Головна
Реферати » Реферати по біології » Біологія

Біологія

як молекулярна фізіологія, молекулярна епідеміологія та ін. З'явилися нові види медико-біологічних аналізів, зокрема, імуноферментний аналіз, за ??допомогою якого вдається визначати наявність таких хвороб, як СНІД і гепатит; застосування нових методів хімії та підвищення чутливості старих методів дозволяє тепер визначати безліч важливих речовин не порушуючи цілісності шкірного покриву пацієнта, по краплі слини, поту або іншої біологічної рідини.

Отже, чим же займаються всі вищеперелічені науки, є різними гілками біології?

Поява науки біохімії зазвичай пов'язують з відкриттям явища ферментативного каталізу і самих біологічних каталізаторів ферментів, перші з яких були ідентифіковані і виділені в кристалічному стані в 20х роках нашого століття. Біохімія вивчає хімічні процеси, що відбуваються безпосередньо в живих організмах і використовує хімічні методи в дослідженні біологічних процесів. Найбільшими подіями в біохімії з'явилися встановлення центральної ролі АТФ в енергетичному обміні, з'ясування хімічних механізмів фотосинтезу, дихання і м'язового скорочення, відкриття трансамінування, встановлення механізму транспорту речовин через біологічні мембрани і т.п.

Молекулярна біологія виникла на початку 50х років, коли Дж.Уотсон і
Ф.Крік розшифрували структуру ДНК, що дозволило почати вивчення шляхів зберігання та реалізації спадкової інформації. Найбільші досягнення молекулярної біології відкриття генетичного коду, механізму біосинтезу білків в рибосомах, основи функціонування переносника кисню гемоглобіну.

Наступним кроком на цьому шляху стало виникнення молекулярної генетики, яка вивчає механізми роботи одиниць спадкової інформації генів, на молекулярному рівні. Однією з найактуальніших проблем молекулярної генетики є встановлення шляхів регуляції експресії генів переклад гена з активного стану в неактивний і назад; регуляція процесів транскрипції і трансляції. Практичним додатком молекулярної генетики є розробка методів генної інженерії і генотерапії, які дозволяють модифікувати спадкову інформацію, що зберігається в живій клітині, таким чином, що необхідні речовини будуть синтезуватися всередині самої клітини, що дозволяє отримувати біотехнологічним шляхом безліч цінних сполук, а також нормалізувати баланс речовин, порушена під час хвороби. Суть генної інженерії розсічення молекули
ДНК на окремі фрагменти, що досягається за допомогою ферментів і хімічних реагентів, з подальшим з'єднанням; ця операція проводиться з метою вставки в еволюційно налагоджену ланцюг нуклеотидів нового фрагмента гена, відповідального за синтез потрібного нам речовини, разом з так званими регуляторами ділянками ДНК, що забезпечують активність "свого" гена. Вже зараз за допомогою генної інженерії отримують багато лікарських препаратів, переважно білкової природи: інсулін, інтерферон, соматотропін та ін.

Фармакологія - це наука про лікарські засоби, дії різних хімічних сполук на живі організми, про способи введення ліків в організми і про взаємодію ліків між собою. Молекулярна фармакологія вивчає поведінку молекул лікарських речовин всередині клітини, транспорт цих молекул через мембрани і т.д. Людина почала застосовувати лікарські речовини дуже давно, кілька тисяч років тому. Стародавня медицина практично повністю грунтувалася на лікарських рослинах, і цей підхід зберіг свою привабливість про наших днів. Безліч сучасних лікарських препаратів містять речовини рослинного походження чи хімічно синтезовані сполуки, ідентичні тим, які можна виявити в лікарських рослинах. Один з найбільш ранніх з дійшли до нас трактат про лікарські засоби був написаний давньогрецьким лікарем Гіппократом в IV столітті до нашої ери.

Зачатки хімії лікарських речовин з'являються в період панування алхімії. Сучасна хіміотерапія веде свій відлік з початку XX століття від праць П. Ерліха по протималярійних засобів і похідним миш'якової кислоти. В даний час синтезовані десятки і сотні тисяч лікарських речовин, і їх пошук триває. Але число активно застосовуваних ліків, звичайно, значно менше. Не всі речовини, синтезовані в якості потенційного нового лікарської речовини, знаходять своє застосування на практиці. Багато широко використовувалися раніше ліки витісняються зі сфери застосування через те, що з'являються більш ефективні аналоги, які впливають на причину хвороби набагато селективні, мають менше протипоказань і побічних ефектів. У 1995 році до застосування в Росії було дозволено понад 3 тисяч найменувань лікарських препаратів, що містять близько 2 тисяч різноманітних хімічних речовин синтетичного походження [12,13]. Одним з великих успіхів фармакології другої половини нашого століття стало створення та впровадження в практику антибіотиків широкого спектра дії: сульфамідних препаратів, вітамінів, засобів, що впливають на діяльність центральної нервової системи транквілізаторів, нейролептиків, психотомиметиками і ін. Багато з цих ліків були відкриті і вперше застосовані в нашій країні (фторофур, феназепам, циклодол, вітамінні препарати та багато інших)

В даний час у світі існує безліч наукових центрів, провідних різноманітні біологічні дослідження. Країнами-лідерами в цій галузі є США, європейські країни: Англія, Франція, Німеччина, Швеція, Данія,
Росія та ін. У нашій країні існує безліч наукових центрів, розташованих в Москві і Підмосков'ї (Пущино , Обнінськ, Чорнроголівка),
Петербурзі, Новосибірську, Красноярську, Владивостоці ... Хоча, справедливості заради, треба зауважити, що і в цій області (як і в усій російській науці в цілому) спостерігається деякий "занепад", пов'язаний як з недоліком фінансування та загальною економічною кризою в РФ, так і з проблемою brain-drain / "витоку мізків" / в більш економічно сприятливі країни. Однак багато дослідні інститути Академії Наук Росії, Російської
Академії Медичних наук, Російської Академії Сільськогосподарських Наук,
Міністерства Охорони здоров'я та Медичної Промисловості продовжують наукові вишукування (поки ще ... ), хоча і не на повну потужність. Одні з провідних центрів по країні Інститут біоорганічної хімії ім.М.А.Шемякіна і
Ю.А.Овчіннікова, Інститут молекулярної біології ім.В.А.Енгельгардта,
Інститут органічного синтезу ім.Н.Д.Зелінского, Інститут фізико-хімічні біології МДУ ім.Белозерского і ін. В Санктпетербурге можна відзначити
Інститут цитології РАН, хімічний та біологічні ф-ти Держ. Університету,
Інститут експериментальної медицини РАМН, Інститут онкології РАМН ім.
Петрова, Інститут особливо чистих біопрепаратів МЗіМП і т.п.

Основними проблемами, які розв'язуються в останні роки фізико-хімічної біологією, є синтез білків і нуклеїнових кислот, встановлення нуклеотидної послідовності генома багатьох організмів (у тому числі визначення повної нуклеотидної послідовності генома людини), спрямований транспорт речовин через біологічні мембрани; розробка нових ліків, нових матеріалів для медичного використання, наприклад, для біопротезування. Особлива увага приділяється розробці біотехнологій, які часто бувають більш економічно вигідні, ефективні, ніж традиційні "технічні", не кажучи вже про їх екологічну чистоту.
Ведуться активні роботи з клонування рослин і тварин, а також з отримання окремих органів поза організмом. Особливо примітний недавній успіх швейцарських вчених (перші повідомлення у пресі з'явилися в кінці лютого 1997 г.), які отримали шляхом клонування сільськогосподарське тварина вівцю, яка була вирощена з клітки вимені матері-вівці; дочірня генетична копія була названа Доллі [11]. Це свідчить про те, що клонування зі сфери суто наукових експериментів переходить у сферу практики. Необхідно згадати і про лікування захворювань новим методом генотерапії зміною спадковості. Лікувальний ефект досягається шляхом переносу "виправленого" гена або за допомогою ретровірусу, або впровадженням ліпосом, що містять генетичні конструкції. Генотерапевтіческіе методи тільки зароджуються, але саме з їх допомогою вже була вилікувана маленька дівчинка, хвора на муковісцидоз; особливо перспективно застосування генотерапії в лікуванні хвороб, що передаються у спадок або виникають під дією вірусів. Ймовірно, з залученням саме цих методів будуть переможені СНІД, рак, грип і безліч інших, менш поширених хвороб.

Крім того, постійно досліджуються механізми перетворень хімічних речовин в організмах і на основі отриманих знань ведеться безперервний пошук лікарських речовин. Велика кількість різноманітних лікарських речовин в даний час отримують або біотехнологічно (інтерферон, інсулін, інтерлейкін, рефнолін, соматоген, антибіотики, лікарські вакцини та ін.), Використовуючи мікроорганізми (багато з яких є продуктом генної інженерії), або шляхом що стало майже традиційним хімічного синтезу , або за допомогою фізико-хімічних методів виділення з природної сировини (частин рослин і тварин).

Інший біологічної завданням хімії є пошук нових матеріалів, здатних замінити живу тканину, необхідних при протезуванні. Хімія подарувала лікарям сотні різноманітних варіантів нових матеріалів.

Крім безлічі ліків, у повсякденному житті люди стикаються з досягненнями фізико-хімічної біології в різних сферах своєї професійної діяльності та в побуті. З'являються нові продукти харчування або удосконалюються технології збереження вже відомих продуктів.
Виробляються нові косметичні препарати, що дозволяють людині бути здоровим і красивим, що захищають його від несприятливого впливу навколишнього середовища. У техніці знаходять застосування різноманітні біодобавки до багатьох продуктів оргсинтеза. У сільському господарстві застосовуються речовини, здатні підвищити врожаї (стимулятори росту, гербіциди та ін.) Або відлякати шкідників (феромони, гормони комах), вилікувати від хвороб рослини і тварин і багато інших ...

. Список літератури:

Наша Планета; Москва; 1985 рік.

П'єр Агесс; Ключі до екології; Ленінград; 1982.

В.З.Черняк; Сім чудес і інші; Москва; 1983 рік.

Г.Хефлінг. Тривога в 2000 році. Москва. 1990 рік.

В.В. Плотніков. На перехрестях екології. Москва. 1985 рік.

Ю.А.Овчінніков. Біоорганічна хімія. М.: Просвещение, 1987

А.Е.Браунштейн. На стику хімії та біології. М.: Наука, 1987

Г.Б.Шульпін. Хімія для всіх. М.: Знание, 1987

Л.Ю.Федорова. Розповіді про отрути, противоядиях, ліках і вчених.

М.: Знание, 1983

Біологія і медицина: філософські та соціальні проблеми взаємодій ствия. // СБ праць. М.: Наука, 1985

Д.Н.Смірнов, В.Е.Генкін, "Очищення стічних вод в процесах обробки металів", М: Металургія, 1989

"Видалення металів із стічних вод" під ред. Дж.К.Кушні,
М: Металургія, 1987

Охорона навколишнього середовища / Довідник. Упорядник Л. П. Шариков.


Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13