英文名稱 Biochemistry, University of Saint John
所屬國(guó)家： 美國(guó) 所屬院校： 圣約瀚大學(xué)
專業(yè)類別： 生物工程 所用學(xué)時(shí)：
所用費(fèi)用：
所獲證書(shū)： 學(xué)士學(xué)位
適合對(duì)象： SAT Verbal 429分，Math 501分，另T0FFL550分
專業(yè)介紹： 生物化學(xué)：
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(jié)構(gòu)及生命活動(dòng)過(guò)程中各種化學(xué)變化的基礎(chǔ)生命科學(xué)，若以不同的生物為對(duì)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(duì)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)稱為生物有機(jī)化學(xué)。研究各種無(wú)機(jī)物的生物功能的學(xué)科則稱為生物無(wú)機(jī)化學(xué)或無(wú)機(jī)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(yīng)用領(lǐng)域不同，分為醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化、工業(yè)生化、營(yíng)養(yǎng)生化等，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)踐的推動(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。
生物化學(xué)的重要內(nèi)容
(一)物質(zhì)組成及生物分子
生物體是由一定的物質(zhì)成分按嚴(yán)格的規(guī)律和方式組織而成的。人體約含水55-67%，蛋白質(zhì) 15～18%，脂類 10～15%，無(wú)機(jī)鹽3～4% 及糖類1～2%等。從這個(gè)分析來(lái)看，人體的組成除水及無(wú)機(jī)鹽之外，主要就是蛋白質(zhì)、脂類及糖類三類有機(jī)物質(zhì)。其實(shí)，除此三大類之外，還有核酸及多種有生物學(xué)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(lái)看，那就更復(fù)雜了。以蛋白質(zhì)為例，人體內(nèi)的蛋白質(zhì)分子，據(jù)估計(jì)不下100000種。這些蛋白質(zhì)分子中，極少與其它生物體內(nèi)的相同。每一類生物都各有其一套特有的蛋白質(zhì);它們都是些大而復(fù)雜的分子。其它大而復(fù)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(zhì)多，但也是相當(dāng)可觀的。這些大而復(fù)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(xué)活性的小分子所組成，足見(jiàn)生物體在組成上的多樣性和復(fù)雜性。
大而復(fù)雜的生物分子在體內(nèi)也可降解到非常簡(jiǎn)單的程度。當(dāng)生物分子被水解時(shí)，即可發(fā)現(xiàn)構(gòu)成它們的基本單位，如蛋白質(zhì)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(jiǎn)單的分子可以看作生物分子的構(gòu)件，或稱作“構(gòu)件分子”。
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它們的種類為數(shù)不多，在每一種生物體內(nèi)基本上都是一樣的。實(shí)際上，生物體內(nèi)的生物分子僅僅是由不多幾種構(gòu)件分子借共價(jià)鍵連接而成的。由于組成一個(gè)生物分子的構(gòu)件分子的數(shù)目多，它的分子就大;因?yàn)闃?gòu)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(jié)構(gòu)，當(dāng)然就復(fù)雜。不僅如此，某些生物分子在不同情況下，還會(huì)具有不同的立體結(jié)構(gòu)。生物分子的種類是非常多的。自然界約一百三十余萬(wàn)種生物體中，據(jù)估計(jì)總大約有1010～ 1012種蛋白質(zhì)及1010種核酸;它們都是由一些構(gòu)件分子所組成。構(gòu)件分子在生物體內(nèi)的新陳代謝中，按一定的組織規(guī)律，互相連接，依次逐步形成生物分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞組織或器官，最后在神經(jīng)及體液的溝通和聯(lián)系下，形成一個(gè)有生命的整體。
(二)物質(zhì)代謝
生物體內(nèi)有許多化學(xué)反應(yīng)，按一定規(guī)律，繼續(xù)不斷地進(jìn)行著。如果其中一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行過(guò)多或過(guò)少，都將表現(xiàn)為異常，甚至疾病。一旦這些反應(yīng)停止，生命即告終結(jié)。 生物體內(nèi)參加各種化學(xué)反應(yīng)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(rèn)為，沒(méi)有小分子及離子的參加，不能移動(dòng)或移動(dòng)不便的生物分子便不能產(chǎn)生各種生命攸關(guān)的生物化學(xué)反應(yīng)。沒(méi)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(chǔ)備、轉(zhuǎn)運(yùn)及供應(yīng)的媒介，則體內(nèi)分解代謝放出的能，將會(huì)散發(fā)為熱而被浪費(fèi)掉，以致一切生理活動(dòng)及合成代謝無(wú)法進(jìn)行。再者，如果沒(méi)有Mg2+、Mn2+、Ca2+、K+等離子的存在，體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)也不會(huì)發(fā)生，憑借各種化反應(yīng)，生物體才能將環(huán)境中的物質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)素)及能量加以轉(zhuǎn)變、吸收和利用。營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)人體內(nèi)后，總是與體內(nèi)原有的混合起來(lái)，參加化學(xué)反應(yīng)。在合成反應(yīng)中，作為原料，使體內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)能夠生長(zhǎng)、發(fā)育、修補(bǔ)、替換及繁殖。在分解反應(yīng)中，主要作為能源物質(zhì)，經(jīng)生物氧化作用，放出能量，供生命活動(dòng)的需要，同時(shí)產(chǎn)生廢物，經(jīng)由各排泄途徑排出體外，交回環(huán)境，這就是生物體與其外環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程，一般稱為物質(zhì)代謝或新陳代謝。據(jù)估計(jì)一個(gè)人在其一生中(按60歲計(jì)算)，通過(guò)物質(zhì)代謝與其體外環(huán)境交換的物質(zhì)約相當(dāng)于60000kg水，10000kg糖類，1600kg蛋白及1000kg脂類。
(三)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制
物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制是生物體維持生命的一個(gè)重要方面。物質(zhì)代謝中絕大部分化學(xué)反應(yīng)是在細(xì)胞內(nèi)由酶促成，而且具有高度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制能力。這是生物的重要特點(diǎn)之一。一個(gè)小小的活細(xì)胞內(nèi)，幾近兩千種酶，在同一時(shí)間內(nèi)，催化各種不同代謝中各自特有的化學(xué)反應(yīng)。這些化學(xué)反應(yīng)互不妨礙，互不干擾，各自有條不紊地以驚人的速度進(jìn)行著，而且還互相配合。結(jié)果，不論是合成代謝還是分解代謝，總是同時(shí)進(jìn)行到恰到好處。以蛋白質(zhì)為例，用人工合成，即使有眾多高深造詣的化學(xué)家，在設(shè)備完善的實(shí)驗(yàn)室里，也需要數(shù)月以至數(shù)年，或能合成一種蛋白質(zhì)。然而在一個(gè)活細(xì)胞里，在37℃及近于中性的環(huán)境中，一個(gè)蛋白質(zhì)分子只需幾秒鐘，即能合成，而且有成百上千個(gè)不相同的蛋白質(zhì)分子，幾乎象在同一個(gè)反應(yīng)瓶中那樣，同時(shí)在進(jìn)行合成，而且合成的速度和量，都正好合乎生物體的需要。這表明，生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝必定有盡善盡美的安排和一個(gè)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)，酶的嚴(yán)格特異性、多酶體系及酶分布的區(qū)域化等的存在，可能是各種不同代謝能同時(shí)在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)有秩序地進(jìn)行的一個(gè)解釋。在調(diào)節(jié)控制方面，動(dòng)物體內(nèi)，除神經(jīng)體液發(fā)揮著重要作用之外，作用物的供應(yīng)及輸送、產(chǎn)物的需要及反饋抑制，基因?qū)γ傅暮铣傻恼{(diào)控，酶活性受酶結(jié)構(gòu)的改變及輔助因子的豐富與缺乏的影響等因素，亦不可忽視。
英文名稱 Biochemistry, University of Saint John
所屬國(guó)家： 美國(guó) 所屬院校： 圣約瀚大學(xué)
專業(yè)類別： 生物工程 所用學(xué)時(shí)：
所用費(fèi)用：
所獲證書(shū)： 學(xué)士學(xué)位
適合對(duì)象： SAT Verbal 429分，Math 501分，另T0FFL550分
專業(yè)介紹： (四)結(jié)構(gòu)與功能
組成生物體的每一部分都具有其特殊的生理功能.從生物化學(xué)的角度，則必須深入探討細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)及生物分子的功能。功能來(lái)自結(jié)構(gòu)。欲知細(xì)胞的功能，必先了解其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu);同理，要知道一種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的功能，也必先弄清構(gòu)成它的生物分子。關(guān)于生物分子的結(jié)構(gòu)與其功能有密切關(guān)系的知識(shí)，已略有所知。例如，細(xì)胞內(nèi)許多有生物催化劑作用的蛋白質(zhì)——酶;它們的催化活性與其分子的活性中心的結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系，同時(shí)，其特異性與其作用物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān);而一種變構(gòu)酶的活性，在某種情況下，還與其所催化的代謝途徑的終末產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。又如，胞核中脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)與其在遺傳中的作用息息相關(guān);簡(jiǎn)而言之，DNA中核苷酸排列順序的不同，表現(xiàn)為遺傳中的不同信息，實(shí)際是不同的基因。生物化學(xué)近年來(lái)在這方面的發(fā)展極為迅速，有人將這部分內(nèi)容叫作分子生物學(xué)。
在生物化學(xué)中，有關(guān)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究，才僅僅開(kāi)始;尚待大力研究的問(wèn)題很多，其中重大的，有亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中生物分子間的結(jié)合，同類細(xì)胞的相互識(shí)別、細(xì)胞的接觸抑制、細(xì)胞間的粘合、抗原性、抗原與抗體的作用、激素、神經(jīng)介質(zhì)及藥物等的受體等。
(五)繁殖與遺傳
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生物體有別干無(wú)生物的另一突出特點(diǎn)是具有繁殖能力及遺傳特性。一切生物體都能自身復(fù)制;復(fù)制品與原樣幾無(wú)差別，且能代代相傳，這就是生物體的遺傳特性。遺傳的特點(diǎn)是忠實(shí)性和穩(wěn)定性，三十多年前，對(duì)遺傳的了解，還不夠深入?；蜻€只是一個(gè)神秘莫測(cè)的術(shù)語(yǔ)。近年來(lái)，隨著生物化學(xué)的發(fā)展，已經(jīng)證實(shí)，基因只不過(guò)是DNA分子中核苷酸殘基的種種排列順序而已?，F(xiàn)在DNA分子的結(jié)構(gòu)已不難測(cè)得，遺傳信息也可以知曉，傳遞遺傳信息過(guò)程中的各種核糖核酸也已基本弄清，不但能在分子水平上研究遺傳，而且還有可能改變遺傳，從而派生出遺傳工程學(xué)。如果能將所需要的基因提出或合成，再將其轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi)去，以改變遺傳、控制遺傳，這不但能解除人們一些疾患，而且還可以改良動(dòng)、植物的品種，甚至還可能使一些生物，尤其是微生物，更好為人類服務(wù)，可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這一發(fā)展將為人類的幸福作出巨大的貢獻(xiàn)。
理論意義和實(shí)際應(yīng)用
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)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)踐的推動(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。
英文名稱 Biochemistry, University of Saint John
所屬國(guó)家： 美國(guó) 所屬院校： 圣約瀚大學(xué)
專業(yè)類別： 生物工程 所用學(xué)時(shí)：
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專業(yè)介紹： 醫(yī)學(xué)生化
對(duì)一些常見(jiàn)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(kāi)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(kāi)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(chóng)害使用的各種化學(xué)和生物殺蟲(chóng)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(yú)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。例如皮革的鞣制、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。 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?；蚬こ毯图?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)造新的抗菌素雜交品種。一些重要的工業(yè)用酶，如α-淀粉酶、纖維素酶、青霉素酰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。
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