Энэ хичээлээр бид бидний өдөр тутмын амьдралд олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг маш чухал шинжлэх ухааны талаар ярилцах болно. Энэ шинжлэх ухааныг биохими гэж нэрлэдэг. Биохими нь анагаах ухаан, эрүүл мэндийн шинжлэх ухаан, хөдөө аж ахуй, аж үйлдвэр, молекул биологи, генетикийн салбарт асар их үүрэг гүйцэтгэсэн. Энэ бол маш чухал шинжлэх ухаан, учир нь бидний эрүүл мэнд, хоол тэжээл, анагаах ухаантай холбоотой бүх зүйл үүнтэй холбоотой байдаг.
Бид сурах болно:
- Биохими гэж юу вэ?
- Биохими юу судалдаг вэ?
- Биомолекулууд, тэдгээрийн үүрэг гэж юу вэ?
- Биохимийн урвал гэж юу вэ?
- Бодисын солилцоо гэж юу вэ?
- Биохимийн хэрэглээ.
- Биохимийн салбарууд.
Биохими гэж юу вэ?
Биологи бол амьдрал, амьд организмуудыг судалдаг байгалийн шинжлэх ухаан юм. Хими бол материйг судалдаг шинжлэх ухаан бөгөөд бодисын өөрчлөлтийг судалдаг. Эдгээр хоёр чухал шинжлэх ухааныг нэгтгэдэг шинжлэх ухаан бол биохими бөгөөд үүнийг амьдралын хими гэж нэрлэдэг. Тийм ч учраас биохими нь хими, биологийн суурь мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Биохими бол амьд организмын доторх болон тэдгээртэй холбоотой химийн үйл явцыг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Биохими нь хими (атомын тухай) ба биологи (эсийн тухай) хоёрын дунд байдаг. Биохими нь нүүрс ус, липид, уураг, нуклейн хүчил ( ДНХ ба РНХ) зэрэг мянга буюу түүнээс дээш атомуудаас бүрдэх том биомолекулуудын салбар юм. Энэ нь тэдний харилцан үйлчлэл, амьд организм бүрт тохиолддог химийн урвалуудыг судлах явдал юм. Амьд биетийн дотор явагддаг химийн урвалыг биохимийн урвал гэж нэрлэдэг. Организм дахь бүх биохимийн урвалын нийлбэрийг бодисын солилцоо гэж нэрлэдэг. Метаболизмд эрчим хүч ялгаруулах катаболик урвалууд эсвэл эксергон урвалууд орно; болон анаболик урвалууд нь энерги шингээх, эсвэл эндергоник урвалууд юм. Ферментүүд (ихэнх нь уураг байдаг) биохимийн урвалыг хурдасгадаг.
Биохимийн эхлэл нь диастаз хэмээх анхны ферментийг 1833 онд Ансельме Паен нээсэн байж магадгүй юм. Хэдийгээр "биохими" гэсэн нэр томъёог анх 1882 онд ашигласан мэт боловч биохимийн албан ёсны зоосыг 1903 онд Карл Нойберг (Германы химич) хийсэн гэж нийтээр хүлээн зөвшөөрдөг.
Биохимийн чиглэлээр бэлтгэгдсэн эрдэмтдийг биохимич гэж нэрлэдэг. Биохимичид ДНХ, РНХ, уураг, липид, нүүрс усыг судалдаг. Тэд эрүүл мэнд, өвчний талаарх бидний ойлголтыг дэмжиж, амьдрал хэрхэн явагддагийг ойлгох шинэ санаа, туршилтуудыг гаргаж, технологийн хувьсгалд шинэлэг мэдээллээр хувь нэмрээ оруулж, химич, физикч, эрүүл мэндийн мэргэжилтнүүд болон бусад олон мэргэжилтнүүдтэй хамтран ажилладаг.
Биохими юу судалдаг вэ?
Биологи, химийн аль алиных нь дэд салбар болох биохими нь молекулын түвшинд явагддаг процессуудад төвлөрдөг. Биохими нь уураг, нуклейн хүчил, нүүрс ус, липид зэрэг биологийн чухал молекулуудын химийн шинж чанарыг судалдаг. Энэ нь эсүүд бие биетэйгээ хэрхэн харьцдаг , тухайлбал өсөлтийн үед эсвэл өвчинтэй тэмцэх үед харагдана. Биохимичид молекулын бүтэц нь түүний үйл ажиллагаатай хэрхэн холбогдож байгааг ойлгох хэрэгтэй бөгөөд энэ нь молекулууд хэрхэн харилцан үйлчлэхийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог. Биохими нь нөхөн үржихүй, бодисын солилцоо, өсөлт, удамшил гэх мэт янз бүрийн үйл явцад оролцдог химийн урвалуудтай холбоотой байдаг. Биохими нь молекул биологи (биологийн үзэгдлийн молекул механизмын судалгаа) -тай нягт холбоотой.
Биомолекулууд ба тэдгээрийн үүрэг
Биомолекул гэдэг нь уураг, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил зэрэг том макромолекулууд, түүнчлэн анхдагч метаболит, хоёрдогч метаболит, байгалийн гаралтай бүтээгдэхүүн зэрэг жижиг молекулуудыг багтаасан амьд организмд агуулагдах аливаа молекул юм. Эдгээр нь амьд эсийн оршин тогтноход чухал үүрэгтэй.
- Нүүрс ус нь нүүрстөрөгч ба уснаас бүрддэг биомолекулууд юм. Амьд организмууд нүүрс усыг эсийн урвалыг эрчим хүчээр хангах, эсийн хананд бүтцийн дэмжлэг үзүүлэхэд ашигладаг. Ийм учраас нүүрс ус нь маш чухал юм.
- Липидүүд нь нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн молекулуудын урт гинж юм. Үндсэн төрөлд өөх тос, тос, лав, фосфолипид, стероид орно. Липидүүд нь эсэд янз бүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд энерги хадгалах, дохио өгөх үүрэгтэй бөгөөд эсийн мембраны бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хоол хүнсэнд агуулагдах липидийн хамгийн түгээмэл хэлбэр бол триглицерид юм.
- Уургууд нь амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн нэг буюу хэд хэдэн урт гинжээс бүрддэг макромолекулууд юм. 20 төрлийн амин хүчлийг нэгтгэж уураг үүсгэдэг. Уургууд нь бие махбодид олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд эсийн ихэнх ажлыг гүйцэтгэдэг. Мөн уураг нь биеийн эрхтэн, эд эсийн үйл ажиллагаа, бүтэц, зохицуулалтад шаардлагатай байдаг. Уураг нь яс, булчин, мөгөөрс, арьс, цусны чухал барилгын материал юм.
- Нуклейн хүчлүүд нь бүх мэдэгдэж буй амьдралын хэлбэрт зайлшгүй шаардлагатай биологийн макромолекулууд юм. Нуклейн хүчил гэдэг нэр томъёо нь ДНХ (дезоксирибонуклеины хүчил) ба РНХ (рибонуклеины хүчил)-ийн ерөнхий нэр юм. Эдгээр нь нуклеотидуудаас тогтдог. Нуклеотид нь азотын суурь, пентозын сахар, фосфатын бүлэг гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Нуклейн хүчлүүдийн үүрэг нь генетикийн мэдээллийг хадгалах, илэрхийлэхтэй холбоотой бөгөөд тэдгээр нь организмын генетикийн мэдээллийг кодлодог.
Заримдаа нэг биомолекул нь гликопротейн (нүүрс ус+уураг) эсвэл липопротеин (липид+уураг) зэрэг үндсэн хоёр бүлгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулж болно.
Биомолекулуудын үндсэн ангиллуудаас гадна эсэд маш тодорхой үүрэг гүйцэтгэхэд шаардлагатай харьцангуй жижиг органик молекулууд байдаг; ферментийн үйл ажиллагаанд туслах эсвэл бодисын солилцооны замд туслах гэх мэт.
Биохимийн хэрэглээ
Биохими нь анагаах ухаан, эмийн үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, хүнсний шинжлэх ухаан, генетик гэх мэт янз бүрийн салбарт хэрэглэгддэг.
- Шинжилгээ - жирэмслэлт, хөхний хорт хавдрын скрининг, пренатал генетикийн шинжилгээ, цусны шинжилгээ гэх мэт олон шинжилгээг хийж болно. Биохимийн шинжилгээг ихэвчлэн ийлдэс, сийвэн, шээсний дээжинд хэрэглэдэг. Энэхүү туршилтын явцад тодорхой химийн бодисын түвшинг хэмжиж, үр дүнг эрүүл хүнийг төлөөлөх чадвартай харьцуулдаг. Тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өсөлт, бууралт нь өвчний явцыг тодорхойлоход тусална. Лабораторийн оношилгооны тусламжтайгаар олон хүний амийг аварч байна.
- Хүнсний шинжлэх ухаан - биохими нь уураг, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил гэсэн 4 биологийн макромолекулуудын тухай юм. Хоол хүнс нь эдгээр зүйлээс бүрддэг тул биохимийн шинжлэх ухааны олон хэрэглээ байдаг.
- Эмийн үйлдвэр нь биохими дээр тулгуурладаг, учир нь эм хэрэглэх үед бидний биед агуулагдах химийн бодисууд бие махбодын химийн найрлагатай холбоотой байх ёстой. Зарим эмийг биохимийн судалгааны үр дүнд бий болгосон.
- Генетик - Биохими нь генийн инженерчлэлийн чиглэлээр сургалт, судалгаа хийхээрээ онцлог юм.
- Хөдөө аж ахуй -Хөдөө аж ахуйд биохимичид хөрс, бордоог судалдаг. Бусад зорилго нь ургац хадгалах, тариалангийн талбайг сайжруулах, хортон шавьжтай тэмцэх явдал юм.
Биохимийн салбарууд
Биохимийн судалгааны хүрээ өргөн. Дараах нь биохимийн зарим салбарууд юм.
- Амьтны биохими . Энэ нь амьтны эсийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох уураг, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил болон бусад биомолекулуудын бүтэц, үйл ажиллагааг судалдаг биохимийн салбар юм.
- Ургамлын биохими . Энэ бол фотосинтез болон бусад ургамлын өвөрмөц биохимийн процесс зэрэг автотроф организмын биохимийн судалгаа юм.
- Молекулын биологи. Молекул биологи нь молекулын синтез, өөрчлөлт, механизм, харилцан үйлчлэл зэрэг эсийн доторх болон эс хоорондын биологийн үйл ажиллагааны молекулын үндсийг судалдаг биологийн салбар юм.
- Эсийн биологи. Эсийн биологи (мөн эсийн биологи эсвэл цитологи) нь амьдралын үндсэн нэгж гэгддэг эсийн бүтэц, үйл ажиллагааг судалдаг.
- Дархлаа судлал. Дархлаа судлал нь бүх организмын дархлааны системийг судалдаг.
- Генетик. Энэ салбар нь организмын ген, удамшлын өөрчлөлт, удамшлын судалгаатай холбоотой.
- Ферментологи. Ферментологи нь эсийн дотор явагддаг бараг бүх химийн урвалын хурдыг ихээхэн хурдасгадаг биологийн молекулууд (ихэвчлэн уураг) болох ферментийн судалгаа юм.
Дүгнэж хэлье!
- Биохими бол амьд организмын доторх болон тэдгээртэй холбоотой химийн үйл явцыг судалдаг шинжлэх ухаан юм.
- Энэ шинжлэх ухаан нь хими, биологийн хооронд байдаг.
- Биохими нь биологийн чухал молекулуудын химийн шинж чанар, тэдгээрийн бүтэц, үүрэг, харилцан үйлчлэл гэх мэтийг судалдаг.
- Биомолекул гэдэг нь амьд организмд байдаг аливаа молекул бөгөөд биомолекулууд нь амьд эсийн оршин тогтноход маш чухал үүрэгтэй.
- Биомолекулын үндсэн ангиуд нь уураг, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил юм.
- Амьд биетийн дотор явагддаг химийн урвалыг биохимийн урвал гэж нэрлэдэг.
- Ферментүүд нь биохимийн урвалыг хурдасгадаг.
- Организм дахь бүх биохимийн урвалын нийлбэрийг бодисын солилцоо гэж нэрлэдэг.
- Биохими нь анагаах ухаан, эмийн үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, хүнсний шинжлэх ухаан, генетик гэх мэт янз бүрийн салбарт хэрэглэгддэг.
- Биохимийн зарим салбарууд нь амьтны биохими, ургамлын биохими, молекул биологи, эсийн биологи, дархлаа судлал, генетик, энзимологи гэх мэт.
