生物化學的應用與介紹
生物化學的應用與介紹
生物化學是運用化學的方法和理論研究生命物質的必學學科。那么你對生物化學了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是生物化學的內容，希望大家喜歡!
生物化學的定義
生物的分支學科。它是研究生命物質的化學組成、結構及生命活動過程中各種化學變化的基礎生命科學。
生物化學(Biochemistry)這一名詞的出現(xiàn)大約在19世紀末、20世紀初，但它的起源可追溯得更遠，其早期的歷史是生理學和化學的早期歷史的一部分。例如18世紀80年代，A.-L.拉瓦錫證明呼吸與燃燒一樣是氧化作用，幾乎同時科學家又發(fā)現(xiàn)光合作用本質上是植物呼吸的逆過程。又如1828年F.沃勒首次在實驗室中合成了一種有機物──尿素，打破了有機物只能靠生物產生的觀點，給“生機論”以重大打擊。1860年L.巴斯德證明發(fā)酵是由微生物引起的，但他認為必需有活的酵母才能引起發(fā)酵。1897年畢希納兄弟發(fā)現(xiàn)酵母的無細胞抽提液可進行發(fā)酵，證明沒有活細胞也可進發(fā)這樣復雜的生命活動，終于推翻了“生機論”。
生物化學的物質組成
生物體是由一定的物質成分按嚴格的規(guī)律和方式組織而成的。人體約含水55-67%，蛋白質15～18%，脂類 10～15%，無機鹽3～4% 及糖類1～2%等。從這個分析來看，人體的組成除水及無機鹽之外，主要就是蛋白質、脂類及糖類三類有機物質。其實，除此三大類之外，還有核酸及多種有生物學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。若從分子種類來看，那就更復雜了。以蛋白質為例，人體內的蛋白質分子，據估計不下100000種。這些蛋白質分子中，極少與其它生物體內的相同。每一類生物都各有其一套特有的蛋白質,它們都是些大而復雜的分子。其它大而復雜的分子，還有核酸、糖類、脂類等;它們的分子種類雖然不如蛋白質多，但也是相當可觀的。這些大而復雜的分子稱為“生物分子”。生物體不僅由各種生物分子組成，也由各種各樣有生物學活性的小分子所組成，足見生物體在組成上的多樣性和復雜性。
大而復雜的生物分子在體內也可降解到非常簡單的程度。當生物分子被水解時，即可發(fā)現(xiàn)構成它們的基本單位，如蛋白質中的氨基酸，核酸中的核苷酸，脂類中脂肪酸及糖類中的單糖等。這些小而簡單的分子可以看作生物分子的構件，或稱作“構件分子”。它們的種類為數不多，在每一種生物體內基本上都是一樣的。實際上，生物體內的生物分子僅僅是由不多幾種構件分子借共價鍵連接而成的。由于組成一個生物分子的構件分子的數目多，它的分子就大;因為構件分子不只一種，而且其排列順序又可以是各種各樣，由此而形成的生物分子的結構，當然就復雜。不僅如此，某些生物分子在不同情況下，還會具有不同的立體結構。生物分子的種類是非常多的。自然界約一百三十余萬種生物體中，據估計總大約有 種蛋白質及 種核酸;它們都是由一些構件分子所組成。構件分子在生物體內的新陳代謝中，按一定的組織規(guī)律，互相連接，依次逐步形成生物分子、亞細胞結構、細胞組織或器官，最后在神經及體液的溝通和聯(lián)系下，形成一個有生命的整體。
生物化學的實際應用
生物化學對其他各門生物學科的深刻影響首先反映在與其關系比較密切的細胞學、微生物學、遺傳學、生理學等領域。通過對生物高分子結構與功能進行的深入研究，揭示了生物體物質代謝、能量轉換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經傳導、肌肉收縮、激素作用、免疫和細胞間通訊等許多奧秘，使人們對生命本質的認識躍進到一個嶄新的階段。
生物學中一些看來與生物化學關系不大的學科，如分類學和生態(tài)學，甚至在探討人口控制、世界食品供應、環(huán)境保護等社會性問題時都需要從生物化學的角度加以考慮和研究。
此外，生物化學作為生物學和物理學之間的橋梁，將生命世界中所提出的重大而復雜的問題展示在物理學面前，產生了生物物理學、量子生物化學等邊緣學科，從而豐富了物理學的研究內容，促進了物理學和生物學的發(fā)展。
生物化學是在醫(yī)學、農業(yè)、某些工業(yè)和國防部門的生產實踐的推動下成長起來的，反過來，它又促進了這些部門生產實踐的發(fā)展。
醫(yī)學生化
對一些常見病和嚴重危害人類健康的疾病的生化問題進行研究，有助于進行預防、診斷和治療。如血清中肌酸激酶同工酶的電泳圖譜用于診斷冠心病、轉氨酶用于肝病診斷、淀粉酶用于胰腺炎診斷等。在治療方面，磺胺藥物的發(fā)現(xiàn)開辟了利用抗代謝物作為化療藥物的新領域，如5-氟尿嘧啶用于治療腫瘤。青霉素的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了抗生素化療藥物的新時代，再加上各種疫苗的普遍應用，使很多嚴重危害人類健康的傳染病得到控制或基本被消滅。生物化學的理論和方法與臨床實踐的結合，產生了醫(yī)學生化的許多領域，如：研究生理功能失調與代謝紊亂的病理生物化學，以酶的活性、激素的作用與代謝途徑為中心的生化藥理學，與器官移植和疫苗研制有關的免疫生化等。
農業(yè)生化
農林牧副漁各業(yè)都涉及大量的生化問題。如防治植物病蟲害使用的各種化學和生物殺蟲劑以及病原體的鑒定;篩選和培育農作物良種所進行的生化分析;家魚人工繁殖時使用的多肽激素;喂養(yǎng)家畜的發(fā)酵飼料等。隨著生化研究的進一步發(fā)展，不僅可望采用基因工程的技術獲得新的動、植物良種和實現(xiàn)糧食作物的固氮;而且有可能在掌握了光合作用機理的基礎上，使整個農業(yè)生產的面貌發(fā)生根本的改變。
工業(yè)生化
生物化學在發(fā)酵、食品、紡織、制藥、皮革等行業(yè)都顯示了威力。例如皮革的鞣制、脫毛，蠶絲的脫膠，棉布的漿紗都用酶法代替了老工藝。近代發(fā)酵工業(yè)、生物制品及制藥工業(yè)包括抗生素、有機溶劑、有機酸、氨基酸、酶制劑、激素、血液制品及疫苗等均創(chuàng)造了相當巨大的經濟價值，特別是固定化酶和固定化細胞技術的應用更促進了酶工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展。
70年代以來，生物工程受到很大重視。利用基因工程技術生產貴重藥物進展迅速，包括一些激素、干擾素和疫苗等?；蚬こ毯图毎诤霞夹g用于改進工業(yè)微生物菌株不僅能提高產量，還有可能創(chuàng)造新的抗菌素雜交品種。一些重要的工業(yè)用酶，如α-淀粉酶、纖維素酶、青霉素?；傅鹊幕蚩寺【殉晒Γ酵懂a后將會帶來更大的經濟效益。
國防應用
防生物戰(zhàn)、防化學戰(zhàn)和防原子戰(zhàn)中提出的課題很多與生物化學有關。如射線對于機體的損傷及其防護;神經性毒氣對膽堿酯酶的抑制及解毒等。
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