Η βιομάζα του πλανήτη μας αποτελείται από εκπροσώπους όλων των βασιλείων της άγριας ζωής: ζώα, φυτά, μύκητες, ιούς, βακτήρια. Ο αριθμός των εκπροσώπων κάθε βασιλείου είναι τόσο μεγάλος που δεν μπορεί παρά να αναρωτηθεί πώς χωράμε όλοι στη Γη. Όμως, παρά αυτή την ποικιλομορφία, όλα τα έμβια όντα στον πλανήτη μοιράζονται αρκετά βασικά χαρακτηριστικά.
Κοινότητα όλων των ζωντανών όντων
Τα στοιχεία προέρχονται από πολλά βασικά χαρακτηριστικά των ζωντανών οργανισμών:
- ανάγκη για διατροφή (κατανάλωση ενέργειας και μετατροπή της μέσα στο σώμα);
- αναπνευστικές ανάγκες (βιοοξείδωση);
- ικανότητα αναπαραγωγής;
- ανάπτυξη και ανάπτυξη σε όλο τον κύκλο ζωής.
Οποιαδήποτε από τις παραπάνω διεργασίες αντιπροσωπεύεται στο σώμα από μια μάζα χημικών αντιδράσεων. Κάθε δευτερόλεπτο μέσα σε οποιοδήποτε ζωντανό ον, και ακόμη περισσότερο σε ένα άτομο, συμβαίνουν εκατοντάδες αντιδράσεις σύνθεσης και αποσύνθεσης οργανικών μορίων. Η δομή, τα χαρακτηριστικά της χημικής δράσης, η αλληλεπίδραση μεταξύ τους, η σύνθεση, η αποσύνθεση και η κατασκευή νέων δομών οργανικών και ανόργανων μορίων - όλα αυτά είναι το αντικείμενο μελέτης.μεγάλη, ενδιαφέρουσα και ποικιλόμορφη επιστήμη. Η βιοχημεία είναι ένα νέο προοδευτικό πεδίο γνώσης που μελετά όλες τις χημικές διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στα έμβια όντα.
Αντικείμενο
Αντικείμενο μελέτης της βιοχημείας είναι μόνο οι ζωντανοί οργανισμοί και όλες οι διαδικασίες της ζωτικής δραστηριότητας που συμβαίνουν σε αυτούς. Συγκεκριμένα, χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά την απορρόφηση της τροφής, την απελευθέρωση άχρηστων προϊόντων, την ανάπτυξη και την ανάπτυξη. Έτσι, τα βασικά της βιοχημείας είναι η μελέτη των:
- Μη κυτταρικές μορφές ζωής - ιοί.
- Προκαρυωτικά κύτταρα βακτηρίων.
- Υψηλά και κατώτερα φυτά.
- Ζώα όλων των γνωστών κατηγοριών.
- Το ανθρώπινο σώμα.
Ταυτόχρονα, η ίδια η βιοχημεία είναι μια αρκετά νέα επιστήμη, η οποία προέκυψε μόνο με τη συσσώρευση επαρκούς ποσότητας γνώσεων σχετικά με τις εσωτερικές διεργασίες στα έμβια όντα. Η εμφάνιση και ο διαχωρισμός του χρονολογούνται στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα.
Σύγχρονοι κλάδοι της βιοχημείας
Στο παρόν στάδιο ανάπτυξης, η βιοχημεία περιλαμβάνει πολλές κύριες ενότητες, οι οποίες παρουσιάζονται στον πίνακα.
| Ενότητα | Ορισμός | Αντικείμενο μελέτης |
| Δυναμική Βιοχημεία | Μελετά τις χημικές αντιδράσεις που αποτελούν τη βάση της αλληλομετατροπής μορίων μέσα στο σώμα | Μεταβολίτες - απλά μόρια και τα παράγωγά τους, που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ανταλλαγής ενέργειας. μονοσακχαρίτες, λιπαρά οξέα, νουκλεοτίδια, αμινοξέα |
| Στατική Βιοχημεία | Μελετά τη χημική σύνθεση μέσα στους οργανισμούς και τη δομή των μορίων | Βιταμίνες, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα, αμινοξέα, νουκλεοτίδια, λιπίδια, ορμόνες |
| Βιοενέργεια | Ασχολείται με τη μελέτη της απορρόφησης, συσσώρευσης και μετατροπής ενέργειας σε ζωντανά βιολογικά συστήματα | Ένα από τα τμήματα της δυναμικής βιοχημείας |
| Λειτουργική Βιοχημεία | Μελετά τις λεπτομέρειες όλων των φυσιολογικών διεργασιών του σώματος | Διατροφή και πέψη, αναπνοή, ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας, μυϊκή σύσπαση, αγωγιμότητα των νευρικών ερεθισμάτων, ρύθμιση του ήπατος και των νεφρών, η δράση του ανοσοποιητικού και του λεμφικού συστήματος και ούτω καθεξής |
| Ιατρική βιοχημεία (ανθρώπινη βιοχημεία) | Μελετά τις διαδικασίες του μεταβολισμού στο ανθρώπινο σώμα (σε υγιείς οργανισμούς και σε ασθένειες) | Πειράματα σε ζώα μας επιτρέπουν να αναπτύξουμε καθαρές καλλιέργειες παθογόνων βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες στον άνθρωπο και να βρούμε τρόπους καταπολέμησής τους |
Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η βιοχημεία είναι ένα ολόκληρο σύμπλεγμα μικρών επιστημών που καλύπτει όλη την ποικιλία των πιο περίπλοκων εσωτερικών διεργασιών των ζωντανών συστημάτων.
Θυγατρικές επιστήμες
Με την πάροδο του χρόνου, έχουν συσσωρευτεί τόσες πολλές διαφορετικές γνώσεις και έχουν δημιουργηθεί τόσες πολλές επιστημονικές δεξιότητες στην επεξεργασία των ερευνητικών αποτελεσμάτων, στην αναπαραγωγή βακτηριακών αποικιών, στην αντιγραφή του DNA και του RNA,ενσωμάτωση γνωστών τμημάτων του γονιδιώματος με επιθυμητές ιδιότητες, και ούτω καθεξής, που δημιούργησε την ανάγκη για πρόσθετες επιστήμες που είναι παιδικές επιστήμες για τη βιοχημεία. Αυτές είναι επιστήμες όπως:
- μοριακή βιολογία;
- γενετική μηχανική;
- γονιδιακή χειρουργική;
- μοριακή γενετική;
- ενζυμολογία;
- ανοσολογία;
- μοριακή βιοφυσική.
Κάθε ένας από τους αναφερόμενους τομείς γνώσης έχει πολλά επιτεύγματα στη μελέτη των βιοδιαδικασιών σε ζωντανά βιολογικά συστήματα, επομένως είναι πολύ σημαντικό. Όλες ανήκουν στις επιστήμες του ΧΧ αιώνα.
Λόγοι για την εντατική ανάπτυξη της βιοχημείας και των συναφών επιστημών
Το 1958, το Κοράνι ανακάλυψε το γονίδιο και τη δομή του, μετά από το οποίο, το 1961, αποκρυπτογραφήθηκε ο γενετικός κώδικας. Στη συνέχεια καθιερώθηκε η δομή του μορίου του DNA - μια δίκλωνη δομή ικανή να αναδιπλασιαστεί (αυτοαναπαραγωγή). Περιγράφηκαν όλες οι λεπτότητες των μεταβολικών διεργασιών (αναβολισμός και καταβολισμός), μελετήθηκε η τριτοταγής και τεταρτοταγής δομή του μορίου της πρωτεΐνης. Και αυτή δεν είναι μια πλήρης λίστα με τις μεγαλειώδεις ανακαλύψεις του 20ου αιώνα, που αποτελούν τη βάση της βιοχημείας. Όλες αυτές οι ανακαλύψεις ανήκουν στους βιοχημικούς και στην ίδια την επιστήμη. Επομένως, υπάρχουν πολλές προϋποθέσεις για την ανάπτυξή του. Υπάρχουν αρκετοί σύγχρονοι λόγοι για τον δυναμισμό και την έντασή του στη διαμόρφωσή του.
- Τα θεμέλια των περισσότερων χημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε ζωντανούς οργανισμούς έχουν αποκαλυφθεί.
- Διατυπώνεται η αρχή της ενότητας στις περισσότερες φυσιολογικές και ενεργειακές διεργασίεςγια όλα τα ζωντανά όντα (για παράδειγμα, είναι τα ίδια για τα βακτήρια και τους ανθρώπους).
- Η ιατρική βιοχημεία παρέχει το κλειδί για τη θεραπεία μιας σειράς πολύπλοκων και επικίνδυνων ασθενειών.
- Με τη βοήθεια της βιοχημείας, κατέστη δυνατό να έρθουμε κοντά στην επίλυση των πιο παγκόσμιων ζητημάτων της βιολογίας και της ιατρικής.
Επομένως το συμπέρασμα: η βιοχημεία είναι μια προοδευτική, σημαντική και πολύ ευρέως φάσματος επιστήμη που σας επιτρέπει να βρείτε απαντήσεις σε πολλά ερωτήματα της ανθρωπότητας.
Βιοχημεία στη Ρωσία
Στη χώρα μας, η βιοχημεία είναι η ίδια προοδευτική και σημαντική επιστήμη όπως σε ολόκληρο τον κόσμο. Στο έδαφος της Ρωσίας υπάρχει το Ινστιτούτο Βιοχημείας με το όνομα A. I. A. N. Bach RAS, Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms. G. K. Skryabin RAS, Research Institute of Biochemistry SB RAS. Οι επιστήμονές μας έχουν μεγάλο ρόλο και πολλά πλεονεκτήματα στην ιστορία της ανάπτυξης της επιστήμης. Για παράδειγμα, ανακαλύφθηκε η μέθοδος της ανοσοηλεκτροφόρησης, ανακαλύφθηκαν οι μηχανισμοί της γλυκόλυσης, διατυπώθηκε η αρχή της συμπληρωματικότητας των νουκλεοτιδίων στη δομή του μορίου του DNA και έγιναν πολλές άλλες σημαντικές ανακαλύψεις. Στα τέλη του XIX και στις αρχές του XX αιώνα. Βασικά δεν δημιουργήθηκαν ολόκληρα ινστιτούτα, αλλά το τμήμα βιοχημείας σε κάποια από τα πανεπιστήμια. Ωστόσο, σύντομα προέκυψε η ανάγκη να επεκταθεί ο χώρος για τη μελέτη αυτής της επιστήμης σε σχέση με την εντατική ανάπτυξή της.
Βιοχημικές διεργασίες των φυτών
Η βιοχημεία των φυτών είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τις φυσιολογικές διεργασίες. Γενικά, το αντικείμενο μελέτης της βιοχημείας και φυσιολογίας των φυτών είναι:
- βλαστική δραστηριότητακελιά;
- φωτοσύνθεση;
- breath;
- υδατικό καθεστώς των φυτών;
- μεταλλική διατροφή;
- ποιότητα καλλιέργειας και φυσιολογία σχηματισμού της·
- αντοχή των φυτών στα παράσιτα και στις δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες.
Αξία για τη γεωργία
Η γνώση των βαθιών διεργασιών της βιοχημείας στα φυτικά κύτταρα και ιστούς καθιστά δυνατή τη βελτίωση της ποιότητας και της ποσότητας των καλλιεργειών καλλιεργούμενων γεωργικών φυτών, που είναι μαζικοί παραγωγοί σημαντικών τροφίμων για όλη την ανθρωπότητα. Επιπλέον, η φυσιολογία και η βιοχημεία των φυτών καθιστούν δυνατή την εύρεση τρόπων επίλυσης των προβλημάτων της προσβολής από παράσιτα, της αντοχής των φυτών σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες και καθιστούν δυνατή τη βελτίωση της ποιότητας της φυτικής παραγωγής.
