[医学]医学生物化学绪论.ppt

医学生物化学生物学动物学植物学化学生物学生物化学微生物学医学生物化学是一门的边缘学科医学生物化学是一门的边缘学科l l是医学的主要基础课之一，已渗透到医学的各个学科是医学的主要基础课之一，已渗透到医学的各个学科l l与临床医学、药学、检验学关系密切，发展为分子免疫学与临床医学、药学、检验学关系密切，发展为分子免疫学 、分子遗传学、分子病理学、分子药理学、分子遗传学、分子病理学、分子药理学l l研究热点：疾病相关基因、基因诊断和基因治疗，新药开研究热点：疾病相关基因、基因诊断和基因治疗，新药开 发发概念：概念：生物化学是用化学的原理和方法，从分子水平来研究生生物化学是用化学的原理和方法，从分子水平来研究生物体的化学组成，及其在体内的代谢转变规律从而阐物体的化学组成，及其在体内的代谢转变规律从而阐明生命现象本质的一门科学明生命现象本质的一门科学生物化学是研究生命化学的科学，它在分子水平探讨生生物化学是研究生命化学的科学，它在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用生物化学是高等谢与调节及其在生命活动中的作用。

生物化学是高等医药院校临床医学专业的必修课之一医药院校临床医学专业的必修课之一病理生理学病理生理学免疫学免疫学药理学药理学实验诊断学实验诊断学检验学检验学生理学生理学生物化学生物化学医学生物化学l l本课程主要向学生传授生物大分子的化学组成、结构本课程主要向学生传授生物大分子的化学组成、结构 及功能；物质代谢及其调控；遗传信息的贮存、传递及功能；物质代谢及其调控；遗传信息的贮存、传递 与表达；细胞间信息传递；血液、肝的生物化学；钙与表达；细胞间信息传递；血液、肝的生物化学；钙 、磷代谢与微量元素等生命科学内容，为医学生深入、磷代谢与微量元素等生命科学内容，为医学生深入 学习其他医学基础课、临床医学课程乃至毕业后的继学习其他医学基础课、临床医学课程乃至毕业后的继 续教育、医学各学科的研究工作中在分子水平上探讨续教育、医学各学科的研究工作中在分子水平上探讨 疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定 理论与实验基础理论与实验基础 知其然，知其所以然知其然，知其所以然l l人体细胞、组织、器官发挥功能的分子基础人体细胞、组织、器官发挥功能的分子基础l l各种疾病的微观解释，机理阐明，以及治疗方法的寻各种疾病的微观解释，机理阐明，以及治疗方法的寻 找找基本内容：基本内容：l l三大部分：生物大分子、物质代谢和遗传信息传递三大部分：生物大分子、物质代谢和遗传信息传递 l l细胞信息传递及其途径，与临床教学及应用密切相关细胞信息传递及其途径，与临床教学及应用密切相关 的内容，包括血液生化、肝胆生化的内容，包括血液生化、肝胆生化 等等等等医学生命一、生命的定义l自我复制(self-replication)l自我装配(self-assemble)l自我调节(self-regulation)l一个边界l一套执行机构l一套遗传机构细胞是生物体的基本结构单元 细 胞 的 基 本 构 成生命的的共同“语言”——化学 :著名的诺贝尔奖获得者亚瑟·肯伯格（Arthur Kornberg）在哈佛大学医学院建校100周年时说：“所有 的有生命体都有一个共同的语言，这个语言就是化学。

人体的化学组成n自然界所 有的生命 物体都由 三类物质 组成水、 无机离子 和生物分 子生命体的元素组成生命体的元素组成ØØ在地球上存在的在地球上存在的9292种天然元素中，只有种天然元素中，只有2828种元素种元素 在人体内被发现在人体内被发现ØØ第一类元素：包括第一类元素：包括C C、、H H、、O O和和N N四种元素四种元素，，是组成是组成 生命体最基本的元素这四种元素约占了生物体生命体最基本的元素这四种元素约占了生物体 总质量的总质量的99%99%以上ØØ第二类元素：包括第二类元素：包括S S、、P P、、ClCl、、CaCa、、K K、、NaNa和和MgMg这这 类元素也是组成生命体的基本元素类元素也是组成生命体的基本元素ØØ第三类元素：包括第三类元素：包括FeFe、、CuCu、、CoCo、、MnMn和和ZnZn是生物是生物 体内存在的主要少量元素体内存在的主要少量元素ØØ第四类元素：包括第四类元素：包括AlAl、、AsAs、、B B、、BrBr、、CrCr、、F F、、GaGa、、I I 、、MoMo、、SeSe、、SiSi等等生物分子n生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基 础，是生物化学研究的基本对象。

n生物分子的主要类型包括：多糖、聚脂、核酸和蛋 白质等生物大分子n维生素、辅酶、激素、神经递质、核苷酸和氨基酸 等n七大营养要素：水、无机盐、糖、脂、蛋白质、维 生素、氧生物体很复杂生物体很复杂n组成生物体的分子非常复杂，分子之间的连接非常 复杂，分子内的变化更加复杂n生物体和物理定律：熵的减少，能量下降n例外！例外！酶/遗传物质/细胞分化n思维/心理的变化：神经递质？电生理？基因表达？n中医的阴阳理论：cAMP/cGMP?发展简史1780-1789 Lavoisier（ 法）研究“生物体内的燃 烧”，指出此类“燃烧”耗 氧并排出二氧化碳后 人称他是生物化学之父 1830-1842 Liebig（德）将食 物分为糖、脂、蛋白质类，提 出“代谢”一词，证明动物体温 形成是食物在体内“燃烧”的缘 故最先写出两本生物化学相 关专著生物化学的创始人埃米尔·费舍尔（Emil Fischer）1890－1902 Fischer（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一 性，提出并验证了酶催化作用的“ 锁-匙”学说；合成了糖及嘌呤 1902年获诺贝尔奖汉斯·克雷勃斯（Hans A. Krebs） 1937年 Krebs（英） 发现三羧酸循环， 1953年获诺贝尔奖。

李纳斯·鲍林（Linus Pauling） 1949 Pauling（美）指出镰刀形红细胞性贫血是一 种分子病，并于1951年提出蛋白质存在二级结构 1954年获诺贝尔奖1962年，马克斯·费迪南德·佩鲁茨，约翰·考德里·肯德 鲁n蛋白质／血红蛋白如何输送氧／蛋白质工程詹姆斯·沃森（James D. Watson）1953年 Watson（美）与 Crick（英）提出DNA分子 的双螺旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖 弗朗西斯·克里克（Francis H. Crick）1969-1972, Arber(瑞士),Smith(美)与Nathans(美)在核酸限制 酶的分离与应用方面做出突出贡献,1978年共获诺贝尔奖 1972 Berg（美）在基因工程基础研究方面作出了杰出 成果，获1980年诺贝尔奖 1973 Cohen等（美）用核 酸限制性内切酶EcoR1，首次基因重组成功Hamilton O. Smith Daniel Nathans Werner Arber Paul BergHerbert Boyer Stanley Cohen 2001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。

弗雷德里克·桑格 （Frederick Sanger） n 诺贝尔化学奖 (1958年)1955年将胰岛素的氨基酸序列完整地 定序出来，同时证明蛋白质具有明确构 造n 诺贝尔化学奖 (1980年)1975年，链终止法（chain termination method）的技术来测 定DNA序列我国生物化学的开拓者——吴宪教授蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综 述性丛书《Advances in Protein Chemistry》第47卷（1995年）发表了美国 哈佛大学教授、蛋白质研究的老前辈J. T. Eddsall的文章“吴宪与第一个蛋白质变性理 论（1931）Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”，对吴宪教授的学术成就给予了极高的评价 该卷还重新刊登了吴宪教授六十四年前关于 蛋白质变性的论文一篇在1931年发表的论 文居然在1995年仍然值得在第一流的丛书上重新全文刊登，不能不说是国际科学界的一 件极为罕见的大事生化魅力所有临床学科都不是孤立的，而是相互联系、相互补充所有临床学科都不是孤立的，而是相互联系、相互补充 、相互渗透，其基础就是、相互渗透，其基础就是“ “生命的化学语言生命的化学语言” ”。

换而言之换而言之，生物化学是联系学科之间的桥梁生物化学是联系学科之间的桥梁 所有的疾病都可以归结为生命体生物化学的变化所有的疾病都可以归结为生命体生物化学的变化有用 ---- 临床医生血常规：血色素血常规：血色素尿常规：尿蛋白尿常规：尿蛋白生化全项：转氨酶生化全项：转氨酶乙肝检测：核心抗原乙肝检测：核心抗原临床检测临床检测有成就有成就 作科研工作作科研工作2020世纪世纪NobelNobel生理学与医学奖、化学奖中半数以上在生物生理学与医学奖、化学奖中半数以上在生物化学领域取得重大突破化学领域取得重大突破生物化学的研究是医学研究的基础和中心生物化学的研究是医学研究的基础和中心可获利可获利 商业工作商业工作ØØ 无形资产无形资产--- --- 专利、成果（转化）专利、成果（转化）ØØ 有形资产有形资产 --- --- 产品、试剂、药品（产品、试剂、药品（ 新药的价格惊人）新药的价格惊人）学习方法一条主线：医学的化学、化学的医学一条主线：医学的化学、化学的医学一个中心：医学和生物化学一个中心：医学和生物化学万能方法：理解＋记忆万能方法：理解＋记忆。