第一章生物化学属于进化科学 q31.2 专 Chapter 1 Opener Biochemistry,Sixth Edition 2007 W.H.Freeman and Company 疾病和基因组。人类基因组研究能揭示病因和其它的生物化学奥秘。左边是人类染色体，含有构成 人类基因组的DNA分子。染色体显色图谱用于鉴定染色体特定区域。右边是人类7号染色体图谱， 用箭头标出了q312条带。该区域编码的蛋白质功能异常将导致囊性纤维化疾病有关[左图来自 Alfred Pasieka/Peter Arnold] 生物化学是研究生命过程的化学。自从1928年发现无机物能够合成生命分子如尿素以来，科 学家们对生命的化学进行了深入研究。这些研究解决了生命物质如何在生物化学水平上发挥作用的 大多数基本问题。但是还有很多未解之谜。常常是解决一个问题后又引入了很多新的问题。我们正 处在应用生物化学的丰富知识解决医学、牙医、农学、法医、人类学、环境科学、以及其它相关领 域问题这个充满巨大机遇的时代。本书开篇将介绍过去一百年来最重大的发现之一：各种生物体在 生物化学水平上是同一的。 1.1生命多样性的背后是生物化学的一致性 生物世界多种多样。动物世界小到显微镜才能观察的昆虫，大到象和鲸鱼(whales)这样的庞 然大物。植物界的情况与此相似，小的相对简单的藻类，大的如巨杉(giant sequoias)。动物需要吃 东西才能生存，但植物能利用太阳能将二氧化碳转化成生物组织。当我们进入显微世界，就会发现 更为广泛的生物多样性。单细胞生物如原生动物、酵母和细菌的生存环境差异很大。有些生物甚至 生存于极端环境如温泉和冰川(glaciers)。 显微镜观测解释了各式各样生物的一个共同特征。单细胞微生物一样，大的生物个体与也是由 细胞组成的，提示这些多种多样的生物实际上具有更多的共性。随着生物化学研究的进展，越来越第一章 生物化学属于进化科学 疾病和基因组。人类基因组研究能揭示病因和其它的生物化学奥秘。左边是人类染色体，含有构成 人类基因组的 DNA 分子。染色体显色图谱用于鉴定染色体特定区域。右边是人类 7 号染色体图谱， 用箭头标出了 q31.2 条带。该区域编码的蛋白质功能异常将导致囊性纤维化疾病有关[左图来自 Alfred Pasieka/Peter Arnold]。 生物化学是研究生命过程的化学。自从 1928 年发现无机物能够合成生命分子如尿素以来，科 学家们对生命的化学进行了深入研究。这些研究解决了生命物质如何在生物化学水平上发挥作用的 大多数基本问题。但是还有很多未解之谜。常常是解决一个问题后又引入了很多新的问题。我们正 处在应用生物化学的丰富知识解决医学、牙医、农学、法医、人类学、环境科学、以及其它相关领 域问题这个充满巨大机遇的时代。本书开篇将介绍过去一百年来最重大的发现之一：各种生物体在 生物化学水平上是同一的。 1.1 生命多样性的背后是生物化学的一致性 生物世界多种多样。动物世界小到显微镜才能观察的昆虫，大到象和鲸鱼（whales）这样的庞 然大物。植物界的情况与此相似，小的相对简单的藻类，大的如巨杉(giant sequoias)。动物需要吃 东西才能生存，但植物能利用太阳能将二氧化碳转化成生物组织。当我们进入显微世界，就会发现 更为广泛的生物多样性。单细胞生物如原生动物、酵母和细菌的生存环境差异很大。有些生物甚至 生存于极端环境如温泉和冰川(glaciers)。 显微镜观测解释了各式各样生物的一个共同特征。单细胞微生物一样，大的生物个体与也是由 细胞组成的，提示这些多种多样的生物实际上具有更多的共性。随着生物化学研究的进展，越来越