Биомасата на нашата планета се състои от представители на всички царства на дивата природа: животни, растения, гъби, вируси, бактерии. Броят на представителите на всяко царство е толкова голям, че човек може само да се чуди как се вписваме всички на Земята. Но въпреки това разнообразие, всички живи същества на планетата споделят няколко основни характеристики.
Общност на всички живи същества
Доказателството идва от няколко ключови характеристики на живите организми:
- нужда от хранене (консумация на енергия и нейното преобразуване вътре в тялото);
- нужда от дишане (биоокисляване);
- способност за възпроизвеждане;
- растеж и развитие през целия жизнен цикъл.
Всеки от горните процеси е представен в тялото чрез маса от химични реакции. Всяка секунда във всяко живо същество и още повече в човек се случват стотици реакции на синтез и разпад на органични молекули. Структурата, особеностите на химичното действие, взаимодействието помежду си, синтеза, разпадането и изграждането на нови структури от органични и неорганични молекули - всичко това е предмет на изследване.голяма, интересна и разнообразна наука. Биохимията е млада прогресивна област на знанието, която изучава всички химични процеси, протичащи вътре в живите същества.
Обект
Обект на изследване на биохимията са само живите организми и всички процеси на жизнена дейност, протичащи в тях. По-конкретно, химичните реакции, които възникват по време на усвояването на храната, отделянето на отпадъчни продукти, растежа и развитието. И така, основите на биохимията е изучаването на:
- Неклетъчни форми на живот - вируси.
- Прокариотни клетки на бактерии.
- Високи и по-ниски растения.
- Животни от всички известни класове.
- Човешкото тяло.
В същото време самата биохимия е доста млада наука, възникнала едва с натрупването на достатъчно знания за вътрешните процеси в живите същества. Неговото възникване и отделяне датира от втората половина на 19 век.
Съвременни клонове на биохимията
На настоящия етап на развитие биохимията включва няколко основни раздела, които са представени в таблицата.
| Раздел | Определение | Обект на изследване |
| Динамична биохимия | Изучава химичните реакции, които са в основата на взаимното преобразуване на молекулите в тялото | Метаболити - прости молекули и техните производни, образувани в резултат на обмен на енергия; монозахариди, мастни киселини, нуклеотиди, аминокиселини |
| Статична биохимия | Изучава химическия състав вътре в организмите и структурата на молекулите | Витамини, протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини, аминокиселини, нуклеотиди, липиди, хормони |
| Биоенергия | Занимава се с изследване на усвояването, натрупването и преобразуването на енергията в живите биологични системи | Една от секциите на динамичната биохимия |
| Функционална биохимия | Изучава детайлите на всички физиологични процеси в тялото | Хранене и храносмилане, дишане, регулиране на киселинно-алкалния баланс, мускулна контракция, проводимост на нервните импулси, регулиране на черния дроб и бъбреците, действието на имунната и лимфната системи и т.н. |
| Медицинска биохимия (човешка биохимия) | Изучава процесите на метаболизъм в човешкото тяло (в здрави организми и при болести) | Експериментите с животни ни позволяват да развиваме чисти култури от патогенни бактерии, които причиняват заболявания при хората и да намираме начини за борба с тях |
По този начин можем да кажем, че биохимията е цял комплекс от малки науки, които обхващат цялото разнообразие от най-сложните вътрешни процеси на живите системи.
Дъщерни науки
С течение на времето се натрупаха толкова много различни знания и бяха формирани толкова много научни умения за обработка на резултатите от изследванията, размножаване на бактериални колонии, възпроизвеждане на ДНК и РНК,вграждане на известни участъци от генома с желани свойства и така нататък, което създаде нужда от допълнителни науки, които са детски науки за биохимията. Това са науки като:
- молекулярна биология;
- генно инженерство;
- генна хирургия;
- молекулярна генетика;
- ензимология;
- имунология;
- молекулярна биофизика.
Всяка от изброените области на познанието има много постижения в изучаването на биопроцесите в живите биологични системи, поради което е много важно. Всички те принадлежат към науките на XX век.
Причини за интензивното развитие на биохимията и свързаните с нея науки
През 1958 г. Коранът открива гена и неговата структура, след което през 1961 г. генетичният код е дешифриран. Тогава беше установена структурата на ДНК молекулата – двуверижна структура, способна на редупликация (самовъзпроизвеждане). Описани са всички тънкости на метаболитните процеси (анаболизъм и катаболизъм), изследвана е третичната и кватернерната структура на протеиновата молекула. И това не е пълен списък на грандиозните открития на 20-ти век, които са в основата на биохимията. Всички тези открития принадлежат на биохимиците и самата наука като такава. Следователно има много предпоставки за неговото развитие. Има няколко съвременни причини за неговата динамика и интензивност в неговото формиране.
- Разкрити са основите на повечето химични процеси, протичащи в живите организми.
- Формулиран е принципът на единство в повечето физиологични и енергийни процесиза всички живи същества (например те са еднакви за бактериите и хората).
- Медицинската биохимия предоставя ключът към лечението на множество сложни и опасни заболявания.
- С помощта на биохимията стана възможно да се доближим до решаването на най-глобалните проблеми на биологията и медицината.
Оттук и заключението: биохимията е прогресивна, важна и много широкоспектърна наука, която ви позволява да намерите отговори на много въпроси на човечеството.
Биохимия в Русия
У нас биохимията е същата прогресивна и важна наука като в целия свят. На територията на Русия има Институт по биохимия на името на A. I. A. N. Bach RAS, Институт по биохимия и физиология на микроорганизмите. G. K. Skryabin RAS, Изследователски институт по биохимия SB RAS. Нашите учени имат голяма роля и много заслуги в историята на развитието на науката. Така например беше открит методът на имуноелектрофореза, открити са механизмите на гликолизата, формулиран е принципът на комплементарност на нуклеотидите в структурата на молекулата на ДНК и са направени редица други важни открития. В края на XIX и началото на XX век. По принцип не се образуваха цели институти, а катедрата по биохимия в някои от университетите. Скоро обаче се появи необходимост от разширяване на пространството за изучаване на тази наука във връзка с нейното интензивно развитие.
Биохимични процеси на растенията
Биохимията на растенията е неразривно свързана с физиологичните процеси. Като цяло предметът на изучаване на растителната биохимия и физиология е:
- вегетативна активностклетки;
- фотосинтеза;
- дишане;
- воден режим на растенията;
- минерално хранене;
- качество на реколтата и физиология на нейното формиране;
- устойчивост на растенията срещу вредители и неблагоприятни условия на околната среда.
Стойност за селското стопанство
Познаването на дълбоките процеси на биохимията в растителните клетки и тъкани дава възможност да се подобри качеството и количеството на реколтата от култивирани земеделски растения, които са масови производители на важна храна за цялото човечество. В допълнение, физиологията и биохимията на растенията позволяват да се намерят начини за решаване на проблемите с заразяването с вредители, устойчивостта на растенията към неблагоприятни условия на околната среда и дават възможност за подобряване на качеството на производството на култури.
