زیست توده سیاره ما از نمایندگان تمام پادشاهی های حیات وحش تشکیل شده است: حیوانات، گیاهان، قارچ ها، ویروس ها، باکتری ها. تعداد نمایندگان هر پادشاهی آنقدر زیاد است که فقط می توان تعجب کرد که چگونه همه ما روی زمین جا می گیریم. اما، با وجود چنین تنوعی، همه موجودات زنده روی این سیاره چندین ویژگی اساسی مشترک دارند.
اجتماع همه موجودات زنده
شواهد از چندین ویژگی کلیدی موجودات زنده ناشی می شود:
- نیاز به تغذیه (مصرف انرژی و تبدیل آن در داخل بدن)؛
- نیازهای تنفسی (بیواکسیداسیون)؛
- قابلیت بازتولید؛
- رشد و توسعه در طول چرخه زندگی.
هر یک از فرآیندهای فوق در بدن با انبوهی از واکنش های شیمیایی نشان داده می شود. در هر ثانیه در داخل هر موجود زنده و حتی بیشتر از یک شخص، صدها واکنش سنتز و پوسیدگی مولکول های آلی رخ می دهد. ساختار، ویژگی های عمل شیمیایی، برهمکنش با یکدیگر، سنتز، پوسیدگی و ساخت ساختارهای جدید مولکول های آلی و معدنی - همه اینها موضوع مطالعه است.علم بزرگ، جالب و متنوع. بیوشیمی یک رشته دانش پیشرفته است که تمام فرآیندهای شیمیایی را که در موجودات زنده اتفاق می‌افتد مطالعه می‌کند.
شیء
موضوع مطالعه بیوشیمی فقط موجودات زنده و کلیه فرآیندهای فعالیت حیاتی در آنها هستند. به طور خاص، واکنش های شیمیایی که در طول جذب غذا، انتشار مواد زائد، رشد و نمو رخ می دهد. بنابراین، اصول بیوشیمی مطالعه:است.
- اشکال حیات غیر سلولی - ویروس ها.
- سلولهای پروکاریوتی باکتری.
- گیاهان مرتفع و پایین.
- حیوانات از همه طبقات شناخته شده.
- بدن انسان.
در عین حال، بیوشیمی خود یک علم نسبتاً جوان است که تنها با انباشت مقدار کافی دانش در مورد فرآیندهای درونی موجودات زنده به وجود آمد. پیدایش و جدایی آن به نیمه دوم قرن نوزدهم برمی گردد.
شاخه های مدرن بیوشیمی
در مرحله کنونی توسعه، بیوشیمی شامل چندین بخش اصلی است که در جدول ارائه شده است.
| بخش | تعریف | موضوع مطالعه |
| بیوشیمی پویا | واکنش های شیمیایی که زمینه ساز تبدیل مولکول های درون بدن هستند را مطالعه می کند | متابولیت ها - مولکول های ساده و مشتقات آنها که در نتیجه تبادل انرژی ایجاد می شوند. مونوساکاریدها، اسیدهای چرب، نوکلئوتیدها، اسیدهای آمینه |
| بیوشیمی استاتیک | مطالعه ترکیب شیمیایی درون موجودات و ساختار مولکولها | ویتامین ها، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلئیک، اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها، لیپیدها، هورمون ها |
| Bioenergy | درگیر مطالعه جذب، انباشت و تبدیل انرژی در سیستم های بیولوژیکی زنده | یکی از بخش های بیوشیمی پویا |
| بیوشیمی عملکردی | جزئیات تمام فرآیندهای فیزیولوژیکی بدن را مطالعه می کند | تغذیه و هضم، تنفس، تنظیم تعادل اسید و باز، انقباض عضلانی، هدایت تکانه های عصبی، تنظیم کبد و کلیه ها، عملکرد سیستم ایمنی و لنفاوی، و غیره |
| بیوشیمی پزشکی (بیوشیمی انسانی) | بررسی فرآیندهای متابولیسم در بدن انسان (در موجودات سالم و در بیماری ها) | آزمایش‌های حیوانی به ما امکان می‌دهد تا کشت‌های خالصی از باکتری‌های بیماری‌زا ایجاد کنیم که باعث بیماری در انسان می‌شوند و راه‌هایی برای مبارزه با آنها پیدا کنیم. |
بنابراین، می توان گفت که بیوشیمی مجموعه ای کامل از علوم کوچک است که طیف گسترده ای از پیچیده ترین فرآیندهای داخلی سیستم های زنده را پوشش می دهد.
علوم دخترانه
با گذشت زمان، دانش بسیار متفاوتی جمع شده و مهارت های علمی زیادی در پردازش نتایج تحقیقات، تولید مثل کلنی های باکتریایی، تکثیر DNA و RNA شکل گرفته است.تعبیه بخشهای شناخته شده ژنوم با خواص مطلوب و غیره که نیاز به علوم اضافی را ایجاد می کند که علوم کودک برای بیوشیمی هستند. اینها علومی هستند مانند:
- زیست شناسی مولکولی;
- مهندسی ژنتیک؛
- جراحی ژن؛
- ژنتیک مولکولی;
- آنزیمولوژی;
- ایمونولوژی;
- بیوفیزیک مولکولی.
هر یک از حوزه های دانش ذکر شده دستاوردهای زیادی در مطالعه فرآیندهای زیستی در سیستم های زیستی زنده دارند، بنابراین بسیار مهم است. همه آنها متعلق به علوم قرن بیستم هستند.
دلایل توسعه فشرده بیوشیمی و علوم وابسته
در سال 1958، قرآن ژن و ساختار آن را کشف کرد، پس از آن، در سال 1961، کد ژنتیکی رمزگشایی شد. سپس ساختار مولکول DNA ایجاد شد - یک ساختار دو رشته ای که قادر به تکرار (خود تولید مثل) است. تمام ظرافت های فرآیندهای متابولیک (آنابولیسم و کاتابولیسم) توصیف شد، ساختار سوم و چهارم مولکول پروتئین مورد مطالعه قرار گرفت. و این فهرست کاملی از اکتشافات بزرگ قرن بیستم نیست که اساس بیوشیمی را تشکیل می دهند. همه این اکتشافات متعلق به بیوشیمی دانان و خود علم است. بنابراین، پیش نیازهای زیادی برای توسعه آن وجود دارد. چندین دلیل مدرن برای پویایی و شدت آن در شکل گیری آن وجود دارد.
- پایه و اساس بیشتر فرآیندهای شیمیایی که در موجودات زنده رخ می دهند آشکار شده است.
- اصل وحدت در اکثر فرآیندهای فیزیولوژیکی و انرژی فرموله شده استبرای همه موجودات زنده (مثلاً برای باکتری ها و انسان ها یکسان هستند).
- بیوشیمی پزشکی کلید درمان مجموعه ای از بیماری های پیچیده و خطرناک را فراهم می کند.
- با کمک بیوشیمی، نزدیک شدن به حل جهانی ترین مسائل زیست شناسی و پزشکی امکان پذیر شد.
از این رو نتیجه گیری: بیوشیمی یک علم مترقی، مهم و بسیار گسترده است که به شما امکان می دهد پاسخ بسیاری از سؤالات بشر را بیابید.
بیوشیمی در روسیه
در کشور ما بیوشیمی همان علم مترقی و مهمی است که در کل دنیا وجود دارد. در قلمرو روسیه موسسه بیوشیمی به نام A. I. A. N. Bach RAS، موسسه بیوشیمی و فیزیولوژی میکروارگانیسم ها. G. K. Skryabin RAS، موسسه تحقیقات بیوشیمی SB RAS. دانشمندان ما نقش بزرگ و شایستگی های زیادی در تاریخ توسعه علم دارند. به عنوان مثال، روش ایمونوالکتروفورز کشف شد، مکانیسم های گلیکولیز کشف شد، اصل مکمل بودن نوکلئوتیدها در ساختار مولکول DNA فرموله شد و تعدادی اکتشاف مهم دیگر انجام شد. در پایان قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم. اساساً نه انستیتوهای کامل، بلکه گروه بیوشیمی در برخی از دانشگاه ها تشکیل شد. با این حال، به زودی نیاز به گسترش فضا برای مطالعه این علم در ارتباط با توسعه فشرده آن احساس شد.
فرایندهای بیوشیمیایی گیاهان
بیوشیمی گیاهان با فرآیندهای فیزیولوژیکی پیوند ناگسستنی دارد. به طور کلی موضوع مطالعه بیوشیمی و فیزیولوژی گیاهی عبارت است از:
- فعالیت رویشیسلول ها;
- فتوسنتز;
- نفس؛
- رژیم آبی گیاهان؛
- تغذیه معدنی؛
- کیفیت محصول و فیزیولوژی تشکیل آن؛
- مقاومت گیاه در برابر آفات و شرایط نامطلوب محیطی.
ارزش برای کشاورزی
آگاهی از فرآیندهای عمیق بیوشیمی در سلول ها و بافت های گیاهی امکان بهبود کیفیت و کمیت محصولات زراعی کشت شده را که تولیدکنندگان انبوه مواد غذایی مهم برای همه بشر هستند، میسر می سازد. علاوه بر این، فیزیولوژی و بیوشیمی گیاهان امکان یافتن راه هایی را برای حل مشکلات آلودگی به آفات، مقاومت گیاه در برابر شرایط نامساعد محیطی و بهبود کیفیت تولید محصول را ممکن می سازد.
