Биохимията е

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 всички ние се побираме на Земята. Но въпреки това разнообразие всички живи същества на планетата споделят няколко основни характеристики.

Общност на всички живи същества

Доказателствата се основават на няколко основни характеристики на живите организми:

необходимостта от хранене (консумация на енергия и нейната трансформация в тялото);
дихателни нужди (биологично окисление);
способност за възпроизвеждане;
растеж и развитие през целия жизнен цикъл.

Всеки от тези процеси е представен в тялото от маса химични реакции. Всяка секунда във всяко живо същество и още повече в човек протичат стотици реакции на синтез и разпадане на органични молекули. Структурата, особеностите на химическото действие, взаимодействието помежду си, синтезът, разпадането и изграждането на нови структури на молекули с органична и неорганична структура - всичко това е предмет на изучаване на голяма, интересна и разнообразна наука. Биохимията е млада прогресивна област на знанието, която изучава всички химични процеси, протичащи в живите същества.

Обект на изучаване на биохимията са само живите организми и всички жизнени процеси, протичащи в тях. По-конкретно, химични реакции, които се случват по време на усвояването на храната, отделянето на отпадъчни продукти, растежа и развитието. И така, основата на биохимията е изучаването на:

Неклетъчни форми на живот - вируси.
Прокариотни клетки на бактерии.
висши и низши растения.
Животните от всичкиизвестни 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. Възникването и обособяването му датира от втората половина на 19 век.

Съвременни раздели на биохимията

На съвременния етап на развитие биохимията включва няколко основни раздела, които са представени в таблицата.

Изучава химичните реакции, които са в основата на взаимното преобразуване на молекулите в тялото

Метаболити - прости молекули и техните производни, образувани в резултат на енергиен обмен; монозахариди, мастни киселини, нуклеотиди, аминокиселини

Изучава химичния състав вътре в организмите и структурата на молекулите

Витамини, протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини, аминокиселини, нуклеотиди, липиди, хормони

Занимава се с изследване на абсорбцията, натрупването и преобразуването на енергия в живите биологични системи

Един от разделите на динамичната биохимия

Изследва в детайли всички физиологични процеси в тялото

Хранене и храносмилане, дишане, регулиране на киселинно-алкалния баланс, мускулни контракции, провеждане на нервни импулси, регулиране на черния дроб и бъбреците, действието на имунната и лимфната система и т.н.

Медицинска биохимия (биохимия на човека)

Изучава процесите на обмяната на веществата в човешкото тяло (при здрави организми и при болести)

Опитите с животни ни позволяват да разработим чисти култури от патогенни бактерии, които причиняват заболявания при хората, и да намерим 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 дружестванауки

С течение на времето са натрупани толкова много различни знания и са се формирали толкова много научни умения за обработка на резултатите от изследвания, отглеждане на бактериални колонии, репликиране на ДНК и РНК, вграждане на известни геномни области с желани свойства и т.н., че има нужда от допълнителни науки, които са деца на биохимията. Това са такива науки като:

молекулярна биология;
Генното инженерство;
генна хирургия;
молекулярна генетика;
ензимология;
имунология;
молекулярна биофизика.

Всяка от изброените области на знанието има много постижения в изучаването на биопроцесите в живите биологични системи, поради което е много важна. Всички те принадлежат към науките на ХХ 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 е установена структурата на молекулата на ДНК - 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 век, които са в основата на биохимията. Всички тези открития принадлежат на биохимиците и на самата наука като такава. Следователно има много предпоставки за неговото развитие. Няколко са съвременните причини за неговата динамичност и интензивност във формирането.

Разкриват се основите на повечето химични процеси, протичащи в живите организми.
Формулиран е принципът на единство в повечето физиологични и енергийни процеси за всички живи същества (напр. теса еднакви при бактериите и хората).
Медицинската биохимия дава ключ към лечението на множество различни 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 дава възможност да се намерят отговори на много въпроси на човечеството.

Биохимия в България

У нас биохимията е същата прогресивна и важна наука, както в целия свят. На територията на България има Институт по биохимия. A. N. Bach RAS, Институт по биохимия и физиология на микроорганизмите. Г. К. Скрябин RAS, Изследователски институт по биохимия SB RAS. Нашите учени имат голяма роля и много заслуги в историята на развитието на науката. Например, открит е методът на имуноелектрофореза, открити са механизмите на гликолизата, формулиран е принципът на комплементарност на нуклеотидите в структурата на ДНК молекулата и са направени редица други важни открития. В края на XIX и началото на XXв. По принцип не бяха създадени цели институти, а катедри по биохимия в някои от университетите. Скоро обаче възникна необходимост от разширяване на пространството за изучаване на тази наука във връзка с нейното интензивно развитие.

Биохимични процеси в растенията

Биохимията на растенията е неразривно свързана с физиологичните процеси. Като цяло предметът на изучаване на растителната биохимия и физиология е:

жизнена дейност на растителна клетка;
фотосинтеза;
дъх;
воден режим на растенията;
минерално хранене;
качество на културата и физиология на нейното формиране;
устойчивост на растенията към вредители и неблагоприятни условия на околната среда.

Значение за селското стопанство

Познаването на дълбоките биохимични процеси в растителните клетки и тъкани позволява да се подобри качеството и количеството на реколтата от култивирани селскостопански растения, които са масови производители на важни хранителни продукти за цялото човечество. В допълнение, физиологията и биохимията на растенията позволяват да се намерят начини за решаване на проблемите с нашествието от вредители, устойчивостта на растенията към неблагоприятни условия на околната среда и дават възможност за подобряване на качеството на растителната продукция.