第一章　尿液生物化学概论

生物化学（biochemistry）这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初，但它的起源可追溯得更远，其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。例如18世纪80年代，拉瓦锡证明呼吸与燃烧一样是氧化作用，几乎同时科学家又发现光合作用本质上是植物呼吸的逆过程。又如1828年沃勒首次在实验室中合成了一种有机物——尿素，打破了有机物只能靠生物产生的观点，给“生机论”以重大打击。1860年，巴斯德证明发酵是由微生物引起的，但他认为必须有活的酵母才能引起发酵。1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵，证明没有活细胞也可进行这样复杂的生命活动，终于推翻了“生机论”。因此，生物化学被定义为研究生命物质的化学组成、结构及生命活动过程中各种化学变化的基础生命科学。

生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通信等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。生物化学若以不同的生物为对象，可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若以生物体的不同组织或过程为研究对象，则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。因研究的物质不同，又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。20世纪60年代以来，生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等；或按应用领域不同，分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。

迄今为止，在正常尿液中共发现了包括蛋白质、核酸、酶、激素以及体内代谢终产物等共3079个化学成分，提示尿液是一种极其复杂的生物流体。尿液因获取方便、操作无创、不受稳态调节及生物学信息丰富等优势成为预警疾病标志物的优质来源。随着生物组学技术的进步，大规模研究尿液生物分子表达谱以及应用生物组学技术研究尿液疾病标志物得到快速发展，发现了很多尿液生物标志物。但是目前缺乏对尿液生物化学的系统阐述。因此，本书首次提出“尿液生物化学”，从生物化学的角度出发，详细阐述了尿液的化学组成、尿液生物大分子物质的结构与功能、检测技术及临床应用价值。旨在充分挖掘无创性尿液生物标志物在全身各系统疾病的早期诊断、疗效评估及转归结局中的应用价值，为尿液的整合医学提供理论依据。