曼彻斯特大学生物化学课程预习之生物分子

生物化学是在分子水平上研究生物体内发生的化学过程的科学领域，从小分子药物与蛋白质复合物等大生物分子的相互作用到细胞内和细胞间调节信号分子的级联动力学。

生物化学领域已经变得足够多样化，专业领域多种多样，以至于需要对化学家或生物学家等看似更广泛的术语进行分类，其中遗传学家、微生物学家、植物学家、医学研究人员和法医专业人员等都被合理地归类为生物化学家。

忽略生物化学的更具体的子集，例如遗传学，生物化学倾向于关注生物分子的作用、结构和功能，这与分子生物学领域相反，分子生物学领域关注起作用的特定分子机制，或化学生物学领域。研究小分子对生物系统的影响，尽管这些术语经常混合在一起并且通常没有严格定义。

一、概述

本单元为你提供生物化学基本原理的基础。它旨在提供对使生命成为可能的分子的基本化学性质的理解，并描述细胞的关键成分及其生化相互作用。你将了解从阳光中收集能量、转化能量并储存在食物中以及释放能量以驱动细胞内生化反应的过程。

二、目标

为生物科学专业的学生提供生物化学基本原理的基础。提供细胞主要成分的描述。展示如何从阳光中收集能量，转化并储存在食物中，然后释放成能够驱动生化反应的高能化合物。

三、学习成果

了解使生命成为可能的分子的基本化学性质，以及这些性质与特定大分子结构和功能的关系。蛋白质、碳水化合物、核酸、脂质和生物膜将被理解。将研究酶和大分子复合物作为蛋白质机器的作用模式。将介绍生物化学和生物物理方法。将讨论线粒体和叶绿体分别在氧化磷酸化和光合作用中的功能，以及在分解代谢过程中如何释放能量以及在合成代谢过程中如何储存能量。

四、生物分子

四种基本生物大分子是碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸，它们经常结合成聚合物和重复单元，在生物宏观层面上具有定义生命系统的其他功能特性。

例如，单个的糖分子根据其是环状还是线状，作为 DNA 的组成部分和细胞新陈代谢的能量来源，发挥着不同的功能。由三到六个单体组成的小链连接在一起，这些糖分子发挥着信号功能，而较大的糖链则在很大程度上参与细胞表面受体的识别相互作用。

脂质用途非常广泛，在生命系统中发挥疏水功能，如在细胞膜中起到屏障作用，并创造一个疏水分子可以溶解的环境。同时，许多脂质具有两亲性，即具有极性和非极性结构域，如胆固醇。

蛋白质在细胞中起结构和功能作用，是细胞中的运输工具和酶，而核酸则在简单的层次上引导和控制蛋白质。近年来，人们对生物化学的认识有了长足的进步，这主要归功于几项关键技术的发展，这些技术使科学方法得以应用于生物体，而在以前，人们无法识别和分离微生物进行研究。

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