英文名稱 Biochemistry, University of Saint John
所屬國家： 美國 所屬院校： 圣約瀚大學
專業(yè)類別： 生物工程 所用學時：
所用費用：
所獲證書： 學士學位
適合對象： SAT Verbal 429分，Math 501分，另T0FFL550分
專業(yè)介紹： 生物化學：
生物學的分支學科。它是研究生命物質的化學組成、結構及生命活動過程中各種化學變化的基礎生命科學，若以不同的生物為對象，可分為動物生化、植物生化、微生物生化、昆蟲生化等。若以生物體的不同組織或過程為研究對象，則可分為肌肉生化、神經生化、免疫生化、生物力能學等。因研究的物質不同，又可分為蛋白質化學、核酸化學、酶學等分支。研究各種天然物質的化學稱為生物有機化學。研究各種無機物的生物功能的學科則稱為生物無機化學或無機生物化學。60年代以來，生物化學與其他學科融合產生了一些邊緣學科如生化藥理學、古生物化學、化學生態(tài)學等;或按應用領域不同，分為醫(yī)學生化、農業(yè)生化、工業(yè)生化、營養(yǎng)生化等，生物化學是在醫(yī)學、農業(yè)、某些工業(yè)和國防部門的生產實踐的推動下成長起來的，反過來，它又促進了這些部門生產實踐的發(fā)展。
生物化學的重要內容
(一)物質組成及生物分子
生物體是由一定的物質成分按嚴格的規(guī)律和方式組織而成的。人體約含水55-67%，蛋白質 15～18%，脂類 10～15%，無機鹽3～4% 及糖類1～2%等。從這個分析來看，人體的組成除水及無機鹽之外，主要就是蛋白質、脂類及糖類三類有機物質。其實，除此三大類之外，還有核酸及多種有生物學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。若從分子種類來看，那就更復雜了。以蛋白質為例，人體內的蛋白質分子，據估計不下100000種。這些蛋白質分子中，極少與其它生物體內的相同。每一類生物都各有其一套特有的蛋白質;它們都是些大而復雜的分子。其它大而復雜的分子，還有核酸、糖類、脂類等;它們的分子種類雖然不如蛋白質多，但也是相當可觀的。這些大而復雜的分子稱為“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活性的小分子所組成，足見生物體在組成上的多樣性和復雜性。
大而復雜的生物分子在體內也可降解到非常簡單的程度。當生物分子被水解時，即可發(fā)現構成它們的基本單位，如蛋白質中的氨基酸，核酸中的核苷酸，脂類中脂肪酸及糖類中的單糖等。這些小而簡單的分子可以看作生物分子的構件，或稱作“構件分子”。
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它們的種類為數不多，在每一種生物體內基本上都是一樣的。實際上，生物體內的生物分子僅僅是由不多幾種構件分子借共價鍵連接而成的。由于組成一個生物分子的構件分子的數目多，它的分子就大;因為構件分子不只一種，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構，當然就復雜。不僅如此，某些生物分子在不同情況下，還會具有不同的立體結構。生物分子的種類是非常多的。自然界約一百三十余萬種生物體中，據估計總大約有1010～ 1012種蛋白質及1010種核酸;它們都是由一些構件分子所組成。構件分子在生物體內的新陳代謝中，按一定的組織規(guī)律，互相連接，依次逐步形成生物分子、亞細胞結構、細胞組織或器官，最后在神經及體液的溝通和聯系下，形成一個有生命的整體。
(二)物質代謝
生物體內有許多化學反應，按一定規(guī)律，繼續(xù)不斷地進行著。如果其中一個反應進行過多或過少，都將表現為異常，甚至疾病。一旦這些反應停止，生命即告終結。 生物體內參加各種化學反應的分子和離子，不僅有生物分子，而更多和更主要的還是小的分子及離子。有人認為，沒有小分子及離子的參加，不能移動或移動不便的生物分子便不能產生各種生命攸關的生物化學反應。沒有二磷酸腺苷(ADP)及三磷酸腺苷(ATP)這樣的小分子作為能量接受、儲備、轉運及供應的媒介，則體內分解代謝放出的能，將會散發(fā)為熱而被浪費掉，以致一切生理活動及合成代謝無法進行。再者，如果沒有Mg2+、Mn2+、Ca2+、K+等離子的存在，體內許多化學反應也不會發(fā)生，憑借各種化反應，生物體才能將環(huán)境中的物質(營養(yǎng)素)及能量加以轉變、吸收和利用。營養(yǎng)素進人體內后，總是與體內原有的混合起來，參加化學反應。在合成反應中，作為原料，使體內的各種結構能夠生長、發(fā)育、修補、替換及繁殖。在分解反應中，主要作為能源物質，經生物氧化作用，放出能量，供生命活動的需要，同時產生廢物，經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)境的物質交換過程，一般稱為物質代謝或新陳代謝。據估計一個人在其一生中(按60歲計算)，通過物質代謝與其體外環(huán)境交換的物質約相當于60000kg水，10000kg糖類，1600kg蛋白及1000kg脂類。
(三)物質代謝的調節(jié)控制
物質代謝的調節(jié)控制是生物體維持生命的一個重要方面。物質代謝中絕大部分化學反應是在細胞內由酶促成，而且具有高度自動調節(jié)控制能力。這是生物的重要特點之一。一個小小的活細胞內，幾近兩千種酶，在同一時間內，催化各種不同代謝中各自特有的化學反應。這些化學反應互不妨礙，互不干擾，各自有條不紊地以驚人的速度進行著，而且還互相配合。結果，不論是合成代謝還是分解代謝，總是同時進行到恰到好處。以蛋白質為例，用人工合成，即使有眾多高深造詣的化學家，在設備完善的實驗室里，也需要數月以至數年，或能合成一種蛋白質。然而在一個活細胞里，在37℃及近于中性的環(huán)境中，一個蛋白質分子只需幾秒鐘，即能合成，而且有成百上千個不相同的蛋白質分子，幾乎象在同一個反應瓶中那樣，同時在進行合成，而且合成的速度和量，都正好合乎生物體的需要。這表明，生物體內的物質代謝必定有盡善盡美的安排和一個調節(jié)控制系統(tǒng)。根據現有的知識，酶的嚴格特異性、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在一個細胞內有秩序地進行的一個解釋。在調節(jié)控制方面，動物體內，除神經體液發(fā)揮著重要作用之外，作用物的供應及輸送、產物的需要及反饋抑制，基因對酶的合成的調控，酶活性受酶結構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
所屬國家： 美國 所屬院校： 圣約瀚大學
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適合對象： SAT Verbal 429分，Math 501分，另T0FFL550分
專業(yè)介紹： (四)結構與功能
組成生物體的每一部分都具有其特殊的生理功能.從生物化學的角度，則必須深入探討細胞、亞細胞結構及生物分子的功能。功能來自結構。欲知細胞的功能，必先了解其亞細胞結構;同理，要知道一種亞細胞結構的功能，也必先弄清構成它的生物分子。關于生物分子的結構與其功能有密切關系的知識，已略有所知。例如，細胞內許多有生物催化劑作用的蛋白質——酶;它們的催化活性與其分子的活性中心的結構有著密切關系，同時，其特異性與其作用物的結構密切相關;而一種變構酶的活性，在某種情況下，還與其所催化的代謝途徑的終末產物的結構有關。又如，胞核中脫氧核糖核酸的結構與其在遺傳中的作用息息相關;簡而言之，DNA中核苷酸排列順序的不同，表現為遺傳中的不同信息，實際是不同的基因。生物化學近年來在這方面的發(fā)展極為迅速，有人將這部分內容叫作分子生物學。
在生物化學中，有關結構與功能關系的研究，才僅僅開始;尚待大力研究的問題很多，其中重大的，有亞細胞結構中生物分子間的結合，同類細胞的相互識別、細胞的接觸抑制、細胞間的粘合、抗原性、抗原與抗體的作用、激素、神經介質及藥物等的受體等。
(五)繁殖與遺傳
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生物體有別干無生物的另一突出特點是具有繁殖能力及遺傳特性。一切生物體都能自身復制;復制品與原樣幾無差別，且能代代相傳，這就是生物體的遺傳特性。遺傳的特點是忠實性和穩(wěn)定性，三十多年前，對遺傳的了解，還不夠深入?；蜻€只是一個神秘莫測的術語。近年來，隨著生物化學的發(fā)展，已經證實，基因只不過是DNA分子中核苷酸殘基的種種排列順序而已。現在DNA分子的結構已不難測得，遺傳信息也可以知曉，傳遞遺傳信息過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。如果能將所需要的基因提出或合成，再將其轉移到適當的生物體內去，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、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，可以預見在不遠的將來，這一發(fā)展將為人類的幸福作出巨大的貢獻。
理論意義和實際應用
生物化學對其他各門生物學科的深刻影響首先反映在與其關系比較密切的細胞學、微生物學、遺傳學、生理學等領域。通過對生物高分子結構與功能進行的深入研究，揭示了生物體物質代謝、能量轉換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經傳導、肌肉收縮、激素作用、免疫和細胞間通訊等許多奧秘，使人們對生命本質的認識躍進到一個嶄新的階段。
生物學中一些看來與生物化學關系不大的學科，如分類學和生態(tài)學，甚至在探討人口控制、世界食品供應、環(huán)境保護等社會性問題時都需要從生物化學的角度加以考慮和研究。
此外，生物化學作為生物學和物理學之間的橋梁，將生命世界中所提出的重大而復雜的問題展示在物理學面前，產生了生物物理學、量子生物化學等邊緣學科，從而豐富了物理學的研究內容，促進了物理學和生物學的發(fā)展。
生物化學是在醫(yī)學、農業(yè)、某些工業(yè)和國防部門的生產實踐的推動下成長起來的，反過來，它又促進了這些部門生產實踐的發(fā)展。
英文名稱 Biochemistry, University of Saint John
所屬國家： 美國 所屬院校： 圣約瀚大學
專業(yè)類別： 生物工程 所用學時：
所用費用：
所獲證書： 學士學位
適合對象： SAT Verbal 429分，Math 501分，另T0FFL550分
專業(yè)介紹： 醫(yī)學生化
對一些常見病和嚴重危害人類健康的疾病的生化問題進行研究，有助于進行預防、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)現開辟了利用抗代謝物作為化療藥物的新領域，如5-氟尿嘧啶用于治療腫瘤。青霉素的發(fā)現開創(chuàng)了抗生素化療藥物的新時代，再加上各種疫苗的普遍應用，使很多嚴重危害人類健康的傳染病得到控制或基本被消滅。生物化學的理論和方法與臨床實踐的結合，產生了醫(yī)學生化的許多領域，如：研究生理功能失調與代謝紊亂的病理生物化學，以酶的活性、激素的作用與代謝途徑為中心的生化藥理學，與器官移植和疫苗研制有關的免疫生化等。
農業(yè)生化
農林牧副漁各業(yè)都涉及大量的生化問題。如防治植物病蟲害使用的各種化學和生物殺蟲劑以及病原體的鑒定;篩選和培育農作物良種所進行的生化分析;家魚人工繁殖時使用的多肽激素;喂養(yǎng)家畜的發(fā)酵飼料等。隨著生化研究的進一步發(fā)展，不僅可望采用基因工程的技術獲得新的動、植物良種和實現糧食作物的固氮;而且有可能在掌握了光合作用機理的基礎上，使整個農業(yè)生產的面貌發(fā)生根本的改變。
工業(yè)生化
生物化學在發(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、有機溶劑、有機酸、氨基酸、酶制劑、激素、血液制品及疫苗等均創(chuàng)造了相當巨大的經濟價值，特別是固定化酶和固定化細胞技術的應用更促進了酶工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展。 70年代以來，生物工程受到很大重視。利用基因工程技術生產貴重藥物進展迅速，包括一些激素、干擾素和疫苗等?；蚬こ毯图毎诤霞夹g用于改進工業(yè)微生物菌株不僅能提高產量，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，正式投產后將會帶來更大的經濟效益。
國防方面的應用
防生物戰(zhàn)、防化學戰(zhàn)和防原子戰(zhàn)中提出的課題很多與生物化學有關。如射線對于機體的損傷及其防護;神經性毒氣對膽堿酯酶的抑制及解毒等。
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