Шта је биохемија и шта проучава?
У овом чланку ћемо одговорити на питање шта је биохемија. Овде ћемо погледати дефиницију ове науке, њену историју и истраживачке методе, обратити пажњу на неке процесе и дефинисати њене делове.
Увод
Да би се одговорило на питање шта је биохемија, довољно је рећи да је то наука посвећена хемијском саставу и процесима који се одвијају унутар живе ћелије тела. Међутим, он има много компоненти, пошто је то научио, можете конкретније формирати идеју о томе.
У неким временским епизодама КСИКС века, терминолошка јединица "биохемија" је први пут коришћена. Међутим, у научну заједницу је уведен тек 1903. године од стране хемичара из Немачке - Карла Неуберга. Ова наука заузима средњу позицију између биологије и хемије.
Хисторицал фацтс
Да би се јасно одговорило на питање шта је биохемија, човјечанство је могло прије само стотину година. Упркос чињеници да је друштво користило биохемијске процесе и реакције у давна времена, није знало за њихову праву природу.
Израда хлеба, винарства, прављења сира, итд. Може послужити као један од најудаљенијих примјера: бројна питања о љековитим својствима биљака, здравственим проблемима, итд., Присилила су особу да продре у њихову основу и природу њихове активности.
Развој заједничког скупа подручја који је на крају довео до стварања биокемије, уочен је већ у античко доба. Научник-доктор из Перзије у десетом веку написао је књигу о канонима медицинске науке, где је могао да пружи детаљан опис различитих лековитих супстанци. У 17. веку, ван Хелмонт је предложио термин "ензим" као јединицу хемијског реагенса укљученог у процесе варења.
У КСВИИИ веку, захваљујући делима А.Л. Лавоисиер и М.В. Ломоносов, је повучен закон о очувању масе супстанце. Крајем истог века утврђена је вредност кисеоника у процесу дисања.
Наука је 1827. омогућила стварање одвајања молекула биолошке природе у спојеве масти, протеина и угљикохидрата. Ови термини се и даље користе. Годину дана касније, у раду Ф. Вохлер, то је доказано супстанце живих Системи се могу синтетизовати на вештачки начин. Други важан догађај био је израда и компилација теорије о структури органских једињења.
Темељи биохемије формирају се стотинама година, али су јасно дефинисани 1903. године. Ова наука је постала прва дисциплина из категорије биолошког, која је имала свој систем математичке анализе.
25 година касније, 1928. године, Ф. Гриффитх је спровео експеримент, чији је циљ био проучавање механизма трансформације. Научник је инфицирао мишеве са пнеумококима. Убио је бактерије једног соја и додао их бактеријама другог. Студија је показала да је процес чишћења патогених агенаса довео до формирања нуклеинске киселине не протеина. Листа открића се сада ажурира.
Присуство сродних дисциплина
Биохемија је одвојена наука, али је њеном стварању претходио активан процес развоја органског дела хемије. Главна разлика лежи у предметима проучавања. У биохемији се разматрају само оне супстанце или процеси који се могу појавити у условима живих организама, а не споља.
На крају, биохемија је укључила концепт молекуларне биологије. Оне се међусобно разликују углавном методама дјеловања и предметима које проучавају. Тренутно су терминолошке јединице "биохемија" и "молекуларна биологија" кориштене као синоними.
Присуство секција
Данас биохемија обухвата низ истраживачких области, укључујући:
Одељак статичке биохемије - наука о хемијском саставу живих бића, структурама и молекуларној разноврсности, функцијама итд.
Постоји више одељака који проучавају биолошке полимере протеина, липида, угљених хидрата, молекула аминокиселина, као и нуклеинских киселина и самог нуклеотида.
Биохемија која проучава витамине, њихову улогу и облик ефеката на организам, могуће поремећаје у животним процесима са недостатком или прекомјерном количином.
Хормонална биохемија - наука која проучава хормоне, њихов биолошки ефекат, узроке недостатка или вишка.
Сциенце оф метаболизам и његови механизми - динамични дио биокемије (укључује биоенергију).
Истраживање молекуларне биологије.
Функционална компонента биохемије проучава феномен хемијских трансформација које су одговорне за функционалност свих компоненти тела, почевши од ткива, и завршавајући са целим телом.
Медицинска биохемија - део о законима метаболизма између структура тела под утицајем болести.
Постоје и гране биохемије микроорганизама, људи, животиња, биљака, крви, ткива итд.
Средства истраживања и решавања проблема
Методе биохемије заснивају се на фракционисању, анализи, детаљном проучавању и разматрању структуре и појединачне компоненте и целог организма или његове супстанце. Већина њих формирана је током 20. века, а хроматографија - процес центрифугирања и електрофорезе - постала је најпознатија.
Крајем двадесетог века, биохемијске методе су све више почеле да проналазе своју примену у молекуларним и ћелијским одељцима биологије. Одређена је структура целокупног генома људске ДНК. Ово откриће је омогућило да се сазна о постојању огромног броја супстанци, посебно различитих протеина који нису детектовани током пречишћавања биомасе, због њиховог екстремно ниског садржаја у супстанци.
Геномика је изазвала огромну количину биохемијских знања и довела до развоја промена у њеној методологији. Појавио се концепт виртуелног рачунарског моделовања.
Цхемицал цомпонент
Физиологија и биохемија су уско повезане. То се објашњава зависношћу норме тијека свих физиолошких процеса од садржаја разноврсних кемијских елемената.
У природи, можете наћи 90 компоненти периодног система хемијских елемената, али живот захтева око четвртину. У многим ријетким компонентама нашем тијелу није потребно.
Различита позиција таксона у хијерархијској табели живих бића одређује различиту потребу за присуством одређених елемената.
99% људске масе састоји се од шест елемената (Ц, Х, Н, О, Ф, Ца). Поред главног броја ових врста атома, који формирају супстанце, потребно је још 19 елемената, али у малим или микроскопским количинама. Међу њима су: Зн, Ни, Ма, К, Цл, На и други.
Биомолецуле протеина
Главни молекули које проучава биохемија односе се на угљене хидрате, протеине, липиде, нуклеинске киселине, а пажња ове науке је усмерена на њихове хибриде.
Протеини - једињења великих величина. Оне се формирају везујућим ланцима мономера - амино киселина. Већина живих бића добија протеине синтетизујући двадесет врста ових једињења.
Ови мономери се разликују у структури радикалне групе, која игра велику улогу у току згрушавања протеина. Сврха овог процеса је да формира тродимензионалну структуру. Аминокиселине су међусобно повезане путем формирања пептидних веза.
Одговарајући на питање шта је биохемија, немогуће је не поменути тако комплексне и мултифункционалне биолошке макромолекуле као протеине. Они имају више задатака од полисахарида или нуклеинских киселина које треба извршити.
Неки протеини су ензими и укључени су у катализу различитих биокемијских реакција, што је веома важно за метаболизам. Остали молекули протеина могу играти улогу сигналних механизама, формирати цитоскелет, учествовати у имунолошкој одбрани итд.
Неке врсте протеина су у стању да формирају не-протеинске биомолекуларне комплексе. Супстанце створене фузијом протеина са олигосахаридима омогућавају постојање молекула као што су гликопротеини, а интеракција са липидима доводи до појаве липопротеина.
Молекул нуклеинске киселине
Нуклеинске киселине су представљене комплексима макромолекула који се састоје од полинуклеотидног низа ланаца. Њихова главна функционална сврха је да кодирају насљедне информације. Синтеза нуклеинских киселина настаје због присуства мононуклеозидних трифосфатних макроенергетских молекула (АТП, ТТФ, УТП, ГТП, ЦТП).
Најраширенији представници таквих киселина су ДНК и РНК. Ови структурални елементи се налазе у свакој живој ћелији, од археја до еукариота, па чак и код вируса.
Липидни молекул
Липиди су молекуларне супстанце састављене од глицерола, којима су масне киселине везане преко естерских веза (од 1 до 3). Такве супстанце су подељене у групе у складу са дужином угљоводоничног ланца, а такође воде рачуна ио засићењу. Биохемија воде не дозвољава да сама раствори једињења липида (масти). По правилу, такве супстанце се растварају у поларним растворима.
Главни циљеви липида су да обезбеде енергију телу. Неки су део хормона, могу да обављају сигналне функције или носе липофилне молекуле.
Молекул угљених хидрата
Угљени хидрати су биополимери формирани комбиновањем мономера, који су у овом случају моносахариди, као што су, на пример, глукоза или фруктоза. Проучавање биљне биохемије омогућило је особи да утврди да се у њима налази највећи део угљених хидрата.
Ови биополимери налазе своју примену у структуралној функцији и обезбеђивање енергетских ресурса телу или ћелији. У биљним организмима, скроб је главна супстанца за складиштење, а код животиња - гликоген.
Кребсова струја циклуса
У биохемији постоји Кребсов циклус - феномен у којем велика већина еукариотских организама прима већину енергије која се троши у процесима оксидације конзумиране хране.
Можете га посматрати унутар ћелијских митохондрија. Формира се кроз неколико реакција, током којих се ослобађају залихе "скривене" енергије.
У биохемији, Кребсов циклус је важан фрагмент општег респираторног процеса и размене материјала унутар ћелија. Циклус је открио и проучио Х. Кребс. За то је научник добио Нобелову награду.
Овај процес се такође назива и систем за пренос електрона. То је због истовремене транзиције АТП на АДП. Прво једињење је заузврат укључено у обезбеђивање метаболичких реакција кроз ослобађање енергије.
Биохемија и медицина
Биохемија медицине је представљена у облику науке, која покрива многе области биолошких и хемијских процеса. Тренутно постоји читава индустрија у образовању која обучава стручњаке за ове студије.
Овде се проучавају сва жива бића: од бактерије или вируса до људског тела. Присуство специјалистичког биохемичара даје субјекту могућност да прати дијагнозу и анализира третман који је примјењив на појединачну јединицу, извлачи закључке итд.
Да би се припремио висококвалификовани стручњак у овој области, потребно га је оспособити за природне науке, медицинске основе и биотехнолошке дисциплине, извести многе тестове из биохемије. Такође, студенту се даје могућност да практично примијени своје знање.
универзитети биокемије сада постају све популарнији, због брзог развоја ове науке, њене важности за људе, потражње за њим итд.
Међу најпознатијим образовним институцијама, у којима се обучавају специјалисти ове гране науке, најпопуларнији и најзначајнији су: Московски државни универзитет. Ломоносов, ПГПУ тхем. Белински, Мосцов Стате Университи. Државни универзитети Огарев, Казан и Краснојарск и други.
Листа докумената потребних за пријем на такве универзитете не разликује се од листе за упис у друге институције високог образовања. Биологија и хемија су главни субјекти који морају проћи при пријему.