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內容簡介: |
在21世纪,生物化学将成为科学技术的主角,其核心是其引人瞩目的发展,涉及医药学、农学、生物能源的开发、环境治理、酶工程、微生物采矿、医用生物材料等许多领域。所以,我们更应该多了解一些关于生物化学的知识,才不会落伍于世界科技发展潮流。
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目錄:
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认识生物化学
什么是生物化学
生物化学的内容是生物化学的发展情况
生物化学和其他学科的关系
不可不知的生命物质
生命是什么
生命的起源?
生命的奠基石——细胞
最小的细胞器——核糖体
快速的能源——糖
人本内的燃料——脂肪
生命的动力——蛋白质
记录遗传物质的“天书”——核酸
人体必需的物质——碳水化合物
能量的“传递员”——ATP
生命的钥匙——酶
维持生命的营养素——维生素
生命的标志——氨基酸
形形色色的激素
人工酶与限制酶
生命密码揭秘
从豌豆到遗传规律
基因是什么
人类基因组计划
基因的发现过程
基因的类别
基因突变
基因探针技术
认识RNA
核酸的结构
DNA的复制过程
……
走近生物克隆
生物化学无处不在
医学中的生物化学
生物化学在工农业的应用
生物化学的探索者
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內容試閱:
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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、免疫和细胞间通讯等许多奥秘,使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。
生物学中一些看来与生物化学关系不大的学科,如分类学和生态学,甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。
此外,生物化学作为生物学和物理学之间的桥梁,将生命世界中所提出的重大而复杂的问题展示在物理学面前,产生了生物物理学、量子生物化学等边缘学科,从而丰富了物理学的研究内容,促进了物理学和生物学的发展。
生物化学的研究者们不仅应用生物化学特有的技术,而且越来越多地从遗传学、分子生物学和生物物理学的技术和思路中获得启迪,综合利用。因此,这些学科间越来越多地相互融合,不再有明确的分界线。而生物化学和分子生物学更是基本上相互结合在一起了。
生物化学主要研究化学物质在生物体关键的生命进程中的作用。
遗传学主要研究生物体间遗传差异的影响。这些影响常常可以通过研究正常遗传组分(如基因)的缺失来推断,如研究缺少了一个或多个正常功能性遗传组分的突变型与正常表现型〈又称为“野生型”)之间的关系。
分子生物学主要研究遗传物质的复制、转录和翻译进程中的分子基础。分子生物学的中心法则认为“0财制造鼎人,鼎4制造蛋白质,蛋白质反过来协助前两项流程,并协助0^4自我复制”;虽然这一描述对分子生物学所涵盖的内容过于简单化〈特别是的新功能仍在不断发现中〉,但仍不失为了解这一领域的很好的起点。
化学生物学则注重于发展新的基于小分子的工具,从而在只对生物学系统引人微小的干扰的情况下,对它们所发挥的功能提供更具体的信息。而且,化学生物学还利用生物学系统合成由生物分子和合成装置组成的非天然杂合物,如将药物分子装入空的病毒颗粒来进行更为有效的治疗。
生物化学是在医学、农业、某些工业和国防部门的生产实践推动下成长起来的,反过来,它又促进了这些部门生产实践的发展。
医学生化:对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究,有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面,磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域,如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代,再加上各种疫苗的普遍应用,使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合,产生了医学生化的许多领域,如研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学,以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学,与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。
农业生化:农林牧副渔各业都涉及大量的生化问题,如防治植物病虫害使用的各种化学和生物杀虫剂以及病原体的鉴定、筛选和培育农作物良种所进行的生化分析、家鱼人工繁殖时使用的多肽激素、喂养家畜的发酵饲料等。随着生化研究的进一步发展,不仅可望采用基因工程的技术获得新的动、植物良种和实现粮食作物的固氮,而且有可能在掌握了光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本的改变。
工业生化:生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力,如皮革的鞣制、脱毛,蚕丝的脱胶,棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。近代发酵工业、生物制品及制药工业包括抗生素、有机溶剂、有机酸、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。
20世纪70年代以来,生物工程受到很大重视。利用基因工程技术生产贵重药物进展迅速,包括一些激素、干扰素和疫苗等。基因工程和细胞融合技术用于改进工业微生物菌株不仅能提高产量,还有可能创造新的抗生素杂交品种。一些重要的工业用酶,如0-淀粉酶、纤维素酶、青霉素醜化酶等的基因克隆均已成功,正式投产后将会带来更大的经济效益。
国防方面的应用:防生物战、防化学战和防原子战中提出的课题很多与生物化学有关,如射线对于机体的损伤及其防护、神经性毒气对胆碱酯酶的抑制及解毒等。
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