《生物化学》绪论精品PPT课件

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细胞信号传导途径和受 体介导作用
细胞信号传导途径概述
细胞信号传导的定义 细胞信号传导是指细胞外因子通过与细胞表面受体结合， 引发细胞内一系列生物化学反应的过程。
信号传导途径的分类 根据信号分子的性质和受体的类型，细胞信号传导途径可 分为离子通道介导的信号传导、G蛋白偶联受体介导的信 号传导、酶联受体介导的信号传导等。
现状
生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，涉及基因工程、 蛋白质工程、代谢工程等多个方面；生物化学技术在医学、农 业、工业等领域得到广泛应用。
生物化学在医学领域重要性
疾病诊断
生物化学方法可用于检测血液中特定 生物标志物的含量，从而辅助诊断疾 病。
药物研发
疾病预防与治疗
生物化学可以帮助揭示疾病发生的分 子机制，为预防和治疗提供新思路和 新方法。例如，针对代谢性疾病的个 性化营养干预措施。
录因子、RNA结合蛋白等）的相互作用。
基因表达异常与疾病发生关系
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基因表达异常类型 包括基因过表达、基因沉默、基因突变等。
基因表达异常与疾病的关系 基因表达异常可导致细胞功能异常，进而引发各 种疾病，如癌症、神经退行性疾病、自身免疫病 等。
疾病中的基因表达调控异常 在疾病状态下，基因表达调控网络往往发生紊乱， 如转录因子异常、表观遗传修饰改变等。
靶向药物设计和应用前景
靶向药物设计策略
针对特定基因或蛋白质的异常表达或功能，设计能够特异性结合并调节其活性的药物。
靶向药物的优势
相比传统药物，靶向药物具有更高的特异性和更低的副作用，能够更精确地治疗疾病。
靶向药物的应用前景
随着基因组学和蛋白质组学等技术的发展，越来越多的疾病相关基因和蛋白质被发现，为靶 向药物的设计提供了更多潜在靶点。同时，随着人工智能和大数据等技术的应用，靶向药物 的设计和筛选将更加高效和精准。

1958年 生理学或医学奖 George W．Beadle（美国）Edward L．Tatum（美国），发现化学反 应对基因的控制和影响 Joshua Lederbeng（美国），发现细菌中遗传物质的基因重组和组织 化学奖 rederick Saflger（英国），蛋白质，特别是胰岛素结构的测定 1957年 化学奖 Alexander R．Tod（英国），核苷酸和核苷酸辅酶的研究 1955年 生理学或医学奖 Axel．T．Theorell（瑞典），发现氧化酶的性质和作用方式 1953年 生理学或医学奖 Hans A．Krebs（英国），发现柠檬酸循环 Fritz A．Lipthann（美国），发现辅酶 A及其在中间代谢中的重要性 1952年 化学奖 Archer J．P．Mrtin和 Richard L．M.ynge，发明分配层析
1902：表明蛋白质为多肽链 1903：分离出第一个激素：肾上腺素 1905：明确“激素”一词 1911：明确“维生素”一词 1912：指出生物氧化为脱氢作用 1913：提出酶动力学理论 1914：指出生物氧化由铁激活氧而来 1926：分离出第一个维生素：维生素B1；结晶出第一个酶：脲酶 1929：发现“活性磷酸”ATP；鉴定出“呼吸酶类”为血红素化合物 1929-1934：分离出四种类固醇激素 1932：发现鸟氨酸循环 1935：分离出第一个结晶病毒：烟草花叶病毒 1936：指出维生素为辅酶的组成成分 1937：将柠檬酸循环模式化 1938：发现转氨基作用 1939：发现氧化磷酸化作用
2002年，悉尼·布伦纳（Sydney Brenner，英国），罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz，美国），约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston，英国），发现器官发育和细胞程 序性细胞死亡（细胞程序化凋亡）的遗传调控机理 。

1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业 的基础
氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激 素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵 产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学 理论和技术。此外，研究微生物新陈代谢过程及其调节控 制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提 高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂，而生物体的各种反 应却能有条不紊的进行，这是受到精密的调节机制调控 的，其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统 的调节。
2）和 3）这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态 过程，被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
生物化学是一门重要的医药学基础课程，也 是现在发展最快的学科之一，它从分子水平阐明 生命现象本质，是学习、认识疾病，认识药物治 病原理不可缺少的基础。同时，生物化学基础研 究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越 来越来密切的联系，呈现了巨大的应用潜力。
生化往往是阐明机理，选择合理工艺途径， 提高产品质量，探索新工艺，研制新产品的理论 基础。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯 化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些 药物的特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋 白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产 物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极 小，药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上 占有重要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、 SOD、 紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)

生物化学的研究目的是从分子水平阐明各种生命现象的化 学基础，其任务是为诊断、预防和治疗疾病，提高人类健 康水平提供理论基础。
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四、生物化学的学习目标

学习生物化学在于掌握、熟悉和了解人体化学物 质组成、新陈代谢的基础理论和基本知识；掌握 基本的生物化学实验技能，培养、提高运用生物 化学基本理论与知识，分析问题、解决问题的能 力 。在医 学教学 环节中 ，为后 续医学 基础课 程 （如病理学、药理学等）和其他临床医学、护理 专业课程打下必需的学习基础。
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第三节 生物化学发展史简介

中国：古代4200年前已开始造酒、酿醋、做豆腐。 18世纪下半叶，居住瑞典的德国药师舍勒 (K．Scheele)首次从动植物 材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。

1785年，法国学者拉瓦锡(A.L．Lavoisier)提出呼吸的本质是有机物 在体内的氧化作用。这一发现被视为生物氧化研究的开端。
消化系统 器官（肝脏）
窦状小管
肝细胞
细胞核
分子（DNA）
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二、生物化学的研究对象
生物化学以生物（植物、动 物、微生物）为研究对象， 是现代生物科学的一个重要 分支，在医学科学中，以人 体为研究对象，称为医学生 物化学。
动物细胞
粗糙性 内质网
核糖体 原生质膜
植物细胞
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原核细胞
细胞壁
三、生物化学的目的和任务
• 20世纪初期，费歇(E．Fischer)在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用
化学方法合成了18个氨基酸的多肽。E.菲舍尔首次测定了糖和氨基酸的分子结构， 确定糖分子构型，指出肽键是蛋白质的主要化学键。 • 1926年，J.B.萨姆纳提取制备了脲酶（urease）结晶，首次证明酶是蛋白质。 • 1929年，美国塞鲁斯·费斯克（Cyrus H.Fiske）、耶拉普拉伽达·苏巴罗夫 （Yellapragada Subbarow）和德国的卡尔·罗曼（Karl Lohman）分别发现了腺 苷三磷酸（adenosine triphosphate,ATP）。 • 1930年，约翰·诺尔瑟普（John H.Northrop）（1946年诺贝尔奖）连续结晶了 多种水解蛋白质的酶，制备了胃蛋白酶、胰蛋白酶结晶，酶结晶获得成功。酶制 备为体外酶学研究提供重要手段，结合X线衍射分析及多肽成分分析，确立了酶 的化学本质是蛋白质。 • 1931年，中国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖 的测定等方法，并在蛋白质的研究中，首次提出了蛋白质变性的概念。