代谢和激素
的细胞是一个常数,复杂,有序的化学变化统称为新陈代谢。新陈代谢与释放热量。释放的热量是一样的,如果获得相同的化学变化带来生物体。这证实了这一事实热力学定律适用于生命系统就像他们适用于无生命的世界。化学变化的模式在一个活细胞,然而,是独特的,不同于任何遇到的无生命的系统。这种差异并不意味着任何化学法是无效。它反映了非凡的细胞反应的相互关系的复杂性。
激素,这可能被视为监管者的新陈代谢,研究了在三个层面,来确定(1)他们的生理影响,(2)他们的化学结构,(3)的化学机制,他们的运作方式。激素的生理效应的研究是正确的省生理学家。这样的调查显然必须先于越多分析化学研究。甲状腺素的化学结构肾上腺素是已知的。的化学性和肾上腺激素、类固醇,也被彻底调查。pancreas-insulin的荷尔蒙和glucagon-and脑下垂体的激素(脑垂体)肽(例如,化合物链氨基酸)组成。这些激素的结构已经确定。植物激素的化学结构、生长素和赤霉素,充当growth-controlling代理在植物,也知道。
第一和第二阶段的荷尔蒙问题因此已经好了,虽然不完全,探索,但第三阶段仍处于起步阶段。看起来不同的激素以不同的方式发挥其影响。一些可能通过影响细胞膜的渗透性;其他人似乎控制某些酶的合成。显然一些激素也控制特定基因的活动。
基因
基因研究表明遗传特征的一种维护自我复制和传播的单位称为基因,这是由核酸和位于染色体的核。历史上一个最吸引人的章节生物科学包含的故事说明,在20世纪中期,化学结构的基因,他们的自复制模式,的方式脱氧核糖核酸(DNA)的核引起的合成核糖核酸(RNA),其它的活动引起的合成蛋白质。因此,蛋白质的能力作为一个酶是由化学组成的吗基因(DNA)引导的合成的蛋白质。酶基因的关系在很多方面已经证明。第一个成功的实验,设计了的诺贝尔奖赢家乔治·w·小吏和爱德华·l·泰特姆,涉及到面包模具粗糙脉孢菌;两人能够收集各种各样的菌株与亲本菌株在不同营养需求。这种菌株发生了突变(改变)亲本菌株的基因组成。一个特定的所需的突变株氨基酸不是由亲本菌株生长所必须的。当时表明这样一个突变失去了一种酶的氨基酸的合成问题。隔离技术的后续发展的突变体与特定的营养需求导致了研究中间代谢的特别程序。
进化和生命的起源
空间的探索从20世纪中期开始加剧猜测其他行星上的生命的可能性。同时,男人开始了解一些的亲密的化学机制用于传播的遗传特征。这是可能的,通过研究蛋白质结构在不同的物种,看看功能蛋白质的氨基酸序列(例如,血红蛋白和细胞色素)一直在改变种系发生(物种)的发展。它是自然的,因此,生物化学家应该对生命起源的问题作为一个实用的一个。活细胞的合成从无生命的材料不被认为是一项不可能完成的任务。
应用生物化学
生物化学的早期目标是提供分析方法测定各种血液成分因为它是觉得异常水平可能表示存在的代谢疾病。临床化学实验室现在已经成为一个主要的调查机构的医生诊断和治疗疾病每个医院不可或缺的单位。一些老一辈的分析方法针对常见疾病的诊断仍然是最常见的开水,测试确定血液的水平葡萄糖糖尿病;尿素肾脏疾病;尿酸痛风;和胆红素肝和胆囊疾病。与酶的知识的发展,某些酶的测定血浆有诊断价值,如碱性磷酸酶在骨和肝脏疾病;酸性磷酸酶,在前列腺癌;淀粉酶在胰腺炎;乳酸脱氢酶和转氨酶在心脏梗塞。血浆蛋白的电泳通常用来帮助诊断各种肝脏疾病和癌症。电泳和超速离心法血清成分(脂蛋白)越来越多地用于治疗动脉粥样硬化的诊断和检查心脏病。介绍了许多专业和复杂的方法,和机器已经开发的同时自动分析许多不同的血液成分为了应付日益增多的医疗需求。
分析生化方法也被应用于食品工业发展农作物优良的营养价值和能够保留营养成分在食品的加工和保存。研究在这一领域是导演特别保护维生素以及色彩和味道,所有这一切都可能遭受损失如果氧化酶仍保存食品。测试酶用于监测不同阶段食品加工。
生化技术已经基本开发新药。测试潜在的有用的药物包括研究实验动物和人类观察所需的效果和检测可能的毒性表现;这样的研究依赖于许多的临床生物化学技术已经描述。虽然很多常用药物,而开发经验(试错)的基础上,越来越多的药物被专门设计酶抑制剂干扰宿主的代谢或侵入性代理。生化知识的进步自然激素和抗生素的行动承诺援助进一步发展的特定的药品。