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《生化試驗(yàn)講義(理論)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、〔Ⅰ〕理論部分1.緒論歡迎同學(xué)們到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室來(lái)!對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),這不是第一次做化學(xué)實(shí)驗(yàn),但是我們相信,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)一定是大家最感興趣、最激動(dòng)人心的實(shí)驗(yàn),當(dāng)然也是花費(fèi)最大、最辛苦的實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們?cè)谶^(guò)去幾年中所學(xué)到的各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作技能,在這些實(shí)驗(yàn)中將會(huì)經(jīng)常用到,當(dāng)然更重要的是要學(xué)會(huì)一些新的、在生物化學(xué)的科學(xué)研究中最常用的實(shí)驗(yàn)方法。同學(xué)們?cè)谏锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方面要取得好成績(jī),在很大程度上,取決于你們對(duì)這些專(zhuān)門(mén)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的熟練掌握和對(duì)生物化學(xué)原理的深入了解。當(dāng)同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)疑將會(huì)與以前做的各種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,大家會(huì)發(fā)現(xiàn),
2、極少有像無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢舆M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和分離出“克”數(shù)量級(jí)的產(chǎn)物。同學(xué)們將進(jìn)行的是“毫克”和“微克”數(shù)量級(jí)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(zhì),但是將會(huì)看到動(dòng)態(tài)的生物化學(xué)過(guò)程和由生物分子引起的生物化學(xué)變化。實(shí)驗(yàn)中所用到的各種技術(shù)和方法,將起到“眼睛”的作用,用以對(duì)各種生物化學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同學(xué)們通過(guò)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該做到:⑴學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本思路,掌握各個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理,學(xué)會(huì)嚴(yán)密地組織自己的實(shí)驗(yàn),合理地安排實(shí)驗(yàn)步驟和時(shí)間。⑵訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力,學(xué)會(huì)熟練地使用各種生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,包括各種
3、天平、各種分光光度計(jì)、各種離心機(jī)、自動(dòng)部分收集器、恒流泵、核酸蛋白檢測(cè)儀、冰凍干燥機(jī)、酸度計(jì)、電導(dǎo)率儀、高速分散器、各種電泳裝置和搖床等等。⑶學(xué)會(huì)準(zhǔn)確翔實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的技能,提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)作能力,能夠整齊清潔地進(jìn)行所有的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)。⑷掌握生物化學(xué)的各種基本實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù),尤其是各種電泳技術(shù)和層析枝術(shù),為今后參加科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。預(yù)祝同學(xué)們以?xún)?yōu)異的成績(jī)跨進(jìn)這一新的科學(xué)殿堂,成為攀登生物科學(xué)高峰的新的勇士!1.1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史生物科學(xué)在20世紀(jì)有驚人的發(fā)展,其中生物化學(xué)與分子生物學(xué)的進(jìn)展尤為迅速
4、,這樣一門(mén)最具活力和生氣的實(shí)驗(yàn)科學(xué),在21世紀(jì)必將成為帶頭的學(xué)科,這主要有賴(lài)于生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善。這里我們簡(jiǎn)單回顧一下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展歷史。20年代:微量分析技術(shù)導(dǎo)致了維生素、激素和輔酶等的發(fā)現(xiàn)。瑞典著名的化學(xué)家T.Svedberg奠基了“超離心技術(shù)”,1924年制成了第一臺(tái)5000×g(5000r/min~8000r/min)相對(duì)離心力的超離心機(jī)(相對(duì)離心力“RCF”92的單位可表示為“×g”),開(kāi)創(chuàng)了生化物質(zhì)離心分離的先河,并準(zhǔn)確測(cè)定了血紅蛋白等復(fù)雜蛋白質(zhì)的分子量,獲得了1926年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。30年
5、代:電子顯微鏡技術(shù)打開(kāi)了微觀世界,使我們能夠看到細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)和生物大分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。40年代:層析技術(shù)大發(fā)展,兩位英國(guó)科學(xué)家Martin和Synge發(fā)明了分配色譜(層析),他們獲得了1952年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。由此,層析技術(shù)成為分離生化物質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)?!半娪炯夹g(shù)”是由瑞典的著名科學(xué)家Tisellius所奠基,從而開(kāi)創(chuàng)了電泳技術(shù)的新時(shí)代,他因此獲得了1948年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。50年代:自1935年Schoenheimer和Rittenberg首次將放射性同位素示蹤用于碳水化合物及類(lèi)脂物質(zhì)的中間代謝的研究以后,“放射性同位素示蹤技術(shù)”在50年代
6、有了大的發(fā)展,為各種生物化學(xué)代謝過(guò)程的闡明起了決定性的作用。60年代:各種儀器分析方法用于生物化學(xué)研究,取得了很大的發(fā)展,如HPLC技術(shù)、紅外、紫外、圓二色等光譜技術(shù)、NMR核磁共振技術(shù)等。自1958年Stem,Moore和Spackman設(shè)計(jì)出氨基酸自動(dòng)分析儀,大大加快了蛋白質(zhì)的分析工作。1967年Edman和Begg制成了多肽氨基酸序列分析儀,到1973年Moore和Stein設(shè)計(jì)出氨基酸序列自動(dòng)測(cè)定儀,又大大加快了對(duì)多肽一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定,十多年間氨基酸的自動(dòng)測(cè)定工作得到了很大的發(fā)展和完善。1962年,美國(guó)科學(xué)家Watson和英國(guó)科學(xué)家
7、Crick因?yàn)樵?953年提出的DNA分子反向平行雙螺旋模型而與英國(guó)科學(xué)家Wilkins分享了當(dāng)年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),后者通過(guò)對(duì)DNA分子的X-射線(xiàn)衍射研究證實(shí)了Watson和Crick的DNA模型,他們的研究成果開(kāi)創(chuàng)了生物科學(xué)的歷史新紀(jì)元。在X-射線(xiàn)衍射技術(shù)方面,英國(guó)物理學(xué)家Perutz對(duì)血紅蛋白的結(jié)構(gòu)進(jìn)行X-射線(xiàn)結(jié)構(gòu)分析,Kendrew測(cè)定了肌紅蛋白的結(jié)構(gòu),成為研究生物大分子空間立體結(jié)構(gòu)的先驅(qū),他們同獲1962年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。此外,在60年代,層析和電泳技術(shù)又有了重大的進(jìn)展,在1968—1972年Anfinsen創(chuàng)建了親和層析技術(shù),開(kāi)
8、辟了層析技術(shù)的新領(lǐng)域。1969年Weber應(yīng)用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)測(cè)定了蛋白質(zhì)的分子量,使電泳技術(shù)取得了重大進(jìn)展。70年代:基因工程技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展,Arber,Smith和N