Bimassa planet kita terdiri dari perwakilan semua kerajaan satwa liar: hewan, tumbuhan, jamur, virus, bakteri. Jumlah perwakilan masing-masing kerajaan begitu besar sehingga orang hanya bisa bertanya-tanya bagaimana kita semua cocok di Bumi. Namun, terlepas dari keragaman tersebut, semua makhluk hidup di planet ini memiliki beberapa fitur dasar.
Komunitas semua makhluk hidup
Bukti berasal dari beberapa ciri utama organisme hidup:
- kebutuhan nutrisi (konsumsi energi dan konversinya di dalam tubuh);
- kebutuhan pernapasan (biooksidasi);
- kemampuan mereproduksi;
- pertumbuhan dan perkembangan sepanjang siklus hidup.
Salah satu proses di atas diwakili dalam tubuh oleh massa reaksi kimia. Setiap detik di dalam setiap makhluk hidup, dan terlebih lagi seseorang, ratusan reaksi sintesis dan peluruhan molekul organik terjadi. Struktur, fitur aksi kimia, interaksi satu sama lain, sintesis, peluruhan, dan konstruksi struktur baru molekul organik dan anorganik - semua ini adalah subjek penelitian.ilmu yang besar, menarik dan beragam. Biokimia adalah bidang pengetahuan progresif muda yang mempelajari semua proses kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup.
Objek
Objek studi biokimia hanyalah organisme hidup dan semua proses aktivitas vital yang terjadi di dalamnya. Secara khusus, reaksi kimia yang terjadi selama penyerapan makanan, pelepasan produk limbah, pertumbuhan dan perkembangan. Jadi, dasar-dasar biokimia adalah studi tentang:
- Bentuk kehidupan non-seluler - virus.
- Sel bakteri prokariotik.
- Tanaman tinggi dan rendah.
- Hewan dari semua kelas yang diketahui.
- Tubuh manusia.
Pada saat yang sama, biokimia itu sendiri adalah ilmu yang agak muda, yang muncul hanya dengan akumulasi pengetahuan yang cukup tentang proses internal pada makhluk hidup. Kemunculan dan pemisahannya dimulai pada paruh kedua abad ke-19.
Cabang biokimia modern
Pada tahap perkembangan saat ini, biokimia mencakup beberapa bagian utama, yang disajikan dalam tabel.
| Bagian | Definisi | Objek studi |
| Biokimia Dinamis | Mempelajari reaksi kimia yang mendasari interkonversi molekul di dalam tubuh |
Metabolit - molekul sederhana dan turunannya, terbentuk sebagai hasil pertukaran energi; monosakarida, asam lemak, nukleotida, asam amino |
| Biokimia Statis | Mempelajari komposisi kimia di dalam organisme dan struktur molekul | Vitamin, protein, karbohidrat, asam nukleat, asam amino, nukleotida, lipid, hormon |
| Bioenergi | Terlibat dalam studi penyerapan, akumulasi dan konversi energi dalam sistem biologis hidup | Salah satu bagian dari biokimia dinamis |
| Biokimia Fungsional | Mempelajari detail semua proses fisiologis tubuh | Nutrisi dan pencernaan, pernapasan, pengaturan keseimbangan asam-basa, kontraksi otot, konduksi impuls saraf, pengaturan hati dan ginjal, kerja sistem kekebalan dan limfatik, dan sebagainya |
| Biokimia medis (biokimia manusia) | Mempelajari proses metabolisme dalam tubuh manusia (pada organisme sehat dan penyakit) |
Eksperimen pada hewan memungkinkan kita mengembangkan biakan murni bakteri patogen yang menyebabkan penyakit pada manusia dan menemukan cara untuk memeranginya |
Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa biokimia adalah keseluruhan kompleks ilmu kecil yang mencakup seluruh ragam proses internal yang paling kompleks dari sistem kehidupan.
Ilmu putri
Seiring waktu, begitu banyak pengetahuan yang berbeda telah terakumulasi dan begitu banyak keterampilan ilmiah telah terbentuk dalam memproses hasil penelitian, membiakkan koloni bakteri, mereplikasi DNA dan RNA,menanamkan bagian genom yang diketahui dengan sifat yang diinginkan, dan seterusnya, yang menciptakan kebutuhan akan ilmu tambahan yang merupakan ilmu anak untuk biokimia. Ini adalah ilmu-ilmu seperti:
- biologi molekuler;
- rekayasa genetika;
- operasi gen;
- genetika molekuler;
- enzimologi;
- imunologi;
- biofisika molekuler.
Masing-masing bidang pengetahuan yang terdaftar memiliki banyak pencapaian dalam studi bioproses dalam sistem biologis yang hidup, oleh karena itu sangat penting. Semuanya milik ilmu-ilmu abad XX.
Alasan untuk pengembangan intensif biokimia dan ilmu terkait
Pada tahun 1958, Al-Qur'an menemukan gen dan strukturnya, setelah itu, pada tahun 1961, kode genetik diuraikan. Kemudian struktur molekul DNA dibentuk - struktur untai ganda yang mampu mereduplikasi (reproduksi sendiri). Semua seluk-beluk proses metabolisme (anabolisme dan katabolisme) dijelaskan, struktur tersier dan kuaterner dari molekul protein dipelajari. Dan ini bukanlah daftar lengkap dari penemuan-penemuan besar abad ke-20, yang menjadi dasar biokimia. Semua penemuan ini milik ahli biokimia dan sains itu sendiri. Oleh karena itu, ada banyak prasyarat untuk pengembangannya. Ada beberapa alasan modern untuk dinamisme dan intensitas dalam pembentukannya.
- Dasar dari sebagian besar proses kimia yang terjadi pada organisme hidup telah terungkap.
- Prinsip kesatuan dalam sebagian besar proses fisiologis dan energi dirumuskanuntuk semua makhluk hidup (misalnya, mereka sama untuk bakteri dan manusia).
- Biokimia medis memberikan kunci untuk mengobati sejumlah penyakit kompleks dan berbahaya.
- Dengan bantuan biokimia, menjadi mungkin untuk mendekati pemecahan masalah biologi dan kedokteran yang paling global.
Maka kesimpulannya: biokimia adalah ilmu yang progresif, penting, dan berspektrum luas yang memungkinkan Anda menemukan jawaban atas banyak pertanyaan umat manusia.
Biokimia di Rusia
Di negara kita, biokimia adalah ilmu progresif dan penting yang sama seperti di seluruh dunia. Di wilayah Rusia ada Institut Biokimia yang dinamai A. I. A. N. Bach RAS, Institut Biokimia dan Fisiologi Mikroorganisme. G. K. Skryabin RAS, Lembaga Penelitian Biokimia SB RAS. Ilmuwan kita memiliki peran besar dan banyak manfaat dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan. Misalnya, metode imunoelektroforesis ditemukan, mekanisme glikolisis ditemukan, prinsip komplementaritas nukleotida dalam struktur molekul DNA dirumuskan, dan sejumlah penemuan penting lainnya dibuat. Pada akhir abad XIX dan awal abad XX. Pada dasarnya, tidak seluruh institut dibentuk, tetapi departemen biokimia di beberapa universitas. Namun, dalam waktu dekat ada kebutuhan untuk memperluas ruang kajian ilmu ini sehubungan dengan perkembangannya yang intensif.
Proses biokimia tumbuhan
Biokimia tanaman terkait erat dengan proses fisiologis. Secara umum, mata kuliah biokimia dan fisiologi tumbuhan adalah:
- aktivitas vegetatifsel;
- fotosintesis;
- nafas;
- rejim air tanaman;
- nutrisi mineral;
- kualitas tanaman dan fisiologi pembentukannya;
- tanaman tahan terhadap hama dan kondisi lingkungan yang merugikan.
Nilai untuk pertanian
Pengetahuan tentang proses mendalam biokimia dalam sel dan jaringan tanaman memungkinkan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas tanaman budidaya tanaman pertanian, yang merupakan produsen massal makanan penting bagi seluruh umat manusia. Selain itu, fisiologi dan biokimia tanaman memungkinkan untuk menemukan cara untuk memecahkan masalah serangan hama, ketahanan tanaman terhadap kondisi lingkungan yang merugikan, dan memungkinkan untuk meningkatkan kualitas produksi tanaman.
