本章主要介紹生物化學(xué)的定義

1、.PAGE ：.；PAGE 4緒論本章主要引見生物化學(xué)的定義、內(nèi)容、目的及其與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)的定義生物化學(xué)biochemistry XE 生物化學(xué)biochemistry 或生物的化學(xué)biological chemistry XE 生物的化學(xué)biological chemistry 即生命的化學(xué)，是一門研討生物體的化學(xué)組成、體內(nèi)發(fā)生的反響和過程的學(xué)科。當(dāng)代生物化學(xué)的研討除采用化學(xué)的原理和方法外，尚運(yùn)用物理學(xué)的技術(shù)方法以提示組成生物體的物質(zhì)，特別是生物大分子(biomacromolecules) XE 生物大分子(biomacromolecules) 的構(gòu)造規(guī)律。并且與細(xì)胞生物學(xué)、分子遺傳學(xué)

2、等親密聯(lián)絡(luò)，研討和闡明生長(zhǎng)、分化、遺傳、變異、衰老和死亡等根本生命活動(dòng)的規(guī)律。Watson和Crick于1953提出了DNA分子的雙螺旋構(gòu)造模型，在此根底上構(gòu)成了遺傳信息傳送的“中心法那么，由此奠定了現(xiàn)代分子生物學(xué)(molecular biology) XE 分子生物學(xué)(molecular biology) 的根底。分子生物學(xué)主要的研討內(nèi)容為討論不同生物體所含基因的構(gòu)造、復(fù)制和表達(dá)，以及基因產(chǎn)物蛋白質(zhì)或RNA的構(gòu)造，相互作用以及生理功能，以此了解不同生命方式特殊規(guī)律的化學(xué)和物理的根底。可見，當(dāng)今生物化學(xué)與分子生物學(xué)不能截然分割，后者是前者深化開展的結(jié)果。總之，生物化學(xué)與分子生物學(xué)是在分子程度上

3、研討生命奧妙的學(xué)科，代表當(dāng)前生命科學(xué)的主流和開展的趨勢(shì)。生物化學(xué)的內(nèi)容醫(yī)學(xué)生物化學(xué)研討的內(nèi)容大致包括以下4個(gè)部分。一. 化學(xué)組成生物大分子在研討生命方式時(shí)，首先要了解生物體的化學(xué)組成，測(cè)定其含量和分布。這是生物化學(xué)開展的開場(chǎng)階段的任務(wù)，曾稱為表達(dá)生化。現(xiàn)知生物體是由多種化學(xué)元素組成的，其中C、H 、O 和N四種元素的含量占活細(xì)胞量的99%以上。各種元素進(jìn)而構(gòu)成約30種的小分子化合物，這些小分子化合物可以構(gòu)成生物大分子，所以把他們稱為生物分子(biomolecules) XE 生物分子(biomolecules) 或構(gòu)件分子building block molecules XE 構(gòu)件分子buil

4、ding block molecules 。例如20種L-氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子，4種核苷酸是核酸的構(gòu)件分子，單糖可構(gòu)建成多糖、脂肪酸組成多種脂類化合物。當(dāng)前研討的重點(diǎn)為生物大分子的構(gòu)造與功能，特別是蛋白質(zhì)和核酸，二者是生命的根底物質(zhì)。對(duì)生命活動(dòng)起著關(guān)鍵性的作用。天然氨基酸雖然只需20種，但可構(gòu)成數(shù)量繁多的蛋白質(zhì)，由于不同的蛋白質(zhì)具有特殊的一級(jí)構(gòu)造氨基酸殘基的線性序列和空間構(gòu)造，因此具有不同的生理功能，從而能表達(dá)瑰麗多彩的生命景象，如今已從單一蛋白質(zhì)深化至細(xì)胞或組織中所含有全部蛋白質(zhì)，即蛋白質(zhì)組proteome XE 蛋白質(zhì)組proteome 的研討。將研討蛋白質(zhì)組的學(xué)科稱為蛋白質(zhì)組學(xué)(pr

5、oteomics) XE 蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics) 。蛋白質(zhì)的一級(jí)構(gòu)造是由核酸決議的，人類基因組(genome) XE 基因組(genome) 即人的全部遺傳信息，是由23對(duì)染色體組成，約含2.9x109堿基對(duì)，測(cè)定基因組中全部DNA的序列，將為揭開生命的奧妙邁開一步。把研討基因組的構(gòu)造與功能的科學(xué)稱為基因組學(xué)(genomics) XE 基因組學(xué)(genomics) ，經(jīng)過包括我國(guó)在內(nèi)許多科學(xué)家十多年的努力，2003年已完成人類基因組方案(Human Genome Project) XE 人類基因組方案(Human Genome Project) 中全部DNA序列的測(cè)定，接著面臨更堅(jiān)

6、具的義務(wù)，就是要研討目前所知3萬至4萬個(gè)基因的功能及其與生命活動(dòng)的關(guān)系。這就是后基因組方案(Post-Genome Project) XE 后基因組方案(Post-Genome Project) 。生物大分子需求進(jìn)一步組裝成更大的復(fù)合體，然后裝配成亞細(xì)胞構(gòu)造、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)，最后成為能表達(dá)生命活動(dòng)的機(jī)體，這些都是尚待研討和闡明的問題。二.物質(zhì)代謝、能量代謝及代謝調(diào)理組成生物體的物質(zhì)不斷地進(jìn)展著多種有規(guī)律的化學(xué)變化，即新陳代謝(metabolism) XE 新陳代謝(metabolism) 或物質(zhì)代謝,一旦這些化學(xué)反響停頓,生命即告終結(jié)?？梢?，新陳代謝是生命的根本特征，生物體一方面需求與

7、外界環(huán)境進(jìn)展物質(zhì)交換，同時(shí)在體內(nèi)進(jìn)展各種代謝變化，以維持其內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)過代謝變化將攝入營(yíng)養(yǎng)物中儲(chǔ)存的能量釋放出來，供機(jī)體活動(dòng)所需。要維持體內(nèi)錯(cuò)綜復(fù)雜代謝途徑有序地進(jìn)展，需求有嚴(yán)厲的調(diào)理機(jī)制，否那么代謝的紊亂可影響正常的生命活動(dòng)，從而發(fā)生疾病。因此，研討物質(zhì)代謝、能量代謝及代謝調(diào)理規(guī)律是醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)課程的主要內(nèi)容，也稱為動(dòng)態(tài)生化。三.基因的復(fù)制、表達(dá)及調(diào)控遺傳信息傳送的“中心法那么，可以說是分子生物學(xué)的中心法那么。DNA是儲(chǔ)存遺傳信息的物質(zhì)，經(jīng)過復(fù)制(replication) XE 復(fù)制(replication) ， 即DNA合成，可構(gòu)成構(gòu)造完全一樣的兩個(gè)拷貝，將親代的遺傳信息真實(shí)地

8、傳給子代。DNA分子中的遺傳信息又如何表達(dá)的呢？現(xiàn)知基因表達(dá)的第一步是將遺傳信息轉(zhuǎn)錄(transcription) XE 轉(zhuǎn)錄(transcription) 成RNA ，即RNA的合成，后者作為蛋白質(zhì)合成的模板，并決議蛋白質(zhì)的一級(jí)構(gòu)造，即將遺傳信息翻譯(translation) XE 翻譯(translation) 成能執(zhí)行各種各樣生理功能的蛋白質(zhì)。上述過程涉及生物的生長(zhǎng)、分化、遺傳、變異、衰老及死亡等生命過程，體內(nèi)存在著一整套嚴(yán)密的調(diào)控機(jī)制，包括一些生物大分子的相互作用，如蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與核酸、核酸與核酸間的作用。本書將對(duì)上述過程作較全面的引見，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)分子生物學(xué)打根底。四.機(jī)能

9、生化醫(yī)學(xué)生物化學(xué)主要的研討對(duì)象是人，因此人體生物化學(xué)還要研討各組織器官的化學(xué)組成特點(diǎn)，特有的代謝途徑和它們與生理功能之間的關(guān)系。代謝妨礙將呵斥器官功能的異常，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。這部分內(nèi)容包括內(nèi)分泌、血液、肝、膽生化等，也稱為機(jī)能生化，是醫(yī)學(xué)生化不可短少的內(nèi)容。五.本書的內(nèi)容本書由21章組成，大體分為四個(gè)部分，第一部分從第二章至第五章，主要討論生物大分子蛋白質(zhì)和核酸的構(gòu)造與功能，維生素構(gòu)成酶的輔酶或輔基，所以也納入這部分；第二部分從第六章至第十一章。主要為物質(zhì)代謝、能量代謝及代謝調(diào)理；第三部分從第十二章至第十五章主要內(nèi)容為遺傳信息的流向及調(diào)控，為分子生物學(xué)的根底；第四部分從第十六章至第二十一章為機(jī)

10、能生化及與醫(yī)學(xué)親密相關(guān)的內(nèi)容。研討生物化學(xué)的目的及其與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)的根本目的是揭露生命的奧妙。假設(shè)將組成生物體的物質(zhì)逐一分別研討，均為非生命物質(zhì)，并遵守物理和化學(xué)的規(guī)律，然而由這些物質(zhì)組成的生物體何以能呈現(xiàn)及維持各種生命景象，這是生物化學(xué)要討論和闡明的問題。當(dāng)然，更深一層的目的是了解生命的來源?？梢?，研討生物化學(xué)的目的是了解和掌握生命的規(guī)律，順應(yīng)自然規(guī)律，使人類生活更愉快。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是邊緣性學(xué)科，開展又非常迅速，構(gòu)成了許多新實(shí)際、新概念，如基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、RNA組學(xué)等；同時(shí)開展了許多新技術(shù)，如重組DNA技術(shù)、基因工程、基因芯片、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等。生物化學(xué)與分子生物學(xué)

11、的實(shí)際和方法已廣泛被其他根底醫(yī)學(xué)學(xué)科運(yùn)用，并已構(gòu)成了許多新的學(xué)科分支，如分子免疫學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子細(xì)胞生物學(xué)、分子病理學(xué)、分子藥理學(xué)、分子病毒學(xué)等等。反過來，這些根底學(xué)科也促進(jìn)生物化學(xué)的開展，例如，免疫學(xué)的方法被廣泛運(yùn)用于蛋白質(zhì)及受體的研討，遺傳學(xué)的方法被運(yùn)用于基因分子生物學(xué)的研討，病理學(xué)的癌癥促進(jìn)癌基因的研討，基因表達(dá)調(diào)控的規(guī)律是在細(xì)菌研討的根底上深化至真核生物的研討。總之，當(dāng)前生命科學(xué)中各相關(guān)的學(xué)科相互浸透，相互促進(jìn)，不斷構(gòu)成新的學(xué)科，例如，生物信息學(xué)。還將會(huì)出現(xiàn)更多新的學(xué)科。安康科學(xué)(health science)涉及 XE 安康科學(xué)(health science) 兩大關(guān)鍵問題：一是

12、為了解和維持人體的安康生活，正常的生化反響和過程是安康的根底，人體必需不斷地與外環(huán)境進(jìn)展物質(zhì)交換，攝入必需的營(yíng)養(yǎng)成分，順應(yīng)外環(huán)境的變化，以維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。其二是為有效防治疾病。代謝的紊亂可導(dǎo)致疾病，所以了解紊亂的環(huán)節(jié)并糾正之，是有效治療疾病的根據(jù)，經(jīng)過生化的檢查，可協(xié)助 疾病的診斷，例如糖代謝妨礙可導(dǎo)致糖尿病，充分了解糖代謝及其調(diào)理的規(guī)律能為治療糖尿病制定有效的方案，也為疾病的診斷和預(yù)防提供根據(jù)?？梢?，臨床醫(yī)學(xué)無論在預(yù)防和治療任務(wù)中都會(huì)運(yùn)用生物化學(xué)的知識(shí)。反過降臨床實(shí)際也為生物化學(xué)的研討提供豐富的源泉，例如惡性腫瘤，使生物化學(xué)和分子生物學(xué)深化至癌基因的研討，經(jīng)過對(duì)后者的深化研討，又揭開了對(duì)正常細(xì)胞生長(zhǎng)、分化的規(guī)律和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的研討和了解。對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化癥的研討，促進(jìn)對(duì)膽固醇、脂蛋白、受體乃至