愛迪生曾說(shuō)過(guò): “驚奇就是科學(xué)的種子。”這正是一本讓人備感驚奇、超酷超炫的科學(xué)書,立足于21世紀(jì)的****發(fā)展成果,緊跟時(shí)代步伐,以獨(dú)特的視角、生動(dòng)的文字、豐富的想象力,全面闡述科學(xué)知識(shí)、揭秘復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象、洞悉自然科學(xué)規(guī)律,讓你領(lǐng)略到看似枯燥的科學(xué)其實(shí)很精彩、很有趣。 ★★★ 重磅推薦: ★探索大自然的四季(走進(jìn)大自然叢書) ★初中趣味數(shù)學(xué)(數(shù)學(xué)天才從這里起步叢書) ★傅雷家書 名家推薦 青少年必讀叢書 ★朱自清散文集 名家推薦 青少年必讀叢書
認(rèn)識(shí)生物化學(xué)
什么是生物化學(xué)
生物化學(xué)的內(nèi)容是生物化學(xué)的發(fā)展情況
生物化學(xué)和其他學(xué)科的關(guān)系
不可不知的生命物質(zhì)
生命是什么
生命的起源?
生命的奠基石——細(xì)胞
最小的細(xì)胞器——核糖體
快速的能源——糖
人本內(nèi)的燃料——脂肪
生命的動(dòng)力——蛋白質(zhì)
記錄遺傳物質(zhì)的“天書”——核酸
人體必需的物質(zhì)——碳水化合物
能量的“傳遞員”——ATP
生命的鑰匙——酶
維持生命的營(yíng)養(yǎng)素——維生素
生命的標(biāo)志——氨基酸
形形色色的激素
人工酶與限制酶
生命密碼揭秘
從豌豆到遺傳規(guī)律
基因是什么
人類基因組計(jì)劃
基因的發(fā)現(xiàn)過(guò)程
基因的類別
基因突變
基因探針技術(shù)
認(rèn)識(shí)RNA
核酸的結(jié)構(gòu)
DNA的復(fù)制過(guò)程
……
走近生物克隆
生物化學(xué)無(wú)處不在
醫(yī)學(xué)中的生物化學(xué)
生物化學(xué)在工農(nóng)業(yè)的應(yīng)用
生物化學(xué)的探索者
生物化學(xué)對(duì)其他各門生物學(xué)科的深刻影響首先反映在與其關(guān)系比較密切的細(xì)胞學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)生物高分子結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行的深入研究,揭示了生物體物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮、激素作用、免疫和細(xì)胞間通訊等許多奧秘,使人們對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)躍進(jìn)到一個(gè)嶄新的階段。
生物學(xué)中一些看來(lái)與生物化學(xué)關(guān)系不大的學(xué)科,如分類學(xué)和生態(tài)學(xué),甚至在探討人口控制、世界食品供應(yīng)、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)性問(wèn)題時(shí)都需要從生物化學(xué)的角度加以考慮和研究。
此外,生物化學(xué)作為生物學(xué)和物理學(xué)之間的橋梁,將生命世界中所提出的重大而復(fù)雜的問(wèn)題展示在物理學(xué)面前,產(chǎn)生了生物物理學(xué)、量子生物化學(xué)等邊緣學(xué)科,從而豐富了物理學(xué)的研究?jī)?nèi)容,促進(jìn)了物理學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展。
生物化學(xué)的研究者們不僅應(yīng)用生物化學(xué)特有的技術(shù),而且越來(lái)越多地從遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和生物物理學(xué)的技術(shù)和思路中獲得啟迪,綜合利用。因此,這些學(xué)科間越來(lái)越多地相互融合,不再有明確的分界線。而生物化學(xué)和分子生物學(xué)更是基本上相互結(jié)合在一起了。
生物化學(xué)主要研究化學(xué)物質(zhì)在生物體關(guān)鍵的生命進(jìn)程中的作用。
遺傳學(xué)主要研究生物體間遺傳差異的影響。這些影響常常可以通過(guò)研究正常遺傳組分(如基因)的缺失來(lái)推斷,如研究缺少了一個(gè)或多個(gè)正常功能性遺傳組分的突變型與正常表現(xiàn)型〈又稱為“野生型”)之間的關(guān)系。
分子生物學(xué)主要研究遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯進(jìn)程中的分子基礎(chǔ)。分子生物學(xué)的中心法則認(rèn)為“0財(cái)制造鼎人,鼎4制造蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)反過(guò)來(lái)協(xié)助前兩項(xiàng)流程,并協(xié)助0^4自我復(fù)制”;雖然這一描述對(duì)分子生物學(xué)所涵蓋的內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單化〈特別是的新功能仍在不斷發(fā)現(xiàn)中〉,但仍不失為了解這一領(lǐng)域的很好的起點(diǎn)。
化學(xué)生物學(xué)則注重于發(fā)展新的基于小分子的工具,從而在只對(duì)生物學(xué)系統(tǒng)引人微小的干擾的情況下,對(duì)它們所發(fā)揮的功能提供更具體的信息。而且,化學(xué)生物學(xué)還利用生物學(xué)系統(tǒng)合成由生物分子和合成裝置組成的非天然雜合物,如將藥物分子裝入空的病毒顆粒來(lái)進(jìn)行更為有效的治療。
生物化學(xué)是在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、某些工業(yè)和國(guó)防部門的生產(chǎn)實(shí)踐推動(dòng)下成長(zhǎng)起來(lái)的,反過(guò)來(lái),它又促進(jìn)了這些部門生產(chǎn)實(shí)踐的發(fā)展。
醫(yī)學(xué)生化:對(duì)一些常見病和嚴(yán)重危害人類健康的疾病的生化問(wèn)題進(jìn)行研究,有助于進(jìn)行預(yù)防、診斷和治療。如血清中肌酸激酶同工酶的電泳圖譜用于診斷冠心病、轉(zhuǎn)氨酶用于肝病診斷、淀粉酶用于胰腺炎診斷等。在治療方面,磺胺藥物的發(fā)現(xiàn)開辟了利用抗代謝物作為化療藥物的新領(lǐng)域,如5-氟尿嘧啶用于治療腫瘤。青霉素的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了抗生素化療藥物的新時(shí)代,再加上各種疫苗的普遍應(yīng)用,使很多嚴(yán)重危害人類健康的傳染病得到控制或基本被消滅。生物化學(xué)的理論和方法與臨床實(shí)踐的結(jié)合,產(chǎn)生了醫(yī)學(xué)生化的許多領(lǐng)域,如研究生理功能失調(diào)與代謝紊亂的病理生物化學(xué),以酶的活性、激素的作用與代謝途徑為中心的生化藥理學(xué),與器官移植和疫苗研制有關(guān)的免疫生化等。
農(nóng)業(yè)生化:農(nóng)林牧副漁各業(yè)都涉及大量的生化問(wèn)題,如防治植物病蟲害使用的各種化學(xué)和生物殺蟲劑以及病原體的鑒定、篩選和培育農(nóng)作物良種所進(jìn)行的生化分析、家魚人工繁殖時(shí)使用的多肽激素、喂養(yǎng)家畜的發(fā)酵飼料等。隨著生化研究的進(jìn)一步發(fā)展,不僅可望采用基因工程的技術(shù)獲得新的動(dòng)、植物良種和實(shí)現(xiàn)糧食作物的固氮,而且有可能在掌握了光合作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,使整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的面貌發(fā)生根本的改變。
工業(yè)生化:生物化學(xué)在發(fā)酵、食品、紡織、制藥、皮革等行業(yè)都顯示了威力,如皮革的鞣制、脫毛,蠶絲的脫膠,棉布的漿紗都用酶法代替了老工藝。近代發(fā)酵工業(yè)、生物制品及制藥工業(yè)包括抗生素、有機(jī)溶劑、有機(jī)酸、氨基酸、酶制劑、激素、血液制品及疫苗等均創(chuàng)造了相當(dāng)巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,特別是固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用更促進(jìn)了酶工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展。
20世紀(jì)70年代以來(lái),生物工程受到很大重視。利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)貴重藥物進(jìn)展迅速,包括一些激素、干擾素和疫苗等。基因工程和細(xì)胞融合技術(shù)用于改進(jìn)工業(yè)微生物菌株不僅能提高產(chǎn)量,還有可能創(chuàng)造新的抗生素雜交品種。一些重要的工業(yè)用酶,如0-淀粉酶、纖維素酶、青霉素醜化酶等的基因克隆均已成功,正式投產(chǎn)后將會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
國(guó)防方面的應(yīng)用:防生物戰(zhàn)、防化學(xué)戰(zhàn)和防原子戰(zhàn)中提出的課題很多與生物化學(xué)有關(guān),如射線對(duì)于機(jī)體的損傷及其防護(hù)、神經(jīng)性毒氣對(duì)膽堿酯酶的抑制及解毒等。