主要用於研究細胞中各種成分的結構和功能,如蛋白質、糖類、脂類、核酸等生物大分子。對於化學生物學,它側重於使用化學合成中的方法來回答生物化學中發現的相關問題。[1]
中文名
生物化學
外國名字
生物化學
核心
用化學方法和理論研究生命。
縮寫
生物化學
快的
航行
歷史
材料成分
物質代謝
結構和功能
生殖和遺傳
分類
研究內容
實際應用
發展簡史
定義
生物學的壹個分支。它是研究生命活動過程中化學成分、結構和各種化學變化的基礎生命科學。
拉瓦錫
生物化學壹詞大約出現在19年底和20世紀初,但它的起源可以追溯到更遠,它的早期歷史是早期生理和化學歷史的壹部分。比如18的80年代,A.-L .拉瓦錫證明了呼吸作用和燃燒壹樣是氧化作用,幾乎同時,科學家發現光合作用本質上是植物呼吸作用的逆過程。再比如1828年,F. Waller在實驗室首次合成了壹種有機物──尿素,打破了有機物只能由生物產生的觀點,對生命活力理論造成了極大的打擊。1860 L .巴斯德證明了發酵是由微生物引起的,但他認為必須有活酵母才能引起發酵。1897年,Pichina兄弟發現酵母的無細胞提取液可以發酵,證明了沒有活細胞也可以進行如此復雜的生命活動,最終推翻了“活力論”。
歷史
在人工合成尿素之前,壹般認為無生命物質的科學規律不適用於生物,只有生物才能產生構成生物的分子(即有機分子)。直到1828,化學家弗裏德裏希·維勒成功合成了尿素,證明了有機分子也可以人工合成。[1]
生物化學研究始於1883年,安塞爾姆·帕揚發現了第壹種酶——澱粉酶。從65438到0896,Edward Bischner解釋了壹個復雜的生化過程:酵母細胞提取物中的乙醇發酵。從1882開始使用“生物化學”這個術語。但直到1903年,德國化學家卡爾·紐伯格使用了這個詞,“生物化學”這個詞才被廣泛接受。隨後,生物化學不斷發展,特別是20世紀中葉以來。隨著各種新技術的出現,如色譜法、X射線結晶學、核磁共振、放射性同位素標記、電子顯微鏡和分子動力學模擬,生物化學取得了很大進展。這些技術使研究許多生物分子結構和細胞代謝途徑成為可能,如糖酵解和三羧酸循環。[1]
生物化學史上另壹個具有重大意義的歷史事件是發現了基因及其在細胞內傳遞遺傳信息的作用;在生物化學中,相關部分通常被稱為分子生物學。1950年代期間,詹姆斯·沃森、弗朗西斯·哈裏·康普頓·克裏克、羅莎琳德·富蘭克林和莫裏斯·威爾金斯參與了DNA雙螺旋結構的分析,並提出了DNA與遺傳信息傳遞的關系。[1]
1958年,喬治·威爾斯·比德爾和愛德華·勞裏·塔圖姆因發現“壹個基因產生壹種酶”而獲得諾貝爾生理醫學獎。從65438年到0988年,科林·皮徹福克成為第壹個以DNA指紋分析結果為證據被判刑的殺人犯,DNA技術使法醫學進壹步發展。2006年,安德魯·法爾和克雷格·梅洛因發現RNA幹擾對基因表達的沈默效應而獲得諾貝爾獎。[1]
生物化學主要有三個分支:普通生物化學研究包括動物和植物中常見的生物化學現象;植物生物化學主要研究自養生物和其他植物的特定生化過程;而人體或醫學生物化學則側重於與人類及人類疾病相關的生化性質。[1]
材料成分
生物體是由某些物質成分按照嚴格的規則和方式組織起來的。人體含水分約55-67%,蛋白質15-18%,脂類10-15%,無機鹽3-4%,糖類1-2%。由此分析,人體除水和無機鹽外,主要由蛋白質、脂類和糖類組成。其實除了這三類,還有核酸和多種具有生物活性的小分子化合物,如維生素、激素、氨基酸及其衍生物、肽、核苷酸等。從分子類型來看,比較復雜。以蛋白質為例。據估計,人體內有超過65,438+000,000個蛋白質分子。這些蛋白質分子中很少有與其他生物相同的。每壹種生物都有自己獨特的蛋白質,而且都是大而復雜的分子。其他大而復雜的分子,以及核酸、糖類、脂類等;它們的分子種類沒有蛋白質中的多,但也相當可觀。這些大而復雜的分子被稱為“生物分子”。生物不僅由各種生物分子組成,還由各種具有生物活性的小分子組成。