任务二　生物化学研究的主要内容

生物体的生命现象都是生物化学的研究内容，所有生命现象都与生物体的物质代谢、能量代谢及调控有重要关系。生物化学研究的内容十分广泛，主要集中在以下几个方面。

一、生物大分子的结构与生理功能

生物体是由糖、脂类、氨基酸、蛋白质、核酸和维生素与辅酶等生物分子在严密调控下形成的有序整体，生物体是由成千上万种化学成分构成。研究这些基本物质的化学组成、结构、理化性质、生物功能及结构与功能的关系是生物化学的研究重点。此外，生物大分子之间的互作机制也是生物化学的研究重点。如蛋白质与蛋白质的相互作用在细胞信号转导过程中有重要作用，蛋白质与核酸的相互作用以及核酸与核酸的相互作用是基因表达与调控的重要手段。分子结构、分子识别及分子调控是生物信息传递与功能表达的重要研究内容，而这些也是当前功能生物化学的研究热点。总体来说，当前生物化学研究的重点为生物大分子的结构与功能。

二、物质代谢、能量代谢及代谢的调节

组成生物体的物质不断地进行着多种有规律的化学变化，即新陈代谢（metabolism）或物质代谢。新陈代谢是生物体的基本特征，也是医学与药学生物化学学习内容中最基本、最重要和最具特色的部分。生物体在生长发育和繁殖及病理等过程中，除与外界环境进行能量与物质交换外，在生物体内还进行了大量的能量与物质代谢，以维持其生物体内环境的相对恒定。如生物体每日需要从环境中获得营养物质，并经消化吸收后生成葡萄糖、脂、氨基酸、水、维生素及无机盐等物质和能量，并以这些物质进行生物大分子的合成。生物体的合成代谢和分解代谢在正常情况下，是保持动态平衡的，物质代谢也是在生物体的调节控制之下有条不紊进行的。若物质代谢发生紊乱则可引起疾病。因此，研究物质代谢与物质代谢相互间的关系和代谢调控也是生物化学的重要组成部分。生物体内所有的生物化学过程均在酶的催化作用下有条不紊地进行，掌握生理条件下各种生物大分子的物质代谢及调控规律，有利于研究代谢异常可能引发的相关疾病，如糖尿病、高脂血病、酮尿酸症、地中海贫血病、肥胖症、老年性痴呆、骨质疏松等。研究物质代谢、能量代谢及代谢调控规律是医药生物化学课程的主要内容，与病理学、药理学及临床相关学科有重要关联。

三、基因复制、表达及基因调控

基因信息以DNA为模板，通过DNA碱基序列的贮式储存在细胞核内染色体中，通过DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译实现基因的表达与调控。基因表达是基因通过转录和翻译等一系列复杂过程指导合成具有特定功能的产物，其调控有多个层次，如转录水平的调控、翻译水平的调控和翻译后水平的调控等，是一个错综复杂而协调有序的过程，基因信息的正确传递和翻译与细胞的增殖、分化、衰老、细胞凋亡等正常生理过程有重要关系，也与细胞的病理过程，如肿瘤、免疫疾病、高血压、心血管疾病、血液疾病等有重要关联。在细胞水平和分子水平研究正常的生理及病理机制，观察药物对生理过程的干预机制，也是当前药学生物化学和医学生物化学的重要研究内容。对基因表达调控的研究将进一步阐明生物大分子的结构、功能及疾病发生发展机制，从而在分子水平上为疾病的预防、诊断及治疗提供科学依据和技术支持。目前，基因表达及其调控是生物化学与分子生物学研究最重要、最活跃的领域之一。