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課程名稱: 西師版生物化學視頻教程
適用人群:IT學者 視頻類型:酷6
西師版生物化學視頻教程
發布時間:2011/11/17 20:30:23 觀看次數: 913
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  生物化學是一門運用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科,透過對它的學習您可以了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。有意學習這方面知識的朋友不妨參考一下編者收錄的這部西師版生物化學視頻教程。

  生物化學(biochemistry)這一名詞的出現大約在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現光合作用本質上是動物呼吸的逆過程。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酵。1897年畢希納兄弟發現酵母的無細胞抽提液可進行發酵,證明沒有活細胞也可進行如發酵這樣復雜的生命活動,終于推翻了“生機論”。

  生物體是由一定的物質成分按嚴格的規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,即可發現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1010~ 1012種蛋白質及1010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系下,形成一個有生命的整體。

  生物體內有許多化學反應,按一定規律,繼續不斷地進行著。如果其中一個反應進行過多或過少,都將表現為異常,甚至疾病。病毒除外,病毒在自然環境下無生命反應。生物體內參加各種化學反應的分子和離子,不僅有生物分子,而更多和更主要的還是小的分子及離子。有人認為,沒有小分子及離子的參加,不能移動或移動不便的生物分子便不能產生各種生命攸關的生物化學反應。沒有二磷酸腺苷(ADP)及三磷酸腺苷(ATP)這樣的小分子作為能量接受、儲備、轉運及供應的媒介,則體內分解代謝放出的能,將會散發為熱而被浪費掉,以致一切生理活動及合成代謝無法進行。再者,如果沒有Mg2+、Mn2+、Ca2+、K+等離子的存在,體內許多化學反應也不會發生,憑借各種化反應,生物體才能將環境中的物質(營養素)及能量加以轉變、吸收和利用。營養素進人體內后,總是與體內原有的混合起來,參加化學反應。在合成反應中,作為原料,使體內的各種結構能夠生長、發育、修補、替換及繁殖。在分解反應中,主要作為能源物質,經生物氧化作用,放出能量,供生命活動的需要,同時產生廢物,經由各排泄途徑排出體外,交回環境,這就是生物體與其外環境的物質交換過程,一般稱為物質代謝或新陳代謝。據估計一個人在其一生中(按60歲計算),通過物質代謝與其體外環境交換的物質約相當于60000kg水,10000kg糖類,1600kg蛋白及1000kg脂類。

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