Biomasa našej planéty pozostáva zo zástupcov všetkých kráľovstiev voľne žijúcich živočíchov: zvierat, rastlín, húb, vírusov, baktérií. Počet zástupcov každého kráľovstva je taký veľký, že sa možno len čudovať, ako sa všetci zmestíme na Zem. Ale napriek takejto rozmanitosti majú všetky živé veci na planéte niekoľko základných vlastností.
Spoločenstvo všetkých živých vecí
Dôkazy pochádzajú z niekoľkých kľúčových vlastností živých organizmov:
- potreba výživy (spotreba energie a jej premena v tele);
- potreby na dýchanie (biooxidáciu);
- reprodukčná schopnosť;
- rast a vývoj počas životného cyklu.
Ktorýkoľvek z vyššie uvedených procesov je v tele reprezentovaný množstvom chemických reakcií. Každú sekundu v každej živej bytosti, a ešte viac v človeku, prebiehajú stovky reakcií syntézy a rozpadu organických molekúl. Štruktúra, vlastnosti chemického pôsobenia, vzájomná interakcia, syntéza, rozpad a konštrukcia nových štruktúr organických a anorganických molekúl - to všetko je predmetom štúdia.veľká, zaujímavá a rôznorodá veda. Biochémia je mladá progresívna oblasť vedomostí, ktorá študuje všetky chemické procesy prebiehajúce vo vnútri živých bytostí.
Object
Predmetom štúdia biochémie sú iba živé organizmy a všetky procesy vitálnej činnosti, ktoré sa v nich vyskytujú. Konkrétne chemické reakcie, ku ktorým dochádza pri vstrebávaní potravy, uvoľňovaní odpadových látok, raste a vývoji. Základom biochémie je teda štúdium:
- Nebunkové formy života – vírusy.
- Prokaryotické bunky baktérií.
- Vyššie a nižšie rastliny.
- Zvieratá všetkých známych tried.
- Ľudské telo.
Samotná biochémia je zároveň pomerne mladou vedou, ktorá vznikla až nahromadením dostatočného množstva poznatkov o vnútorných procesoch živých bytostí. Jeho vznik a oddelenie sa datuje do druhej polovice 19. storočia.
Moderné odvetvia biochémie
V súčasnej fáze vývoja zahŕňa biochémia niekoľko hlavných častí, ktoré sú uvedené v tabuľke.
| Sekcia | Definícia | Predmet štúdia |
| Dynamická biochémia | Študuje chemické reakcie, ktoré sú základom vzájomnej premeny molekúl v tele |
Metabolity - jednoduché molekuly a ich deriváty, vznikajúce ako výsledok výmeny energie; monosacharidy, mastné kyseliny, nukleotidy, aminokyseliny |
| Statická biochémia | Študuje chemické zloženie vnútri organizmov a štruktúru molekúl | Vitamíny, bielkoviny, sacharidy, nukleové kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, lipidy, hormóny |
| Bioenergia | Zaoberá sa štúdiom absorpcie, akumulácie a premeny energie v živých biologických systémoch | Jedna zo sekcií dynamickej biochémie |
| Funkčná biochémia | Študuje detaily všetkých fyziologických procesov v tele | Výživa a trávenie, dýchanie, regulácia acidobázickej rovnováhy, svalová kontrakcia, vedenie nervových vzruchov, regulácia pečene a obličiek, činnosť imunitného a lymfatického systému a pod |
| Lekárska biochémia (biochémia človeka) | Študuje procesy metabolizmu v ľudskom tele (u zdravých organizmov a pri chorobách) |
Pokusy na zvieratách nám umožňujú vyvinúť čisté kultúry patogénnych baktérií, ktoré spôsobujú choroby u ľudí, a nájsť spôsoby, ako proti nim bojovať |
Môžeme teda povedať, že biochémia je celý komplex malých vied, ktoré pokrývajú celú škálu najzložitejších vnútorných procesov živých systémov.
Dcérske vedy
Postupom času sa nahromadilo toľko rôznych vedomostí a vytvorilo sa toľko vedeckých zručností pri spracovaní výsledkov výskumu, šľachtení bakteriálnych kolónií, replikácii DNA a RNA,vkladanie známych častí genómu s požadovanými vlastnosťami atď., čo vytvorilo potrebu ďalších vied, ktoré sú detskými vedami pre biochémiu. Sú to vedy ako:
- molekulárna biológia;
- genetické inžinierstvo;
- génová chirurgia;
- molekulárna genetika;
- enzymology;
- imunológia;
- molekulárna biofyzika.
Každá z uvedených oblastí vedomostí má veľa úspechov v štúdiu bioprocesov v živých biologických systémoch, preto je veľmi dôležitá. Všetky patria k vedám XX storočia.
Dôvody intenzívneho rozvoja biochémie a pridružených vied
V roku 1958 Korán objavil gén a jeho štruktúru, po čom bol v roku 1961 rozlúštený genetický kód. Potom sa stanovila štruktúra molekuly DNA - dvojvláknová štruktúra schopná reduplikácie (samoreprodukcie). Boli opísané všetky jemnosti metabolických procesov (anabolizmus a katabolizmus), študovala sa terciárna a kvartérna štruktúra molekuly proteínu. A to nie je úplný zoznam grandióznych objavov 20. storočia, ktoré tvoria základ biochémie. Všetky tieto objavy patria biochemikom a vede ako takej. Preto existuje veľa predpokladov na jej rozvoj. Existuje niekoľko moderných dôvodov pre jeho dynamiku a intenzitu pri jeho formovaní.
- Boli odhalené základy väčšiny chemických procesov prebiehajúcich v živých organizmoch.
- Je formulovaný princíp jednoty vo väčšine fyziologických a energetických procesovpre všetky živé bytosti (napríklad pre baktérie a ľudí sú rovnaké).
- Lekárska biochémia poskytuje kľúč k liečbe množstva zložitých a nebezpečných chorôb.
- Pomocou biochémie bolo možné priblížiť sa k riešeniu najglobálnejších problémov biológie a medicíny.
Z toho vyplýva záver: biochémia je progresívna, dôležitá a veľmi širokospektrálna veda, ktorá vám umožňuje nájsť odpovede na mnohé otázky ľudstva.
Biochémia v Rusku
U nás je biochémia rovnako pokroková a dôležitá veda ako na celom svete. Na území Ruska sa nachádza Ústav biochémie pomenovaný po A. I. A. N. Bach RAS, Ústav biochémie a fyziológie mikroorganizmov. G. K. Skryabin RAS, Výskumný ústav biochémie SB RAS. Naši vedci majú v dejinách rozvoja vedy veľkú úlohu a mnohé zásluhy. Bola napríklad objavená metóda imunoelektroforézy, objavené mechanizmy glykolýzy, formulovaný princíp komplementarity nukleotidov v štruktúre molekuly DNA a množstvo ďalších dôležitých objavov. Koncom XIX a začiatkom XX storočia. V podstate nevznikli celé ústavy, ale katedra biochémie na niektorých univerzitách. Čoskoro však vznikla potreba rozšíriť priestor pre štúdium tejto vedy v súvislosti s jej intenzívnym rozvojom.
Biochemické procesy rastlín
Biochémia rastlín je neoddeliteľne spojená s fyziologickými procesmi. Vo všeobecnosti je predmetom štúdia biochémie a fyziológie rastlín:
- vegetatívna aktivitabunky;
- fotosyntéza;
- dych;
- vodný režim rastlín;
- minerálna výživa;
- kvalita úrody a fyziológia jej formovania;
- odolnosť rastlín voči škodcom a nepriaznivým podmienkam prostredia.
Hodnota pre poľnohospodárstvo
Poznanie hlbokých biochemických procesov v rastlinných bunkách a tkanivách umožňuje zlepšiť kvalitu a kvantitu plodín pestovaných poľnohospodárskych rastlín, ktoré sú masovými producentmi dôležitých potravín pre celé ľudstvo. Fyziológia a biochémia rastlín navyše umožňujú nájsť spôsoby riešenia problémov zamorenia škodcami, odolnosti rastlín voči nepriaznivým podmienkam prostredia a umožňujú zlepšiť kvalitu produkcie plodín.
