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结构生物化学/有机化学/有机化学技术

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

应用于生物学的有机化学技术可以产生许多适应性,例如对每个人都有用的药物。分离、分离、纯化和鉴定未知化合物以及未知混合物中已知化合物的方法对制药行业很有帮助。通过分离和纯化未知化合物,然后进行其他分析,如核磁共振电子显微镜,可以确定化合物的结构,并通过对结构的进一步分析,可以使用化学来理解其生物学意义和影响。自从从鸦片中提取吗啡以来,许多天然产物已被分离出来并确定了它们的结构。一旦确定了结构,化学家们就可以设计出合成这些化合物的方法,从而创造了现代药物化学。咖啡因就是一个例子。通过分离、纯化和识别其结构,科学家们已经能够了解咖啡因的摄入是如何导致清醒和警觉的。这些生物学效应是其结构与腺苷和环腺苷单磷酸 (cAMP) 相似的结果。这种相似性使咖啡因能够与通常与腺苷及其衍生物反应的受体或酶的活性位点结合。腺苷在调节大脑活动中很重要,因为白天大脑中腺苷水平的积累会导致浓度增加,如果足够高,腺苷会与大脑受体结合,激活导致嗜睡和睡眠的机制。当咖啡因与腺苷受体结合时,它会阻止腺苷的结合,从而延迟嗜睡并提高警觉性。此外,咖啡因还会抑制将 cAMP 转换为非环状单磷酸的酶环核苷酸磷酸二酯酶 (cAMP-PDE)。cAMP 是一种第二信使,负责增加血压和向大脑输送更多氧气。当咖啡因与 cAMP-PDE 结合时,它会阻止 cAMP 的分解,从而延长兴奋效应。总之,利用有机化学技术来分离、纯化、鉴定和理解化合物结构,可以导致对化学相互作用导致的生物现象的化学理解,这构成了生物化学的基础。

参考文献

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Mohrig, Jerry R. 有机化学技术。2006 年,W.H. Freeman and Company

有机化学实验室,化学 143A

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