ชีวมวลของโลกของเราประกอบด้วยตัวแทนของสัตว์ป่าทุกอาณาจักร: สัตว์ พืช เชื้อรา ไวรัส แบคทีเรีย จำนวนผู้แทนของแต่ละอาณาจักรมีมากมายจนใครๆ ก็สงสัยว่าเราทุกคนจะอยู่บนโลกนี้ได้อย่างไร แต่ถึงแม้จะมีความหลากหลายเช่นนี้ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกก็มีคุณสมบัติพื้นฐานหลายประการ
ชุมชนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
หลักฐานมาจากลักษณะสำคัญหลายประการของสิ่งมีชีวิต:
- ต้องการสารอาหาร (การใช้พลังงานและการเปลี่ยนแปลงภายในร่างกาย);
- หายใจ (ออกซิเดชัน) จำเป็น
- ความสามารถในการทำซ้ำ;
- เติบโตและพัฒนาตลอดวงจรชีวิต
กระบวนการใด ๆ ข้างต้นแสดงในร่างกายด้วยปฏิกิริยาเคมีจำนวนมาก ทุกวินาทีภายในสิ่งมีชีวิตใดๆ และยิ่งกว่านั้นในบุคคลนั้น ปฏิกิริยานับร้อยของการสังเคราะห์และการสลายตัวของโมเลกุลอินทรีย์ก็เกิดขึ้น โครงสร้าง คุณสมบัติของการกระทำทางเคมี ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน การสังเคราะห์ การสลายตัวและการสร้างโครงสร้างใหม่ของโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์ ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องของการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ น่าสนใจ และหลากหลาย ชีวเคมีเป็นสาขาใหม่ของความรู้ที่ศึกษากระบวนการทางเคมีทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต
วัตถุ
วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีวเคมีเป็นเพียงสิ่งมีชีวิตและกระบวนการสำคัญทั้งหมดที่เกิดขึ้นในพวกมัน โดยเฉพาะปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการดูดซึมอาหาร การปล่อยของเสีย การเจริญเติบโตและการพัฒนา ดังนั้น พื้นฐานของชีวเคมีคือการศึกษา:
- รูปแบบชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ - ไวรัส
- เซลล์โปรคาริโอตของแบคทีเรีย
- พืชสูงและต่ำ
- สัตว์ทุกชนิดที่รู้จัก
- ร่างกายมนุษย์
ในขณะเดียวกัน ชีวเคมีเองก็เป็นวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างใหม่ ซึ่งเกิดขึ้นจากการสะสมความรู้ที่เพียงพอเกี่ยวกับกระบวนการภายในของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น การเกิดขึ้นและการแยกจากกันเกิดขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19
สาขาชีวเคมีสมัยใหม่
ในขั้นปัจจุบันของการพัฒนา ชีวเคมีประกอบด้วยส่วนหลักหลายส่วน ซึ่งนำเสนอในตาราง
| มาตรา | คำจำกัดความ | วัตถุประสงค์ของการศึกษา |
| ไดนามิกชีวเคมี | ศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่รองรับการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลภายในร่างกาย | เมแทบอไลต์ - โมเลกุลอย่างง่ายและอนุพันธ์ของพวกมัน ซึ่งเกิดขึ้นจากการแลกเปลี่ยนพลังงาน โมโนแซ็กคาไรด์ กรดไขมัน นิวคลีโอไทด์ กรดอะมิโน |
| ชีวเคมีคงที่ | ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีภายในสิ่งมีชีวิตและโครงสร้างของโมเลกุล | วิตามิน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก กรดอะมิโน นิวคลีโอไทด์ ลิปิด ฮอร์โมน |
| พลังงานชีวภาพ | มีส่วนร่วมในการศึกษาการดูดซึม การสะสม และการแปลงพลังงานในระบบชีวภาพที่มีชีวิต | ส่วนหนึ่งของชีวเคมีไดนามิก |
| ชีวเคมีเชิงหน้าที่ | ศึกษารายละเอียดของกระบวนการทางสรีรวิทยาทั้งหมดของร่างกาย | โภชนาการและการย่อยอาหาร การหายใจ การควบคุมสมดุลกรดเบส การหดตัวของกล้ามเนื้อ การนำกระแสประสาท การควบคุมตับและไต การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและน้ำเหลือง และอื่นๆ |
| ชีวเคมีทางการแพทย์ (ชีวเคมีของมนุษย์) | ศึกษากระบวนการเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ (ในสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรงและในโรคต่างๆ) | การทดลองในสัตว์ช่วยให้เราพัฒนาวัฒนธรรมบริสุทธิ์ของแบคทีเรียก่อโรคที่ทำให้เกิดโรคในมนุษย์และหาวิธีต่อสู้กับพวกมัน |
ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าชีวเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กที่ซับซ้อนซึ่งครอบคลุมกระบวนการภายในที่ซับซ้อนที่สุดของระบบสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย
วิทยาศาสตร์ลูกสาว
เมื่อเวลาผ่านไป ความรู้ที่แตกต่างกันมากมายได้สะสมและทักษะทางวิทยาศาสตร์มากมายได้ก่อตัวขึ้นในการประมวลผลผลการวิจัย การเพาะพันธุ์อาณานิคมของแบคทีเรีย การจำลอง DNA และ RNAการฝังส่วนที่รู้จักของจีโนมด้วยคุณสมบัติที่ต้องการ เป็นต้น ซึ่งทำให้เกิดความต้องการวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมที่เป็นวิทยาศาสตร์เด็กสำหรับชีวเคมี เหล่านี้เป็นวิทยาศาสตร์เช่น:
- ชีววิทยาระดับโมเลกุล;
- พันธุวิศวกรรม
- ศัลยกรรมยีน;
- พันธุศาสตร์โมเลกุล;
- เอนไซม์;
- ภูมิคุ้มกัน;
- ชีวฟิสิกส์ระดับโมเลกุล
ความรู้แต่ละด้านมีความสำเร็จมากมายในการศึกษากระบวนการทางชีวภาพในระบบชีวภาพที่มีชีวิต ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก ทั้งหมดเป็นศาสตร์แห่งศตวรรษที่ XX
เหตุผลในการพัฒนาอย่างเข้มข้นของชีวเคมีและวิทยาศาสตร์ในเครือ
ในปี 2501 อัลกุรอานได้ค้นพบยีนและโครงสร้างของยีน หลังจากนั้นในปี 2504 ได้มีการถอดรหัสรหัสพันธุกรรม จากนั้นจึงสร้างโครงสร้างของโมเลกุล DNA ซึ่งเป็นโครงสร้างแบบสองเกลียวที่สามารถทำซ้ำได้ (การสืบพันธุ์ด้วยตนเอง) อธิบายรายละเอียดปลีกย่อยทั้งหมดของกระบวนการเมแทบอลิซึม (แอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึม) ศึกษาโครงสร้างระดับอุดมศึกษาและควอเทอร์นารีของโมเลกุลโปรตีน และนี่ไม่ใช่รายการที่สมบูรณ์ของการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของศตวรรษที่ 20 ซึ่งเป็นพื้นฐานของชีวเคมี การค้นพบทั้งหมดนี้เป็นของนักชีวเคมีและวิทยาศาสตร์เอง ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดเบื้องต้นมากมายสำหรับการพัฒนา มีเหตุผลที่ทันสมัยหลายประการสำหรับไดนามิกและความเข้มข้นในการก่อตัว
- รากฐานของกระบวนการทางเคมีส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตได้รับการเปิดเผย
- หลักการของความสามัคคีในกระบวนการทางสรีรวิทยาและพลังงานส่วนใหญ่ถูกกำหนดขึ้นสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (เช่น แบคทีเรียและมนุษย์เหมือนกัน)
- ชีวเคมีทางการแพทย์เป็นกุญแจสำคัญในการรักษาโรคที่ซับซ้อนและเป็นอันตราย
- ด้วยความช่วยเหลือของชีวเคมี เป็นไปได้ที่จะเข้าใกล้การแก้ปัญหาทางชีววิทยาและการแพทย์ระดับโลกมากที่สุด
ด้วยเหตุนี้ บทสรุป: ชีวเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ก้าวหน้า สำคัญ และกว้างขวางมาก ซึ่งช่วยให้คุณสามารถหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายของมนุษยชาติได้
ชีวเคมีในรัสเซีย
ในประเทศของเรา ชีวเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ก้าวหน้าและมีความสำคัญเหมือนกันทั่วโลก ในอาณาเขตของรัสเซียมีสถาบันชีวเคมีตั้งชื่อตาม A. I. A. N. Bach RAS สถาบันชีวเคมีและสรีรวิทยาของจุลินทรีย์ G. K. Skryabin RAS สถาบันวิจัยชีวเคมี SB RAS นักวิทยาศาสตร์ของเรามีบทบาทที่ดีและมีคุณธรรมมากมายในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น มีการค้นพบวิธีการของอิมมูโนอิเล็กโตรโฟรีซิส กลไกของไกลโคไลซิสถูกค้นพบ หลักการของความสมบูรณ์ของนิวคลีโอไทด์ในโครงสร้างของโมเลกุลดีเอ็นเอได้รับการกำหนด และการค้นพบที่สำคัญอื่นๆ จำนวนหนึ่งได้เกิดขึ้น ในตอนท้ายของ XIX และต้นศตวรรษที่ XX โดยพื้นฐานแล้วไม่ใช่สถาบันทั้งหมด แต่เป็นภาควิชาชีวเคมีในมหาวิทยาลัยบางแห่ง อย่างไรก็ตาม ไม่ช้าก็มีความจำเป็นต้องขยายพื้นที่สำหรับการศึกษาวิทยาศาสตร์นี้ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาอย่างเข้มข้น
กระบวนการทางชีวเคมีของพืช
ชีวเคมีของพืชเชื่อมโยงกับกระบวนการทางสรีรวิทยาอย่างแยกไม่ออก โดยทั่วไป วิชาชีวเคมีพืชและสรีรวิทยาคือ
- กิจกรรมปลูกผักเซลล์;
- สังเคราะห์แสง;
- ลมหายใจ;
- ระบบน้ำของพืช;
- โภชนาการแร่;
- คุณภาพพืชผลและสรีรวิทยาของการก่อตัว
- พืชต้านทานศัตรูพืชและสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย
คุณค่าทางการเกษตร
ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการทางชีวเคมีเชิงลึกในเซลล์พืชและเนื้อเยื่อทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพและปริมาณของพืชผลทางการเกษตรที่เป็นผู้ผลิตอาหารที่สำคัญสำหรับมวลมนุษยชาติ นอกจากนี้ สรีรวิทยาและชีวเคมีของพืชยังช่วยให้สามารถหาวิธีในการแก้ปัญหาการระบาดของศัตรูพืช การต้านทานของพืชต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย และทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพการผลิตพืชผลได้