生物化學(xué)是在分子水平上研究生物體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)過程的科學(xué)領(lǐng)域，從小分子藥物與蛋白質(zhì)復(fù)合物等大生物分子的相互作用到細胞內(nèi)和細胞間調(diào)節(jié)信號分子的級聯(lián)動力學(xué)。

生物化學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)變得足夠多樣化，專業(yè)領(lǐng)域多種多樣，以至于需要對化學(xué)家或生物學(xué)家等看似更廣泛的術(shù)語進行分類，其中遺傳學(xué)家、微生物學(xué)家、植物學(xué)家、醫(yī)學(xué)研究人員和法醫(yī)專業(yè)人員等都被合理地歸類為生物化學(xué)家。

忽略生物化學(xué)的更具體的子集，例如遺傳學(xué)，生物化學(xué)傾向于關(guān)注生物分子的作用、結(jié)構(gòu)和功能，這與分子生物學(xué)領(lǐng)域相反，分子生物學(xué)領(lǐng)域關(guān)注起作用的特定分子機制，或化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域。研究小分子對生物系統(tǒng)的影響，盡管這些術(shù)語經(jīng)常混合在一起并且通常沒有嚴格定義。

一、概述

本單元為你提供生物化學(xué)基本原理的基礎(chǔ)。它旨在提供對使生命成為可能的分子的基本化學(xué)性質(zhì)的理解，并描述細胞的關(guān)鍵成分及其生化相互作用。你將了解從陽光中收集能量、轉(zhuǎn)化能量并儲存在食物中以及釋放能量以驅(qū)動細胞內(nèi)生化反應(yīng)的過程。

二、目標(biāo)

為生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供生物化學(xué)基本原理的基礎(chǔ)。提供細胞主要成分的描述。展示如何從陽光中收集能量，轉(zhuǎn)化并儲存在食物中，然后釋放成能夠驅(qū)動生化反應(yīng)的高能化合物。

三、學(xué)習(xí)成果

了解使生命成為可能的分子的基本化學(xué)性質(zhì)，以及這些性質(zhì)與特定大分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。蛋白質(zhì)、碳水化合物、核酸、脂質(zhì)和生物膜將被理解。將研究酶和大分子復(fù)合物作為蛋白質(zhì)機器的作用模式。將介紹生物化學(xué)和生物物理方法。將討論線粒體和葉綠體分別在氧化磷酸化和光合作用中的功能，以及在分解代謝過程中如何釋放能量以及在合成代謝過程中如何儲存能量。

四、生物分子

四種基本生物大分子是碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和核酸，它們經(jīng)常結(jié)合成聚合物和重復(fù)單元，在生物宏觀層面上具有定義生命系統(tǒng)的其他功能特性。

例如，單個的糖分子根據(jù)其是環(huán)狀還是線狀，作為 DNA 的組成部分和細胞新陳代謝的能量來源，發(fā)揮著不同的功能。由三到六個單體組成的小鏈連接在一起，這些糖分子發(fā)揮著信號功能，而較大的糖鏈則在很大程度上參與細胞表面受體的識別相互作用。

脂質(zhì)用途非常廣泛，在生命系統(tǒng)中發(fā)揮疏水功能，如在細胞膜中起到屏障作用，并創(chuàng)造一個疏水分子可以溶解的環(huán)境。同時，許多脂質(zhì)具有兩親性，即具有極性和非極性結(jié)構(gòu)域，如膽固醇。

蛋白質(zhì)在細胞中起結(jié)構(gòu)和功能作用，是細胞中的運輸工具和酶，而核酸則在簡單的層次上引導(dǎo)和控制蛋白質(zhì)。近年來，人們對生物化學(xué)的認識有了長足的進步，這主要歸功于幾項關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)使科學(xué)方法得以應(yīng)用于生物體，而在以前，人們無法識別和分離微生物進行研究。

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