Biomasu naše planete čine predstavnici svih carstava divljih životinja: životinje, biljke, gljive, virusi, bakterije. Broj predstavnika svakog kraljevstva je toliki da se može samo zapitati kako se svi uklapamo na Zemlji. Ali, uprkos takvoj raznolikosti, sva živa bića na planeti dijele nekoliko osnovnih karakteristika.
Zajednica svih živih bića
Dokazi potiču iz nekoliko ključnih karakteristika živih organizama:
- potreba za ishranom (potrošnja energije i njena konverzija unutar organizma);
- potrebe za disanje (biooksidaciju);
- sposobnost reprodukcije;
- rast i razvoj tokom životnog ciklusa.
Bilo koji od gore navedenih procesa predstavljen je u tijelu masom hemijskih reakcija. Svake sekunde unutar bilo kojeg živog bića, a još više čovjeka, odvijaju se stotine reakcija sinteze i raspada organskih molekula. Struktura, karakteristike kemijskog djelovanja, međusobno djelovanje, sinteza, raspadanje i izgradnja novih struktura organskih i neorganskih molekula - sve je to predmet proučavanja.velika, zanimljiva i raznolika nauka. Biohemija je mlada progresivna oblast znanja koja proučava sve hemijske procese koji se dešavaju unutar živih bića.
Objekat
Predmet proučavanja biohemije su samo živi organizmi i svi procesi vitalne aktivnosti koji se odvijaju u njima. Konkretno, hemijske reakcije koje se javljaju prilikom apsorpcije hrane, oslobađanja otpadnih proizvoda, rasta i razvoja. Dakle, osnove biohemije su proučavanje:
- Nećelijski oblici života - virusi.
- Prokariotske ćelije bakterija.
- Više i niže biljke.
- Životinje svih poznatih klasa.
- Ljudsko tijelo.
Istovremeno, sama biohemija je prilično mlada nauka, koja je nastala tek akumulacijom dovoljne količine znanja o unutrašnjim procesima u živim bićima. Njegov nastanak i izdvajanje datira iz druge polovine 19. veka.
Savremene grane biohemije
U sadašnjoj fazi razvoja, biohemija uključuje nekoliko glavnih sekcija, koje su predstavljene u tabeli.
| Sekcija | Definicija | Predmet proučavanja |
| Dinamička biohemija | Proučava hemijske reakcije koje leže u osnovi interkonverzije molekula unutar tijela |
Metaboliti - jednostavni molekuli i njihovi derivati, nastali kao rezultat razmjene energije; monosaharidi, masne kiseline, nukleotidi, aminokiseline |
| Statička biohemija | Proučava hemijski sastav unutar organizama i strukturu molekula | Vitamini, proteini, ugljikohidrati, nukleinske kiseline, aminokiseline, nukleotidi, lipidi, hormoni |
| Bioenergija | Bavi se proučavanjem apsorpcije, akumulacije i konverzije energije u živim biološkim sistemima | Jedna od sekcija dinamičke biohemije |
| Funkcionalna biohemija | Proučava detalje svih fizioloških procesa u tijelu | Prehrana i probava, disanje, regulacija acido-bazne ravnoteže, kontrakcija mišića, provođenje nervnih impulsa, regulacija jetre i bubrega, djelovanje imunološkog i limfnog sistema, i tako dalje |
| Medicinska biohemija (ljudska biohemija) | Proučava procese metabolizma u ljudskom tijelu (kod zdravih organizama i kod bolesti) |
Eksperimenti na životinjama nam omogućavaju da razvijemo čiste kulture patogenih bakterija koje uzrokuju bolesti kod ljudi i pronađemo načine za borbu protiv njih |
Dakle, možemo reći da je biohemija čitav kompleks malih nauka koje pokrivaju čitav niz najsloženijih unutrašnjih procesa živih sistema.
Kćerke nauke
Vremenom se akumuliralo toliko različitog znanja i formirano toliko naučnih vještina u obradi rezultata istraživanja, uzgoju kolonija bakterija, repliciranju DNK i RNK,ugrađivanje poznatih delova genoma sa željenim svojstvima, i tako dalje, što je stvorilo potrebu za dodatnim naukama koje su dečje nauke za biohemiju. To su nauke kao što su:
- molekularna biologija;
- genetski inženjering;
- genska hirurgija;
- molekularna genetika;
- enzimologija;
- imunologija;
- molekularna biofizika.
Svaka od navedenih oblasti znanja ima dosta dostignuća u proučavanju bioprocesa u živim biološkim sistemima, stoga je veoma važna. Svi oni pripadaju nauci XX veka.
Razlozi za intenzivan razvoj biohemije i srodnih nauka
1958. godine Kuran je otkrio gen i njegovu strukturu, nakon čega je 1961. godine dešifrovan genetski kod. Tada je uspostavljena struktura molekule DNK - dvolančana struktura sposobna za reduplikaciju (samoreprodukciju). Opisane su sve suptilnosti metaboličkih procesa (anabolizam i katabolizam), proučavana je tercijarna i kvartarna struktura proteinskog molekula. I ovo nije potpuna lista grandioznih otkrića 20. stoljeća, koja čine osnovu biohemije. Sva ova otkrića pripadaju biohemičarima i samoj nauci kao takvoj. Stoga postoje brojni preduslovi za njegov razvoj. Postoji nekoliko modernih razloga za njenu dinamiku i intenzitet u njenom formiranju.
- Otkriveni su temelji većine hemijskih procesa koji se odvijaju u živim organizmima.
- Formuliran je princip jedinstva u većini fizioloških i energetskih procesaza sva živa bića (na primjer, isti su za bakterije i ljude).
- Medicinska biohemija pruža ključ za liječenje niza složenih i opasnih bolesti.
- Uz pomoć biohemije postalo je moguće približiti se rješavanju najglobalnih problema biologije i medicine.
Odatle zaključak: biohemija je progresivna, važna i veoma široka nauka koja vam omogućava da pronađete odgovore na mnoga pitanja čovečanstva.
Biohemija u Rusiji
Kod nas je biohemija ista progresivna i važna nauka kao i u celom svetu. Na teritoriji Rusije postoji Institut za biohemiju nazvan po A. I. A. N. Bach RAS, Institut za biohemiju i fiziologiju mikroorganizama. G. K. Skryabin RAS, Istraživački institut za biohemiju SB RAS. Naši naučnici imaju veliku ulogu i mnoge zasluge u istoriji razvoja nauke. Na primjer, otkrivena je metoda imunoelektroforeze, otkriveni su mehanizmi glikolize, formuliran princip komplementarnosti nukleotida u strukturi molekule DNK i napravljeno je niz drugih važnih otkrića. Krajem XIX i početkom XX veka. Uglavnom, nisu formirani čitavi instituti, već katedre za biohemiju na nekom od univerziteta. Međutim, ubrzo se pojavila potreba da se proširi prostor za proučavanje ove nauke u vezi sa njenim intenzivnim razvojem.
Biohemijski procesi biljaka
Biohemija biljaka je neraskidivo povezana sa fiziološkim procesima. Generalno, predmet proučavanja biohemije i fiziologije biljaka je:
- vegetativna aktivnostćelije;
- fotosinteza;
- dah;
- vodni režim biljaka;
- mineralna ishrana;
- kvalitet usjeva i fiziologija njegovog formiranja;
- otpornost biljaka na štetočine i nepovoljne uslove okoline.
Vrijednost za poljoprivredu
Poznavanje dubokih procesa biohemije u biljnim ćelijama i tkivima omogućava poboljšanje kvaliteta i kvantiteta useva gajenih poljoprivrednih biljaka, koje su masovni proizvođači važne hrane za čitavo čovečanstvo. Osim toga, fiziologija i biohemija biljaka omogućavaju pronalaženje načina za rješavanje problema zaraze štetočinama, otpornosti biljaka na nepovoljne uvjete okoline, te omogućavaju poboljšanje kvaliteta biljne proizvodnje.
