骨内科学与生物化学

生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初，但它的起源可追溯得更远，其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。生物化学既是生命科学的基础，又是生命科学的前沿。生物化学是从分子水平上探索生命现象本质及其规律的科学，是一门交叉学科，主要应用化学的理论和方法来研究生命现象，在分子水平上阐明生命现象的化学本质，即研究生物体的化学组成及化学变化的规律，也是一门重要的医学基础课程。生物化学的发展大体可分为三个阶段。

第一阶段从19世纪末到20世纪30年代，主要是静态的描述性阶段，对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。其中菲舍尔测定了很多糖和氨基酸的结构，确定了糖的构型，并指出蛋白质是肽键连接的。1926年萨姆纳制得了脲酶结晶，并证明它是蛋白质。

此后四五年间诺思罗普等人连续研究了几种水解蛋白质的酶，指出它们都无例外地是蛋白质，确立了酶是蛋白质这一概念。通过食物的分析和营养的研究发现了一系列维生素，并阐明了它们的结构。与此同时，人们又认识到另一类数量少而作用重大的物质——激素。它与维生素不同，不依赖外界供给，而由动物自身产生并在自身中发挥作用。肾上腺素、胰岛素及肾上腺皮质所含的甾体激素都在这一阶段发现。此外，中国生物化学家吴宪在1931年提出了蛋白质变性的概念。

第二阶段在20世纪30～50年代，主要特点是研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态生化阶段。其间突出成就是确定了糖酵解、三羧酸循环以及脂肪分解等重要的分解代谢途径。对呼吸、光合作用以及三磷腺苷（ATP）在能量转换中的关键位置有了较深入的认识。

当然，这种阶段的划分是相对的。对生物合成途径的认识要晚得多，在20世纪50～60年代才阐明了氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂肪酸等的生物合成途径。

第三阶段是从20世纪50年代开始，主要特点是研究生物大分子的结构与功能。生物化学在这一阶段的发展，以及物理学、技术科学、微生物学、遗传学、细胞学等其他学科的渗透，产生了分子生物学，并成为生物化学的主体。自1953年Watson J D和Crick F H发现DNA双螺旋结构标志着分子生物学诞生以来，其理论和技术的快速发展正在逐步深入到医学各个领域。

医学生物化学主要研究生物体，特别是人体内生物大分子的结构与功能、物质代谢与调节、遗传信息的传递与调控等。研究生物分子在体内的表达调控过程和生物化学反应是认识人类疾病的发病机制、演变过程和临床治疗的核心。近年来，生物化学已渗透到基础医学和临床医学的各个领域，现代医学的发展经常运用生物化学的理论和技术来诊断、治疗和预防疾病，许多疾病的发病机制也需要从分子水平加以认识。因此，生物化学已经成为现代医学的重要组成部分之一。生物化学为其他医学基础课程和临床医学课程提供了必要的理论基础，因此是医学各有关专业的必修课。

骨形成和其他组织一样，是生物化学和形态发生高度的结合。生骨和血管长入密切相关，因此应有充足的氧和合成的底物供应，以满足能量和合成的需要。在基质合成和钙化中还需要各种与骨组织生物化学相关的酶。

随着分子生物学、生物化学的深入研究，生物化学的发展对骨内科学的发展具有巨大的促进作用，从生物学角度探讨骨科疾病的发生、发展和防治，是赋予骨科医师一个划时代的历史使命；同时，来源于骨科实践的研究成果也将反馈于医学生物化学，从而推动生物化学的进步。因此，骨内科学的发展与生物化学息息相关。