历史的车轮在一天一天向前滚动，人类的文明也在一天一天向前发展，科学的发展更是一日快似一日。在现在的时代，科学已经发展到了相当先进的阶段，许多学科的关系愈来愈密切，放下其它不谈，单说有机化学与生物科学，它们之间已经有了非常密切的关系，最突出的表现就是边缘学科生物有机化学的出现。

关于有机化学与生物的关系，我们可以简单从以下几个方面说明：

首先，从生物大分子来讲，先不用说什么高深的，只一看这个词就知道，它是生物和化学的结合。生物大分子主要包括四类化合物：蛋白质、核酸、糖和酯。它们是构成生物体和维持生命现象的基本物质基础和功能基础。所有的生物大分子都是特殊的有机化合物。想在我们从化学的角度谈一谈生物大分子的特征：

第一，生物大分子的常见官能团主要有以下几种：羟基：R—O—H、醛基：R—CHO、酮基：R—CO—R、羧基：R—COOH、氨基：R—NH2、酰氨基：R—CONH2、、巯基：R—SH、酯基：R—COOR、醚基：R—O—R等，这些官能团，在化学性质上都很活泼，它们的化学性质决定了生物分子的各种生理功能。例如酶能特异的催化某种底物分子发生化学反应，主要是酶分子中某些官能团和底物分子之间相互作用的结果。当然在生物大分子中，往往包含多种不同类型的官能团，这些官能团之间相互影响，对于生理功能具有十分重要的作用，这也正是生物大分子具有复杂的生理活性的原因之一。

第二，生物大分子的立体结构非常复杂，主要包括以下几点；

（1）许多生物大分子都有非常复杂的几何立体结构。有的以线状存在，有的则成球形等等。形成和维持生物大分子复杂立体结构的立柱要有以下几种：组成分子骨架的原子间键的角张力，分子中各种基团之间的氢键，含有金属离子的某些蛋白质中的配位键，某些官能团离解所得的离子键，非极性部分因有缔合趋势而形成的疏水键，以及范德华力等。

（2）许多生物大分子中存在着许多的手性中心（主要是手性碳原子），因此有着非常复杂的光学立体结构。生物大分子对于构成它的结构单元分子的光学结构有着严格的要求：组成蛋白质的所有氨基酸都是L—型的，而葡萄糖分子都是D—型的，这些特殊的光学结构特性对于生物大分子的生理功能具有重要的意义。

第三，虽然生物大分子的结构非常复杂，但是经过对主要的生物分子的结构的研究则发现它们都是由为数不多的、结构比较简单的小分子——结构单元分子，以某钟方式连接而成的，最主要的结构单元分子有氨基酸20种，构成核酸的结构单元分子8种，酯的主要结构单元分子4种，以及葡萄糖。这里由于篇幅限制只列其中几种：

其次，生物体内发生着多种复杂的有机化学反应和变化，这些都是各种生命现象的分子基础。在生物体内主要有以下几种反应类型：

（1）水解反应：水解反应主要包括酯键、酰氨键和糖苷键的水解反应，它是生物体内最普遍的一类反应，如某种多肽的水解：

（1）缩合反应：缩合反应主要有生成酰氨键的反应、生成酯键的反应、生成糖苷键的反应。

（2）氧化反应：这是动物体获取能量的唯一来源，如葡萄糖在酶的催化作用下最终生成水和二氧化碳，并放出大量能量的反应：

C6H12O6+6O6—酶—〉6H2O+6CO2 G= —2823kJ/ mol

（3）还原反应：在生物合成和能量传递基转换过程中非常重要。最重要的当然是光合作用：

　　　　　　　6H2O+6CO2 —光、叶绿体—〉C6H12O6+6O6

（4）烷基化反应是生物合成反应中碳链增长反应以及许多烷基转移反应的基本过程

（5）磷酰化反应：是生物体内发生的重要化学反应之一，其中ATP起着非常重要的作用

（6）异构化和分子重排反应：在生物体内发生的各种复杂生物化学变化中，异构化和分子重排也普遍存在。

A异构化反应：这类反应主要包括氢原子的迁移，双键位置变化，开环和闭环等过程：如：葡萄糖的差向异构化：

B 分子重排反应：主要包括分子内的基团转移，C—C键的断裂和形成等。

再次，生物分子复杂的立体异构和光学异构是生物分子具有复杂的生物功能的基础之一，生物分子的这些立体效应影响了反应的活性何方向性，这些效应主要有：

（１）邻位效应：生物分子中的多种不同的官能团由于在空间的排列顺序和位置不同，可能产生一种特殊的相互作用——邻位效应。其本质目的是通过降低活化能，达到有利于反应发生的目的。无论发生在一个生物分子内还是发生在不同分子之间，都是酶的催化作用的的基本分子机制之一。

　　　　　下面是两个不同糖苷键水解反应的例子：

在同样的水解条件下，反应1的速率闭反应2的速率快10000倍。原因是－β　　　　　　　－Ｄ－葡萄糖苷中糖苷键的邻基――羧基形成氢键，加速了糖苷键的水解速率。这种相互作用的情况在酶的活性中心普遍存在。

（１）对反应立体选择性的影响

（２）生物分子的相互作用

　　　　通过以上介绍，我们可以看出，在高科技快速发展的今天，有机化学和生物——尤其是分子生物学有着极为密切的关系，生物和化学渐渐的向同一方向发展，这给生物学家和化学家带来的不仅是机遇还有挑战，在这里，二者的密切配合无疑将是二者共同向前发展的基础。我们今天学有机化学正是为了给明天学习生物打下牢固的基础。所以让我们努力学习，争取在不远的将来，为化学和生物的发展做一份贡献。

该帖子作者被版主 zhang8826857加 8积分， 2经验，加分理由：大力鼓励原创