許多生物化學研究生物大分子的結構、功能和相互作用，如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂類，它們提供細胞結構並執行許多與生命相關的功能。[3]?細胞化學也依賴於小分子和離子的反應。它們可以是無機物，如水和金屬離子，也可以是有機物，如用於合成蛋白質的氨基酸。[4]?細胞通過化學反應利用環境能量的機制稱為代謝。生物化學的發現主要用於醫學、營養學和農業。在醫學上，生物化學家研究疾病的起因和治療方法。[5]?在營養學方面，他們研究如何保持健康和營養缺乏的影響。[6]?在農業方面，生物化學家研究土壤和肥料，並試圖找到改善作物種植、作物儲存和害蟲控制的方法。
目錄編輯
1歷史記錄
2原材料:生命的化學元素
3個生物分子
3.1碳水化合物
3.2脂質
3.3蛋白質
3.4核酸
4新陳代謝
4.1碳水化合物作為能源
5與其他“分子尺度”生物科學的關系
5.1列表
6個註釋
7參考文獻
1?歷史編輯
格特·柯裏和卡爾·柯裏因為在RPMI發現了Cori循環而獲得了1947年的諾貝爾獎。
從最廣泛的定義來看，生物化學可以被認為是研究生物體的組成和成分以及它們如何結合成為生命的學科。從這個意義上說，生物化學的歷史可以追溯到古希臘。[7]?但生物化學作為壹門特殊的科學學科，起源於19世紀或更早，這要看生物化學的哪壹方面而定。有人認為生物化學的開始可能是1833【安瑟倫·帕揚發現了第壹種酶——澱粉酶(今天叫澱粉酶)，【8】？還有人認為，愛德華·布赫納(eduard buchner)在1897中首先證明了酒精發酵無細胞提取液的復雜生化過程是生物化學的誕生。[9][10]?有些人可能會把它作為1842年尤斯圖斯·馮·李比希有影響的著作《動物化學》或《有機化學在生理學和病理學中的應用》的開端，該書提出了新陳代謝的化學理論。甚至更早，Antoine lavoisier在18世紀研究了發酵和呼吸。[11][12]?該領域中許多其他幫助揭示生物化學復雜性的先驅被宣布為現代生物化學的創始人，如埃米爾·費希爾關於蛋白質中化學的工作，[13]？和戈蘭·霍普金斯研究酶和生物化學的動態特性。[14]
“生物化學”這個術語本身就來源於生物學和化學的結合。1877年，菲利克斯·霍佩塞勒在《生理化學雜誌》第壹期的序言中將這個術語(德語為生物化學)作為生理化學的同義詞，他在序言中主張建立專門研究這壹領域的機構。[15][16]?然而，德國化學家卡爾·紐伯格(Karl newberg)卻常常被認為是在1903，[17][18][19]中杜撰了這個詞？有些人把它歸功於弗朗茨·霍夫邁斯特。[20]
脫氧核糖核酸的結構(1D 65)[15]
曾經普遍認為，生命及其物質具有壹些本質屬性或物質(通常稱為“生命原理”)，不同於非生物物質中的任何物質。人們相信只有生物體才能產生生命分子。[21]?然後在1828，弗裏德裏希·維勒發表了壹篇尿素合成的論文，證明了有機化合物是可以人工合成的。[22]?此後，生物化學取得了進展，特別是20世紀中葉以來，新技術不斷發展，如色譜法、X射線衍射、雙偏振幹涉測量法、核磁共振光譜法、放射性同位素標記、電子顯微鏡和分子動力學模擬。這些技術允許發現和詳細分析細胞的許多分子和代謝途徑，如糖酵解和克雷布斯循環(檸檬酸循環)，並導致在分子水平上理解生物化學。菲利普·蘭德爾因其在糖尿病研究中的發現而聞名，該發現可能是1963年的葡萄糖-脂肪酸循環。他證實脂肪酸可以減少肌肉對糖的氧化。高脂肪氧化是胰島素抵抗的原因。[23]
生物化學中另壹個重要的歷史事件是基因的發現及其在細胞信息傳遞中的作用。生物化學的這壹部分通常被稱為基因的分子生物學。[24]?20世紀50年代，詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克裏克、羅莎琳德·富蘭克林和莫裏斯·威爾金斯在解決DNA的結構並提出它與信息遺傳轉移的關系方面發揮了重要作用。[25]?1958年，喬治·比德爾(george beadle)和愛德華·塔圖姆(edward tatum)因在真菌領域的工作獲得諾貝爾獎，他們的工作表明壹個基因產生壹種酶。[26]?1988年，科林·皮奇福克是第壹個用DNA證據判定謀殺罪的人，推動了法醫學的發展。[27]?最近，Andrew Z. Fire和Craig C. Mello因發現RNA幹擾在基因表達沈默中的作用而獲得了2006年的諾貝爾獎。[28]
2?原材料:生命化學元素的編輯
成年人體的主要元素從最豐富到最少(按質量計)。
在92種天然存在的化學元素中，大約有24種是所有生物生命所必需的。地球上大部分稀有元素都不是生命所必需的(除了硒和碘)，而壹些常見元素(鋁和鈦)則不用。大多數生物都有元素需求，但植物和動物之間有壹些差異。比如海藻用溴，陸地動植物好像不需要溴。所有動物都需要鈉，但有些植物不需要。植物需要硼和矽，但動物可能不需要(或者需要很少)。
只有六種元素——碳、氫、氮、氧、鈣和磷——構成了幾乎99%的活細胞，包括人體細胞(完整列表見人體成分)。除了構成人體大部分的六種主要元素，人類需要的18元素更少。[29]
3?生物分子編輯
生物化學中的四種分子(通常稱為生物分子)是碳水化合物、脂類、蛋白質和核酸。[30]?許多生物分子是聚合物:在這個術語中，單體是相對較小的分子，它們連接在壹起形成稱為聚合物的大分子。當單體連接在壹起合成生物聚合物時，它們會經歷壹個叫做脫水縮合的過程。不同的大分子可以組裝成更大的復合體，通常是生物活動所需要的。
3.1?碳水化合物
碳水化合物
葡萄糖，壹種單糖
蔗糖分子(葡萄糖+果糖)，壹種二糖
直鏈澱粉，由數千個葡萄糖單位組成的多糖。
碳水化合物的兩個主要功能是儲存能量和提供結構。糖是壹種碳水化合物，但不是所有的碳水化合物都是糖。地球上的碳水化合物比任何其他已知類型的生物分子都多；它們用於儲存能量和遺傳信息，在細胞間的相互作用和交流中發揮著重要作用。
最簡單的碳水化合物是單糖，它含有碳、氫和氧，比例為1:2:1(通式CnH2nOn，其中n至少為3)。葡萄糖(C6H12O6)是最重要的碳水化合物之壹。其他還有果糖(C6H12O6)，通常與水果的甜味有關。
希臘