(PCR,polymerasechainreaction)。
5 Primer 15 Primer 2Cycle 2Cycle 15 5 5 5 5 5 Template DNA5 5 5 5 5 5 5 5
Cycle 35 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 25~30次循环后,模板DNA的含量可以扩大100万倍以上。
体细胞克隆Dolly:世界上第一只克隆羊,由英国爱丁堡大学的伊恩博士研制成功,2003.2.14.由于肺结核而被安乐死,它的标本于2003年4月9日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。
动物克隆的程序遗传信息来自哪里?
人首飞牛
iPS诱导性多功能(induced human pluripotent stem,iPS)细胞《国家科学院院刊》(PNAS)上,美国科学家描述了一种利用取自Ⅰ型糖尿病患者身上的普通成体细胞创建出诱导多能干细胞(iPS)的方法。
人类基因组计划(Human Genomic Project ,HGP)人类自然科学史上的三大计划人类基因组计划曼哈顿原子弹计划阿波罗登月计划
1985年5月,美国Santa Cruz加州大学校长R.Sinsheimer提出人类基因组研究计划,1986年8月美国科学院生命科学委员会确定由BruceAlberts负责的15人小组起草确定这个提议的报告,联邦政府1990年正式开始起动这一计划。
基因组时代:人类基因组计划
诺贝尔奖获得者、“DNA之父”詹姆斯·沃森基因图谱的一部分
蛋白质组学
信号传导-细胞的信号灯
从以上所述的生物化学的发展中,可以看出20世纪50年代以来是以核酸和蛋白质的研究为核心,带动着分子生物学向纵深发展,如50年代的双螺旋结构,60年代的操纵子学说,70年代的DNA重组,80年代的PCR技术,人类基因组计划,后基因组时代的到来,将生命科学带向一个由宏观到微观再到宏观,由分析到综合的时代;现代生物化学正在进一步发展,其基本理论和实验方法均已渗透到科学各个领域,无论在哪个方面都在不断取得重大进展。
Just do as a proverb says:I hear, and I forget,I see, and I remember,I do, and I understand.过目不忘的人是天才,战胜自己的人是英雄!
人生在世,并非随己所愿,而是尽己所能
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