Biomasa naší planety se skládá ze zástupců všech říší divoké zvěře: zvířat, rostlin, hub, virů, bakterií. Počet zástupců každého království je tak velký, že se lze jen divit, jak se všichni na Zemi vejdeme. Ale i přes takovou rozmanitost všechny živé věci na planetě sdílejí několik základních rysů.
Společenství všeho živého
Důkazy pocházejí z několika klíčových vlastností živých organismů:
- potřeba výživy (spotřeba energie a její přeměna v těle);
- potřeby dýchání (biooxidace);
- reprodukční schopnost;
- růst a vývoj v průběhu životního cyklu.
Jakýkoli z výše uvedených procesů je v těle reprezentován množstvím chemických reakcí. Každou sekundu uvnitř jakékoli živé bytosti, a ještě více v člověku, probíhají stovky reakcí syntézy a rozpadu organických molekul. Struktura, vlastnosti chemického působení, vzájemné interakce, syntéza, rozpad a konstrukce nových struktur organických a anorganických molekul - to vše je předmětem studia.velká, zajímavá a různorodá věda. Biochemie je mladý progresivní obor vědění, který studuje všechny chemické procesy probíhající uvnitř živých bytostí.
Object
Předmětem studia biochemie jsou pouze živé organismy a všechny procesy vitální činnosti v nich probíhající. Konkrétně chemické reakce, ke kterým dochází při vstřebávání potravy, uvolňování odpadních látek, růstu a vývoji. Takže základy biochemie je studium:
- Nebuněčné formy života – viry.
- Prokaryotické buňky bakterií.
- Vyšší a nižší rostliny.
- Zvířata všech známých tříd.
- Lidské tělo.
Samotná biochemie je přitom poměrně mladou vědou, která vznikla teprve nahromaděním dostatečného množství poznatků o vnitřních procesech v živých bytostech. Jeho vznik a oddělení se datuje do druhé poloviny 19. století.
Moderní obory biochemie
V současné fázi vývoje zahrnuje biochemie několik hlavních částí, které jsou uvedeny v tabulce.
| Sekce | Definice | Předmět studia |
| Dynamická biochemie | Studuje chemické reakce, které jsou základem vzájemné přeměny molekul v těle |
Metabolity - jednoduché molekuly a jejich deriváty, vznikající jako výsledek výměny energie; monosacharidy, mastné kyseliny, nukleotidy, aminokyseliny |
| Statická biochemie | Studuje chemické složení uvnitř organismů a strukturu molekul | Vitamíny, proteiny, sacharidy, nukleové kyseliny, aminokyseliny, nukleotidy, lipidy, hormony |
| Bioenergie | Zabývá se studiem absorpce, akumulace a přeměny energie v živých biologických systémech | Jedna ze sekcí dynamické biochemie |
| Funkční biochemie | Studuje detaily všech fyziologických procesů v těle | Výživa a trávení, dýchání, regulace acidobazické rovnováhy, svalové kontrakce, vedení nervových vzruchů, regulace jater a ledvin, činnost imunitního a lymfatického systému a tak dále |
| Lékařská biochemie (biochemie člověka) | Studuje procesy metabolismu v lidském těle (u zdravých organismů i u nemocí) | Pokusy na zvířatech nám umožňují vyvinout čisté kultury patogenních bakterií, které způsobují nemoci u lidí, a najít způsoby, jak s nimi bojovat |
Můžeme tedy říci, že biochemie je celý komplex malých věd, které pokrývají celou řadu nejsložitějších vnitřních procesů živých systémů.
Dceřiné vědy
Postupem času se nashromáždilo tolik různých znalostí a vytvořilo se tolik vědeckých dovedností při zpracování výsledků výzkumu, šlechtění bakteriálních kolonií, replikaci DNA a RNA,vkládání známých částí genomu s požadovanými vlastnostmi a tak dále, což vyvolalo potřebu dalších věd, které jsou dětskými vědami pro biochemii. Jsou to vědy jako:
- molekulární biologie;
- genetické inženýrství;
- genová chirurgie;
- molekulární genetika;
- enzymologie;
- imunologie;
- molekulární biofyzika.
Každá z uvedených oblastí znalostí má mnoho úspěchů ve studiu bioprocesů v živých biologických systémech, proto je velmi důležitá. Všechny patří k vědám XX století.
Důvody pro intenzivní rozvoj biochemie a přidružených věd
V roce 1958 objevil Korán gen a jeho strukturu, načež byl v roce 1961 rozluštěn genetický kód. Poté byla stanovena struktura molekuly DNA - dvouvláknová struktura schopná reduplikace (samoreprodukce). Byly popsány všechny jemnosti metabolických procesů (anabolismus a katabolismus), byla studována terciární a kvartérní struktura molekuly proteinu. A to není úplný seznam grandiózních objevů 20. století, které tvoří základ biochemie. Všechny tyto objevy patří biochemikům a vědě samotné jako takové. Proto existuje mnoho předpokladů pro jeho rozvoj. Existuje několik moderních důvodů pro jeho dynamiku a intenzitu při jeho formování.
- Byly odhaleny základy většiny chemických procesů probíhajících v živých organismech.
- Je formulován princip jednoty ve většině fyziologických a energetických procesůpro všechny živé bytosti (například jsou stejné pro bakterie a lidi).
- Lékařská biochemie poskytuje klíč k léčbě řady složitých a nebezpečných nemocí.
- S pomocí biochemie bylo možné přiblížit se řešení nejglobálnějších problémů biologie a medicíny.
Z toho tedy závěr: biochemie je progresivní, důležitá a velmi širokospektrální věda, která vám umožňuje nalézt odpovědi na mnoho otázek lidstva.
Biochemie v Rusku
U nás je biochemie stejně progresivní a důležitá věda jako na celém světě. Na území Ruska se nachází Ústav biochemie pojmenovaný po A. I. A. N. Bach RAS, Ústav biochemie a fyziologie mikroorganismů. G. K. Skryabin RAS, Výzkumný ústav biochemie SB RAS. Naši vědci mají v historii rozvoje vědy velkou roli a mnoho zásluh. Byla například objevena metoda imunoelektroforézy, byly objeveny mechanismy glykolýzy, formulován princip komplementarity nukleotidů ve struktuře molekuly DNA a učiněna řada dalších významných objevů. Na konci XIX a začátku XX století. V podstatě nevznikly celé ústavy, ale katedra biochemie na některé z univerzit. Brzy však vznikla potřeba rozšířit prostor pro studium této vědy v souvislosti s jejím intenzivním rozvojem.
Biochemické procesy rostlin
Biochemie rostlin je neoddělitelně spjata s fyziologickými procesy. Obecně je předmět studia biochemie a fyziologie rostlin:
- vegetativní činnostbuňky;
- fotosyntéza;
- dech;
- vodní režim rostlin;
- minerální výživa;
- kvalita plodiny a fyziologie jejího vzniku;
- odolnost rostlin vůči škůdcům a nepříznivým podmínkám prostředí.
Hodnota pro zemědělství
Znalost hlubokých biochemických procesů v rostlinných buňkách a tkáních umožňuje zlepšit kvalitu a kvantitu plodin pěstovaných zemědělských rostlin, které jsou masovými producenty důležitých potravin pro celé lidstvo. Fyziologie a biochemie rostlin navíc umožňují najít způsoby, jak řešit problémy se zamořením škůdci, odolností rostlin vůči nepříznivým podmínkám prostředí a umožňují zlepšit kvalitu rostlinné produkce.
