生化講義(理論)

1、１〔Ⅰ〕〔Ⅰ〕理論部分理論部分1.1.緒論緒論歡迎同學們到生物化學實驗室來！對于大多數(shù)學生來說，這不是第一次做化學實驗，但是我們相信，生物化學實驗一定是大家最感興趣、最激動人心的實驗，當然也是花費最大、最辛苦的實驗。同學們在過去幾年中所學到的各種實驗技術和操作技能，在這些實驗中將會經(jīng)常用到，當然更重要的是要學會一些新的、在生物化學的科學研究中最常用的實驗方法。同學們在生物化學實驗方面要取得好成績，在很大程度上，取決于你們對這些專門化實驗

2、技術的熟練掌握和對生物化學原理的深入了解。當同學們進行實驗時，無疑將會與以前做的各種實驗進行比較。在生物化學實驗中，大家會發(fā)現(xiàn)，極少有像無機化學和有機化學實驗那樣進行化學反應和分離出“克”數(shù)量級的產(chǎn)物。同學們將進行的是“毫克”和“微克”數(shù)量級的研究，并且在多數(shù)情況下，生物分子是溶解在溶液中的，而且往往看不到所研究的物質，但是將會看到動態(tài)的生物化學過程和由生物分子引起的生物化學變化。實驗中所用到的各種技術和方法，將起到“眼睛”的作用，用以

3、對各種生物化學過程進行監(jiān)測。同學們通過生物化學實驗應該做到：⑴學習設計一個實驗的基本思路，掌握各個實驗的基本原理，學會嚴密地組織自己的實驗，合理地安排實驗步驟和時間。⑵訓練實驗的動手能力，學會熟練地使用各種生物化學實驗儀器，包括各種天平、各種分光光度計、各種離心機、自動部分收集器、恒流泵、核酸蛋白檢測儀、冰凍干燥機、酸度計、電導率儀、高速分散器、各種電泳裝置和搖床等等。⑶學會準確翔實地記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的技能，提高實驗報告的寫作能力，能

4、夠整齊清潔地進行所有的實驗，培養(yǎng)嚴謹細致的科學作風。⑷掌握生物化學的各種基本實驗方法和實驗技術，尤其是各種電泳技術和層析枝術，為今后參加科研工作打下堅實的基礎。預祝同學們以優(yōu)異的成績跨進這一新的科學殿堂，成為攀登生物科學高峰的新的勇士?。逞t蛋白的結構進行X射線結構分析Kendrew測定了肌紅蛋白的結構，成為研究生物大分子空間立體結構的先驅，他們同獲1962年諾貝爾化學獎。此外，在60年代，層析和電泳技術又有了重大的進展，在1968—1

5、972年Anfinsen創(chuàng)建了親和層析技術，開辟了層析技術的新領域。1969年Weber應用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳技術測定了蛋白質的分子量，使電泳技術取得了重大進展。70年代：基因工程技術取得了突破性的進展，Arber，Smith和Nathans三個小組發(fā)現(xiàn)并純化了限制性內切酶，1972年，美國斯坦福大學的Berg等人首次用限制性內切酶切割了DNA分子，并實現(xiàn)了DNA分子的重組。1973年，又由美國斯坦福大學的Cohen等人第一次完成

6、了DNA重組體的轉化技術，這一年被定為基因工程的誕生年，Cohen成為基因工程的創(chuàng)始人，從此，生物化學進入了一個新的大發(fā)展時期。與此同時，各種儀器分析手段進一步發(fā)展，制成了DNA序列測定儀、DNA合成儀等。80至90年代：基因工程技術進入輝煌發(fā)展的時期，1980年，英國劍橋大學的生物化學家Sanger和美國哈佛大學的Gilbert分別設計出兩種測定DNA分子內核苷酸序列的方法，而與Berg共獲諾貝爾化學獎，從此，DNA序列分析法成為生物

7、化學與分子生物學最重要的研究手段之一。他們3人在DNA重組和RNA結構研究方面都作出了杰出的貢獻。1981年由Jgenson和Lukacs首先提出的高效毛細管電泳技術（HPCE），由于其高效、快速、經(jīng)濟，尤其適用于生物大分子的分析，因此受到生命科學、醫(yī)學和化學等學科的科學工作者的極大重視，發(fā)展極為迅速，是生化實驗技術和儀器分析領域的重大突破，意義深遠?，F(xiàn)今，由于HPCE技術的異軍突起，HPLC技術的發(fā)展重點己轉到制備和下游技術。1984

8、年德國科學家Kohler、美國科學家Milstein和丹麥科學家Jerne由于發(fā)展了單克隆抗體技術，完善了極微量蛋白質的檢測技術而共享了諾貝爾生理醫(yī)學獎。1985年美國加利福尼亞州Cetus公司的Mullis等發(fā)明了PCR技術（PolymeraseChainReaction）即聚合酶鏈式反應的DNA擴增技術，對于生物化學和分子生物學的研究工作具有劃時代的意義，因而與第一個設計基因定點突變的Smith共享1993年的諾貝爾化學獎。除上述歷