Взаимодействието на биологията и химията в учебните помагала на студентите по химия

Всяка отделна научна дисциплина се занимава само с части от природата от много специфични, подбрани гледни точки. Природната ни среда обаче е единно цяло. За да се разберат явленията на природата правилно и напълно, трябва да се включат знания от различни научни области. И в биологията, и в химията се поставя акцент и се подчертава основна област на изследване, но има все повече и повече припокривания в съдържанието и методологията. Това е особено изразено в биохимията.

биологията

Съвременните природни науки често изследват и описват едни и същи обекти от различни гледни точки. Например, някои жизнени явления могат да бъдат изследвани от химическа и биологична гледна точка. Природните науки имат обектна област - а именно природата . Природата включва всички материални обекти, структури и процеси в безкрайното разнообразие от техните проявления. Междувременно ясното разграничаване на тези области на науката е проблематично или почти невъзможно. По този начин се поставя фокус и се подчертава основна област на разследване, но ще има все повече (и това също е желателно) съдържание и методологични припокривания.
За биология z. Например интересният въпрос е как една риба е адаптирана към условията на живот във водата или каква храна яде. Химически въпрос би бил за качеството на водата и нейния състав.

Самият въпрос за произхода на живота прави науките биология и химия неразделни.
STANLEY LLOYD MILLER (1930-2007) симулира предполагаемия състав на земната първична атмосфера в експериментална настройка чрез смесване на водород с метан, сероводород, въглероден диоксид и амоняк и причиняване на електрически искрови разряди („мълнии“) да ударят тази смес. Получените газове се улавят във водна фаза. След няколко тестови цикъла могат да бъдат открити мравчена киселина, оцетна киселина, урея и аминокиселини - прости градивни елементи на живота. Това доказа, че градивните елементи на живота могат да възникнат при условия, които биха могли да съществуват на първобитната земя.
В допълнение към въглерода, само няколко елемента от периодичната таблица, като например Б. кислород, водород, азот, фосфор и сяра, представени в органични съединения. Те служат като строителни материали за живи същества: въглехидрати, протеини, нуклеинови киселини, липиди и няколко други.
В биохимията биологията и химията са особено тясно свързани.

биохимия

След научната основа на химията в края на 19 век, свързващата дисциплина биохимия започва да се развива много бързо, която първоначално изследва състава и функцията на живите същества или части от тях, използвайки методите на химията. Отначало биохимията до голяма степен е идентична с химията на природните продукти и органичната химия, по-късно метаболитните процеси стават фокус на интерес.
Способността да се изолират природните вещества и да се изясни тяхната структура и в крайна сметка дори да се възпроизвеждат синтетично, направи възможно да се разберат метаболитните пътища в организмите по химичен път. При обмена на вещества и енергия протичат различни биохимични реакции. Има натрупване на материали, преустройство и демонтаж. Сър ХАНС АДОЛФ КРЕБС (1900-1981) изясни такива ключови метаболитни цикли като урейния цикъл (1932) и - заедно с други биохимици - цикъла на лимонената киселина.

Биохимията е традиционна наука, която изучава химичните процеси в рамките на феномените на живота (биологията). Това включва и молекулярната структура на жизнените процеси на живите организми и части от тях. Но също така към него принадлежат и реакциите, протичащи в жизнените процеси, включително всички органични и неорганични вещества на организма.

През 1845 г. ЮЛИУС РОБЪРТ МАЙЕР (1814-1878) формулира за първи път, че растенията преобразуват слънчевата енергия в химическа енергия.
JEAN B. BOUSSINGAULT (1802-1887) успя да докаже през 1864 г., че по време на фотосинтезата се отделя приблизително същото количество кислород, както се използва CO 2.
Физиологът ARCHIBALD V. HILL (1886-1977) успя да раздели вода и да отдели кислорода (реакция HILL) с изолирани зърна хлорофил от зелени листа чрез добавяне на окислител. Той доказа, че редукцията на CO 2 и производството на O 2 са две отделни частични реакции при фотосинтезата.
С "WARBURG манометър" OTTO HEINRICH WARBURG (1883-1970) разработва нова техника за количествено измерване на развитието на газове по време на метаболитните процеси, което му позволява да изясни до голяма степен биохимичните процеси, свързани с дишането и ферментацията на клетките.
DANIEL I. ARNON (1910-1994) успява до голяма степен да разследва светлинните реакции на фотосинтезата през 50-те години. Между 1950 и 1960 г. американският биохимик MELVIN CALVIN (1911-1997) обяснява реакционния цикъл, който води до фиксирането на молекулата на въглеродния диоксид като захар в клетката.

По този начин биохимичното изясняване се отнася до структурата , Състав и взаимодействие на молекули, които изграждат живите същества. Методите за изследване първоначално са взети от химията, като междувременно математическите, физическите, биологичните и химичните методи се припокриват в зависимост от целта на изследването при тяхното приложение. След изследване на метаболитните процеси, като се вземат предвид ензимите, фокусът на биохимията днес е върху изясняването на биохимичните процеси на вътре- и междуклетъчното ниво.