基础化学

内容简介

基础化学是医药类院校各专业学生的一门极其重要的基础课，本书在注重“三基”的同时，还注重了新知识、新信息和新技术、新成果的融入，同时结合化学理论的介绍，书中还插入了一些与医学密切相关的化学知识介绍，重大科学发现、重要临床应用等，这对于拓宽学生知识面，提高教材的可读性，提高学生的科学和人文素养都有极大帮助。

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插图：现代医学与化学的联系更为密切。人类已经开始从分子、原子乃至量子的水平来认识疾病的致病机理、遗传和治疗措施。由于量子化学近似法和计算机技术的快速发展，对于生物体重要组成物质核酸、蛋白质等大分子的高度近似处理将成为可能，而使得现代医学向着量子生物学的水平发展。化学家和生物学家联手证明了作为遗传因子的基因就是脱氧核糖核酸分子（DNA）。现在可以用更先进的化学方法测定基因的分子结构，并通过改变这些结构制造出不同的基因。这些成就将为人类抵抗遗传性疾病及恶性肿瘤等目前无法治愈的疾病提供可靠的方法。可以说，人体的进化和生命过程都是无数化学变化的综合体现。自古以来，关于生命起源的学说很多，但得到现代科学实验强有力支持的就只有“化学进化论”。化学进化论认为在原始地球条件下，无机物可以转化为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到出现原始的生命体。这些简单的生命体就是*初的生命，它具备了*简单的代谢和繁殖功能，这些就是生命属性的基本特征。虽然这种*低级的生命形式比今天*简单的微生物还要简单得多，但它们都是靠自然选择进化，成为各种各样的生命体。为了证明化学进化学说，历代科学家作了辛勤的工作，取得了可喜的成就。美国科学家Stanley Miller在1952年做了一个著名的实验。他在实验室中模拟原始地球的大气成分和电闪雷鸣的自然环境，将甲烷、氨气、氢气、水蒸气等泵人密闭容器，进行连续一个星期的火花放电，得到了组成生命不可缺少的蛋白质原料——氨基酸。随后的50多年，科学家们利用类似Miller实验的条件，合成出了许多被认为与生命起源有关的有机物质。这些实验结果给予了关于生命起源的化学进化学说有力的支持。1965年9月17日，我国科学家用没有生命的简单的有机物合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素！这一成果为人类做出了划时代的贡献，同时也对生命的化学进化学说提供了有力的支持。分子生物学的发展使人们对生命的了解深入到分子水平，对医学和其他相关学科产生了重大影响。本世纪初科学家们完成的具有划时代意义的人类基因组计划，确定了人体细胞核中遗传性DNA的全部物质（即基因组），测定了其中每种基因的化学序列。这一成就应用于医学，对人类遗传性疾病可以作出分子水平的解释。在生命科学日新月异的发展中，化学研究工作者尝试用外源性活性小分子——天然化合物或以天然化合物为模板设计合成的天然化合物类的新颖分子为探针，去探索生命体中的分子间相互作用和细胞发育与分化的调控作用及其所包含的分子机制。于20世纪90年代后期，一个新的前沿交叉学科领域——化学生物学应运而生。化学生物学的诞生，不仅会创制出更多对生物体的生理过程具有调控功能的生物活性小分子，极大地促进生物学的发展和变革，同时也会给其他相关学科如医药、农业、环境带来新的发展机遇。