Մեր մոլորակի կենսազանգվածը բաղկացած է վայրի բնության բոլոր թագավորությունների ներկայացուցիչներից՝ կենդանիներ, բույսեր, սնկեր, վիրուսներ, բակտերիաներ։ Յուրաքանչյուր թագավորության ներկայացուցիչների թիվն այնքան մեծ է, որ կարելի է միայն զարմանալ, թե ինչպես ենք մենք բոլորս տեղավորվում Երկրի վրա: Սակայն, չնայած նման բազմազանությանը, մոլորակի բոլոր կենդանի արարածները ունեն մի քանի հիմնական հատկանիշներ:
Բոլոր կենդանի էակների համայնք
Ապացույցը գալիս է կենդանի օրգանիզմների մի քանի հիմնական հատկանիշներից.
- սնուցման կարիք (էներգիայի սպառումը և դրա փոխակերպումը մարմնի ներսում);
- շնչառության (բիոօքսիդացման) կարիք;
- վերարտադրելու ունակություն;
- աճ և զարգացում ողջ կյանքի ցիկլի ընթացքում:
Վերոհիշյալ գործընթացներից որևէ մեկը մարմնում ներկայացված է քիմիական ռեակցիաների զանգվածով: Ցանկացած կենդանի էակի և առավել ևս մարդու ներսում ամեն վայրկյան տեղի են ունենում օրգանական մոլեկուլների սինթեզի և քայքայման հարյուրավոր ռեակցիաներ: Կառուցվածքը, քիմիական գործողության առանձնահատկությունները, միմյանց հետ փոխազդեցությունը, օրգանական և անօրգանական մոլեկուլների նոր կառուցվածքների սինթեզը, քայքայումը և կառուցումը. այս ամենը ուսումնասիրության առարկա է:մեծ, հետաքրքիր և բազմազան գիտ. Կենսաքիմիան գիտելիքի երիտասարդ առաջադեմ ոլորտ է, որն ուսումնասիրում է կենդանի էակների ներսում տեղի ունեցող բոլոր քիմիական գործընթացները:
Օբյեկտ
Կենսաքիմիայի ուսումնասիրության օբյեկտը միայն կենդանի օրգանիզմներն են և նրանցում տեղի ունեցող կենսագործունեության բոլոր գործընթացները։ Մասնավորապես, քիմիական ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում սննդի կլանման, թափոնների արտազատման, աճի և զարգացման ժամանակ: Այսպիսով, կենսաքիմիայի հիմունքները ուսումնասիրում են՝
- Ոչ բջջային կյանքի ձևեր՝ վիրուսներ։
- Բակտերիաների պրոկարիոտային բջիջներ.
- Բարձր և ստորին բույսեր.
- Բոլոր հայտնի դասերի կենդանիներ։
- Մարդու մարմինը.
Միևնույն ժամանակ, կենսաքիմիան ինքնին բավականին երիտասարդ գիտություն է, որն առաջացել է միայն կենդանի էակների ներքին գործընթացների մասին բավարար քանակությամբ գիտելիքների կուտակմամբ։ Նրա առաջացումը և տարանջատումը թվագրվում է 19-րդ դարի երկրորդ կեսին։
Կենսաքիմիայի ժամանակակից ճյուղեր
Զարգացման ներկա փուլում կենսաքիմիան ներառում է մի քանի հիմնական բաժիններ, որոնք ներկայացված են աղյուսակում։
| Բաժին | Սահմանում | Ուսումնասիրության օբյեկտ |
| Դինամիկ կենսաքիմիա | Ուսումնասիրում է քիմիական ռեակցիաները, որոնք ընկած են մարմնի ներսում մոլեկուլների փոխակերպման հիմքում | Մետաբոլիտներ - պարզ մոլեկուլներ և դրանց ածանցյալներ, որոնք ձևավորվել են էներգիայի փոխանակման արդյունքում; մոնոսաքարիդներ, ճարպաթթուներ, նուկլեոտիդներ, ամինաթթուներ |
| Ստատիկ կենսաքիմիա | Ուսումնասիրում է օրգանիզմների քիմիական կազմը և մոլեկուլների կառուցվածքը | Վիտամիններ, սպիտակուցներ, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ, ամինաթթուներ, նուկլեոտիդներ, լիպիդներ, հորմոններ |
| բիոէներգիա | Զբաղվում է կենդանի կենսաբանական համակարգերում էներգիայի կլանման, կուտակման և փոխակերպման ուսումնասիրությամբ | Դինամիկ կենսաքիմիայի բաժիններից մեկը |
| Ֆունկցիոնալ կենսաքիմիա | Ուսումնասիրում է մարմնի բոլոր ֆիզիոլոգիական պրոցեսների մանրամասները | Սնուցում և մարսողություն, շնչառություն, թթու-բազային հավասարակշռության կարգավորում, մկանների կծկում, նյարդային ազդակների փոխանցում, լյարդի և երիկամների կարգավորում, իմունային և ավշային համակարգերի գործունեությունը և այլն |
| Բժշկական կենսաքիմիա (մարդու կենսաքիմիա) | Ուսումնասիրում է մարդու օրգանիզմում նյութափոխանակության գործընթացները (առողջ օրգանիզմներում և հիվանդություններում) | Կենդանիների վրա կատարված փորձերը թույլ են տալիս մեզ զարգացնել մարդկանց մոտ հիվանդություններ առաջացնող պաթոգեն բակտերիաների մաքուր կուլտուրաներ և գտնել դրանց դեմ պայքարելու ուղիներ |
Այսպիսով, կարելի է ասել, որ կենսաքիմիան փոքր գիտությունների մի ամբողջ համալիր է, որն ընդգրկում է կենդանի համակարգերի ամենաբարդ ներքին գործընթացների ողջ բազմազանությունը:
Դստեր գիտություններ
Ժամանակի ընթացքում այնքան տարբեր գիտելիքներ են կուտակվել և այնքան գիտական հմտություններ են ձևավորվել հետազոտության արդյունքների մշակման, բակտերիաների գաղութների բուծման, ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի վերարտադրման գործում,Ցանկալի հատկություններով գենոմի հայտնի հատվածների ներդրումը և այլն, ինչը լրացուցիչ գիտությունների կարիք է ստեղծել, որոնք մանկական գիտություններ են կենսաքիմիայի համար: Սրանք այնպիսի գիտություններ են, ինչպիսիք են՝
- մոլեկուլային կենսաբանություն;
- գենետիկական ճարտարագիտություն;
- գենային վիրահատություն;
- մոլեկուլային գենետիկա;
- ֆերմենտաբանություն;
- իմունոլոգիա;
- մոլեկուլային կենսաֆիզիկա.
Գիտելիքների թվարկված ոլորտներից յուրաքանչյուրն ունի բազմաթիվ ձեռքբերումներ կենդանի կենսաբանական համակարգերում բիոպրոցեսների ուսումնասիրության մեջ, ուստի այն շատ կարևոր է։ Դրանք բոլորը պատկանում են XX դարի գիտություններին։
Կենսաքիմիայի և հարակից գիտությունների ինտենսիվ զարգացման պատճառները
1958 թվականին Ղուրանը հայտնաբերեց գենը և դրա կառուցվածքը, որից հետո 1961 թվականին վերծանվեց գենետիկ կոդը։ Այնուհետև հաստատվեց ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կառուցվածքը՝ կրկնօրինակման (ինքնավերարտադրման) ընդունակ երկշղթա կառուցվածք։ Նկարագրվել են նյութափոխանակության պրոցեսների բոլոր նրբությունները (անաբոլիզմ և կատաբոլիզմ), ուսումնասիրվել է սպիտակուցի մոլեկուլի երրորդական և չորրորդական կառուցվածքը։ Եվ սա 20-րդ դարի վիթխարի հայտնագործությունների ամբողջական ցանկը չէ, որոնք կազմում են կենսաքիմիայի հիմքը։ Այս բոլոր հայտնագործությունները պատկանում են կենսաքիմիկոսներին և հենց գիտությանը որպես այդպիսին։ Հետեւաբար, դրա զարգացման համար շատ նախադրյալներ կան։ Դրա դինամիզմի և ձևավորման ինտենսիվության մի քանի ժամանակակից պատճառներ կան:
- Բացահայտվել են կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող քիմիական գործընթացների մեծ մասի հիմքերը։
- Ձևակերպված է միասնության սկզբունքը ֆիզիոլոգիական և էներգետիկ գործընթացների մեծ մասումբոլոր կենդանի էակների համար (օրինակ, դրանք նույնն են բակտերիաների և մարդկանց համար):
- Բժշկական կենսաքիմիան ապահովում է մի շարք բարդ և վտանգավոր հիվանդությունների բուժման բանալին:
- Կենսաքիմիայի օգնությամբ հնարավոր դարձավ մոտենալ կենսաբանության և բժշկության ամենագլոբալ խնդիրների լուծմանը։
Այստեղից եզրակացություն. կենսաքիմիան առաջադեմ, կարևոր և շատ լայն սպեկտրի գիտություն է, որը թույլ է տալիս գտնել մարդկության բազմաթիվ հարցերի պատասխաններ:
Կենսաքիմիան Ռուսաստանում
Մեզ մոտ կենսաքիմիան նույն առաջադեմ ու կարևոր գիտությունն է, ինչ ամբողջ աշխարհում։ Ռուսաստանի տարածքում գործում է Կենսաքիմիայի ինստիտուտը՝ Ա. Ի. A. N. Bach RAS, Միկրոօրգանիզմների կենսաքիմիայի և ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտ: G. K. Skryabin RAS, Կենսաքիմիայի գիտահետազոտական ինստիտուտ SB RAS. Մեր գիտնականները գիտության զարգացման պատմության մեջ ունեն մեծ դեր և բազմաթիվ արժանիքներ։ Օրինակ՝ հայտնաբերվեց իմունոէլեկտրոֆորեզի մեթոդը, հայտնաբերվեցին գլիկոլիզի մեխանիզմները, ձևակերպվեց ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կառուցվածքում նուկլեոտիդների փոխլրացման սկզբունքը և արվեցին մի շարք այլ կարևոր բացահայտումներ։ XIX-ի վերջին և XX դարի սկզբին։ Հիմնականում ոչ թե ամբողջ ինստիտուտներ են ձևավորվել, այլ որոշ բուհերի կենսաքիմիայի բաժին։ Սակայն շուտով անհրաժեշտություն առաջացավ ընդլայնել այս գիտության ուսումնասիրության տարածքը՝ կապված դրա ինտենսիվ զարգացման հետ։
Բույսերի կենսաքիմիական գործընթացները
Բույսերի կենսաքիմիան անքակտելիորեն կապված է ֆիզիոլոգիական գործընթացների հետ։ Ընդհանուր առմամբ բույսերի կենսաքիմիայի և ֆիզիոլոգիայի ուսումնասիրության առարկան է՝.
- վեգետատիվ գործունեությունբջիջներ;
- ֆոտոսինթեզ;
- շունչ;
- բույսերի ջրային ռեժիմ;
- հանքային սնուցում;
- մշակաբույսերի որակը և դրա ձևավորման ֆիզիոլոգիան;
- բույսերի դիմադրություն վնասատուներին և շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններին:
արժեք գյուղատնտեսության համար
Բույսերի բջիջներում և հյուսվածքներում կենսաքիմիայի խորը գործընթացների իմացությունը հնարավորություն է տալիս բարելավել մշակովի գյուղատնտեսական բույսերի մշակաբույսերի որակն ու քանակը, որոնք ողջ մարդկության համար կարևոր սննդամթերքի զանգվածային արտադրող են: Բացի այդ, բույսերի ֆիզիոլոգիան և կենսաքիմիան հնարավորություն են տալիս գտնել վնասատուների վարակման, շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններին բույսերի դիմադրողականության խնդիրները լուծելու և մշակաբույսերի արտադրության որակի բարելավման ուղիներ գտնել։
