Химико-биологические науки

Досаева Жамиля

ученица Лицей-интерната «Білім-Инновация»

для одаренных девочек города Нур-Султан

Биология – это наука, благодаря которой мы знаем множество фактов об окружающем нас мире. Это наука о живых существах и их взаимодействии со средой обитания.

Она изучает всю жизнь оорганизма, его рост, питание, происхождение и эволюцию.

Без этой удивительной науки, мы бы понятие не имели о существовании клеток, фотосинтеза, бактерий и множества других понятий.

Но до того как она стала всеобщепризнанной наукой, её открытие занимались многие ученые 19 века, известнейшие из которых явялются Жан Батист Ламарк и Готфрид Рейнхольд Трaвиранус.

В биологии существует пять базовых принципов, такие как: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия. Области внутри биологии подразделяются в зависимости от исследуемых объектов, масштабов исследования и применяемых методов: так, например, биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, а зоология и ботаника — животный и растительный мир.

Если бы биология не взаимодействовала бы с другими науками, она никто бы не прогрессировала. Биология идут бок об бок вместе с химией, помогая человечеству делать все больше открытий в мире науки.

Самый главный и фундамнтальный уровень в биологии – молекулярный, так как все живое состоит из молекул. Понимая этот сложный процесс, ученым открылась возможность перейти на новый уровень научный исследований.

Именно в этот момент, люди стали понимать, что внутри молекул происходят различные процессы, а именно – химические. Именно это и является важнейшей причиной, почему биология идет всегда с химией.

Это изучает биохимия, наука о химическом составе живых клеток. Базу всего живого составляют такие атомы как: Углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Это те элементы, которые составляют 98% живого вещества на земле. Мы можем изучать поведение этих отдельных атомов, но все становится более интересным, когда эти атомы взаимодействуют. Образуются и разрываются связи. Мы видим возникновение химического поведения. Некоторые из этих атомов остаются связанными вместе, образуя биологические молекулы. Существует 4 основных вида биологических молекул: белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. Белки – это полимеры аминокислот.То есть аминокислоты нанизываются вместе, образуя цепочку. Эти цепочки аминокислот складываются в трехмерные формы, которые выполняют большую часть работы жизни. С белками и всеми биологическими молекулами главное помнить, что трехмерная структура определяет функцию. Подумайте о том, как ключ вставляется в замок. Формы должны быть как раз подходящими для того, чтобы ключ и замок выполняли свою работу. Работа белков включает в себя структуру, например коллаген, ферментные катализаторы, которые контролируют скорость реакций, сигнализируя, как некоторые гормоны, иммунную функцию, как антитела и рецепторы антител. Углеводы – это сахара и полимеры сахаров. Они используются для получения энергии и для создания биологических структур.

Липиды – это неполярные молекулы, такие как жиры, масла и фосфолипиды. Они важны для накопления энергии, для амортизации и для таких структур, как клеточные мембраны. Нуклеиновые кислоты включают ДНК и РНК. Они хранят генетическую информацию. Важно отметить, что все эти молекулы основаны на углероде. Вот почему мы говорим, что являемся углеродными формами жизни. Скелеты биологических молекул состоят из атомов углерода, ковалентно связанных между собой в очень стабильные структуры. С внешней стороны молекул свисают функциональные группы-небольшие химические виды, такие как гидроксид или метил. Подумайте об углеродном скелете, придающем биологическим молекулам их общую трехмерную форму, и о функциональных группах, как флаги, свисающих с них, участвующих в химических реакциях. Мы видим еще один уровень сложности, возникающий, когда эти биологические молекулы взаимодействуют друг с другом. Мы получаем ферменты, контролирующие скорость реакции, мы получаем репликацию ДНК и генетику. Мы получаем клетки. А внутри клеток мы имеем невероятно разнообразный набор химических реакций, которые контролируются и протекают с нужной скоростью, чтобы сохранить нам всем жизнь. Вот что такое биохимия. Строительные блоки самой жизни.