Biomasa naszej planety składa się z przedstawicieli wszystkich królestw dzikiej przyrody: zwierząt, roślin, grzybów, wirusów, bakterii. Liczba przedstawicieli każdego królestwa jest tak duża, że można się tylko zastanawiać, jak wszyscy pasujemy na Ziemię. Ale pomimo takiej różnorodności wszystkie żywe istoty na planecie mają kilka podstawowych cech.
Społeczność wszystkich żywych istot
Dowody pochodzą z kilku kluczowych cech organizmów żywych:
- potrzeba odżywiania (zużycie energii i jej przemiana w organizmie);
- potrzeby oddychania (biooksydacja);
- zdolność odtwarzania;
- wzrost i rozwój przez cały cykl życia.
Każdy z powyższych procesów jest reprezentowany w ciele przez masę reakcji chemicznych. W każdej sekundzie wewnątrz jakiejkolwiek żywej istoty, a tym bardziej człowieka, zachodzą setki reakcji syntezy i rozpadu cząsteczek organicznych. Struktura, cechy działania chemicznego, wzajemne oddziaływanie, synteza, rozpad i budowa nowych struktur cząsteczek organicznych i nieorganicznych - to wszystko jest przedmiotem badań.duża, ciekawa i różnorodna nauka. Biochemia to młoda postępowa dziedzina wiedzy, która bada wszystkie procesy chemiczne zachodzące w żywych istotach.
Obiekt
Przedmiotem badań biochemii są tylko żywe organizmy i wszystkie zachodzące w nich procesy życiowej aktywności. W szczególności reakcje chemiczne zachodzące podczas wchłaniania pokarmu, uwalniania produktów odpadowych, wzrostu i rozwoju. Tak więc podstawy biochemii to nauka:
- Niekomórkowe formy życia - wirusy.
- Komórki prokariotyczne bakterii.
- Wyższe i niższe rośliny.
- Zwierzęta wszystkich znanych klas.
- Ciało ludzkie.
Jednocześnie sama biochemia jest dość młodą nauką, która powstała dopiero wraz z nagromadzeniem wystarczającej ilości wiedzy o procesach wewnętrznych zachodzących w żywych istotach. Jej powstanie i oddzielenie datuje się na drugą połowę XIX wieku.
Nowoczesne gałęzie biochemii
Na obecnym etapie rozwoju biochemia obejmuje kilka głównych sekcji, które przedstawiono w tabeli.
| Sekcja | Definicja | Przedmiot badań |
| Biochemia dynamiczna | Badanie reakcji chemicznych leżących u podstaw wzajemnej przemiany cząsteczek w organizmie | Metabolity - proste cząsteczki i ich pochodne, powstające w wyniku wymiany energii; monosacharydy, kwasy tłuszczowe, nukleotydy, aminokwasy |
| Biochemia statyczna | Badanie składu chemicznego wewnątrz organizmów oraz struktury cząsteczek | Witaminy, białka, węglowodany, kwasy nukleinowe, aminokwasy, nukleotydy, lipidy, hormony |
| Bioenergia | Zaangażowany w badanie absorpcji, akumulacji i konwersji energii w żywych systemach biologicznych | Jedna z sekcji dynamicznej biochemii |
| Biochemia funkcjonalna | Badanie szczegółów wszystkich procesów fizjologicznych organizmu | Odżywianie i trawienie, oddychanie, regulacja równowagi kwasowo-zasadowej, skurcze mięśni, przewodzenie impulsów nerwowych, regulacja wątroby i nerek, działanie układu odpornościowego i limfatycznego itd. |
| Biochemia medyczna (biochemia człowieka) | Badanie procesów przemiany materii w organizmie człowieka (w zdrowych organizmach i chorobach) |
Eksperymenty na zwierzętach pozwalają nam na rozwój czystych kultur bakterii chorobotwórczych wywołujących choroby u ludzi i znalezienie sposobów ich zwalczania |
Zatem możemy powiedzieć, że biochemia to cały kompleks małych nauk, które obejmują całą gamę najbardziej złożonych wewnętrznych procesów żyjących systemów.
Nauki o córce
Z biegiem czasu zgromadziło się tak wiele różnej wiedzy i powstało tak wiele umiejętności naukowych w zakresie przetwarzania wyników badań, hodowli kolonii bakteryjnych, replikacji DNA i RNA,osadzanie znanych odcinków genomu o pożądanych właściwościach itd., co stworzyło potrzebę dodatkowych nauk, które są naukami dziecięcymi dla biochemii. Są to nauki takie jak:
- biologia molekularna;
- inżynieria genetyczna;
- chirurgia genowa;
- genetyka molekularna;
- enzymologia;
- immunologia;
- biofizyka molekularna.
Każdy z wymienionych obszarów wiedzy ma wiele osiągnięć w badaniu bioprocesów w żywych układach biologicznych, dlatego jest to bardzo ważne. Wszystkie należą do nauk XX wieku.
Przyczyny intensywnego rozwoju biochemii i nauk pokrewnych
W 1958 Koran odkrył gen i jego strukturę, po czym w 1961 odszyfrowano kod genetyczny. Następnie ustalono strukturę cząsteczki DNA - dwuniciowej struktury zdolnej do reduplikacji (samoodtwarzania). Opisano wszystkie subtelności procesów metabolicznych (anabolizmu i katabolizmu), zbadano trzeciorzędową i czwartorzędową strukturę cząsteczki białka. A to nie jest pełna lista wspaniałych odkryć XX wieku, które stanowią podstawę biochemii. Wszystkie te odkrycia należą do biochemików i samej nauki jako takiej. Dlatego istnieje wiele przesłanek do jego rozwoju. Istnieje kilka współczesnych powodów jego dynamiki i intensywności w jej powstawaniu.
- Odkryto podstawy większości procesów chemicznych zachodzących w organizmach żywych.
- Sformułowano zasadę jedności w większości procesów fizjologicznych i energetycznychdla wszystkich żywych istot (na przykład są takie same dla bakterii i ludzi).
- Biochemia medyczna jest kluczem do leczenia wielu złożonych i niebezpiecznych chorób.
- Z pomocą biochemii stało się możliwe zbliżenie się do rozwiązania najbardziej globalnych problemów biologii i medycyny.
Stąd wniosek: biochemia to postępowa, ważna i bardzo szeroka nauka, która pozwala znaleźć odpowiedzi na wiele pytań ludzkości.
Biochemia w Rosji
W naszym kraju biochemia jest tą samą postępową i ważną nauką, co na całym świecie. Na terytorium Rosji znajduje się Instytut Biochemii im. A. I. A. N. Bach RAS, Instytut Biochemii i Fizjologii Mikroorganizmów. G. K. Skriabin RAS, Instytut Badawczy Biochemii SB RAS. Nasi naukowcy mają wielką rolę i wiele zasług w historii rozwoju nauki. Na przykład odkryto metodę immunoelektroforezy, odkryto mechanizmy glikolizy, sformułowano zasadę komplementarności nukleotydów w strukturze cząsteczki DNA i dokonano szeregu innych ważnych odkryć. Na przełomie XIX i XX wieku. W zasadzie nie powstały całe instytuty, ale wydział biochemii na niektórych uczelniach. Wkrótce jednak pojawiła się potrzeba poszerzenia przestrzeni do studiowania tej nauki w związku z jej intensywnym rozwojem.
Procesy biochemiczne roślin
Biochemia roślin jest nierozerwalnie związana z procesami fizjologicznymi. Ogólnie przedmiot badań biochemii i fizjologii roślin to:
- aktywność wegetatywnakomórki;
- fotosynteza;
- oddech;
- reżim wodny roślin;
- odżywianie mineralne;
- jakość plonu i fizjologia jego powstawania;
- Odporność roślin na szkodniki i niekorzystne warunki środowiskowe.
Wartość dla rolnictwa
Wiedza o głębokich procesach biochemicznych w komórkach i tkankach roślin umożliwia poprawę jakości i ilości plonów roślin uprawnych, które są masowymi producentami ważnej dla całej ludzkości żywności. Ponadto fizjologia i biochemia roślin pozwalają znaleźć sposoby rozwiązania problemów inwazji szkodników, odporności roślin na niekorzystne warunki środowiskowe oraz umożliwiają poprawę jakości produkcji roślinnej.
