結構生物化學/生物學基礎
生物化學的基礎可以分解為細胞基礎、化學基礎、物理基礎、遺傳基礎和進化基礎。生物化學的基礎可以描述為一項研究,它將生物大分子的結構與其性質聯絡起來,並理解其功能。
生物學基礎可以描述為對生物大分子(如蛋白質和碳水化合物)在細胞、化學或物理水平上的結構、性質和反應的研究。通過了解這些大分子的結構,它們的性質往往會更加明顯,並且可以理解它們的功能。它也可以用遺傳學來描述,例如遺傳學的基礎,作為對DNA、RNA和氨基酸序列結構的研究,以及它們的結構如何幫助定義和理解它們的工作原理。
生物學基礎也可以用進化基礎來描述,例如生命的三域(古細菌、細菌和真核生物)。
結構生物學的生物學基礎主要集中在進化、遺傳和細胞基礎。
生物體是由許多細胞組成的複雜的有序系統。這些細胞可能高度專門化以執行不同的功能。反過來,這些細胞又由亞細胞結構組成,而這些亞細胞結構又由大分子組成。這些大分子是使細胞能夠完成其任務的細胞機器。
生物體的每個部分都發揮著作用。每個細胞器都是以一種結構來構建的,以便它可以補償環境變化並使許多過程發生。在微觀世界中,分子是結構化的,以便它們可以執行功能性任務,例如酶、激素或蛋白質。在生物學中,重要的是將結構和組織與其在生物體中所起的功能作用聯絡起來。
為了維持、構建和生存,生物體必須從其環境中提取和轉化能量。這種能量可能從太陽或食物中提取,它使生物體能夠做機械、化學、滲透和電氣功,以維持其高度組織的結構。換句話說,能量和物質被用來維持生物體的穩定性,這個過程被稱為穩態。
隨著時間的推移,生物體繁殖,產生幾乎相同的副本。最複雜的分子以極高的精確度複製。負責此過程的遺傳物質是脫氧核糖核酸,或DNA。這種準確性仍然存在一些錯誤的可能性,並導致進化變化。由於環境可能對生物體造成損害,因此生物體適應並可能改變其結構以適應生存。
一個生物體必須有一個進化變化的歷史。進化樹展示了生物體可能經歷過發散進化或趨同進化的途徑。
一個生物體必須能夠透過感官感知環境。他們需要能夠對環境變化做出反應並適應。