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■新譯通生化學(xué)翻譯公司 

生物學(xué)的分支學(xué)科。它是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結構及生命過(guò)程中各種化學(xué)變化的基礎生命科學(xué)。    

生物化學(xué)若以不同的生物為對象,可分為動(dòng)物生化、植物生化、微生物生化、昆蟲(chóng)生化等。若以生物體的不同組織或過(guò)程為研究對象,則可分為肌肉生化、神經(jīng)生化、免疫生化、生物力能學(xué)等。因研究的物質(zhì)不同,又可分為蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué)、酶學(xué)等分支。研究各種天然物質(zhì)的化學(xué)稱(chēng)為生物有機化學(xué)。研究各種無(wú)機物的生物功能的學(xué)科則稱(chēng)為生物無(wú)機化學(xué)或無(wú)機生物化學(xué)。60年代以來(lái),生物化學(xué)與其他學(xué)科融合產(chǎn)生了一些邊緣學(xué)科如生化藥理學(xué)、古生物化學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)等;或按應用領(lǐng)域不同,分為醫學(xué)生化、農業(yè)生化、工業(yè)生化、營(yíng)養生化等。

生物化學(xué)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(xué)和化學(xué)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(shí)科學(xué)家又發(fā)現光合作用本質(zhì)上是動(dòng)物呼吸的逆過(guò)程。又如1828年F.沃勒首次在實(shí)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(chǎn)生的觀(guān)點(diǎn),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)現酵母的無(wú)細胞抽提液可進(jìn)行發(fā)酵,證明沒(méi)有活細胞也可進(jìn)行如發(fā)酵這樣復雜的生命活動(dòng),終于推翻了“生機論”。   

生物化學(xué)的發(fā)展大體可分為 3個(gè)階段。   

第一階段從19世紀末到20世紀30年代,主要是靜態(tài)的描述性階段,對生物體各種組成成分進(jìn)行分離、純化、結構測定、合成及理化性質(zhì)的研究。其中E.菲舍爾測定了很多糖和氨基酸的結構,確定了糖的構型,并指出蛋白質(zhì)是肽鍵連接的。1926年J.B.薩姆納制得了脲酶結晶,并證明它是蛋白質(zhì)。此后四、五年間J.H.諾思羅普等人連續結晶了幾種水解蛋白質(zhì)的酶,指出它們都無(wú)例外地是蛋白質(zhì),確立了酶是蛋白質(zhì)這一概念。通過(guò)食物的分析和營(yíng)養的研究發(fā)現了一系列維生素,并闡明了它們的結構。與此同時(shí),人們又認識到另一類(lèi)數量少而作用重大的物質(zhì)──激素。它和維生素不同,不依賴(lài)外界供給,而由動(dòng)物自身產(chǎn)生并在自身中發(fā)揮作用。腎上腺素、胰島素及腎上腺皮質(zhì)所含的甾體激素都在這一階段發(fā)現。此外中國生物化學(xué)家吳憲在1931年提出了蛋白質(zhì)變性的概念。   

第二階段約在20世紀30~50年代,主要是動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段,主要特點(diǎn)是研究生物體內物質(zhì)的變化,即代謝途徑,所以稱(chēng)動(dòng)態(tài)生化階段。其間突出成就是確定了糖酵解、三羧酸循環(huán)(也稱(chēng)克雷布斯循環(huán))以及脂肪分解等重要的分解代謝途徑。對呼吸、光合作用以及腺苷三磷酸 (ATP)在能量轉換中的關(guān)鍵位置有了較深入的認識。當然,這種階段的劃分是相對的。對生物合成途徑的認識要晚得多,在50~60年代才闡明了氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂肪酸等的生物合成途徑。   

第三階段是從20世紀50年代開(kāi)始,是分子生物學(xué)時(shí)期,主要特點(diǎn)是研究生物大分子的結構與功能。生物化學(xué)在這一階段的發(fā)展,以及物理學(xué)、技術(shù)科學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細胞學(xué)等其他學(xué)科的滲透,產(chǎn)生了分子生物學(xué),并成為生物化學(xué)的主體。   

蛋白質(zhì)和核酸是兩類(lèi)主要的生物大分子。它們的化學(xué)結構與立體結構的研究在50年代都取得了重大進(jìn)展。蛋白質(zhì)方面,如β-螺旋結構的提出,測定了胰島素的化學(xué)結構以及肌紅蛋白和血紅蛋白的立體結構。核酸方面,DNA 雙螺旋模型的提出打開(kāi)了生物遺傳奧秘的大門(mén)。根據雙螺旋結構,完滿(mǎn)地解釋了DNA的自我復制,在后來(lái)的發(fā)展中又闡明了轉錄與轉譯的機理,提出了中心法則并破譯出遺傳密碼。   

1973年重組DNA獲得成功,從此開(kāi)創(chuàng )了基因工程。自1977年以后,用這一技術(shù)先后成功地制造了生長(cháng)激素釋放抑制激素、胰島素、干擾素、生長(cháng)激素等。1982年用基因工程生產(chǎn)的人胰島素獲得美、英、聯(lián)邦德國、瑞士等國政府批準出售而正式工業(yè)化。   

在生物大分子的合成方面,1965年中國科學(xué)家首次合成了結晶牛胰島素,合成的產(chǎn)物經(jīng)受了嚴格的物理及化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)活性的檢驗,證明與天然胰島素具有相同的結構和生物活性。繼美國科學(xué)家在1972年人工合成DNA以后,中國科學(xué)家又在1981年首先合成了具有天然生物活力的酵母丙氨酸tRNA。英美等國科學(xué)家在 DNA序列分析及人工合成方面作出了重大貢獻。DNA自動(dòng)合成儀的問(wèn)世,大大簡(jiǎn)化了人工合成基因的工作。

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