物理化学在生命体系中应用:
现在科学发展呈现多学科交叉融合,共同发展的趋势,其中物理化学和生命科学二者相互交叉促进。
物理化学的许多基本规则同样适用于生命体系,其理论研究方法和实验技术可以应用于生命科学,对一些生命现象进行探索和阐述,促进生命科学的进一步发展。
物理化学主要研究化学体系的宏观平衡性质、微观结构和性质以及动态性质。
物理化学研究化学体系的宏观平衡性质,包括化学热力学、溶液、胶体和表面化学等,其中化学热力学可以用来探究生物代谢过程中的热量变化,对生物(尤其是细菌等微生物)进行定量研究。
物理化学研究化学体系的微观结构和性质,包括结构化学和量子化学等,可以用来解释许多生命体系中的问题。
例如DNA双螺旋结构的确立就是物理化学中的结构化学和生命科学中的遗传学概念相结合的典范。
物理化学研究化学体系的动态性质,包括化学动力学、催化、光化学和电化学等,其中生物电化学是讲物理化学应用于生命科学的典型例子,可以通过了解细胞膜电势的变化可以判断细胞是否进行正常的生理活动,例如心电图、脑电图、肌动电流图等。
生物学中许多技术都与物理化学相关,例如可以利用电荷差异进行蛋白质分离的电泳技术,可以解决蛋白质立体结构和DNA等的结构问题的射线晶体学技术、蛋白质结构化学技术等。
物理化学和生命科学是相互渗透,共同促进的。