De biomassa van onze planeet bestaat uit vertegenwoordigers van alle natuurrijken: dieren, planten, schimmels, virussen, bacteriën. Het aantal vertegenwoordigers van elk koninkrijk is zo groot dat je je alleen maar kunt afvragen hoe we allemaal op aarde passen. Maar ondanks zo'n diversiteit delen alle levende wezens op de planeet verschillende basiskenmerken.
Gemeenschap van alle levende wezens
Het bewijs komt van verschillende belangrijke kenmerken van levende organismen:
- behoefte aan voeding (energieverbruik en de omzetting ervan in het lichaam);
- ademhalingsbehoeften (bio-oxidatie);
- reproducerend vermogen;
- groei en ontwikkeling gedurende de hele levenscyclus.
Elk van de bovenstaande processen wordt in het lichaam weergegeven door een massa chemische reacties. Elke seconde vinden er in elk levend wezen, en nog meer in een persoon, honderden reacties plaats van synthese en verval van organische moleculen. De structuur, kenmerken van chemische actie, interactie met elkaar, synthese, verval en constructie van nieuwe structuren van organische en anorganische moleculen - dit alles is het onderwerp van studie.grote, interessante en diverse wetenschap. Biochemie is een jong, vooruitstrevend kennisgebied dat alle chemische processen bestudeert die in levende wezens plaatsvinden.
Object
Het object van studie van de biochemie zijn alleen levende organismen en alle processen van vitale activiteit die daarin plaatsvinden. Met name chemische reacties die optreden tijdens de opname van voedsel, het vrijkomen van afvalproducten, groei en ontwikkeling. De basis van biochemie is dus de studie van:
- Niet-cellulaire levensvormen - virussen.
- Prokaryote cellen van bacteriën.
- Hogere en lagere planten.
- Dieren van alle bekende klassen.
- Het menselijk lichaam.
Tegelijkertijd is biochemie zelf een vrij jonge wetenschap, die pas is ontstaan met de accumulatie van voldoende kennis over de interne processen in levende wezens. De opkomst en scheiding dateert uit de tweede helft van de 19e eeuw.
Moderne takken van biochemie
In het huidige ontwikkelingsstadium omvat biochemie verschillende hoofdsecties, die in de tabel worden weergegeven.
| Sectie | Definitie | Object van studie |
| Dynamische biochemie | Bestudeert de chemische reacties die ten grondslag liggen aan de onderlinge omzetting van moleculen in het lichaam | Metabolieten - eenvoudige moleculen en hun derivaten, gevormd als gevolg van energie-uitwisseling; monosachariden, vetzuren, nucleotiden, aminozuren |
| Statische Biochemie | Bestudeert de chemische samenstelling in organismen en de structuur van moleculen | Vitaminen, eiwitten, koolhydraten, nucleïnezuren, aminozuren, nucleotiden, lipiden, hormonen |
| Bio-energie | Betrokken bij de studie van absorptie, accumulatie en omzetting van energie in levende biologische systemen | Een van de secties van dynamische biochemie |
| Functionele biochemie | Bestudeert de details van alle fysiologische processen van het lichaam | Voeding en spijsvertering, ademhaling, regulering van het zuur-base-evenwicht, spiercontractie, geleiding van zenuwimpulsen, regulering van de lever en nieren, de werking van het immuunsysteem en lymfestelsel, enzovoort |
| Medische biochemie (menselijke biochemie) | Bestudeert de stofwisselingsprocessen in het menselijk lichaam (bij gezonde organismen en bij ziekten) | Dierexperimenten stellen ons in staat om zuivere culturen te ontwikkelen van pathogene bacteriën die ziekten bij mensen veroorzaken en manieren te vinden om deze te bestrijden |
We kunnen dus zeggen dat biochemie een heel complex is van kleine wetenschappen die de hele verscheidenheid van de meest complexe interne processen van levende systemen bestrijken.
Dochter wetenschappen
In de loop van de tijd is er zoveel verschillende kennis verzameld en zijn er zoveel wetenschappelijke vaardigheden ontwikkeld in het verwerken van onderzoeksresultaten, het kweken van bacteriekolonies, het repliceren van DNA en RNA,het inbedden van bekende delen van het genoom met gewenste eigenschappen, enzovoort, waardoor er behoefte ontstond aan aanvullende wetenschappen die kinderwetenschappen zijn voor biochemie. Dit zijn wetenschappen zoals:
- moleculaire biologie;
- genetische manipulatie;
- genchirurgie;
- moleculaire genetica;
- enzymologie;
- immunologie;
- moleculaire biofysica.
Elk van de genoemde kennisgebieden heeft veel verworvenheden in de studie van bioprocessen in levende biologische systemen, daarom is het erg belangrijk. Ze behoren allemaal tot de wetenschappen van de twintigste eeuw.
Redenen voor de intensieve ontwikkeling van biochemie en aanverwante wetenschappen
In 1958 ontdekte de Koran het gen en zijn structuur, waarna in 1961 de genetische code werd ontcijferd. Toen werd de structuur van het DNA-molecuul vastgesteld - een dubbelstrengige structuur die in staat is tot verdubbeling (zelfreproductie). Alle subtiliteiten van metabolische processen (anabolisme en katabolisme) werden beschreven, de tertiaire en quaternaire structuur van het eiwitmolecuul werd bestudeerd. En dit is geen volledige lijst van de grootse ontdekkingen van de 20e eeuw, die de basis vormen van de biochemie. Al deze ontdekkingen behoren toe aan biochemici en de wetenschap zelf. Daarom zijn er veel voorwaarden voor de ontwikkeling ervan. Er zijn verschillende moderne redenen voor zijn dynamiek en intensiteit in zijn vorming.
- De fundamenten van de meeste chemische processen die plaatsvinden in levende organismen zijn onthuld.
- Het principe van eenheid in de meeste fysiologische en energetische processen is geformuleerdvoor alle levende wezens (ze zijn bijvoorbeeld hetzelfde voor bacteriën en mensen).
- Medische biochemie biedt de sleutel tot de behandeling van een groot aantal complexe en gevaarlijke ziekten.
- Met behulp van biochemie werd het mogelijk om dicht bij het oplossen van de meest mondiale problemen van biologie en geneeskunde te komen.
Vandaar de conclusie: biochemie is een vooruitstrevende, belangrijke en zeer brede wetenschap waarmee je antwoorden kunt vinden op vele vragen van de mensheid.
Biochemie in Rusland
In ons land is biochemie dezelfde vooruitstrevende en belangrijke wetenschap als in de hele wereld. Op het grondgebied van Rusland is het Instituut voor Biochemie vernoemd naar A. I. A. N. Bach RAS, Instituut voor Biochemie en Fysiologie van Micro-organismen. G. K. Skryabin RAS, onderzoeksinstituut voor biochemie SB RAS. Onze wetenschappers hebben een grote rol en veel verdiensten in de geschiedenis van de ontwikkeling van de wetenschap. Zo werd de methode van immuno-elektroforese ontdekt, werden de mechanismen van glycolyse ontdekt, werd het principe van complementariteit van nucleotiden in de structuur van het DNA-molecuul geformuleerd en werden een aantal andere belangrijke ontdekkingen gedaan. Eind XIX en begin XX eeuw. In principe werden niet hele instituten gevormd, maar de afdeling biochemie van sommige universiteiten. Al snel was er echter behoefte aan uitbreiding van de ruimte voor de studie van deze wetenschap in verband met de intensieve ontwikkeling ervan.
Biochemische processen van planten
Biochemie van planten is onlosmakelijk verbonden met fysiologische processen. In het algemeen is het onderwerp van studie van plantenbiochemie en fysiologie:
- vegetatieve activiteitcellen;
- fotosynthese;
- adem;
- waterregime van planten;
- mineralen voeding;
- gewaskwaliteit en fysiologie van zijn vorming;
- plantresistentie tegen plagen en ongunstige omgevingsomstandigheden.
Waarde voor landbouw
Kennis van de diepgaande processen van biochemie in plantencellen en weefsels maakt het mogelijk om de kwaliteit en kwantiteit van gewassen van gecultiveerde landbouwplanten, die massaproducenten zijn van belangrijk voedsel voor de hele mensheid, te verbeteren. Bovendien maken de fysiologie en biochemie van planten het mogelijk om manieren te vinden om de problemen van plagen, plantresistentie tegen ongunstige omgevingsomstandigheden op te lossen en het mogelijk te maken om de kwaliteit van de gewasproductie te verbeteren.
