生物化学基础
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第一节 生物化学研究的内容

生物化学的研究对象是生物,依据研究对象的不同,可分为微生物生化、植物生化、动物生化和人体生化(医学生化)。人体生物化学研究的内容可概括如下。

一、物质组成

组成人体的物质可分为有机物和无机物两类。蛋白质、核酸、多糖及复合脂类等有机物被称为生物大分子;小分子有机物如有机酸、有机胺、维生素、单糖、氨基酸、核苷酸等;无机物是水和无机盐。人体含水55%~67%、蛋白质15%~18%、无机盐3%~4%、核酸2%、糖类1%~2%等。

二、生物分子的结构与功能

人体是由生物分子按照一定的布局和严格的规律组合而成。对生物分子的研究,重点是对生物大分子的研究,除了确定其一级结构(基本组成单位的种类、排列顺序和方式)外,更重要的是研究其空间结构及其与功能的关系。结构是功能的基础,而功能是结构的体现。

三、物质代谢及其调节

生命活动的基本特征是新陈代谢。生物体与周围环境之间进行物质交换和能量交换以实现自我更新的过程,称为新陈代谢。它包括物质代谢和能量代谢。物质代谢包括合成代谢与分解代谢;能量代谢是指伴随物质代谢中能量的释放、转移和利用。在新陈代谢中,机体通过物质的合成代谢维持其生长、发育、更新和修复,通过分解代谢产生能量和排除废物。据估计,一个人在60年中,通过物质代谢与外界交换约60000kg水、10000kg糖类、1600kg蛋白质和1000kg脂类。

生物体内物质代谢与能量代谢通过自身调节处于动态平衡中,从而使生物体保持健康状态,体内物质代谢的紊乱则可引起疾病。

四、基因信息的传递及调控

基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、分化等诸多生命过程,也与遗传病、恶性肿瘤、心血管病等多种疾病的发病机制有关。因此,基因信息的研究在生命科学中的作用越显重要。遗传的主要物质基础是DNA,基因是DNA分子的功能片段。随着基因工程技术的发展,许多基因工程的产品将应用于人类疾病的诊断与治疗。基因分子生物学除进一步研究DNA的结构与功能外,更重要的是研究DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成等基因信息传递过程的机制及基因表达时调控的规律。DNA重组、转基因、基因剔除、新基因克隆、人类基因组计划及功能基因组计划等的发展,将大大推动这一领域的研究进程。