Biokemia

Biokemia on tiede, joka tutkii elintärkeiden prosessien kemiallista luonnetta, joiden kokonaisuutta kutsutaan yleisesti aineenvaihdunnaksi, ja näiden prosessien yhteyttä elävien organismien elinten ja kudosten toimintaan. Moderni biokemia kehittyi 1800- ja 1900-luvun vaihteessa, jolloin orgaanisen kemian, fysiologian ja joidenkin muiden orgaanisen elämän eri osa-alueita tutkineiden tieteiden saavutukset ja menetelmät sulautuivat yhteen.

Erityisesti orgaaninen kemia, jonka tutkimuskohteena ovat hiiliyhdisteet yleensä, sekä eläviä kudoksia muodostavien aineiden analysointi ja synteesi, muodostivat perustan niin sanotulle staattiselle eli rakenteelliselle biokemialle (ts. biokemian ala, joka käsittelee luonnollisten orgaanisten aineiden tutkimusta, niiden analysointia ja synteesiä). Kehon elintoiminnan taustalla olevien kemiallisten prosessien tutkiminen johti dynaamisen biokemian muodostumiseen. Dynaaminen biokemia on paljon lähempänä lääketiedettä ja fysiologiaa kuin orgaanista kemiaa. Siksi biokemiaa kutsuttiin alun perin fysiologiseksi tai lääketieteelliseksi kemiaksi.

Elävän aineen tutkimuksen alku kemiallisesta asemasta juontaa juurensa muinaisiin ajoiin ja liittyy tarpeeseen tutkia elävien organismien komponentteja (eläimet ja kasvit), jotka johtuvat lääketieteen, maatalouden ja teollisuuden (lääkkeiden valmistus) käytännön tarpeista. ja suitsukkeet, nahan parkitus ja kankaiden värjäys, leivonta ja juuston valmistus, viinin valmistus ja panimo jne.).

Ajan myötä erilaisten biologisten aineiden kemiallisista muutoksista kerättiin laajoja havaintoja, kehitettiin perustekniikoita kemialliseen työhön aineilla ja tehtiin ensimmäiset yleistykset. Lääketieteellä oli suuri vaikutus kemiallisen tutkimuksen kehitykseen kasviston ja eläimistön alalla. 1500-luvun alussa. Theophrastus Paracelsus perusteli oppia, jonka mukaan sairauksien esiintyminen liittyy kemiallisten prosessien kulkuhäiriöihin potilaiden kehossa ja niiden hoitoon on käytettävä kemikaaleja. Myöhemmin lääkärit ja farmaseutit rikastivat biokemiaa merkittävillä löydöillä.

Ajan myötä biokemia, kuten mikä tahansa muukin nopeasti kehittyvä tiede, alkoi jakaa useiksi erillisiksi tieteenaloiksi, joiden erottaminen liittyi tarpeeseen tutkia tarkemmin tiettyjä tutkimuskohteita. Näin ovat ihmisten ja eläinten biokemia, kasvien biokemia, mikrobien (mikro-organismien) biokemia, virusten biokemia sekä tekninen biokemia, jotka ovat kasvaneet tarpeesta tyydyttää ihmisen taloudellisen toiminnan käytännön vaatimuksia ( eläin- ja kasviraaka-aineiden käsittely, ruoanvalmistus, vitamiini- ja hormonivalmisteiden valmistus, antibiootit jne.).

Biokemian jakautuminen useisiin suppeampiin ja erikoistuneisiin tieteenaloihin heijasti tarvetta tutkia elämänprosesseja elävän aineen eri organisoitumistasoilla (organismista molekyyli- ja submolekulaarisiin) tai tutkia tietyntyyppisiä kemiallisia yhdisteitä, joilla on keskeinen rooli elämässä. prosessit. Siten evoluutio- ja vertaileva biokemia (tutkii elävissä organismeissa niiden eri kehitysvaiheissa tapahtuvia biokemiallisia prosesseja), biokemiallinen genetiikka ja molekyylibiologia (tutkii proteiinien ja nukleiinihappojen rakennetta ja toimintaa sekä niiden erityistä roolia elämä), muodostui vitamiinien biokemia, hormoneja, entsyymejä, säteilybiokemiaa, kvanttibiokemiaa jne. Kliinisen lääketieteen tarpeet johtivat kliinisen biokemian syntymiseen, jonka päätehtävänä oli erilaisten sairauksien varhainen diagnosointi sekä niiden esiintymismekanismien tutkiminen.

1900-lukua leimasivat suuret saavutukset biokemian alalla, jotka liittyvät läheisesti muiden biologian tieteiden nopeaan kehitykseen ja tarkkojen tieteiden (kemia, fysiikka, matematiikka, kristallografia jne.) menetelmien leviämiseen. Todettiin, että ne avattiin käyttämällä elektronista mikroskopiaa

Biokemia on tiedettä elävien organismien kemiallisesta koostumuksesta ja kemiallisten reaktioiden käytöstä elävien organismien elämänprosesseissa. Se tutkii erilaisten biologisten makromolekyylien, kuten proteiinien, nukleiinihappojen, hiilihydraattien, lipidien ja muiden rakennetta ja toimintaa sekä niiden toimintamekanismia elimistössä.

Biokemia on tärkeää monien biologian, lääketieteen ja kemian prosessien ymmärtämiseksi. Esimerkiksi proteiinien rakenteen ja toimintojen tuntemus mahdollistaa aineiden siirtymisen mekanismeihin solujen sisällä ja välillä, mikä on monien sairauksien ja kehon erilaisten tilojen perusta. Lisäksi nukleiinihappojen ominaisuuksien ymmärtäminen on tärkeää tutkittaessa perinnöllisyyden ja geneettisen replikaation mekanismeja.