14-生化与分子生物学研究思路与技术3hr PPT课件.ppt

生化与分子生物学研究思路与技术
中南大学
生物科学与技术学院
生物化学系,生物化学研究所
陈汉春
E-mail: chenhanchun@
1
生物化学:
研究活细胞及有机体内各种分子及其相互间化学反应的科学。
研究活细胞的化学组成及相互反应和进程的科学,即“生命的化学”。
生命科学的基础语言,即研究生命的分子基础(molecular basis of life)。
2
:
从分子水平了解活细胞相关的所有化学进程。
对健康、营养的理解和维持以及对疾病的发生机理的阐明和有效治疗。
3
:
研究生物分子的组成成分如碳、氢、氧、氮、磷等化学元素以及水和无机盐代谢。
研究生物大分子如DNA、RNA、蛋白质、多糖及脂类的结构、功能、结构与功能的关系以及这些生物大分子的代谢和相互作用。
4
:
生物化学研究历经两百多年进入分子生物学年代,走过了三个发展阶段:
叙述生物化学阶段
动态生物化学阶段
功能或分子生物化学阶段
5
叙述生物化学(descriptive biochemistry)阶段(1770~1903)
又称为静态或形态生物化学(static or morphological biochemistry)。该时期多依附于有机化学,开始详尽研究生物体内主要化学物质的组成,分离出各种氨基酸、脂酸、甘油、糖类、柠檬酸、乳酸和苹果酸。从肝中分离糖元,发现了核质(nuclein)及核酸。奠定了酶学基础理论。基本上解决了酶的催化特性、作用机理和影响因素等问题。
6
我国人民在公元前二十一世纪,已用曲酿酒,称曲为酒母,又叫做酶;公元前十二世纪,已将豆、谷发酵,捣烂、加盐以造酱,并制出麦芽糖,当时称为“饴”。公元九世纪或十世纪已制成豆浆和豆腐。
此阶段中国人民的贡献:
7
2. 动态生物化学(dynamic biochemistry)阶段(1903~1950)
又称为生理化学(physiological chemistry)。该时期主要研究生物体内组成物质的化学变化及相互转变。分离制备结晶酶,阐明细胞氧化和呼吸链及维生素和激素化学性质与生理作用。建立了有关发酵和三羧酸循环、脂酸的β-氧化作用以及肝中尿素合成的完整生化途径,能初步动态地解释许多生命现象的本质,如生长、发育、生殖、呼吸、造血和消化等,使生物化学进入了一个兴旺的发展时期。
8
此阶段中国人民的贡献:
该时期,我国生物化学家建立了血滤液制备与血糖测定的生化方法,迄今还为实验室采用。在蛋白质研究中,提出了蛋白质变性学说,并一直获得世界同行公认。在免疫学方面,首先使用定量分析技术研究抗原抗体反应的机理。
9
3. 功能或分子生物化学(functional  or molecular biochemistry)阶段 (1950年至今)
该时期主要从分子水平探索蛋白质、酶和核酸等生物大分子结构与功能的相关和它们的相互作用,包括蛋白质和核酸的提纯,其化学组成、氨基酸或核苷酸的一级结构序列以及空间构型、构象的确定,DNA双螺旋结构模型的建立,生命物质如肽激素、tRNA和核酶的人工合成,分子克隆技术的建立,代谢调控和生物膜研究的开展,均有助于揭开生命起源和实现对疾病的基因治疗。分子遗传学和遗传工程技术的建立,为培养动植物的新品种,促进工农业的变革,提供了新思路。
10