Katika somo hili, tutajadili sayansi moja muhimu sana, ambayo ina majukumu mengi makubwa katika maisha yetu ya kila siku. Sayansi hii inaitwa Biokemia. Biokemia imechangia jukumu kubwa katika sayansi ya matibabu na afya, kilimo, tasnia, biolojia ya molekuli, genetics. Ni sayansi muhimu sana, kwa sababu chochote kinachohusiana na afya yetu kwa ujumla, lishe, au dawa, ina mizizi yake ndani yake.
Tutajifunza:
- Biokemia ni nini?
- Biokemia inasoma nini?
- Biomolecules ni nini na kazi zao?
- Ni nini athari za biochemical?
- Kimetaboliki ni nini?
- Maombi ya biochemistry.
- Matawi ya biochemistry.
Biokemia ni nini?
Biolojia ni sayansi asilia inayosoma maisha na viumbe hai. Kemia ni utafiti wa maada na mabadiliko ya jambo hilo. Sayansi inayoleta pamoja sayansi hizi mbili muhimu sana, ni Biokemia , ambayo pia inaitwa kemia ya maisha. Ndiyo maana biokemia inahitaji ujuzi wa awali wa kemia ya msingi na biolojia. Biokemia ni utafiti wa michakato ya kemikali ndani na inayohusiana na viumbe hai. Biokemia iko mahali fulani katikati ya kemia (ambayo ni kuhusu atomi) na biolojia (ambayo ni kuhusu seli). Biokemia ni kikoa cha biomolecules kubwa ambazo zinaundwa na maelfu au atomi zaidi, kama vile wanga, lipids, protini, asidi nucleic ( DNA na RNA) . Inahusu kuchunguza mwingiliano wao na athari za kemikali zinazoonekana katika kila kiumbe hai. Athari za kemikali zinazotokea ndani ya viumbe hai huitwa athari za kibayolojia. Jumla ya athari zote za kibayolojia katika kiumbe hurejelewa kama kimetaboliki . Kimetaboliki ni pamoja na athari za catabolic, ambazo ni kutoa nishati, au athari za nguvu; na miitikio ya anaboliki, ambayo ni ya kunyonya nishati, au athari za endergonic. Enzymes (wengi wao ni protini) huharakisha athari za biochemical.
Mwanzo wa biokemia inaweza kuwa na ugunduzi wa kimeng'enya cha kwanza, diastase mnamo 1833 na Anselme Payen. Ingawa neno "biokemia" linaonekana kutumika kwa mara ya kwanza mnamo 1882, inakubalika kwa ujumla kuwa sarafu rasmi ya biokemia ilitokea mnamo 1903 na Carl Neuberg (mwanakemia Mjerumani).
S wanasayansi ambao wamefunzwa katika biokemia wanaitwa biokemia. Wanakemia husoma DNA, RNA, protini, lipids, wanga. Zinasaidia uelewa wetu wa afya na magonjwa, hutoa mawazo na majaribio mapya ili kuelewa jinsi maisha yanavyofanya kazi, huchangia taarifa za ubunifu kwa mapinduzi ya teknolojia, na kufanya kazi pamoja na wanakemia, wanafizikia, wataalamu wa afya na wataalamu wengi zaidi.
Biokemia inasoma nini?
Kama taaluma ndogo ya biolojia na kemia, biokemia inazingatia michakato inayofanyika katika kiwango cha molekuli. Biokemia huchunguza sifa za kemikali za molekuli muhimu za kibiolojia , kama vile protini, asidi nucleic, wanga, na lipids. Pia inaangalia jinsi seli huwasiliana , kwa mfano wakati wa ukuaji au kupambana na ugonjwa. Wanabiolojia wanahitaji kuelewa jinsi muundo wa molekuli unavyohusiana na kazi yake, kuwaruhusu kutabiri jinsi molekuli itaingiliana. Biokemia inahusika na athari za kemikali zinazohusika katika michakato mbalimbali kama vile uzazi, kimetaboliki, ukuaji, urithi. Biokemia inahusiana kwa karibu na biolojia ya molekuli (utafiti wa mifumo ya molekuli ya matukio ya kibiolojia).
Biomolecules na kazi zao
Biomolecule ni molekuli yoyote ambayo iko katika viumbe hai, ikiwa ni pamoja na macromolecules kubwa kama vile protini, wanga, lipids, na asidi ya nucleic, pamoja na molekuli ndogo kama vile metabolites ya msingi, metabolites ya pili, na bidhaa za asili. Wao ni muhimu kwa ajili ya maisha ya seli hai.
- Wanga ni biomolecules inayoundwa na kaboni na maji. Viumbe hai hutumia kabohaidreti kama nishati inayoweza kufikiwa ili kuongeza athari za seli na kwa usaidizi wa kimuundo ndani ya kuta za seli. Ndiyo maana wanga ni muhimu sana.
- Lipids ni minyororo mirefu ya molekuli za kaboni na hidrojeni. Aina kuu ni pamoja na mafuta na mafuta, waxes, phospholipids, na steroids. Lipids hufanya kazi tofauti katika seli. Wanawajibika kwa kuhifadhi nishati, kuashiria, na wanafanya kama sehemu za kimuundo za membrane za seli. Aina ya kawaida ya lipid inayopatikana katika chakula ni triglycerides.
- Protini ni macromolecules, yenye minyororo moja au zaidi ya muda mrefu ya mabaki ya amino asidi. Kuna aina 20 tofauti za amino asidi ambazo zinaweza kuunganishwa kutengeneza protini. Protini zina jukumu kubwa katika mwili. Wanafanya kazi nyingi katika seli. Pia, protini zinahitajika kwa kazi, muundo, na udhibiti wa viungo na tishu za mwili. Protini ni nyenzo muhimu ya ujenzi wa mifupa, misuli, cartilage, ngozi na damu.
- Asidi za nyuklia ni macromolecules ya kibiolojia muhimu kwa aina zote za maisha zinazojulikana. Neno asidi nucleic ni jina la jumla la DNA (Deoxyribonucleic acid) na RNA (Ribonucleic acid). Wao huundwa na nucleotides. Nucleotidi huundwa na vipengele vitatu: msingi wa nitrojeni, sukari ya pentose, na kikundi cha phosphate. Kazi za asidi ya nucleic zinahusiana na uhifadhi na usemi wa habari za urithi, zinaweka habari za maumbile ya viumbe.
Wakati mwingine biomolecule moja inaweza kuwa na vijenzi kutoka kwa madarasa mawili makuu, kama vile glycoprotein (wanga+protini) au lipoprotein (lipid+protini).
Mbali na madarasa makubwa ya biomolecules, kuna molekuli nyingi ndogo za kikaboni zinazohitajika na seli kwa kazi maalum sana; kama vile usaidizi katika utendaji kazi wa vimeng'enya au usaidizi katika njia za kimetaboliki.
Maombi ya biochemistry
Biokemia inatumika katika maeneo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na dawa, sekta ya dawa, kilimo, sayansi ya chakula, genetics, nk.
- Upimaji -ujauzito, uchunguzi wa saratani ya matiti, upimaji wa vinasaba kabla ya kuzaa, vipimo vya damu, n.k, na vipimo vingi zaidi vinaweza kufanywa. Vipimo vya biokemikali mara nyingi hutumiwa kwa sampuli za seramu, plasma na mkojo. Katika mtihani huu viwango vya kemikali maalum hupimwa na matokeo ikilinganishwa na yale ambayo ni mwakilishi wa mtu mwenye afya. Kuongezeka au kupungua kwa sehemu yoyote maalum inaweza kusaidia kutambua mchakato wa ugonjwa. Kwa uchunguzi wa maabara, maisha mengi yanaokolewa.
- Sayansi ya chakula - biokemia inahusu macromolecules 4 za kibaolojia: protini, wanga, lipids, na asidi nucleic. Chakula kinaundwa na vitu hivyo, kwa hivyo kuna matumizi mengi ya biokemia katika sayansi ya chakula.
- Sekta ya dawa - inategemea biokemia kwa sababu muundo wa kemikali wa mwili lazima uchunguzwe kwa uhusiano na kemikali tunazoweka katika mwili wetu wakati wa kutumia dawa. Baadhi ya dawa zimetengenezwa kwa sababu tu ya utafiti wa biokemia.
- Jenetiki - Biokemia ni ya kipekee katika kutoa mafundisho na utafiti katika uhandisi jeni.
- Kilimo -Katika kilimo, biokemia kuchunguza udongo na mbolea. Malengo mengine ni kuhifadhi mazao, kuboresha kilimo cha mazao, na kudhibiti wadudu.
Matawi ya biochemistry
uwanja wa utafiti wa biokemia ni pana. Yafuatayo ni baadhi ya matawi ya biokemia:
- Baiolojia ya wanyama . Ni tawi la biokemia ambalo husoma kuhusu muundo na kazi ya vipengele vya seli - protini, wanga, lipids, asidi nucleic - na biomolecules nyingine katika wanyama.
- Biokemia ya mimea . Ni utafiti wa biokemia ya viumbe ototrofiki kama vile usanisinuru na michakato mingine ya kibaykemikali ya mimea mahususi.
- Biolojia ya molekuli. Biolojia ya molekuli ni tawi la biolojia linalohusu msingi wa molekuli ya shughuli za kibiolojia ndani na kati ya seli, ikiwa ni pamoja na usanisi wa molekuli, urekebishaji, taratibu na mwingiliano.
- Biolojia ya seli. Biolojia ya seli (pia biolojia ya seli au saitologi) huchunguza muundo na utendaji kazi wa seli, pia hujulikana kama kitengo cha msingi cha maisha.
- Immunology. Immunology inashughulikia uchunguzi wa mifumo ya kinga katika viumbe vyote.
- Jenetiki. Tawi hili linahusika na utafiti wa jeni, tofauti za kijeni, na urithi katika viumbe.
- Enzymology. Enzymology ni uchunguzi wa vimeng'enya, molekuli za kibayolojia (kawaida protini) ambazo huharakisha kwa kiasi kikubwa kasi ya karibu miitikio yote ya kemikali inayotokea ndani ya seli.
Hebu tufanye muhtasari!
- Biokemia ni utafiti wa michakato ya kemikali ndani na inayohusiana na viumbe hai.
- Sayansi hii ni kati ya kemia na biolojia.
- Biokemia inasoma mali ya kemikali ya molekuli muhimu za kibaolojia, muundo wao, kazi, mwingiliano, nk.
- Biomolecule ni molekuli yoyote ambayo iko katika viumbe hai na biomolecules ni muhimu sana kwa maisha ya chembe hai.
- Madarasa makuu ya biomolecules ni protini, wanga, lipids, na asidi nucleic.
- Athari za kemikali zinazotokea ndani ya viumbe hai huitwa athari za kibayolojia.
- Enzymes huongeza kasi ya athari za biochemical.
- Jumla ya athari zote za kibayolojia katika kiumbe huitwa kimetaboliki.
- Biokemia inatumika katika maeneo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na dawa, sekta ya dawa, kilimo, sayansi ya chakula, genetics, nk.
- Baadhi ya matawi ya biokemia ni biokemia ya wanyama, bayokemia ya mimea, baiolojia ya molekuli, biolojia ya seli, kinga ya mwili, maumbile, enzymology, nk.
