生物化學是在分子水平上研究生物體內發生的化學過程的科學領域，從小分子藥物與蛋白質復合物等大生物分子的相互作用到細胞內和細胞間調節信號分子的級聯動力學。

生物化學領域已經變得足夠多樣化，專業領域多種多樣，以至于需要對化學家或生物學家等看似更廣泛的術語進行分類，其中遺傳學家、微生物學家、植物學家、醫學研究人員和法醫專業人員等都被合理地歸類為生物化學家。

忽略生物化學的更具體的子集，例如遺傳學，生物化學傾向于關注生物分子的作用、結構和功能，這與分子生物學領域相反，分子生物學領域關注起作用的特定分子機制，或化學生物學領域。研究小分子對生物系統的影響，盡管這些術語經常混合在一起并且通常沒有嚴格定義。

一、概述

本單元為你提供生物化學基本原理的基礎。它旨在提供對使生命成為可能的分子的基本化學性質的理解，并描述細胞的關鍵成分及其生化相互作用。你將了解從陽光中收集能量、轉化能量并儲存在食物中以及釋放能量以驅動細胞內生化反應的過程。

二、目標

為生物科學專業的學生提供生物化學基本原理的基礎。提供細胞主要成分的描述。展示如何從陽光中收集能量，轉化并儲存在食物中，然后釋放成能夠驅動生化反應的高能化合物。

三、學習成果

了解使生命成為可能的分子的基本化學性質，以及這些性質與特定大分子結構和功能的關系。蛋白質、碳水化合物、核酸、脂質和生物膜將被理解。將研究酶和大分子復合物作為蛋白質機器的作用模式。將介紹生物化學和生物物理方法。將討論線粒體和葉綠體分別在氧化磷酸化和光合作用中的功能，以及在分解代謝過程中如何釋放能量以及在合成代謝過程中如何儲存能量。

四、生物分子

四種基本生物大分子是碳水化合物、脂類、蛋白質和核酸，它們經常結合成聚合物和重復單元，在生物宏觀層面上具有定義生命系統的其他功能特性。

例如，單個的糖分子根據其是環狀還是線狀，作為 DNA 的組成部分和細胞新陳代謝的能量來源，發揮著不同的功能。由三到六個單體組成的小鏈連接在一起，這些糖分子發揮著信號功能，而較大的糖鏈則在很大程度上參與細胞表面受體的識別相互作用。

脂質用途非常廣泛，在生命系統中發揮疏水功能，如在細胞膜中起到屏障作用，并創造一個疏水分子可以溶解的環境。同時，許多脂質具有兩親性，即具有極性和非極性結構域，如膽固醇。

蛋白質在細胞中起結構和功能作用，是細胞中的運輸工具和酶，而核酸則在簡單的層次上引導和控制蛋白質。近年來，人們對生物化學的認識有了長足的進步，這主要歸功于幾項關鍵技術的發展，這些技術使科學方法得以應用于生物體，而在以前，人們無法識別和分離微生物進行研究。

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