Meie planeedi biomass koosneb kõigi eluslooduse kuningriikide esindajatest: loomad, taimed, seened, viirused, bakterid. Iga kuningriigi esindajate arv on nii suur, et jääb üle vaid imestada, kuidas me kõik Maa peale ära mahume. Kuid vaatamata sellisele mitmekesisusele jagavad kõik planeedi elusolendid mitut põhijoont.
Kõigi elusolendite kogukond
Tõendid pärinevad elusorganismide mitmest põhitunnusest:
- toitumise vajadus (energiatarbimine ja selle muundumine kehas);
- hingamise (biooksüdatsiooni) vajadused;
- taasesitamisvõime;
- kasv ja areng kogu elutsükli jooksul.
Kõik ül altoodud protsessid on kehas esindatud keemiliste reaktsioonide massiga. Iga sekund elusolendite ja veelgi enam inimese sees toimub sadu orgaaniliste molekulide sünteesi- ja lagunemisreaktsioone. Struktuur, keemilise toime omadused, vastastikmõju, süntees, lagunemine ja orgaaniliste ja anorgaaniliste molekulide uute struktuuride ehitamine - kõik see on uurimisobjekt.suur, huvitav ja mitmekesine teadus. Biokeemia on noor progressiivne teadmiste valdkond, mis uurib kõiki elusolendite sees toimuvaid keemilisi protsesse.
Objekt
Biokeemia uurimisobjektiks on ainult elusorganismid ja kõik neis toimuvad elutegevuse protsessid. Täpsem alt keemilised reaktsioonid, mis tekivad toidu imendumisel, jääkainete vabanemisel, kasvamisel ja arengul. Niisiis, biokeemia põhitõed on järgmised:
- Mitterakulised eluvormid – viirused.
- Bakterite prokarüootsed rakud.
- Kõrgemad ja madalamad taimed.
- Kõigi tuntud klasside loomad.
- Inimese keha.
Samas on biokeemia ise üsna noor teadus, mis tekkis alles piisava hulga teadmiste kogumisel elusolendite sisemiste protsesside kohta. Selle tekkimine ja eraldamine pärineb 19. sajandi teisest poolest.
Kaasaegsed biokeemia harud
Praeguses arenguetapis sisaldab biokeemia mitut põhiosa, mis on esitatud tabelis.
| Jaotis | Definitsioon | Uurimise objekt |
| Dünaamiline biokeemia | Uurib keemilisi reaktsioone, mis on kehas molekulide vastastikuse muundamise aluseks |
Metaboliidid - lihtsad molekulid ja nende derivaadid, moodustuvad energiavahetuse tulemusena; monosahhariidid, rasvhapped, nukleotiidid, aminohapped |
| Staatiline biokeemia | Uurib organismide keemilist koostist ja molekulide struktuuri | Vitamiinid, valgud, süsivesikud, nukleiinhapped, aminohapped, nukleotiidid, lipiidid, hormoonid |
| Bioenergia | Tegeleb elusate bioloogiliste süsteemide energia neeldumise, akumuleerumise ja muundamise uurimisega | Üks dünaamilise biokeemia sektsioonidest |
| Funktsionaalne biokeemia | Uurib kõigi keha füsioloogiliste protsesside üksikasju | Toitumine ja seedimine, hingamine, happe-aluse tasakaalu reguleerimine, lihaste kontraktsioon, närviimpulsside juhtimine, maksa ja neerude reguleerimine, immuun- ja lümfisüsteemi tegevus jne |
| Meditsiiniline biokeemia (inimese biokeemia) | Uurib ainevahetusprotsesse inimorganismis (tervetes organismides ja haiguste korral) |
Loomkatsed võimaldavad meil välja töötada puhaskultuure patogeensetest bakteritest, mis põhjustavad inimestel haigusi, ja leida viise nende vastu võitlemiseks |
Seega võime öelda, et biokeemia on terve väikeste teaduste kompleks, mis hõlmab kõiki elussüsteemide kõige keerukamaid sisemisi protsesse.
Tütarteadused
Aja jooksul on kogunenud nii palju erinevaid teadmisi ja välja kujunenud nii palju teaduslikke oskusi uurimistulemuste töötlemisel, bakterikolooniate aretamisel, DNA ja RNA replikatsioonil,soovitavate omadustega genoomi teadaolevate osade kinnistamine ja nii edasi, mis tekitas vajaduse täiendavate teaduste järele, mis on biokeemia jaoks lasteteadused. Need on sellised teadused nagu:
- molekulaarbioloogia;
- geenitehnoloogia;
- geenikirurgia;
- molekulaargeneetika;
- ensümoloogia;
- immunoloogia;
- molekulaarne biofüüsika.
Igal loetletud teadmiste valdkonnal on elus bioloogilistes süsteemides toimuvate bioprotsesside uurimisel palju saavutusi, seetõttu on see väga oluline. Kõik need kuuluvad XX sajandi teaduste hulka.
Biokeemia ja sellega seotud teaduste intensiivse arengu põhjused
1958. aastal avastas Koraan geeni ja selle struktuuri, misjärel 1961. aastal dešifreeriti geneetiline kood. Seejärel pandi paika DNA molekuli struktuur - kaheahelaline struktuur, mis on võimeline redutseerima (isepaljunema). Kirjeldati kõiki metaboolsete protsesside (anabolismi ja katabolismi) peensusi, uuriti valgumolekuli tertsiaarset ja kvaternaarset struktuuri. Ja see pole täielik loetelu 20. sajandi grandioossetest avastustest, mis on biokeemia aluseks. Kõik need avastused kuuluvad biokeemikutele ja teadusele endale. Seetõttu on selle arendamiseks palju eeldusi. Selle dünaamilisusel ja kujunemise intensiivsusel on mitu kaasaegset põhjust.
- Enamiku elusorganismides toimuvate keemiliste protsesside alused on selgunud.
- Ühtsuse põhimõte enamikus füsioloogilistes ja energiaprotsessides on sõnastatudkõigi elusolendite jaoks (näiteks bakterite ja inimeste jaoks on need samad).
- Meditsiiniline biokeemia on võtmeks paljude keeruliste ja ohtlike haiguste ravimiseks.
- Biokeemia abiga sai võimalikuks jõuda kõige globaalsemate bioloogia ja meditsiini küsimuste lahendamisele.
Siit järeldus: biokeemia on progressiivne, oluline ja väga laia spektriga teadus, mis võimaldab leida vastuseid paljudele inimkonna küsimustele.
Biokeemia Venemaal
Meie riigis on biokeemia sama edumeelne ja oluline teadus nagu kogu maailmas. Venemaa territooriumil asub A. I. järgi nime saanud Biokeemia Instituut. A. N. Bach RAS, Mikroorganismide Biokeemia ja Füsioloogia Instituut. G. K. Skryabin RAS, Biokeemia Uurimisinstituut SB RAS. Meie teadlastel on teaduse arenguloos suur roll ja palju teeneid. Näiteks avastati immunoelektroforeesi meetod, avastati glükolüüsi mehhanismid, formuleeriti nukleotiidide komplementaarsuse põhimõte DNA molekuli struktuuris ja tehti mitmeid muid olulisi avastusi. XIX lõpus ja XX sajandi alguses. Põhimõtteliselt ei moodustatud terveid instituute, vaid mõnes ülikoolis biokeemia osakond. Peagi tekkis aga vajadus selle teaduse uurimise ruumi laiendada seoses selle intensiivse arenguga.
Taimede biokeemilised protsessid
Taimede biokeemia on lahutamatult seotud füsioloogiliste protsessidega. Üldiselt on taimede biokeemia ja füsioloogia õppeaine:
- vegetatiivne tegevuslahtrid;
- fotosüntees;
- hingamine;
- taimede veerežiim;
- mineraalne toitumine;
- saagi kvaliteet ja selle moodustumise füsioloogia;
- taimede vastupidavus kahjuritele ja ebasoodsatele keskkonnatingimustele.
Väärtus põllumajanduse jaoks
Teadmised biokeemia süvaprotsessidest taimerakkudes ja kudedes võimaldavad parandada kultuurtaimede saagi kvaliteeti ja kvantiteeti, kuna need on kogu inimkonna jaoks olulise toidu masstootjad. Lisaks võimaldab taimede füsioloogia ja biokeemia leida viise, kuidas lahendada kahjuritega nakatumise, taimede vastupidavuse ebasoodsatele keskkonnatingimustele probleeme ning parandada taimekasvatuse kvaliteeti.
