Біздің планетамыздың биомассасы жабайы табиғаттың барлық патшалықтарының өкілдерінен тұрады: жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар, вирустар, бактериялар. Әрбір патшалықтың өкілдерінің саны соншалықты көп, сондықтан біз бәріміз Жерге қалай сыйып жатырмыз деп ойлауға болады. Бірақ мұндай әртүрлілікке қарамастан, планетадағы барлық тіршілік иелерінің бірнеше негізгі ерекшеліктері бар.
Барлық тіршілік иелерінің қауымдастығы
Дәлелдер тірі ағзалардың бірнеше негізгі ерекшеліктерінен алынған:
- тамақтану қажеттілігі (энергияны тұтыну және оның ағзадағы конверсиясы);
- тыныс алу (биоқышқылдану) қажет;
- қайта шығару қабілеті;
- өмірлік цикл бойына өсу және даму.
Жоғарыда аталған процестердің кез келгені денеде химиялық реакциялар массасы арқылы көрінеді. Кез келген тірі тіршілік иесінің, тіпті адамның ішінде әрбір секунд сайын органикалық молекулалардың синтезі мен ыдырауының жүздеген реакциялары жүреді. Органикалық және бейорганикалық молекулалардың құрылымы, химиялық әсер ету ерекшеліктері, бір-бірімен әрекеттесуі, синтезі, ыдырауы және жаңа құрылымдарының құрылысы – осының барлығы зерттеу пәні болып табылады.үлкен, қызықты және жан-жақты ғылым. Биохимия - тірі ағзалардың ішінде болатын барлық химиялық процестерді зерттейтін білімнің жас прогрессивті саласы.
Нысан
Биохимияның зерттеу объектісі тек тірі организмдер және оларда болатын тіршілік әрекетінің барлық процестері. Нақтырақ айтсақ, тағамның сіңуі, қалдықтардың бөлінуі, өсуі мен дамуы кезінде болатын химиялық реакциялар. Сонымен, биохимияның негіздері мыналарды зерттейді:
- Жасуша емес тіршілік формалары - вирустар.
- Бактериялардың прокариоттық жасушалары.
- Жоғары және төменгі өсімдіктер.
- Барлық белгілі сыныптардағы жануарлар.
- Адам денесі.
Сонымен бірге биохимияның өзі тірі ағзалардың ішкі процестері туралы жеткілікті көлемдегі білімдердің жинақталуымен ғана пайда болған біршама жас ғылым. Оның пайда болуы мен бөлінуі 19 ғасырдың екінші жартысына жатады.
Биохимияның заманауи салалары
Қазіргі даму кезеңінде биохимия бірнеше негізгі бөлімдерді қамтиды, олар кестеде берілген.
| Бөлім | Анықтама | Зерттеу нысаны |
| Динамикалық биохимия | Ағзадағы молекулалардың өзара айналуының негізінде жатқан химиялық реакцияларды зерттейді | Метаболиттер – энергия алмасу нәтижесінде түзілетін қарапайым молекулалар және олардың туындылары; моносахаридтер, май қышқылдары, нуклеотидтер, амин қышқылдары |
| Статикалық биохимия | Ағзалардың химиялық құрамын және молекулалардың құрылымын зерттейді | Дәрумендер, белоктар, көмірсулар, нуклеин қышқылдары, аминқышқылдары, нуклеотидтер, липидтер, гормондар |
| Биоэнергия | Тірі биологиялық жүйелердегі энергияның сіңірілуін, жинақталуын және түрленуін зерттеумен айналысады | Динамикалық биохимия бөлімдерінің бірі |
| Функционалдық биохимия | Ағзаның барлық физиологиялық процестерін егжей-тегжейлі зерттейді | Тамақтану және ас қорыту, тыныс алу, қышқыл-негіз тепе-теңдігін реттеу, бұлшықет жиырылуы, жүйке импульсінің өткізілуі, бауыр мен бүйрек қызметін реттеу, иммундық және лимфа жүйесінің әрекеті және т.б. |
| Медициналық биохимия (адам биохимиясы) | Адам ағзасындағы зат алмасу процестерін зерттейді (сау организмдерде және ауруларда) | Жануарларға жасалған тәжірибелер адамда ауру тудыратын патогендік бактериялардың таза дақылдарын жасауға және олармен күресу жолдарын табуға мүмкіндік береді |
Осылайша, биохимия тірі жүйелердің ең күрделі ішкі процестерінің барлық алуан түрлілігін қамтитын шағын ғылымдардың тұтас кешені деп айта аламыз.
Қыз ғылымдары
Уақыт өте келе зерттеу нәтижелерін өңдеуде, бактериялар колонияларын өсіруде, ДНҚ мен РНҚ-ны репликациялауда, көптеген әртүрлі білімдер жинақталды және көптеген ғылыми дағдылар қалыптасты.қажетті қасиеттері бар геномның белгілі бөлімдерін енгізу және т.б., бұл биохимия үшін балалар ғылымдары болып табылатын қосымша ғылымдардың қажеттілігін тудырды. Бұл ғылымдар, мысалы:
- молекулярлық биология;
- гендік инженерия;
- гендік хирургия;
- молекулярлық генетика;
- ферментология;
- иммунология;
- молекулярлық биофизика.
Тізімде көрсетілген білім саласының әрқайсысының тірі биологиялық жүйелердегі биопроцестерді зерттеуде көптеген жетістіктері бар, сондықтан бұл өте маңызды. Олардың барлығы ХХ ғасыр ғылымдарына жатады.
Биохимия мен салалас ғылымдардың қарқынды дамуының себептері
1958 жылы Құран ген мен оның құрылымын ашты, содан кейін 1961 жылы генетикалық код ашылды. Содан кейін ДНҚ молекуласының құрылымы – редупликацияға (өзін-өзі көбеюге) қабілетті қос тізбекті құрылым құрылды. Зат алмасу процестерінің барлық нәзік жақтары (анаболизм және катаболизм) сипатталды, ақуыз молекуласының үшінші және төрттік құрылымы зерттелді. Және бұл биохимияның негізін құрайтын 20 ғасырдағы орасан зор жаңалықтардың толық тізімі емес. Бұл жаңалықтардың барлығы биохимиктер мен ғылымның өзіне тиесілі. Сондықтан оны дамыту үшін көптеген алғышарттар бар. Оның динамизмі мен қалыптасуының қарқындылығының бірнеше заманауи себептері бар.
- Тірі ағзаларда болатын көптеген химиялық процестердің негіздері анықталды.
- Физиологиялық және энергетикалық процестердің көпшілігінде бірлік принципі тұжырымдалғанбарлық тіршілік иелері үшін (мысалы, олар бактериялар мен адамдар үшін бірдей).
- Медициналық биохимия көптеген күрделі және қауіпті ауруларды емдеудің кілтін береді.
- Биохимияның көмегімен биология мен медицинаның ең жаһандық мәселелерін шешуге жақындауға мүмкіндік туды.
Сонымен қорытынды: биохимия адамзаттың көптеген сұрақтарына жауап табуға мүмкіндік беретін прогрессивті, маңызды және өте кең ауқымды ғылым.
Ресейдегі биохимия
Біздің елде биохимия бүкіл әлемдегідей прогрессивті және маңызды ғылым болып табылады. Ресей аумағында А. И. атындағы Биохимия институты бар. А. Н. Бах РҒА, Микроорганизмдердің биохимиясы және физиологиясы институты. Г. К. Скрябин РҒА, РҒА СБ Биохимия ғылыми-зерттеу институты. Ғалымдарымыздың ғылымның даму тарихында алар орны зор, сіңірген еңбегі зор. Мысалы, иммуноэлектрофорез әдісі ашылды, гликолиз механизмдері ашылды, ДНҚ молекуласының құрылымындағы нуклеотидтердің комплементарлылық принципі тұжырымдалды және басқа да бірқатар маңызды жаңалықтар ашылды. XIX ғасырдың аяғы мен ХХ ғасырдың басында. Негізінде тұтас институттар емес, кейбір университеттерде биохимия кафедрасы құрылды. Алайда көп ұзамай бұл ғылымның қарқынды дамуына байланысты оның зерттеу кеңістігін кеңейту қажеттілігі туындады.
Өсімдіктердің биохимиялық процестері
Өсімдіктердің биохимиясы физиологиялық процестермен тығыз байланысты. Жалпы өсімдік биохимиясы мен физиологиясының зерттеу пәні:
- өсімдік белсенділігіұяшықтар;
- фотосинтез;
- тыныс;
- өсімдіктердің су режимі;
- минералды қоректену;
- өсімдік сапасы және оның қалыптасу физиологиясы;
- өсімдіктердің зиянкестерге және қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына төзімділігі.
Ауыл шаруашылығы үшін құндылық
Өсімдік жасушалары мен ұлпаларындағы биохимияның терең процестерін білу бүкіл адамзат үшін маңызды азық-түлікті жаппай өндірушілер болып табылатын мәдени ауыл шаруашылығы өсімдіктерінің дақылдарының сапасы мен санын жақсартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, өсімдіктердің физиологиясы мен биохимиясы зиянкестермен зақымдану, өсімдіктердің қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына төзімділігі мәселелерін шешу жолдарын табуға мүмкіндік береді және өсімдік шаруашылығы өнімінің сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.
