生物化學是生命科學、醫學、農學等學科的專業基礎課程，它從分子層麵闡述生命體的化學組成、物質代謝和能量代謝規律，為生命科學各專業課提供堅實的理論基礎。生命科學已經成為自然科學的帶頭學科之一，其核心是生物化學的引人注目的發展。生命科學、生物技術的進步和發展與基礎生物化學的發展是不可分的。
生命化學
生命體中重要的有機化合物，有糖類、脂類、蛋白質等。正是它們的存在，才使生命得以運轉。
一、糖類
糖是自然界存在的一大類具有生物功能的有機化合物。它主要是由綠色植物光合作用形成的。這類物質主要由C、H和O所組成，其化學式通常以cn（H2O）n表示，其中C、H、O的原子比恰好可以看作由碳和水複合而成，所以有碳水化合物之稱。其實糖物質是多羥基醛類或酮以及以它們為構築單元所形成的聚合物。作為構築單元的糖稱為單糖，它的聚合物稱為多糖。
葡萄糖含有一個醛基，六個碳原子，稱己醛糖；而果糖則含有一個酮基，六個碳原子，稱己酮糖。此外，植物體內的澱粉、纖維素、動物體內的糖原、甲殼素等則屬於多糖類。糖類物質的主要生物學功能是通過生物氧化而提供能量，以滿足生命活動的能量需要。
多糖能水解為很多個單糖分子。多糖廣泛存在於自然界，是一類天然的高分子化合物。多糖在性質上與單糖、低聚糖有很大的區別，它沒有甜味，一般不溶於水。與生物體關係最密切的多糖是澱粉、糖原和纖維素。
澱粉是葡萄糖的高聚體，水解到二糖階段為麥芽糖，完全水解後得到葡萄糖。澱粉有直鏈澱粉和支鏈澱粉兩類。直鏈澱粉含幾百個葡萄糖單元，支鏈澱粉含幾千個葡萄糖單元。在天然澱粉中直鏈的約占22%～26%，它是可溶性的，其餘的則為支鏈澱粉。當用碘溶液進行檢測時，直鏈澱粉液呈顯藍色，而支鏈澱粉與碘接觸時則變為紅棕色。
澱粉是植物體中貯存的養分，存在於種子和塊莖中，各類植物中的澱粉含量都較高，大米中含澱粉62%～86%，麥子中含澱粉57%～75%，玉蜀黍中含澱粉65%～72%，馬鈴薯中則含澱粉12%～14%。澱粉是食物的重要組成部分，咀嚼米飯等時感到有些甜味，這是因為唾液中的澱粉酶將澱粉水解成了單糖。食物進入胃腸後，還能被胰髒分泌出來的澱粉酶水解，形成的葡萄糖被小腸壁吸收，成為人體組織的營養物。支鏈澱粉部分水解可產生稱為糊精的混合物。糊精主要用作食品添加劑、膠水、漿糊，並用於紙張和紡織品製造（精整）等。
糖原又稱動物澱粉，是動物的糖貯存庫，也可看做體內能源庫。糖原的結構與支鏈澱粉有基本相同的結構（葡萄糖單位的分支鏈），隻是糖原的分支更多。糖原呈無定形無色粉末，較易溶於熱水，形成膠體溶液。
糖在動物的肝髒和肌肉中含量最大，當動物血液中葡萄糖含量較高時，就會結合成糖原儲存於肝髒中，當葡萄糖含量降低時，糖原就可分解成葡萄糖而供給機體能量。
纖維素是自然界中最豐富的多糖。它是沒有分支的鏈狀分子，與直鏈澱粉一樣，是由D-葡萄糖單位組成。纖維素結構與直鏈澱粉結構間的差別在於D-葡萄糖單位之間的連接方式不同。由於分子間氫鍵的作用，使這些分子鏈平行排列、緊密結合，形成了纖維束，每一束有100～200條纖維係分子鏈。這些纖維束擰在一起形成繩狀結構，繩狀結構再排列起來就形成了纖維素。
澱粉與纖維僅僅是結構單體在構型上的不同，卻使它們有不同的性質。澱粉在水中會變成糊狀，而纖維素不僅不溶於水，甚至不溶於強酸或堿。人體中由於缺乏具有分解纖維素結構所必需的酶（生物催化劑），因此纖維素不能為人體所利用，就不能作為人類的主要食品。但纖維素能促進腸的蠕動而有助於消化，適當食用是有益的。牛、馬等動物的胃裏含有能使纖維素水解的酶，因此可食用含大量纖維素的飼料。纖維素是植物支撐組織的基礎，棉花中纖維素含量高達98%，亞麻和木材中含纖維素分別為80%和50%左右。纖維素是製造人造絲、人造棉、玻璃紙、火棉膠等的主要原料。
多糖水解不是一步成為單糖的。如澱粉水解成糊精，再水解成為麥芽糖，最終成為葡萄糖。這些由少數（2～6個）單糖分子構成的糖稱為寡糖（又稱低聚糖），其中以雙糖存在最為廣泛，人們食用的蔗糖（來自甘蔗和甜菜）就是由葡萄糖和果糖形成的雙糖，甜度較差的麥芽糖（來自澱粉）可用做營養基和培養基，來自乳汁的乳糖甜度適中，用於食品工業和醫藥工業，它們也都是雙糖。
生物界對能量的需要和利用均離不開糖類。生物界對太陽能的利用歸根到底始於植物的光合作用和CO2的固定，與這兩種現象密切有關的都是糖類的合成。光合作用是自然界將光能轉變為化學能的主要途徑。