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組成生物機(jī)體的分子非常大，異常復(fù)雜并且多種多樣

信息分類：生命科學(xué)資訊　　　　作者:YIYI發(fā)布　

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組成生物機(jī)體的分子非常大，異常復(fù)雜并且多種多樣

    生物機(jī)體與無生物的差異在生物學(xué)中廣泛采用物理學(xué)的研究方法，
使我們有可能在分子水平上研究生物現(xiàn)象．由于有生物化學(xué)家、生理學(xué)
家、生物物理學(xué)家以及結(jié)晶學(xué)家們的卓越工作，才逐漸確立了一系列生
物客體的分子結(jié)構(gòu)．例如，已經(jīng)查明作為遺傳信息基本載體的脫氧核糖
核酸（DNA ）的結(jié)構(gòu)，此外，動物肌肉中儲存氧氣的肌球蛋白分子的結(jié)
構(gòu)，作為紅血球的組成部分并將氧氣由肺部輸送給組織的血紅蛋白的結(jié)
構(gòu)，橫紋肌以及其內(nèi)部的蛋白分子的結(jié)構(gòu)，還有若干酶、維生素和一系
列其他重要生物分子的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在也都已經(jīng)弄清楚了．
　　　　　　　　　　　　　　　
    在分子水平上來研究生物過程已經(jīng)取得了大量新的實(shí)驗(yàn)
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　
    解釋它們的任務(wù)已經(jīng)提上議事日程．由于一切生物機(jī)體都是由分子
和原子組成的，要從分子水平上闡明生物過程的機(jī)制，只有依靠在描述
構(gòu)造原子與分子的電子及原子核的運(yùn)動上取得了成功的量子理論才有可
能．自然，必須看到，生物客體具有一系列不同于無生物的獨(dú)特特征．
在這些特征中，首先是自我復(fù)制能力和對外部條件變化的適應(yīng)性，以及
對在生命系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生并保證其生命活動的～切生物過程所具有的極其精
確的調(diào)節(jié)功能和自洽性．
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　
    組成生物機(jī)體的分子非常大，異常復(fù)雜并且多種多樣．構(gòu)成細(xì)胞的
一切分子，其中最復(fù)雜而形式最多樣的莫過于蛋白質(zhì)分子．它們的分子
量小的也有幾萬，大的則有幾百萬．生物機(jī)體的極大的多樣性并不意味
著構(gòu)成它們的化學(xué)單元也是極其多樣化的．化合物和原子團(tuán)還是那些，
但組合方式有多種形式，這就引起了上述多樣性．例如，一切蛋白質(zhì)基
本上是由二十多種氯基酸組成的．DNA 分子是由四種核苷酸組成的．在
研究無生物界的物體時，人們就弄清楚了，隨著原子系統(tǒng)復(fù)雜程度的增
加，會出現(xiàn)質(zhì)變．例如，溫度、熵、聲波和其他元激發(fā)的概念只適用于
原子與分子組成的系統(tǒng)，對單個的原子是不適用的．
　　　　　　　　　　　　　　　
    在分手水平上描述生物現(xiàn)象的可能性今天擺在生物物理學(xué)家面前的
任務(wù)就是描述一些最簡單的生物系統(tǒng)（如酶、結(jié)構(gòu)蛋白、細(xì)胞膜和內(nèi)細(xì)
胞膜）以及作為生物機(jī)體的細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器的構(gòu)造、性質(zhì)和功能機(jī)制．
由食物中取得的化學(xué)能是如何加以保存和有效地利用以構(gòu)造細(xì)胞和保證
生命活動的正常進(jìn)行的，闡明其機(jī)制具有特別的意義．我們假定，這些
問題能夠在掌握生物的基本單元的原子組成的基礎(chǔ)上，再考慮到分子內(nèi)
部和分子之間的相互作用以及由這些作用所引起的大分子的變化和構(gòu)象
改變，以及能量、電子和質(zhì)子沿分子或在分子之間的傳遞等等來加以解
決．在無生物界中的問題可以用量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理、平衡以及非平衡
熱力學(xué)來解決．借助于量子力學(xué)，通常是研究一些理想的粒子體系的穩(wěn)
定態(tài)以及態(tài)在外部擾動影響下的改變，這種擾動系由外場的作用所引起，
可由在哈密頓量（能量算符）上附加一相應(yīng)于系統(tǒng)與外場間的相互作用
能來作完全的描述．在這種情況下，系統(tǒng)的態(tài)稱為“純粹的w 塒，它由
作為薛定鍔方程的解的波函數(shù)來描述．
　　　　　　　　　　　　　　　
本文由出自上海光學(xué)儀器廠，轉(zhuǎn)載請注明
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