В этом уроке мы собираемся обсудить одну очень важную науку, которая играет важную роль в нашей повседневной жизни. Эта наука называется биохимией. Биохимия внесла большой вклад в медицину и здравоохранение, сельское хозяйство, промышленность, молекулярную биологию, генетику. Это очень важная наука, потому что все, что имеет отношение к нашему общему здоровью, питанию или медицине, имеет свои корни.
Мы узнаем:
- Что такое биохимия?
- Что изучает биохимия?
- Что такое биомолекулы и их функции?
- Что такое биохимические реакции?
- Что такое метаболизм?
- Приложения биохимии.
- Отрасли биохимии.
Что такое биохимия?
Биология - это естествознание, изучающее жизнь и живые организмы. Химия - это изучение материи и изменений, которые она претерпевает. Наука, объединяющая эти две очень важные науки, - это биохимия , которую также называют химией жизни. Вот почему биохимия требует предварительных знаний основ химии и биологии. Биохимия - это изучение химических процессов внутри живых организмов и связанных с ними. Биохимия находится где-то посередине химии (которая связана с атомами) и биологии (что касается клеток). Биохимия - это область больших биомолекул, состоящих из тысяч или более атомов, таких как углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты ( ДНК и РНК) . Речь идет об изучении их взаимодействия и химических реакций, которые происходят в каждом живом организме. Химические реакции, происходящие внутри живых существ, называются биохимическими реакциями. Сумма всех биохимических реакций в организме называется метаболизмом . Метаболизм включает катаболические реакции, которые высвобождают энергию, или экзергонические реакции; и анаболические реакции, которые являются энергопоглощающими или эндергоническими реакциями. Ферменты (большинство из них белки) ускоряют биохимические реакции.
Начало биохимии могло быть ознаменовано открытием первого фермента диастазы в 1833 году Ансельмом Пайеном. Хотя термин «биохимия», кажется, впервые был использован в 1882 году, общепринято считать, что формальная чеканка биохимии произошла в 1903 году Карлом Нойбергом (немецкий химик).
S cientists , которые обучаются в биохимии называют биохимик. Биохимики изучают ДНК, РНК, белки, липиды, углеводы. Они поддерживают наше понимание здоровья и болезней, предлагают новые идеи и эксперименты, чтобы понять, как устроена жизнь, вносят новаторский вклад в технологическую революцию и работают вместе с химиками, физиками, медицинскими работниками и многими другими профессионалами.
Что изучает биохимия?
Как суб-дисциплина биологии и химии, биохимия фокусируется на процессах, происходящих на молекулярном уровне. Биохимия изучает химические свойства важных биологических молекул , таких как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды. Он также смотрит на то, как клетки общаются друг с другом , например, во время роста или борьбы с болезнью. Биохимики должны понимать, как структура молекулы связана с ее функцией, что позволяет им предсказать, как молекулы будут взаимодействовать. Биохимия занимается химическими реакциями , которые участвуют в различных процессах, таких как размножение, метаболизм, рост, наследственность. Биохимия тесно связана с молекулярной биологией (изучением молекулярных механизмов биологических явлений).
Биомолекулы и их функции
Биомолекула - это любая молекула, которая присутствует в живых организмах, включая большие макромолекулы, такие как белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты, а также небольшие молекулы, такие как первичные метаболиты, вторичные метаболиты и природные продукты. Они важны для выживания живых клеток.
- Углеводы - это биомолекулы, состоящие из углерода и воды. Живые организмы используют углеводы в качестве доступной энергии для подпитки клеточных реакций и структурной поддержки внутри клеточных стенок. Вот почему углеводы очень важны.
- Липиды - это длинные цепочки молекул углерода и водорода. Основные типы включают жиры и масла, воски, фосфолипиды и стероиды. Липиды выполняют в клетках разные функции. Они отвечают за хранение энергии, передачу сигналов и действуют как структурные компоненты клеточных мембран. Наиболее распространенная форма липидов, содержащихся в пище, - это триглицериды.
- Белки - это макромолекулы, состоящие из одной или нескольких длинных цепочек аминокислотных остатков. Существует 20 различных типов аминокислот, которые можно комбинировать для получения белка. Белки играют в организме множество важных ролей. Большую часть работы они выполняют в камерах. Кроме того, белки необходимы для функционирования, структуры и регулирования органов и тканей организма. Белок является важным строительным материалом для костей, мышц, хрящей, кожи и крови.
- Нуклеиновые кислоты - это биологические макромолекулы, необходимые для всех известных форм жизни. Термин нуклеиновая кислота - это общее название ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Они состоят из нуклеотидов. Нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пентозного сахара и фосфатной группы. Функции нуклеиновых кислот связаны с хранением и выражением генетической информации, они кодируют генетическую информацию организмов.
Иногда одна биомолекула может содержать компоненты из двух основных классов, таких как гликопротеин (углевод + белок) или липопротеин (липид + белок).
Помимо основных классов биомолекул, существует множество относительно небольших органических молекул, необходимых клеткам для выполнения очень специфических функций; как помощь в функционировании ферментов или помощь в метаболических путях.
Приложения биохимии
Биохимия применяется в различных областях, включая медицину, фармацевтическую промышленность, сельское хозяйство, науку о продуктах питания, генетику и т. Д.
- Тестирование - беременность, скрининг на рак груди, пренатальное генетическое тестирование, анализы крови и т. Д., И многие другие тесты могут быть выполнены. Биохимические тесты чаще всего применяются к образцам сыворотки, плазмы и мочи. В этом тесте измеряются уровни конкретных химических веществ и результаты сравниваются с результатами, характерными для здорового человека. Увеличение или уменьшение любого конкретного компонента (компонентов) может помочь идентифицировать процесс заболевания. Лабораторная диагностика спасает множество жизней.
- Наука о продуктах питания - биохимия - это все о четырех биологических макромолекулах: белках, углеводах, липидах и нуклеиновых кислотах. Пища состоит из этих вещей, поэтому биохимия может найти множество применений в науке о продуктах питания.
- Фармацевтическая промышленность - полагается на биохимию, потому что химический состав тела должен быть изучен в зависимости от химических веществ, которые мы вводим в наш организм при использовании лекарств. Некоторые лекарства были разработаны только благодаря биохимическим исследованиям.
- Генетика - Биохимия уникальна тем, что предлагает обучение и исследования в области генной инженерии.
- Сельское хозяйство. В сельском хозяйстве биохимики исследуют почву и удобрения. Другие цели - хранение урожая, улучшение выращивания сельскохозяйственных культур и борьба с вредителями.
Отрасли биохимии
Область изучения биохимии широка. Ниже приведены некоторые из разделов биохимии:
- Биохимия животных . Это раздел биохимии, изучающий структуру и функции клеточных компонентов - белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и других биомолекул у животных.
- Биохимия растений . Это исследование биохимии автотрофных организмов, таких как фотосинтез и другие биохимические процессы, специфичные для растений.
- Молекулярная биология. Молекулярная биология - это отрасль биологии, которая касается молекулярных основ биологической активности внутри и между клетками, включая молекулярный синтез, модификацию, механизмы и взаимодействия.
- Клеточная биология. Клеточная биология (также клеточная биология или цитология) изучает структуру и функции клетки, также известной как основная единица жизни.
- Иммунология. Иммунология охватывает изучение иммунной системы всех организмов.
- Генетика. Это направление связано с изучением генов, генетической изменчивости и наследственности организмов.
- Энзимология. Энзимология - это изучение ферментов, биологических молекул (обычно белков), которые значительно ускоряют скорость практически всех химических реакций, происходящих в клетках.
Подведем итоги!
- Биохимия - это изучение химических процессов внутри живых организмов и связанных с ними.
- Эта наука находится между химией и биологией.
- Биохимия изучает химические свойства важных биологических молекул, их структуру, функции, взаимодействия и т. Д.
- Биомолекула - это любая молекула, которая присутствует в живых организмах, и биомолекулы очень важны для выживания живых клеток.
- Основные классы биомолекул - это белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты.
- Химические реакции, происходящие внутри живых существ, называются биохимическими реакциями.
- Ферменты ускоряют биохимические реакции.
- Сумма всех биохимических реакций в организме называется метаболизмом.
- Биохимия применяется в различных областях, включая медицину, фармацевтическую промышленность, сельское хозяйство, науку о продуктах питания, генетику и т. Д.
- Некоторые из разделов биохимии - это биохимия животных, биохимия растений, молекулярная биология, клеточная биология, иммунология, генетика, энзимология и т. Д.
