Биохимия, наука, которая описывает на языке химии строение и функции живых организмов. Биохимические концепции находят применение в медицине, пищевой, фармацевтической и микробиологической промышленности, сельском хозяйстве, а также в перерабатывающей промышленности, использующей отходы и побочные продукты сельского хозяйства.
Области исследований. В развитии биохимии можно выделить несколько этапов и направлений.
Типы органических соединений и их структура. Фундаментальное значение имело составление перечня органических соединений, обнаруженных в живых организмах, и установление структуры каждого из них. Этот перечень включает относительно простые соединения – аминокислоты, сахара и жирные кислоты, затем более сложные – пигменты (придающие окраску, например, цветкам), витамины и коферменты (небелковые компоненты ферментов), а заканчивается гигантскими молекулами белков и нуклеиновых кислот.
Метаболические пути. По-видимому, наиболее значительные успехи в биохимии связаны с выяснением путей биосинтеза природных соединений из более простых веществ, т.е. из компонентов пищи у животных и из диоксида углерода и минеральных веществ (в ходе фотосинтеза) у растений. Биохимикам удалось подробно изучить основные метаболические пути, обеспечивающие синтез и расщепление природных соединений у животных, растений и микроорганизмов (в частности, у бактерий).
Структура и функции макромолекул. Третье направление биохимии связано с анализом связи между структурой и функцией биологических макромолекул. Так, биохимики пытаются понять, какие особенности структуры белковых катализаторов лежат в основе их специфичности, т.е. способности ускорять строго определенные реакции; как выполняют свои функции сложные полисахариды, входящие в состав клеточных стенок и мембран; каким образом сложные липиды, присутствующие в нервной ткани, участвуют в функционировании нервных клеток – нейронов.
Функционирование клеток. Еще одна проблема, которой занимаются биохимики, – раскрытие механизмов функционирования специализированных клеток. Исследуются, например, следующие вопросы: как происходит сокращение мышечных клеток, как определенные клетки формируют костную ткань, каким образом эритроциты переносят кислород от легких к тканям и забирают из тканей углекислый газ, каков механизм синтеза пигментов в клетках растений и т.д.
Генетические аспекты. Исследования, начавшиеся в 1940-х годах и проводившиеся на грибах и бактериях, а затем на высших организмах, включая человека, показали, что обычно в результате мутации генов в клетках перестают протекать определенные биохимические реакции. Эти наблюдения привели к созданию концепции гена как информационной единицы, отвечающей за синтез специфического белка. Если белок является ферментом, а кодирующий его ген подвергся мутации (т.е. изменился), то клетка утрачивает способность осуществлять реакцию, которую этот фермент должен был бы катализировать.
Ген – это специфический сегмент молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), который способен реплицироваться (воспроизводить себя) и ответствен за синтез определенного белка. Многие биохимические исследования направлены на выяснение деталей репликации нуклеиновых кислот и механизма синтеза белков, а потому тесно связаны с генетикой. Область исследований, лежащую в сфере и биохимии и генетики, обычно называют молекулярной биологией.
Проект «Геном человека» – грандиозный международный проект в области молекулярной биологии и генетики, в котором принимают участие коллективы ученых из многих стран. Цель проекта – построить генетические карты 23 хромосом человека с точным указанием положения всех десятков тысяч генов на этих хромосомах и в конечном итоге определить структуру хромосом, т.е. последовательность примерно 3 млрд. пар азотистых оснований, из которых состоит хромосомная ДНК. Эти исследования позволят создать доступную для всех ученых базу данных, представляющих большую ценность для изучения генетики человека, а главное – помогут биохимикам раскрыть механизмы наследственных болезней.
Медицинская биохимия. С каждым годом все большее число болезней удается связать с теми или иными нарушениями метаболизма. Совместные усилия биохимиков и врачей позволили раскрыть природу нарушений, лежащих в основе таких заболеваний, как сахарный диабет и серповидноклеточная анемия. Более чем в 800 случаях установлена корреляция между нарушениями метаболизма и генетическими дефектами, в некоторых случаях найдены способы, которые позволяют смягчить последствия заболевания.
Важную роль в устранении патологических состояний играют и негенетические факторы. Например, определение солевого состава и кислотно-щелочного равновесия плазмы крови позволяет избежать шока или обезвоживания при обширных хирургических вмешательствах, успешно бороться с неукротимой рвотой, диареей у грудных детей и другими заболеваниями.
Список литературы
Страйер Л. Биохимия, тт. 1–3. М., 1985
Ленинджер А. Основы биохимии, тт. 1–3. М., 1985
Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений, тт. 1–2. М., 1986
Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека, тт. 1–2. М., 1993
Другие работы по теме:
Ингибиторы и разобщители окислительного фосфорилирования
Значение ионофоров в исследовании функционирования биологических мембран, их химическая природа и классификация. Стадии механизма переноса ионов. Препараты, функционально разобщающие окислительное фосфорилирование, их назначение и механизм действия.
Подразделения химии
ОГЛАВЛЕНИЕ 1) Аналитическая Химия 2) Бионеорганическая Химия 3) Биоорганическая Химия 4) Биохимия 5) Геохимия 6) Гидрохимия 7) Мезонная Химия 8) Иммуннохимия
Витамин В1
Краткая историческая справка: Витамин В это тот витамин, которому человечество обязано открытием всех остальных витаминов. Во времена расцвета английских колоний в странах Юго-Восточной Азии у Английских колонизаторов развивалась не виданная ранее болезнь, течение которой не походило ни на одно ранее известное заболевание и часто вызывала смерть.
Программа учебной дисциплины "Биохимия"
Квалификационные характеристики, требования к знаниям и умениям специалиста-биохимика, выпускника специализированного высшего учебного заведения, область, объекты и виды его профессиональной деятельности. Содержание дисциплины, ее основные цели и задачи.
Программа дисциплины "Энзимология"
Требования к теоретическим знаниям и практическим умениям студента-выпускника кафедры биохимии высшего учебного заведения. Цели и задачи дисциплины "Энзимология", ее место в профессиональной подготовке специалистов. Содержание лекций и их проведение.
Программа дисциплины "Биохимия молока и мяса"
Основные цели и задачи изучения дисциплины "Биохимия молока и мяса", требования к специалистам. Темы лекций и лабораторных работ курса и отведенное время для его изучения, методика их построения и проведения. Вопросы для самостоятельного изучения.
Биохимия головного мозга и любовь
Биохимические вещества, запах которых может привлекать других людей или влиять на их поведение. Вещество, выделяемое головным мозгом в момент физической близости и сексуального удовлетворения.
Молекулярные механизмы гормональной регуляции
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО Принято на заседании Ученого совета Естественно-географического факультета протокол № ___от «___» _________2006 г.
Биохимия мышечного сокращения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО Принято на заседании Ученого совета Естественно-географического факультета протокол № ___от «___» _________2006 г.
Клиническая биохимия
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО Принято на заседании Ученого совета Естественно-географического факультета протокол № ___от «___» _________2006 г.
Биохимия мышечного сокращения
Новосибирский государственный педагогический университет Реферат по предмету «Биохимия» на тему: «Биохимия мышечного сокращения» Выполнил: студент 3 курса ЕГФ
Бор в организме человека
Бор является необходимым элементом для нормального развития и плодоношения растений. Положительное действие бора на растения связывается с воздействием бора на их ферментативную систему снабжения корней кислородом под влиянием бора.
Бах, Алексей Николаевич
План Введение 1 Биография 2 Память Список литературы Введение Алексей Николаевич Бах (5 (17) марта 1857, Золотоноша, Полтавская губерния — 13 мая 1946, Москва) — советский биохимик и физиолог растений, академик АН СССР (с 12 января 1929 г.), Герой Социалистического Труда (1945), лауреат Сталинской премии первой степени, основоположник советской (российской) биохимии.
Контрольная по английскому 2 2
Министерство высшего и профессионального образования Российской Федерации Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Брожение
Брожение, ферментативное расщепление органических веществ, преимущественно углеводов. Может осуществляться в организме животных, растений и мн. микроорганизмов без участия или с участием О2 (соотв. анаэробное или аэробное брожение).
Холестерин
Холестерин (холестерол), жирорастворимое вещество, присутствующее во всех тканях животного организма. Функции холестерина весьма разнообразны.
Синергетика 4
Симбио́з (от греч. συμ- — «совместно» и βίος — «жизнь») — это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов.
Биология 2
Биоло́гия — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.
Биохимия мембран
Подготовка студентов-биохимиков в области мембранологии. Совершенствование в методах биотехнологии и медицинской биохимии. Изучение строения, тонкой организации биологических мембран и механизмов функционирования включенных в мембраны компонентов.
Нейрохимия
Изучение особенностей строения, химического состава, метаболизма нервной ткани. Формирование у студентов умений и навыков выделения отделов нервной системы и работы c ее компонентами. Содержание дисциплины, требования к уровню освоения программы.
Пентозный цикл и взаимопревращения фосфосахаров
Пентозный цикл (гексозомонофосфатный шунт) - набор реакций в цитоплазме, в результате которых клетки животных получают NADPH и рибозо-5-фосфат. Открытие пути прямого окисления углеводов Варбургом, Липманом, Диккенсом, Энгельгардом. Образование пентоз.
Кинетика и термодинамика ферментативных реакций
Исследование строения и физико-химических свойств химических соединений, входящих в состав живых организмов, метаболизма и молекулярных механизмов его регуляции. Квалификационные требования к выпускнику-биохимику. Область профессиональной деятельности.
Биохимия мембран
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО Принято на заседании Ученого совета естественно-географического факультета
Строение биополимеров
Оказывается, можно провести интересную аналогию с элементами, выполняющими схожие функции у живых организмов и государств.