Bu dərsdə biz gündəlik həyatımızda çox böyük rolu olan çox vacib bir elmi müzakirə edəcəyik. Bu elm biokimya adlanır. Biokimya tibb və səhiyyə elmlərində, kənd təsərrüfatında, sənayedə, molekulyar biologiyada, genetikada böyük rol oynamışdır. Bu, çox vacib bir elmdir, çünki ümumi sağlamlığımız, qidalanmamız və ya tibbimizlə əlaqəli hər şeyin kökü ondadır.
Biz öyrənəcəyik:
- Biokimya nədir?
- Biokimya nəyi öyrənir?
- Biomolekullar və onların funksiyası nədir?
- Biokimyəvi reaksiyalar hansılardır?
- Metabolizm nədir?
- Biokimyanın tətbiqləri.
- Biokimyanın sahələri.
Biokimya nədir?
Biologiya həyatı və canlı orqanizmləri öyrənən təbiət elmidir. Kimya maddəni və maddənin məruz qaldığı dəyişiklikləri öyrənir. Bu iki çox mühüm elmi bir araya gətirən elm biokimyadır ki, bu da həyat kimyası adlanır. Buna görə biokimya əsas kimya və biologiyaya dair əvvəlki biliklərə ehtiyac duyur. Biokimya canlı orqanizmlərin daxilində və onlarla əlaqəli kimyəvi prosesləri öyrənir. Biokimya kimyanın (atomlar haqqındadır) və biologiyanın (hüceyrələr haqqında) ortasında yerləşir. Biokimya karbohidratlar, lipidlər, zülallar, nuklein turşuları ( DNT və RNT) kimi minlərlə və ya daha çox atomdan ibarət böyük biomolekulların sahəsidir. Bu, onların qarşılıqlı təsirlərini və hər bir canlı orqanizmdə baş verən kimyəvi reaksiyaları araşdırmaqdan ibarətdir. Canlıların daxilində baş verən kimyəvi reaksiyalara biokimyəvi reaksiyalar deyilir. Orqanizmdəki bütün biokimyəvi reaksiyaların cəminə maddələr mübadiləsi deyilir. Maddələr mübadiləsinə enerji azad edən katabolik reaksiyalar və ya ekzerqon reaksiyalar daxildir; və enerji uducu və ya enderqonik reaksiyalar olan anabolik reaksiyalar. Fermentlər (əksəriyyəti zülallardır) biokimyəvi reaksiyaları sürətləndirir.
Biokimyanın başlanğıcı 1833-cü ildə Anselme Payen tərəfindən diastaz adlı ilk fermentin kəşfi ilə əlamətdar ola bilər. “Biokimya” termini ilk dəfə 1882-ci ildə istifadə edilmiş kimi görünsə də, biokimyanın rəsmi sikkəsinin 1903-cü ildə Karl Noyberq (alman kimyaçısı) tərəfindən ərsəyə gəldiyi ümumi qəbul edilir.
Biokimya sahəsində təhsil almış alimlərə biokimyaçılar deyilir. Biokimyaçılar DNT, RNT, zülallar, lipidlər, karbohidratları öyrənirlər. Onlar sağlamlıq və xəstəlik haqqında anlayışımızı dəstəkləyir, həyatın necə işlədiyini başa düşmək üçün yeni ideyalar və təcrübələr təqdim edir, texnoloji inqilaba yenilikçi məlumat verir və kimyaçılar, fiziklər, səhiyyə işçiləri və daha çox peşəkarlarla birgə işləyirlər.
Biokimya nəyi öyrənir?
Həm biologiyanın, həm də kimyanın bir alt intizamı olaraq, biokimya molekulyar səviyyədə baş verən proseslərə diqqət yetirir. Biokimya zülallar, nuklein turşuları, karbohidratlar və lipidlər kimi mühüm bioloji molekulların kimyəvi xassələrini öyrənir. O, həmçinin hüceyrələrin bir-biri ilə necə əlaqə saxlamasına baxır, məsələn, böyümə və ya xəstəliklə mübarizə zamanı. Biyokimyaçılar molekulun strukturunun onun funksiyası ilə necə əlaqəli olduğunu başa düşməlidirlər ki, bu da molekulların qarşılıqlı təsirini proqnozlaşdırmağa imkan verir. Biokimya çoxalma, maddələr mübadiləsi, böyümə, irsiyyət kimi müxtəlif proseslərdə iştirak edən kimyəvi reaksiyalarla əlaqədardır . Biokimya molekulyar biologiya (bioloji hadisələrin molekulyar mexanizmlərinin öyrənilməsi) ilə sıx bağlıdır.
Biomolekullar və onların funksiyaları
Biomolekul canlı orqanizmlərdə mövcud olan hər hansı molekuldur, o cümlədən zülallar, karbohidratlar, lipidlər və nuklein turşuları kimi böyük makromolekullar, həmçinin ilkin metabolitlər, ikincil metabolitlər və təbii məhsullar kimi kiçik molekullar. Onlar canlı hüceyrələrin yaşaması üçün vacibdir.
- Karbohidratlar karbon və sudan ibarət olan biomolekullardır. Canlı orqanizmlər karbohidratlardan hüceyrə reaksiyalarını təmin etmək və hüceyrə divarları daxilində struktur dəstək üçün əlçatan enerji kimi istifadə edirlər. Buna görə karbohidratlar çox vacibdir.
- Lipidlər karbon və hidrogen molekullarının uzun zəncirləridir. Əsas növlərə yağlar və yağlar, mumlar, fosfolipidlər və steroidlər daxildir. Lipidlər hüceyrələrdə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirirlər. Onlar enerjinin saxlanması, siqnal verilməsi üçün məsuliyyət daşıyırlar və hüceyrə membranlarının struktur komponentləri kimi çıxış edirlər. Qidada olan lipidlərin ən çox yayılmış forması trigliseridlərdir.
- Zülallar amin turşusu qalıqlarının bir və ya daha çox uzun zəncirindən ibarət makromolekullardır. Zülal yaratmaq üçün birləşdirilə bilən 20 müxtəlif növ amin turşusu var. Zülallar bədəndə bir çox vacib rol oynayır. Hüceyrələrdə ən çox iş görürlər. Həmçinin, zülallar orqanizmin orqan və toxumalarının funksiyası, quruluşu və tənzimlənməsi üçün tələb olunur. Protein sümüklərin, əzələlərin, qığırdaqların, dərinin və qanın mühüm tikinti materialıdır.
- Nuklein turşuları bütün məlum həyat formaları üçün vacib olan bioloji makromolekullardır. Nuklein turşusu termini DNT (deoksiribonuklein turşusu) və RNT (ribonuklein turşusu) üçün ümumi addır. Onlar nukleotidlərdən ibarətdir. Bir nukleotid üç komponentdən ibarətdir: azotlu əsas, pentoza şəkər və fosfat qrupu. Nuklein turşularının funksiyaları genetik məlumatın saxlanması və ifadəsi ilə əlaqədardır, onlar orqanizmlərin genetik məlumatlarını kodlaşdırırlar.
Bəzən bir biomolekulda qlikoprotein (karbohidrat+protein) və ya lipoprotein (lipid+protein) kimi iki əsas sinifdən olan komponentlər ola bilər.
Əsas biomolekul siniflərinə əlavə olaraq, hüceyrələr tərəfindən çox xüsusi funksiyalar üçün tələb olunan çoxlu nisbətən kiçik üzvi molekullar vardır; fermentlərin funksiyasına kömək etmək və ya metabolik yollara kömək etmək kimi.
Biokimyanın tətbiqləri
Biokimya müxtəlif sahələrdə, o cümlədən tibb, əczaçılıq sənayesi, kənd təsərrüfatı, qida elmi, genetika və s.
- Test - hamiləlik, döş xərçəngi skrininqi, prenatal genetik test, qan testləri və s və daha çox testlər edilə bilər. Biokimyəvi testlər ən çox serum, plazma və sidik nümunələrinə tətbiq edilir. Bu testdə xüsusi kimyəvi maddələrin səviyyələri ölçülür və nəticələr sağlam insanı təmsil edənlərlə müqayisə edilir. Hər hansı xüsusi komponent(lər)də artım və ya azalma xəstəlik prosesini müəyyən etməyə kömək edə bilər. Laboratoriya diaqnostikası ilə bir çox insan həyatını xilas edir.
- Qida elmi - biokimya 4 bioloji makromolekuldan ibarətdir: zülallar, karbohidratlar, lipidlər və nuklein turşuları. Qida bu şeylərdən ibarətdir, buna görə də qida elmində biokimyanın bir çox tətbiqi var.
- Əczaçılıq sənayesi - biokimyaya əsaslanır, çünki bədənin kimyəvi tərkibi dərmanlardan istifadə edərkən bədənimizə daxil etdiyimiz kimyəvi maddələrlə əlaqəli şəkildə öyrənilməlidir. Dərmanların bəziləri sırf biokimya tədqiqatları nəticəsində yaradılmışdır.
- Genetika - Biokimya genetik mühəndisliyi üzrə tədris və tədqiqatların təmin edilməsində unikaldır.
- Kənd təsərrüfatı -Kənd təsərrüfatında biokimyaçılar torpaq və gübrələri araşdırırlar. Digər məqsədlər məhsulun saxlanması, məhsul becərilməsinin yaxşılaşdırılması və zərərvericilərə qarşı mübarizədir.
Biokimyanın sahələri
Biokimyanın öyrənmə sahəsi genişdir. Aşağıdakılar biokimyanın bəzi sahələridir:
- Heyvan biokimyası . Heyvanlarda hüceyrə komponentlərinin - zülalların, karbohidratların, lipidlərin, nuklein turşularının və digər biomolekulların quruluşunu və funksiyasını öyrənən biokimyanın bir sahəsidir.
- Bitki biokimyası . Fotosintez və digər bitkilərə xas biokimyəvi proseslər kimi avtotrof orqanizmlərin biokimyasını öyrənir.
- Molekulyar biologiya. Molekulyar biologiya, molekulyar sintez, modifikasiya, mexanizmlər və qarşılıqlı təsirlər də daxil olmaqla hüceyrələrdə və hüceyrələr arasında bioloji fəaliyyətin molekulyar əsaslarına aid olan biologiya sahəsidir.
- Hüceyrə biologiyası. Hüceyrə biologiyası (həmçinin hüceyrə biologiyası və ya sitologiya) həyatın əsas vahidi kimi tanınan hüceyrənin quruluşunu və funksiyasını öyrənir.
- İmmunologiya. İmmunologiya bütün orqanizmlərin immun sistemlərinin öyrənilməsini əhatə edir.
- Genetika. Bu bölmə orqanizmlərdə genlərin, genetik dəyişkənliyin və irsiyyətin öyrənilməsi ilə məşğul olur.
- Enzimologiya. Enzimologiya, hüceyrələrdə baş verən faktiki olaraq bütün kimyəvi reaksiyaların sürətini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirən fermentlərin, bioloji molekulların (adətən zülalların) öyrənilməsidir.
Gəlin ümumiləşdirək!
- Biokimya canlı orqanizmlərin daxilində və onlarla əlaqəli kimyəvi prosesləri öyrənir.
- Bu elm kimya ilə biologiya arasındadır.
- Biokimya mühüm bioloji molekulların kimyəvi xassələrini, onların quruluşunu, funksiyalarını, qarşılıqlı təsirlərini və s.
- Biomolekul canlı orqanizmlərdə mövcud olan hər hansı bir molekuldur və biomolekullar canlı hüceyrələrin yaşaması üçün çox vacibdir.
- Biomolekulların əsas sinifləri zülallar, karbohidratlar, lipidlər və nuklein turşularıdır.
- Canlıların daxilində baş verən kimyəvi reaksiyalara biokimyəvi reaksiyalar deyilir.
- Fermentlər biokimyəvi reaksiyaları sürətləndirir.
- Orqanizmdəki bütün biokimyəvi reaksiyaların cəminə maddələr mübadiləsi deyilir.
- Biokimya müxtəlif sahələrdə, o cümlədən tibb, əczaçılıq sənayesi, kənd təsərrüfatı, qida elmi, genetika və s.
- Biokimyanın bəzi sahələri heyvan biokimyası, bitki biokimyası, molekulyar biologiya, hüceyrə biologiyası, immunologiya, genetik, enzimologiya və s.
