科技信息○科教视野○SCIENCEINFORMATION2007年第4期生物化学发展回顾及其目前的研究热点
季晋艳张鸿鸣
(金华职业技术学院医学院浙江金华321017)
摘要:本文对生物化学研究发展进行了回顾,同时把目前研究的热点,生命大分子物质的合成、结构与功能的研究、生物工程的研究、生物膜的研究和物质代谢调控的研究等。
关键词:生物化学;研究现状;热点
构;测定了许多核酸分子的结构,人工合成了多种具有生物化学活性
蛋白质和基因;人类基因组计划的实施、克隆技术的成功、代谢调控和
生物膜研究的纵深推进使生物化学发展到新时代。
我国劳动人民对生物化学的发展作出了重大贡献。远在公元前2l
世纪我国人民就利用“曲”酿酒。公元前l2世纪发明的发酵远远早于
欧洲。近代生化的研究在我国起步较晚。20世纪20年代后期,我国生
物化学家吴宪在血液分析方面,创立了血滤液制备与血糖测定等方法
迄今还为人们所采用,还提出了为大家所公认的蛋白质变性学说;在1.生物化学研究现状
生物化学是一门年轻的学科,直到1903年才引进“生物化学”这免疫化学上,首先采用定量分析方法,研究出抗原抗体反应的机制等,个名词而成为一门独立的学科,纵观生物化学的发展史,可略划分为这些成果为当时的生物化学界所赏识。1965年我国首次人工合成具
有生物学活性的蛋白质———结晶牛胰岛素,令世人震惊;1971年又完叙述生物化学、动态生物化学与机能生物化学三个阶段。
生物化学发展的萌芽时期可以追溯到l8世纪的欧洲,1775年前成了猪胰岛素分子空间结构的测定;1972年用x光衍射研究的猪胰后,舍勒研究生物体各种组织的化学组成,奠定了生物化学的基础。岛素的结构比国外更为精确;1983年用有机合成和酶促反应相结合1785年拉瓦锡首先证明在呼吸过程中吸人的氧被消耗,呼出的是二的方法人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸,标志着我国在核酸的人工氧化碳,同时产生热能,阐明了呼吸过程的本质,这是生物化学中生物合成方面居于世界先进行列;我国生化研究取得了许多具有国际先进氧化与能量代谢的开端。接着,伯纳在消化方面,巴斯德对乳糖和酒精水平的成果。
发酵的研究,李比格在生物物质的定量分析方面都作出了显著的贡2.现阶段研究热点
献。特别值得提出的是1828年巍乐在实验室中用氰酸氨合成了尿素。生物化学发展的最终目标是要解析包括人体在内的生命体的微人工合成尿素的成功,彻底地推翻了有机化合物只能在生物体内合成观结构,体内生物化学反应机制以及复制生命体器官等,而目前生化的错误观点,也为生物化学的发展开辟了广阔的道路。不难看出,这一所能达到的深度距此目标相差甚远,发展前途不可限制。其研究方向时期的生化发展多依附于有机化学。自此以后,生物体内的糖类、脂类较为突出的有以下几个方面:
及氨基酸等物质被详尽地研究,核酸的发现、多肽合成相继成功。18972.1生命大分子物质的合成、结构与功能的研究构成生命的基年布克奈发现磨碎的酵母细胞的提取液仍能催化糖类的发酵,引进生本物质是核酸与蛋白质。蛋白质、核酸的合成、结构与功能及其关系的物催化剂的概念,否定了巴斯德等人认为只有完整的微生物细胞所含研究,是揭示生命奥秘的关键所在。尤其是空间结构的改变和活性的的“活体酶”才可以引进发酵作用的错误推断,为酶学的发展奠定了基改变,了解其作用机制是生物化学一直要研究的方向。础。所有这一切,都可以视为叙述生物化学阶段。细2.2生物工程的研究生物工程也称生物技术,包括基因工程、
从20世纪初至50年代近半个世纪中生物化学迅速发展,许多科胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程。生物工程的每一步进展都与学工作者在已有的研究基础上,运用多种实验方法进一步研究生物体生化研究密不可分,如重组DNA技术将成为生化研究中的一项有力内各种组成物质的代谢变化及相互转换。从营养的角度研究了生物对的常规技术,今后可能在实验室中复制出活性基因。细胞可以充分运蛋白质的需要,并发现了必需氨基酸、必需脂肪酸、各种维生素及生物用基因组的硬件创造出各种各样的生物分子、通过蛋白质合成表达各生命活动不可缺少的微量元素;在酶学方面,确定了酶的蛋白本质,并种生命现象,使人类最终揭开生命之迷。
研究了一些酶的功能。在酶促化学变化研究的基础上,又深入地研究2.3生物膜的研究膜结构是生物体的基本结构之一,细胞间的出酶、维生素、激素等生物活性物质在代谢中的作用,尤其建立了有关物质交换信息传递都要通过质膜来进行。目前对生物膜的结构与功能发酵和三羧酸循环等生化途径。对糖、脂肪、蛋白质及其代谢中间产物的了解十分不够,提出的许多假设模型有待于科学家去证实。从分子在体内代谢的变化研究以及它们之间的相互联系和转换的研究,已经水平阐明生物膜的组成、结构与功能具有很重要的意义。构成一幅较为完整的代谢图。可以看出,这一时期的生物化学主要是2.4物质代谢调控的研究生物细胞内进行的物质代谢是一系列研究物质的代谢变化,所以被视为动态生物化学阶段。由酶催化的极其复杂的生化过程,各个代谢途径相互联系、相互协调、
从50年代开始,生物化学的进展可谓突飞猛进,跨入了在分子水有条不紊,这就是靠调节机构的精确调控。目前对代谢调控的认识还平上探讨生物分子的结构与功能之间的关系时期即机能生物化学阶只限于一些调节因素对活体作用的后果,对其作用机制知之甚少。单段。在这期间,生物化学研究技术得到极大改进。在代谢途径的研究中纯地了解生物基因组的DNA顺序是远远不够的,在真核生物的发育使用同位素示踪法;在分离与鉴定各种化合物时,用各种敏感而特异过程中,基因表达的调控是细胞的分化、增殖和生物体是否发生病变的层析法、电泳法和超速离心;在测定物质化学组成、性质和结构时,的主要因素。对其关键机制目前还几乎一无所知,弄清其调控机制意可用自动分析仪如氨基酸自动分析仪等,还可以测定氨基酸在蛋白质义深远。
紫外线、中的排列顺序。应用近代物理方法和分析仪器(红外红、人类面临着人口、能源、资源和环境问题的严重挑战,其解决办法x射线
等)测定生物分子的结构和功能。借助于这些手段,将蛋白质、生物化学的发展将产生不可估量的经济效益和社会核酸、胆离不开生物化学。
固醇、某些固醇类激素、血红素等的生物合成和分解过程研究得更加效益。目前,生物技术革命正在蓬勃向前发展,要想这场技术革命在较清楚;不但测出了某些有生物化学活性的重要蛋白质结构(包括一级短的时期内转化为生产力,创造巨大的社会利益,作为一个化学教师结构和高级结构),而且还测出了一些DNA、RNA的结构,从而确定其必须重视化学教学,让全社会人员都能正确地了解和赞赏化学,并促在蛋白质生物合成以及DNA在遗传中的作用。使大家努力学好他。科
生化科学家对生物近二、三十年来,生物化学研究成果日新月异。大分子的分解代谢、生物合成途径以及相互之间的关系了解得更加清参考文献
19.楚。科学家在DNA分子的双螺旋结构假说被证实的基础上完善了[1]孙家寿,孙颢.生物化工现代化工.1994(1):13~
沈忠耀生物化工化学工程的新兴学科化工进展———,1992(7):12~..18.中心法则”;发现了在DNA位[2]DNA、RNA和蛋白质三者之间关系的“张瑛生物工程及其在精细化工中的应用精细石油化工[],:3.1996(3)56~60.点上能够进行切割的限制性内切酶;由DNA链中的核苷酸顺序所决[4]孙家寿.食品化工生物技术的现状与展望现代化工,1993(10):17-22.定的遗传秘码的破译及多种酶结构的发现催生了生物工程的诞生和
迅速发展。科学家还测定了许多蛋白质中的氨基酸的排列顺序并且以作者简介:季晋艳,女,本科,从事生物化学及生物化学检验专业此为基础测定数以百计的蛋白质的空间结构和一些酶活性部位的结教学,讲师,中级职称。生物化学工程是一门由化学、工程学和生物学等学科相互渗透、密切结合而形成的新兴边缘学科。它是在工业条件下运用微生物或离体动植物组织细胞,在发酵罐或反应器中进行有用物质生产的过程.近十余年来.随着对生物反应器、生物传感器、分离纯化设备等的研究,生物反应和分离纯化的动力学模型的建立,以及计算机控制技术,过程的系统分析和技术经济评价等的运用,生物化学工程这门新兴学科也得到了突飞猛进的发展。
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科技信息○科教视野○SCIENCEINFORMATION2007年第4期生物化学发展回顾及其目前的研究热点
季晋艳张鸿鸣
(金华职业技术学院医学院浙江金华321017)
摘要:本文对生物化学研究发展进行了回顾,同时把目前研究的热点,生命大分子物质的合成、结构与功能的研究、生物工程的研究、生物膜的研究和物质代谢调控的研究等。
关键词:生物化学;研究现状;热点
构;测定了许多核酸分子的结构,人工合成了多种具有生物化学活性
蛋白质和基因;人类基因组计划的实施、克隆技术的成功、代谢调控和
生物膜研究的纵深推进使生物化学发展到新时代。
我国劳动人民对生物化学的发展作出了重大贡献。远在公元前2l
世纪我国人民就利用“曲”酿酒。公元前l2世纪发明的发酵远远早于
欧洲。近代生化的研究在我国起步较晚。20世纪20年代后期,我国生
物化学家吴宪在血液分析方面,创立了血滤液制备与血糖测定等方法
迄今还为人们所采用,还提出了为大家所公认的蛋白质变性学说;在1.生物化学研究现状
生物化学是一门年轻的学科,直到1903年才引进“生物化学”这免疫化学上,首先采用定量分析方法,研究出抗原抗体反应的机制等,个名词而成为一门独立的学科,纵观生物化学的发展史,可略划分为这些成果为当时的生物化学界所赏识。1965年我国首次人工合成具
有生物学活性的蛋白质———结晶牛胰岛素,令世人震惊;1971年又完叙述生物化学、动态生物化学与机能生物化学三个阶段。
生物化学发展的萌芽时期可以追溯到l8世纪的欧洲,1775年前成了猪胰岛素分子空间结构的测定;1972年用x光衍射研究的猪胰后,舍勒研究生物体各种组织的化学组成,奠定了生物化学的基础。岛素的结构比国外更为精确;1983年用有机合成和酶促反应相结合1785年拉瓦锡首先证明在呼吸过程中吸人的氧被消耗,呼出的是二的方法人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸,标志着我国在核酸的人工氧化碳,同时产生热能,阐明了呼吸过程的本质,这是生物化学中生物合成方面居于世界先进行列;我国生化研究取得了许多具有国际先进氧化与能量代谢的开端。接着,伯纳在消化方面,巴斯德对乳糖和酒精水平的成果。
发酵的研究,李比格在生物物质的定量分析方面都作出了显著的贡2.现阶段研究热点
献。特别值得提出的是1828年巍乐在实验室中用氰酸氨合成了尿素。生物化学发展的最终目标是要解析包括人体在内的生命体的微人工合成尿素的成功,彻底地推翻了有机化合物只能在生物体内合成观结构,体内生物化学反应机制以及复制生命体器官等,而目前生化的错误观点,也为生物化学的发展开辟了广阔的道路。不难看出,这一所能达到的深度距此目标相差甚远,发展前途不可限制。其研究方向时期的生化发展多依附于有机化学。自此以后,生物体内的糖类、脂类较为突出的有以下几个方面:
及氨基酸等物质被详尽地研究,核酸的发现、多肽合成相继成功。18972.1生命大分子物质的合成、结构与功能的研究构成生命的基年布克奈发现磨碎的酵母细胞的提取液仍能催化糖类的发酵,引进生本物质是核酸与蛋白质。蛋白质、核酸的合成、结构与功能及其关系的物催化剂的概念,否定了巴斯德等人认为只有完整的微生物细胞所含研究,是揭示生命奥秘的关键所在。尤其是空间结构的改变和活性的的“活体酶”才可以引进发酵作用的错误推断,为酶学的发展奠定了基改变,了解其作用机制是生物化学一直要研究的方向。础。所有这一切,都可以视为叙述生物化学阶段。细2.2生物工程的研究生物工程也称生物技术,包括基因工程、
从20世纪初至50年代近半个世纪中生物化学迅速发展,许多科胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程。生物工程的每一步进展都与学工作者在已有的研究基础上,运用多种实验方法进一步研究生物体生化研究密不可分,如重组DNA技术将成为生化研究中的一项有力内各种组成物质的代谢变化及相互转换。从营养的角度研究了生物对的常规技术,今后可能在实验室中复制出活性基因。细胞可以充分运蛋白质的需要,并发现了必需氨基酸、必需脂肪酸、各种维生素及生物用基因组的硬件创造出各种各样的生物分子、通过蛋白质合成表达各生命活动不可缺少的微量元素;在酶学方面,确定了酶的蛋白本质,并种生命现象,使人类最终揭开生命之迷。
研究了一些酶的功能。在酶促化学变化研究的基础上,又深入地研究2.3生物膜的研究膜结构是生物体的基本结构之一,细胞间的出酶、维生素、激素等生物活性物质在代谢中的作用,尤其建立了有关物质交换信息传递都要通过质膜来进行。目前对生物膜的结构与功能发酵和三羧酸循环等生化途径。对糖、脂肪、蛋白质及其代谢中间产物的了解十分不够,提出的许多假设模型有待于科学家去证实。从分子在体内代谢的变化研究以及它们之间的相互联系和转换的研究,已经水平阐明生物膜的组成、结构与功能具有很重要的意义。构成一幅较为完整的代谢图。可以看出,这一时期的生物化学主要是2.4物质代谢调控的研究生物细胞内进行的物质代谢是一系列研究物质的代谢变化,所以被视为动态生物化学阶段。由酶催化的极其复杂的生化过程,各个代谢途径相互联系、相互协调、
从50年代开始,生物化学的进展可谓突飞猛进,跨入了在分子水有条不紊,这就是靠调节机构的精确调控。目前对代谢调控的认识还平上探讨生物分子的结构与功能之间的关系时期即机能生物化学阶只限于一些调节因素对活体作用的后果,对其作用机制知之甚少。单段。在这期间,生物化学研究技术得到极大改进。在代谢途径的研究中纯地了解生物基因组的DNA顺序是远远不够的,在真核生物的发育使用同位素示踪法;在分离与鉴定各种化合物时,用各种敏感而特异过程中,基因表达的调控是细胞的分化、增殖和生物体是否发生病变的层析法、电泳法和超速离心;在测定物质化学组成、性质和结构时,的主要因素。对其关键机制目前还几乎一无所知,弄清其调控机制意可用自动分析仪如氨基酸自动分析仪等,还可以测定氨基酸在蛋白质义深远。
紫外线、中的排列顺序。应用近代物理方法和分析仪器(红外红、人类面临着人口、能源、资源和环境问题的严重挑战,其解决办法x射线
等)测定生物分子的结构和功能。借助于这些手段,将蛋白质、生物化学的发展将产生不可估量的经济效益和社会核酸、胆离不开生物化学。
固醇、某些固醇类激素、血红素等的生物合成和分解过程研究得更加效益。目前,生物技术革命正在蓬勃向前发展,要想这场技术革命在较清楚;不但测出了某些有生物化学活性的重要蛋白质结构(包括一级短的时期内转化为生产力,创造巨大的社会利益,作为一个化学教师结构和高级结构),而且还测出了一些DNA、RNA的结构,从而确定其必须重视化学教学,让全社会人员都能正确地了解和赞赏化学,并促在蛋白质生物合成以及DNA在遗传中的作用。使大家努力学好他。科
生化科学家对生物近二、三十年来,生物化学研究成果日新月异。大分子的分解代谢、生物合成途径以及相互之间的关系了解得更加清参考文献
19.楚。科学家在DNA分子的双螺旋结构假说被证实的基础上完善了[1]孙家寿,孙颢.生物化工现代化工.1994(1):13~
沈忠耀生物化工化学工程的新兴学科化工进展———,1992(7):12~..18.中心法则”;发现了在DNA位[2]DNA、RNA和蛋白质三者之间关系的“张瑛生物工程及其在精细化工中的应用精细石油化工[],:3.1996(3)56~60.点上能够进行切割的限制性内切酶;由DNA链中的核苷酸顺序所决[4]孙家寿.食品化工生物技术的现状与展望现代化工,1993(10):17-22.定的遗传秘码的破译及多种酶结构的发现催生了生物工程的诞生和
迅速发展。科学家还测定了许多蛋白质中的氨基酸的排列顺序并且以作者简介:季晋艳,女,本科,从事生物化学及生物化学检验专业此为基础测定数以百计的蛋白质的空间结构和一些酶活性部位的结教学,讲师,中级职称。生物化学工程是一门由化学、工程学和生物学等学科相互渗透、密切结合而形成的新兴边缘学科。它是在工业条件下运用微生物或离体动植物组织细胞,在发酵罐或反应器中进行有用物质生产的过程.近十余年来.随着对生物反应器、生物传感器、分离纯化设备等的研究,生物反应和分离纯化的动力学模型的建立,以及计算机控制技术,过程的系统分析和技术经济评价等的运用,生物化学工程这门新兴学科也得到了突飞猛进的发展。
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