Život i neživot? Hemija i biohemija? Gdje je granica između njih? I da li ona postoji? Gdje je veza? Ključ za rješavanje ovih problema priroda je dugo čuvala iza sedam brava. I tek u 20. stoljeću bilo je moguće malo otkriti tajne života, a mnoga kardinalna pitanja su razjašnjena kada su naučnici došli do istraživanja na molekularnom nivou. Poznavanje fizičkih i hemijskih osnova životnih procesa postalo je jedan od glavnih zadataka prirodnih nauka i upravo u tom pravcu su dobijeni najzanimljiviji rezultati koji su od fundamentalne teorijske važnosti i obećavaju ogroman učinak u praksi. .

Hemija se dugo bavila prirodnim supstancama uključenim u životne procese.

U protekla dva stoljeća, hemiji je bilo suđeno da igra izuzetnu ulogu u poznavanju žive prirode. U prvoj fazi, hemijska studija je bila deskriptivne prirode, a naučnici su izolovali i karakterisali različite prirodne supstance, otpadne produkte mikroorganizama, biljaka i životinja, koji su često imali vredna svojstva (lekovi, boje, itd.). Međutim, tek relativno nedavno ovu tradicionalnu hemiju prirodnih spojeva zamijenila je moderna biokemija sa željom ne samo da opiše, već i objasni, i to ne samo najjednostavnije, već i najsloženije u živim bićima.

Ekstraorganska biohemija

Ekstraorganska biohemija kao nauka nastala je sredinom 20. veka, kada su na scenu izbile nove oblasti biologije, oplođene dostignućima drugih nauka, i kada su u prirodne nauke došli specijalisti novog načina razmišljanja, ujedinjeni željom i želja da se tačnije opiše živi svijet. I nije slučajno što su se pod istim krovom staromodne zgrade na Akademičeskom proezu 18 nalazila dva novoorganizovana instituta koji su predstavljali najnovije trendove u hemijskoj i biološkoj nauci tog vremena - Institut za hemiju prirodnih jedinjenja i Institut radijacije i fizičko-hemijske biologije. Ove dvije institucije bile su predodređene da u našoj zemlji započnu bitku za poznavanje mehanizama bioloških procesa i detaljno rasvjetljavanje strukture fiziološki aktivnih supstanci.

Do tog perioda postala je jasna jedinstvena struktura glavnog objekta molekularne biologije - deoksiribonukleinske kiseline (DNK), čuvene "dvostruke spirale". (Ovo je dugačka molekula, na kojoj je, kao na traci ili matrici, snimljen puni „tekst“ svih informacija o tijelu.) Pojavila se struktura prvog proteina, hormona inzulina, i hemijska sinteza hormon oksitocin je uspješno obavljen.

A šta je, u stvari, biohemija, šta ona radi?

Ova nauka proučava biološki važne prirodne i vještačke (sintetičke) strukture, hemijska jedinjenja - kako biopolimere, tako i supstance male molekularne težine. Preciznije, obrasci povezanosti njihove specifične hemijske strukture sa odgovarajućom fiziološkom funkcijom. Bioorgansku hemiju zanima fina struktura molekula biološki važne supstance, njene unutrašnje veze, dinamika i specifični mehanizam njene promene, uloga svake njene karike u obavljanju funkcije.

Biohemija je ključ za razumijevanje proteina

Bioorganska hemija je nesumnjivo napravila veliki napredak u proučavanju proteinskih supstanci. Davne 1973. godine završeno je rasvjetljavanje kompletne primarne strukture enzima aspartat aminotransferaze, koja se sastoji od 412 aminokiselinskih ostataka. Jedan je od najvažnijih biokatalizatora živog organizma i jedan od najvećih strukturno dekodiranih proteina. Kasnije je utvrđena i struktura drugih važnih proteina - nekoliko neurotoksina iz otrova srednjoazijske kobre, koji se koriste u proučavanju mehanizma prenošenja nervnog uzbuđenja kao specifični blokatori, kao i biljni hemoglobin iz čvorića žute vučice. i antileukemijski protein aktinoksantin.

Od velikog interesa su rodopsini. Odavno je poznato da je rodopsin glavni protein uključen u procese vizuelne recepcije kod životinja, a izolovan je iz posebnih sistema oka. Ovaj jedinstveni protein prima svjetlosni signal i pruža nam mogućnost da vidimo. Utvrđeno je da se protein sličan rodopsinu također pojavljuje u nekim mikroorganizmima, ali ima sasvim drugačiju funkciju (jer bakterije "ne vide"). Ovdje je on energetska mašina koja sintetiše tvari bogate energijom na račun svjetlosti. Oba proteina su po strukturi vrlo slična, ali im je namjena bitno različita.

Jedan od najvažnijih predmeta proučavanja bio je enzim uključen u implementaciju genetskih informacija. Krećući se duž DNK matriksa, čita, takoreći, nasljedne informacije zapisane u njoj i na osnovu toga sintetizira informacijsku ribonukleinsku kiselinu. Potonji, zauzvrat, služi kao matrica za sintezu proteina. Ovaj enzim je ogroman protein, njegova molekularna težina se približava pola miliona (zapamtite: voda ima samo 18) i sastoji se od nekoliko različitih podjedinica. Razjašnjenje njegove strukture trebalo je da pomogne u odgovoru na najvažnije pitanje biologije: koji je mehanizam za "uklanjanje" genetske informacije, kako je dekodiranje teksta zapisano u DNK - glavnoj supstanci nasljeđa.

Peptidi

Naučnike ne privlače samo proteini, već i kraći lanci aminokiselina zvani peptidi. Među njima su stotine supstanci od velikog fiziološkog značaja. Vazopresin i angiotenzin su uključeni u regulaciju krvnog pritiska, gastrin kontroliše lučenje želudačnog soka, gramicidin C i polimiksin su antibiotici, koji uključuju takozvane memorijske supstance. Ogromne biološke informacije zabilježene su u kratkom lancu s nekoliko "slova" aminokiselina!

Danas možemo umjetno dobiti ne samo bilo koji složeni peptid, već i jednostavan protein, kao što je inzulin. Teško je precijeniti značaj ovakvih radova.

Stvorena je metoda za kompleksnu analizu prostorne strukture peptida korištenjem različitih fizičkih i računskih metoda. Ali složena volumetrijska arhitektura peptida određuje sve specifičnosti njegove biološke aktivnosti. Prostorna struktura bilo koje biološki aktivne tvari, ili, kako kažu, njezina konformacija, ključ je za razumijevanje mehanizma njenog djelovanja.

Među predstavnicima nove klase peptidnih sistema - depsipeltida - tim naučnika otkrio je supstance zadivljujuće prirode, sposobne da selektivno transportuju metalne jone kroz biološke membrane, takozvane jonofore. Glavni među njima je valinomicin.

Otkriće jonofora predstavljalo je čitavu eru u membranologiji, jer je omogućilo da se u smjeru promijeni transport iona alkalnih metala - kalija i natrijuma - kroz biomembrane. Transport ovih jona povezan je sa procesima nervnog pobuđivanja, i procesima disanja, i procesima prijema - percepcijom signala iz spoljašnje sredine. Koristeći primjer valinomicina, bilo je moguće pokazati kako su biološki sistemi u stanju da odaberu samo jedan ion od desetina drugih, vežu ga u kompleks koji se lako prenosi i prenesu kroz membranu. Ovo zadivljujuće svojstvo valinomicina leži u njegovoj prostornoj strukturi, koja podsjeća na otvorenu narukvicu.

Druga vrsta jonofora je antibiotik gramicidin A. Ovo je linearni lanac od 15 aminokiselina, u svemiru formira spiralu od dva molekula, a kako je utvrđeno, ovo je prava dvostruka spirala. Prva dvostruka spirala u proteinskim sistemima! A spiralna struktura, ugrađena u membranu, formira neku vrstu pora, kanala kroz koji ioni alkalnih metala prolaze kroz membranu. Najjednostavniji model jonskog kanala. Jasno je zašto je gramicidin izazvao takvu buru u membranologiji. Naučnici su već dobili mnoge sintetičke analoge gramicidina; on je detaljno proučavan na umjetnim i biološkim membranama. Koliko ljepote i značaja u tako naizgled maloj molekuli!

Ne bez pomoći valinomicina i gramicidina, naučnici su bili uvučeni u proučavanje bioloških membrana.

biološke membrane

Ali sastav membrana uvijek uključuje još jednu glavnu komponentu koja određuje njihovu prirodu. To su tvari slične mastima ili lipidi. Molekuli lipida su male veličine, ali formiraju jake džinovske ansamble koji formiraju neprekidni membranski sloj. Molekuli proteina su ugrađeni u ovaj sloj - a evo jednog od modela biološke membrane.

Zašto su bitne biomembrane? Općenito, membrane su najvažniji regulatorni sistem živog organizma. Sada se, nalik na biomembrane, stvaraju važna tehnička sredstva - mikroelektrode, senzori, filteri, gorivne ćelije... A dalji izgledi za korištenje membranskih principa u tehnologiji su zaista neograničeni.

Ostala biohemijska interesovanja

Istaknuto mjesto zauzimaju istraživanja biohemije nukleinskih kiselina. Oni su usmjereni na dešifriranje mehanizma kemijske mutageneze, kao i na razumijevanje prirode odnosa između nukleinskih kiselina i proteina.

Posebna pažnja je dugo bila usmjerena na umjetnu sintezu gena. Gen ili, pojednostavljeno rečeno, funkcionalno značajan dio DNK, danas se već može dobiti hemijskom sintezom. Ovo je jedno od važnih područja sada modernog “genetskog inženjeringa”. Radovi na razmeđu bioorganske hemije i molekularne biologije zahtevaju ovladavanje najsloženijim tehnikama, prijateljsku saradnju hemičara i biologa.

Druga klasa biopolimera su ugljikohidrati ili polisaharidi. Poznati su nam tipični predstavnici ove grupe supstanci - celuloza, skrob, glikogen, šećer od repe. Ali u živom organizmu ugljikohidrati obavljaju širok raspon funkcija. Ovo je zaštita ćelije od neprijatelja (imunitet), to je najvažnija komponenta ćelijskih zidova, komponenta receptorskih sistema.

Konačno, antibiotici. U laboratorijama je razjašnjena struktura tako važnih grupa antibiotika kao što su streptotricin, olivomicin, albofungin, abikovhromicin, aureolna kiselina, koji imaju antitumorsko, antivirusno i antibakterijsko djelovanje.

Nemoguće je reći o svim traganjima i dostignućima bioorganske hemije. Može se samo sa sigurnošću reći da bioorganičari imaju više planova nego što su imali.

Biohemija blisko sarađuje sa molekularnom biologijom, biofizikom, koja proučava život na molekularnom nivou. To je postalo hemijska osnova ovih studija. Stvaranje i široka upotreba njenih novih metoda, novih naučnih koncepata doprinosi daljem napretku biologije. Ovo drugo, zauzvrat, stimuliše razvoj hemijskih nauka.

Biološka hemija Lelevič Vladimir Valerijanovič

Poglavlje 1. Uvod u biohemiju

biološka hemija- nauka koja proučava hemijsku prirodu supstanci koje čine žive organizme, transformaciju ovih supstanci (metabolizam), kao i odnos ovih transformacija sa aktivnošću pojedinih tkiva i celog organizma.

biohemija - to je nauka o molekularnoj osnovi života. Nekoliko je razloga zašto biohemija ovih dana privlači veliku pažnju i ubrzano se razvija.

1. Prvo, biohemičari su uspjeli otkriti hemijske osnove brojnih važnih biohemijskih procesa.

2. Drugo, otkriveni su zajednički putevi za transformaciju molekula i opšti principi koji leže u osnovi različitih manifestacija života.

3. Treće, biohemija ima sve dublji uticaj na medicinu.

4. Četvrto, brzi razvoj biohemije posljednjih godina omogućio je istraživačima da počnu proučavati najakutnije, fundamentalne probleme biologije i medicine.

Istorija razvoja biohemije

U istoriji razvoja biohemijskog znanja i biohemije kao nauke mogu se izdvojiti 4 perioda.

I period - od antičkih vremena do renesanse (XV vek). Ovo je period praktične upotrebe biohemijskih procesa bez poznavanja njihovih teorijskih osnova i prvih, ponekad vrlo primitivnih, biohemijskih studija. U najdavnijim vremenima ljudi su već poznavali tehnologiju takvih industrija zasnovanih na biohemijskim procesima kao što su pečenje hleba, sirarstvo, proizvodnja vina i štavljenje kože. Upotreba biljaka u prehrambene svrhe, za pripremu boja, tkanina potaknula je pokušaje razumijevanja svojstava pojedinih supstanci biljnog porijekla.

II period - od početka renesanse do druge polovine 19. veka, kada biohemija postaje samostalna nauka. Veliki istraživač tog vremena, autor mnogih remek-djela umjetnosti, arhitekta, inženjer, anatom Leonardo da Vinci provodio je eksperimente i na osnovu njihovih rezultata iznio važan zaključak za te godine da živi organizam može postojati samo u atmosferi u koje plamen može zapaliti.

U ovom periodu treba izdvojiti radove naučnika kao što su Paracelsus, M. V. Lomonosov, Yu. Liebig, A. M. Butlerov, Lavoisier.

III period - od druge polovine 19. veka do 50-ih godina 20. veka. Obilježio ga je nagli porast intenziteta i dubine biohemijskih istraživanja, količina dobijenih informacija, povećana primijenjena vrijednost - upotreba biohemijskih dostignuća u industriji, medicini i poljoprivredi. Ovom vremenu pripadaju radovi jednog od osnivača ruske biohemije A. Ya. Danilevskog (1838–1923), M. V. Nentskog (1847–1901). Na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće djelovao je najveći njemački organski hemičar i biohemičar E. Fischer (1862–1919). Formulirao je glavne odredbe polipeptidne teorije proteina, čiji su početak dale studije A. Ya. Danilevskog. Ovom vremenu pripadaju radovi velikog ruskog naučnika K. A. Timirjazeva (1843–1920), osnivača sovjetske biohemijske škole A. N. Bacha i njemačkog biohemičara O. Warburga. Godine 1933. G. Krebs je detaljno proučavao ornitinski ciklus stvaranja uree, a 1937. datira od njegovog otkrića ciklusa trikarboksilnih kiselina. Godine 1933. D. Keilin (Engleska) je izolovao citokrom C i reprodukovao proces prenosa elektrona duž respiratornog lanca u preparatima iz srčanog mišića. Godine 1938. A. E. Braunshtein i M. G. Kritzman prvi su opisali reakcije transaminacije, koje su ključne u metabolizmu dušika.

IV period - od početka 50-ih godina 20. veka do danas. Karakteriše ga široka upotreba fizičkih, fizičko-hemijskih, matematičkih metoda u biohemijskim istraživanjima, aktivno i uspešno proučavanje glavnih bioloških procesa (biosinteza proteina i nukleinskih kiselina) na molekularnom i supramolekularnom nivou.

Evo kratke hronologije velikih otkrića u biohemiji iz ovog perioda:

1953 - J. Watson i F. Crick su predložili model dvostruke spirale strukture DNK.

1953 - F. Sanger je prvi dešifrovao sekvencu aminokiselina proteina insulina.

1961 - M. Nirenberg je dešifrovao prvo "slovo" koda za sintezu proteina - DNK triplet koji odgovara fenilalaninu.

1966 - P. Mitchell je formulisao hemiosmotičku teoriju konjugacije disanja i oksidativne fosforilacije.

1969 - R. Merifield je hemijski sintetizovao enzim ribonukleazu.

1971. - u zajedničkom radu dvije laboratorije koje su vodili Yu. A. Ovchinnikov i A. E. Braunshtein, uspostavljena je primarna struktura aspartat aminotransferaze, proteina od 412 aminokiselina.

1977 - F. Sanger je po prvi put u potpunosti dešifrovao primarnu strukturu molekula DNK (fag? X 174).

Razvoj medicinske biohemije u Bjelorusiji

Od osnivanja 1923. godine na Bjeloruskom državnom univerzitetu Odsjeka za biohemiju, počelo je stručno usavršavanje nacionalnog biohemijskog osoblja. Godine 1934. Odsjek za biohemiju je organiziran u Vitebskom medicinskom institutu, 1959. - u Grodno medicinskom institutu, 1992. - u Gomelskom medicinskom institutu. Poznati naučnici, istaknuti stručnjaci iz oblasti biohemije su pozvani i izabrani na čelo katedre: A. P. Bestužev, G. V. Derviz, L. E. Taranovich, N. E. Glushakova, V. K. Kukhta, V. S. Shapot, L. G. Orlova, A. A. M. Ostrovskij, A. A. M. , N. K. Lukashik. Na formiranje naučnih škola u oblasti medicinske biohemije uveliko su uticale aktivnosti tako istaknutih naučnika kao što su M.F.Merezhinskiy (1906–1970), V.A. Bondarin (1909–1985), L.S.V.S. Shapot (1909–1989), Yu.M. Ostrovsky (1925–1991), A. T. Pikulev (1931–1993).

Godine 1970. u Grodnu je osnovano Odeljenje za regulaciju metabolizma Akademije nauka BSSR, koje je 1985. transformisano u Institut za biohemiju Nacionalne akademije nauka Belorusije. Ju. M. Ostrovsky, akademik Akademije nauka BSSR, bio je prvi šef odeljenja i direktor instituta. Pod njegovim vodstvom započeto je opsežno istraživanje vitamina, posebno tiamina. Radi

Yu. M. Ostrovsky su dopunjeni i nastavljeni u studijama njegovih učenika: N. K. Lukashik, A. I. Balakleevsky, A. N. Razumovich, R. V. Trebukhina, F. S. Larin, A. G. Moiseenka.

Najvažniji praktični rezultati aktivnosti naučnih biohemijskih škola bili su organizovanje državne laboratorijske službe republike (profesor V. G. Kolb), otvaranje Republičkog centra za lečenje i dijagnostiku lipida za metaboličku terapiju na Vitebskom medicinskom institutu (profesor A. A. Chirkin), stvaranje laboratorije Medicinskog instituta Grodno za medicinske i biološke probleme narkologije (profesor VV Lelevič).

1. Sastav i struktura hemikalija živog organizma - statička biohemija.

2. Ukupnost transformacije supstanci u organizmu (metabolizam) - dinamička biohemija.

3. Biohemijski procesi u osnovi različitih manifestacija vitalne aktivnosti – funkcionalna biohemija.

4. Struktura i mehanizam djelovanja enzima - enzimologija.

5. Bioenergetika.

6. Molekularne osnove nasljeđa - prijenos genetskih informacija.

7. Regulatorni mehanizmi metabolizma.

8. Molekularni mehanizmi specifičnih funkcionalnih procesa.

9. Osobine metabolizma u organima i tkivima.

Sekcije i pravci biohemije

1. Biohemija čovjeka i životinja.

2. Biohemija biljaka.

3. Biohemija mikroorganizama.

4. Medicinska biohemija.

5. Tehnička biohemija.

6. Evolucijska biohemija.

7. Kvantna biohemija.

Objekti biohemijskog istraživanja

1. Organizmi.

2. Pojedinačni organi i tkiva.

3. Presjeci organa i tkiva.

4. Homogenati organa i tkiva.

5. Biološke tekućine.

6. Ćelije.

7. Kvasac, bakterije.

8. Subcelularne komponente i organele.

9. Enzimi.

10. Hemikalije (metaboliti).

Biohemijske metode

1. Homogenizacija tkiva.

2. Centrifugiranje:

Jednostavno

Ultracentrifugiranje

Centrifugiranje s gradijentom gustine.

3. Dijaliza.

4. Elektroforeza.

5. Kromatografija.

6. Izotopska metoda.

7. Kolorimetrija.

8. Spektrofotometrija.

9. Određivanje enzimske aktivnosti.

Odnos biohemije sa drugim disciplinama

1. Bioorganska hemija

2. Fizička koloidna hemija

3. Biofizička hemija

4. Molekularna biologija

5. Genetika

6. Normalna fiziologija

7. Patološka fiziologija

8. Kliničke discipline

9. Farmakologija

10. Klinička biohemija

Iz knjige Pranayama. Svjestan način disanja. autor Gupta Ranjit Sen

Uvod Pranayama je svjesna percepcija i ovladavanje vitalnom energijom svojstvenom psihofizičkom sistemu svakog živog bića. Pranayama je više od sistema kontrole daha. Pranayama ima nekoliko aspekata - u grubim i u suptilnim

Iz knjige Uzgoj pasa od Harmar Hillery

POGLAVLJE 1 Praktični uvod u genetiku i uzgoj

Iz knjige Psi i njihov uzgoj [Razgojni psi] od Harmar Hillery

POGLAVLJE 1 Praktični uvod u genetiku i uzgoj

Iz knjige Evolucijski genetski aspekti ponašanja: Izabrana djela autor Krušinski Leonid Viktorovič

Uvod Darwin je, osvrćući se na instinktivnu aktivnost životinja, ukazao na prirodnu selekciju kao vodeći uzrok njenog nastanka i razvoja. Približavajući se najsloženijem i najzbunjujućem pitanju ponašanja životinja, Darwin je primijenio isto

Iz knjige Jezik kao instinkt od Stevena Pinkera

Uvod Jedno od najvažnijih pitanja u teoriji ponašanja životinja je porijeklo složenih, bezuvjetnih, instinktivnih reakcija organizma. C. Darwin, u Porijeklom vrsta (1896, str. 161), u poglavlju o instinktima, ukazao je na prirodnu selekciju kao faktor koji vodi razvoj ovog

Iz knjige Uzajamna pomoć kao faktor evolucije autor Kropotkin Petr Aleksejevič

Uvod Razvojna biologija ponašanja kao naučna disciplina počela se razvijati na prijelazu iz 19. u 20. vijek. Najznačajnija istraživanja u ovom pravcu izvršio je Coghill (Coghill, 1929), koji je radio na amblistomima. Coghill dolazi do niza osnovnih odredbi, koje su važne

Iz knjige Homeopatski tretman mačaka i pasa autor Hamilton Don

Poglavlje 1 Instinkt majstorstva Uvod u teoriju da je jezik ljudski instinkt. Ova teorija je zasnovana na idejama Charlesa Darwina, Williama Jamesa i Noama Chomskog. Kada pročitate ove riječi, postajete uključeni u jednu od najnevjerovatnijih

Iz knjige Himera i antihimera autor Shvetsov, Mihail Valentinovič

Iz knjige Šta jedu insekti [ilustracije V. Grebennikov] autor Marikovsky Pavel Iustinovich

Poglavlje I Uvod u homeopatiju

Iz knjige Rasprostranjenost života i jedinstvenost uma? autor Mosevitsky Mark Isaakovič

Uvod Darwinova teorija ima za cilj mehanički objasniti porijeklo svrhovitosti u organizmima. Sposobnost ekspeditivnih reakcija smatramo glavnim svojstvom organizma. Nije za evoluciju

Iz knjige Biologija. Opća biologija. 10. razred. Osnovni nivo autor Sivoglazov Vladislav Ivanovič

Uvod Šta jedu insekti? Pa, recimo, biljke, jedna drugu, možda još nešto. Nije li prejednostavna i uska tema posvetiti joj cijelu knjigu?Svijet insekata je beskrajno raznolik, ima više vrsta insekata nego svih ostalih životinja i biljaka,

Iz knjige Trenutno stanje biosfere i ekološka politika autor Kolesnik Yu. A.

Poglavlje I. Uvod Posvećeno roditeljima i Tanji Čovek je od pamtiveka razmišljao o svom nastanku i nastanku života uopšte. Biblija nam je donijela odgovore na ova pitanja, predložena prije 2500 godina. Na mnogo načina, stavovi Sumerana su bili slični,

Iz knjige Paganinijev sindrom [i druge istinite priče o genijalnosti zapisane u našem genetskom kodu] od Keen Sam

Uvod Biologija je nauka o životu. Njegovo ime dolazi od dvije grčke riječi: bios (život) i logos (nauka, riječ). Reč o životu... Koja nauka ima globalnije ime?.. Izučavajući biologiju, čovek uči sebe kao pojedinac i kao pripadnik određene populacije,

Iz knjige Biološka hemija autor Lelevič Vladimir Valerijanovič

Poglavlje 1. Uvod u probleme biosfere 1.1. Definicija biosfere Šta je biosfera Podsjetimo se nekih njenih karakterističnih karakteristika.U savremenoj nauci postoji mnogo definicija biosfere. Predstavljamo samo nekoliko. Biosfera je posebna, zagrljena životom

Iz autorove knjige

Uvod Evo ga, prvi pasus knjige o DNK - o tome kako otkrivamo priče koje su pohranjene u DNK hiljadama, pa čak i milionima godina, o tome kako nam DNK pomaže da odgonetnemo zagonetke o čovjeku, odgovore na koje izgledalo je davno izgubljeno. Oh da! Ja pišem ovu knjigu

Iz autorove knjige

Poglavlje 8. Uvod u metabolizam Metabolizam ili metabolizam je skup hemijskih reakcija u tijelu koje mu daju tvari i energiju neophodne za život. Metabolički proces koji je praćen formiranjem jednostavnijih

Hemija krvi - jedna od najpopularnijih metoda istraživanja za pacijente i doktore. Ako jasno znate šta pokazuje biohemijska analiza iz vene, možete prepoznati brojne ozbiljne bolesti u ranim fazama, uključujući - virusni hepatitis , . Rano otkrivanje ovakvih patologija omogućava primjenu ispravnog liječenja i njihovo izliječenje.

Medicinska sestra nekoliko minuta uzima krv za pregled. Svaki pacijent mora razumjeti da ovaj postupak ne uzrokuje nelagodu. Odgovor na pitanje odakle se krv uzima za analizu je nedvosmislen: iz vene.

Govoreći o tome šta je biohemijski test krvi i šta je uključeno u njega, treba napomenuti da su dobijeni rezultati zapravo svojevrsni odraz opšteg stanja organizma. Ipak, pokušavajući da sami shvatite da li je analiza normalna ili postoje određena odstupanja od normalne vrijednosti, važno je razumjeti šta je LDL, šta je CPK (CPK - kreatin fosfokinaza), da shvatite šta je urea (urea), itd.

Opće informacije o analizi biohemije krvi - što je to i što možete naučiti radeći to, dobit ćete iz ovog članka. Koliko košta provođenje takve analize, koliko dana je potrebno da se dobiju rezultati, trebali biste saznati direktno u laboratoriji u kojoj pacijent namjerava provesti ovu studiju.

Kako teče priprema za biohemijsku analizu?

Prije nego što donirate krv, morate se pažljivo pripremiti za ovaj proces. Za one koje zanima kako pravilno proći analizu, morate uzeti u obzir nekoliko prilično jednostavnih zahtjeva:

krv morate donirati samo na prazan želudac;
uveče, uoči predstojeće analize, ne možete piti jaku kafu, čaj, konzumirati masnu hranu, alkoholna pića (bolje je ne piti potonje 2-3 dana);
ne pušite najmanje sat vremena prije analize;
dan prije testa ne biste trebali prakticirati nikakve termalne procedure - ići u saunu, kupku, a osoba se ne bi trebala izlagati ozbiljnom fizičkom naporu;
morate napraviti laboratorijske testove ujutro, prije bilo kakvih medicinskih procedura;
osoba koja se sprema za analizu, došavši u laboratoriju, treba se malo smiriti, sjediti nekoliko minuta i doći do daha;
odgovor na pitanje da li je moguće oprati zube prije testiranja je negativan: da biste precizno odredili šećer u krvi, ujutro prije studije morate zanemariti ovaj higijenski postupak, a također ne piti čaj i kava;
ne treba uzimati prije uzimanja krvi, hormonskih lijekova, diuretika itd.;
dvije sedmice prije studije, morate prestati uzimati lijekove koji utiču lipida u krvi, posebno statini ;
ako treba ponovo da uradite kompletnu analizu, to se mora uraditi u isto vreme, laboratorija takođe mora biti ista.

Ako je izvršen klinički test krvi, dekodiranje indikatora provodi stručnjak. Također, tumačenje pokazatelja biohemijskog testa krvi može se provesti pomoću posebne tablice, koja ukazuje na normalne pokazatelje analiza kod odraslih i djece. Ako se bilo koji pokazatelj razlikuje od norme, važno je obratiti pažnju na to i obratiti se liječniku koji može ispravno "pročitati" sve dobivene rezultate i dati svoje preporuke. Po potrebi se propisuje biohemija krvi: prošireni profil.

Tablica za dekodiranje biohemijskog testa krvi kod odraslih

Indikator u studiji	Norm
Protein ukupno	63-87 g/l
Proteinske frakcije: albumini globulini (α1, α2, γ, β)
Kreatinin	44-97 µmol po l - kod žena, 62-124 - kod muškaraca
Urea	2,5-8,3 mmol/l
Mokraćna kiselina	0,12-0,43 mmol / l - kod muškaraca, 0,24-0,54 mmol / l - kod žena.
ukupni holesterol	3,3-5,8 mmol/l
LDL	manje od 3 mmol po l
HDL	veći ili jednak 1,2 mmol po l - kod žena, 1 mmol po l - kod muškaraca
Glukoza	3,5-6,2 mmol po l
Ukupan bilirubin	8,49-20,58 µmol/l
Bilirubin direktni	2,2-5,1 µmol/l
Trigliceridi	manje od 1,7 mmol po l
Aspartat aminotransferaza (skraćeno kao AST)	alanin aminotransferaza - norma kod žena i muškaraca - do 42 U / l
Alanin aminotransferaza (skraćeno ALT)	do 38 U/l
Gama-glutamil transferaza (skraćeno kao GGT)	normalne vrijednosti GGT - do 33,5 U / l - kod muškaraca, do 48,6 U / l - kod žena.
Kreatin kinaza (skraćeno CK)	do 180 U/l
Alkalna fosfataza (skraćeno ALP)	do 260 U/l
α-amilaze	do 110 E po litri
Kalijum	3,35-5,35 mmol/l
Natrijum	130-155 mmol/l

Dakle, biohemijski test krvi omogućava provođenje detaljne analize za procjenu funkcioniranja unutarnjih organa. Takođe, dekodiranje rezultata vam omogućava da adekvatno "pročitate" koji makro- i mikroelementi, telu treba. Biohemija krvi vam omogućava da prepoznate prisustvo patologija.

Ako ispravno dešifrujete dobivene pokazatelje, mnogo je lakše postaviti bilo kakvu dijagnozu. Biohemija je detaljnija studija od OVK. Uostalom, dešifriranje pokazatelja općeg testa krvi ne dopušta dobivanje tako detaljnih podataka.

Veoma je važno voditi takve studije sa. Uostalom, opća analiza tokom trudnoće ne pruža priliku za dobivanje potpunih informacija. Stoga se biohemija kod trudnica propisuje, po pravilu, u prvim mjesecima i u trećem tromjesečju. U prisustvu određenih patologija i lošeg zdravlja, ova se analiza provodi češće.

U modernim laboratorijama u stanju su nekoliko sati provesti studiju i dešifrirati dobivene pokazatelje. Pacijentu se dostavlja tabela u kojoj su navedeni svi podaci. Shodno tome, moguće je čak i samostalno pratiti koliko je krvna slika normalna kod odraslih i djece.

I tablica za dešifriranje općeg testa krvi kod odraslih i biohemijske analize dešifriraju se uzimajući u obzir dob i spol pacijenta. Uostalom, norma biokemije krvi, kao i norma kliničkog testa krvi, može varirati kod žena i muškaraca, kod mladih i starijih pacijenata.

Hemogram - Ovo je klinički test krvi kod odraslih i djece, koji vam omogućava da saznate količinu svih krvnih elemenata, kao i njihove morfološke karakteristike, omjer, sadržaj itd.

Budući da je biohemija krvi kompleksna studija, uključuje i testove jetre. Dešifriranje analize omogućava vam da utvrdite da li je funkcija jetre normalna. Parametri jetre važni su za dijagnosticiranje patologija ovog organa. Sljedeći podaci omogućavaju procjenu strukturnog i funkcionalnog stanja jetre: ALT, GGTP (norma GGTP kod žena je nešto niža), alkalna fosfataza, nivo i ukupnih proteina. Testovi jetre se rade kada je potrebno da se postavi ili potvrdi dijagnoza.

holinesteraza određuje se radi dijagnosticiranja težine i stanja jetre, kao i njenih funkcija.

Šećer u krvi odlučni da procijene funkcije endokrinog sistema. Kako se zove krvni test za šećer, možete saznati direktno u laboratoriji. Oznaku šećera možete pronaći na listi rezultata. Kako se definiše šećer? Označava se konceptom "glukoza" ili "GLU" na engleskom.

Važna je norma CRP , jer skok ovih pokazatelja ukazuje na razvoj upale. Indikator AST ukazuje na patološke procese povezane s destrukcijom tkiva.

Indikator MID u testu krvi se utvrđuje tokom opšte analize. MID nivo vam omogućava da odredite razvoj, zarazne bolesti, anemiju itd. MID indikator vam omogućava da procenite stanje ljudskog imunološkog sistema.

ICSU je pokazatelj prosječne koncentracije u . Ako je MCHC povišen, razlozi za to su povezani s nedostatkom ili, kao i kongenitalnom sferocitozom.

MPV - prosječna vrijednost zapremine izmjerenog .

Lipidogram omogućava određivanje indikatora ukupnih, HDL, LDL, triglicerida. Lipidni spektar se utvrđuje kako bi se identifikovali poremećaji metabolizma lipida u organizmu.

Norm elektroliti u krvi ukazuje na normalan tok metaboličkih procesa u tijelu.

Seromukoid je frakcija proteina, koja uključuje grupu glikoproteina. Govoreći o seromukoidu - šta je to, treba napomenuti da ako je vezivno tkivo uništeno, degradirano ili oštećeno, seromukoidi ulaze u krvnu plazmu. Zbog toga se seromukoidi određuju u svrhu predviđanja razvoja.

LDH, LDH (laktat dehidrogenaza) - ovo je uključeno u oksidaciju glukoze i proizvodnju mliječne kiseline.

Istraživanje o osteokalcin sprovedeno radi dijagnoze.

Analiza za feritin (proteinski kompleks, glavni intracelularni depo gvožđa) sprovodi se uz sumnju na hemohromatozu, hronične upalne i infektivne bolesti, tumore.

Test krvi za ASO važno za dijagnosticiranje raznih komplikacija nakon streptokokne infekcije.

Pored toga, određuju se i drugi indikatori, kao i druga istraživanja (elektroforeza proteina itd.). Norma biohemijskog testa krvi prikazana je u posebnim tabelama. Prikazuje normu biohemijskog testa krvi kod žena, tabela također pruža informacije o normalnim pokazateljima kod muškaraca. Ali ipak, bolje je pitati stručnjaka koji će adekvatno procijeniti rezultate u kompleksu i propisati odgovarajući tretman o tome kako dešifrirati opći test krvi i kako čitati podatke biokemijske analize.

Dekodiranje biohemije krvi kod djece provodi specijalista koji je odredio studiju. Za to se koristi i tabela u kojoj je naznačena norma za djecu svih pokazatelja.

U veterinarskoj medicini postoje i norme za biohemijske parametre krvi za pse i mačke - odgovarajuće tablice ukazuju na biokemijski sastav životinjske krvi.

Što neki pokazatelji znače u testu krvi, detaljnije je razmotreno u nastavku.

Proteini mnogo znače u ljudskom organizmu, jer učestvuju u stvaranju novih ćelija, u transportu supstanci i formiranju humora.

Sastav proteina uključuje 20 glavnih, sadrže i neorganske tvari, vitamine, ostatke lipida i ugljikohidrata.

Tečni dio krvi sadrži oko 165 proteina, štoviše, njihova struktura i uloga u tijelu su različiti. Proteini su podijeljeni u tri različite proteinske frakcije:

globulini (α1, α2, β, γ);
fibrinogen .

Budući da se proizvodnja proteina odvija uglavnom u jetri, njihov nivo ukazuje na njenu sintetičku funkciju.

Ako sprovedeni proteinogram ukazuje na smanjenje ukupnog proteina u organizmu, ova pojava se definiše kao hipoproteinemija. Slična pojava se javlja u sljedećim slučajevima:

s proteinskim gladovanjem - ako osoba promatra određeno, prakticira vegetarijanstvo;
ako postoji povećano izlučivanje proteina u urinu - kod bolesti bubrega;
ako osoba izgubi puno krvi - s krvarenjem, obilnim menstruacijama;
u slučaju teških opekotina;
s eksudativnim pleuritisom, eksudativnim perikarditisom, ascitesom;
s razvojem malignih neoplazmi;
ako je poremećeno stvaranje proteina - s hepatitisom;
sa smanjenjem apsorpcije tvari - s , kolitis, enteritis, itd.;
nakon dugotrajne primjene glukokortikosteroida.

Povećani nivoi proteina u telu hiperproteinemija . Postoji razlika između apsolutne i relativne hiperproteinemije.

Relativno povećanje proteina nastaje u slučaju gubitka tečnog dijela plazme. Ovo se dešava ako ste zabrinuti zbog stalnog povraćanja, sa kolerom.

Apsolutno povećanje proteina bilježi se ako postoje upalni procesi, multipli mijelom.

Koncentracija ove tvari mijenja se za 10% s promjenom položaja tijela, kao i tokom fizičkog napora.

Zašto se mijenjaju koncentracije proteinskih frakcija?

Proteinske frakcije - globulini, albumini, fibrinogen.

Standardna bioanaliza krvi ne uključuje određivanje fibrinogena, što odražava proces zgrušavanja krvi. Koagulogram - analiza u kojoj se ovaj indikator utvrđuje.

Kada se povećava nivo proteinskih frakcija?

Nivo albumina:

ako dođe do gubitka tečnosti tokom zaraznih bolesti;
sa opekotinama.

Α-globulini:

kod sistemskih bolesti vezivnog tkiva ( , skleroderma);
s gnojnom upalom u akutnom obliku;
sa opekotinama tokom perioda oporavka;
nefrotskog sindroma kod pacijenata sa glomerulonefritisom.

β-globulini:

s hiperlipoproteinemijom u osoba s dijabetesom;
sa krvarenjem čira u želucu ili crijevima;
s nefrotskim sindromom;
u .

Gama globulini su povišeni u krvi:

s virusnim i bakterijskim infekcijama;
sa sistemskim bolestima vezivnog tkiva (reumatoidni artritis, dermatomiozitis, skleroderma);
s alergijama;
sa opekotinama;
sa helmintičkom invazijom.

Kada se snižava nivo proteinskih frakcija?

kod novorođenčadi zbog nerazvijenosti stanica jetre;
sa plućima;
tokom trudnoće;
sa bolestima jetre;
sa krvarenjem;
u slučaju nakupljanja plazme u tjelesnim šupljinama;
sa malignim tumorima.

U tijelu se ne dešava samo izgradnja ćelija. Oni se također razgrađuju, a azotne baze se akumuliraju u isto vrijeme. Njihovo stvaranje se događa u ljudskoj jetri, izlučuju se putem bubrega. Stoga, ako indikatori metabolizam azota povišen, vjerovatno se radi o kršenju funkcija jetre ili bubrega, kao i prekomjernoj razgradnji proteina. Glavni pokazatelji metabolizma dušika - kreatinin , urea . Rjeđe se određuju amonijak, kreatin, rezidualni dušik i mokraćna kiselina.

Urea

glomerulonefritis, akutni i kronični;
nefroskleroza;
trovanja raznim tvarima - dikloretanom, etilen glikolom, živinim solima;
arterijska hipertenzija;
crash syndrome;
policističnih ili bubrezi;

Razlozi za smanjenje:

povećano izlučivanje urina;
uvođenje glukoze;
zatajenje jetre;
smanjenje metaboličkih procesa;
gladovanje;
hipotireoza.

Kreatinin

Razlozi za povećanje:

zatajenje bubrega u akutnim i kroničnim oblicima;
dekompenzirano;
akromegalija;
opstrukcija crijeva;
mišićna distrofija;
opekotine.

Mokraćna kiselina

Razlozi za povećanje:

leukemija;
nedostatak vitamina B-12;
akutne zarazne bolesti;
Wakezova bolest;
bolest jetre;
teški dijabetes melitus;
patologija kože;
trovanje ugljen monoksidom, barbiturati.

Glukoza

Glukoza se smatra glavnim pokazateljem metabolizma ugljikohidrata. To je glavni energetski proizvod koji ulazi u ćeliju, jer vitalna aktivnost stanice ovisi o kisiku i glukozi. Nakon što osoba uzme hranu, glukoza ulazi u jetru i tamo se koristi u obliku glikogen . Oni kontrolišu ove procese pankreasa - i glukagon . Zbog nedostatka glukoze u krvi razvija se hipoglikemija, njen višak ukazuje na pojavu hiperglikemije.

Kršenje koncentracije glukoze u krvi javlja se u sljedećim slučajevima:

hipoglikemija

uz produženo gladovanje;
u slučaju poremećene apsorpcije ugljikohidrata - s, enteritis, itd .;
sa hipotireozom;
s kroničnim patologijama jetre;
s insuficijencijom kore nadbubrežne žlijezde u kroničnom obliku;
sa hipopituitarizmom;
u slučaju predoziranja inzulinom ili hipoglikemijskim lijekovima koji se uzimaju oralno;
sa, insulomom, meningoencefalitisom, .

hiperglikemija

kod dijabetes melitusa prvog i drugog tipa;
s tireotoksikozom;
u slučaju razvoja tumora;
s razvojem neoplazmi kore nadbubrežne žlijezde;
s feohromocitomom;
kod ljudi koji praktikuju terapiju glukokortikoidima;
at ;
s ozljedama i tumorima mozga;
sa psiho-emocionalnim uzbuđenjem;
ako je došlo do trovanja ugljičnim monoksidom.

Specifični obojeni proteini su peptidi koji sadrže metal (bakar, željezo). To su mioglobin, hemoglobin, citokrom, ceruloplazmin itd. Bilirubin je krajnji proizvod razgradnje takvih proteina. Kada prestane postojanje eritrocita u slezeni, bilirubin se proizvodi zbog biliverdin reduktaze, koja se naziva indirektna ili slobodna. Ovaj bilirubin je toksičan, pa je štetan za organizam. Međutim, budući da se brzo vezuje za albumine krvi, ne dolazi do trovanja organizma.

Istovremeno, kod osoba koje boluju od ciroze, hepatitisa, nema veze sa glukuronskom kiselinom u organizmu, pa analiza pokazuje visok nivo bilirubina. Zatim, indirektni bilirubin se vezuje za glukuronsku kiselinu u ćelijama jetre, te se pretvara u konjugirani ili direktni bilirubin (DBil), koji nije toksičan. Njegov visok nivo je zabeležen na Gilbertov sindrom , bilijarna diskinezija . Ako se rade testovi jetre, njihova transkripcija može pokazati visok nivo direktnog bilirubina ako su ćelije jetre oštećene.

Reumatski testovi

Reumatski testovi - sveobuhvatni imunohemijski test krvi, koji uključuje studiju za određivanje reumatoidnog faktora, analizu cirkulirajućih imunoloških kompleksa i određivanje antitijela na o-streptolizin. Reumosonde se mogu izvoditi samostalno, kao i kao dio istraživanja koja obezbjeđuje imunohemiju. Reumosonde treba uraditi ako postoje tegobe na bolove u zglobovima.

nalazi

Stoga je opći terapijski detaljni biokemijski test krvi vrlo važna studija u dijagnostičkom procesu. Za one koji žele obaviti kompletan prošireni BH krvni test ili UAC u poliklinici ili laboratoriju, važno je uzeti u obzir da se u svakoj laboratoriji koristi određeni set reagensa, analizatora i drugih uređaja. Slijedom toga, norme indikatora mogu se razlikovati, što se mora uzeti u obzir pri proučavanju onoga što pokazuju rezultati kliničkog testa krvi ili biokemije. Prije čitanja rezultata, važno je osigurati da su standardi naznačeni na obrascu koji se izdaje u zdravstvenoj ustanovi kako bi se rezultati testa ispravno dešifrirali. Norma OVK kod dece je takođe naznačena u obrascima, ali lekar treba da proceni rezultate.

Mnogi su zainteresirani za: test krvi obrasca 50 - šta je to i zašto ga uzimati? Ovo je analiza za određivanje antitijela koja se nalaze u tijelu ako je zaraženo. F50 analiza se radi kako za sumnju na HIV tako i u svrhu prevencije kod zdrave osobe. Također se vrijedi dobro pripremiti za takvu studiju.

54.6

Za prijatelje!

Referenca

Riječ "biohemija" došao kod nas iz 19. veka. Ali kao naučni termin, fiksiran je vek kasnije zahvaljujući nemačkom naučniku Karlu Nojbergu. Logično je da biohemija kombinuje odredbe dve nauke: hemije i biologije. Stoga se bavi proučavanjem supstanci i hemijskih reakcija koje se dešavaju u živoj ćeliji. Poznati biohemičari svog vremena bili su arapski naučnik Avicena, italijanski naučnik Leonardo da Vinči, švedski biohemičar A. Tiselius i drugi. Zahvaljujući biohemijskom razvoju, pojavile su se metode kao što su razdvajanje heterogenih sistema (centrifugiranje), hromatografija, molekularna i ćelijska biologija, elektroforeza, elektronska mikroskopija i analiza difrakcije rendgenskih zraka.

Opis aktivnosti

Djelatnost biohemičara je složena i višestruka. Ovo zanimanje zahtijeva poznavanje mikrobiologije, botanike, fiziologije biljaka, medicinske i fiziološke hemije. Specijalisti iz oblasti biohemije takođe se bave istraživanjima o pitanjima teorijske i primenjene biologije i medicine. Rezultati njihovog rada značajni su u oblasti tehničke i industrijske biologije, vitaminologije, histohemije i genetike. Rad biohemičara koristi se u obrazovnim ustanovama, medicinskim centrima, biološkim proizvodnim preduzećima, poljoprivredi i drugim oblastima. Profesionalna djelatnost biohemičara je uglavnom laboratorijski rad. Međutim, savremeni biohemičar se ne bavi samo mikroskopom, epruvetama i reagensima, već radi i sa raznim tehničkim uređajima.

Plaća

prosjek za Rusiju:prosek u Moskvi:prosjek za St. Petersburg:

Poslovna zaduženja

Glavne dužnosti biohemičara su provođenje naučnog istraživanja i naknadna analiza dobijenih rezultata.
Međutim, biohemičar ne učestvuje samo u istraživačkom radu. Također može raditi u poduzećima medicinske industrije, gdje vodi, na primjer, rad na proučavanju učinka lijekova na krv ljudi i životinja. Naravno, takva aktivnost zahtijeva poštovanje tehnoloških propisa biohemijskog procesa. Biohemičar prati reagense, sirovine, hemijski sastav i svojstva gotovog proizvoda.

Karakteristike karijernog rasta

Biohemičar nije najtraženija profesija, ali su stručnjaci iz ove oblasti veoma cijenjeni. Naučni razvoj kompanija u različitim industrijama (prehrambena, poljoprivredna, medicinska, farmakološka, itd.) ne može bez učešća biohemičara.
Domaći istraživački centri blisko sarađuju sa zapadnim zemljama. Specijalista koji samouvereno govori strani jezik i samouvereno radi za računarom može naći posao u stranim biohemijskim kompanijama.
Biohemičar se može realizovati u oblasti obrazovanja, farmacije ili menadžmenta.

U ovom članku ćemo odgovoriti na pitanje šta je biohemija. Ovde ćemo razmotriti definiciju ove nauke, njenu istoriju i metode istraživanja, obratiti pažnju na neke procese i definisati njene delove.

Uvod

Da bismo odgovorili na pitanje šta je biohemija, dovoljno je reći da je to nauka koja se bavi hemijskim sastavom i procesima koji se odvijaju unutar žive ćelije organizma. Međutim, ima mnogo komponenti, nakon što naučite koje, možete dobiti konkretniju predstavu o tome.

U nekim vremenskim epizodama 19. vijeka po prvi put počinje da se koristi terminološka jedinica "biohemija". Međutim, u naučne krugove uveo ga je tek 1903. godine kemičar iz Njemačke - Karl Neuberg. Ova nauka zauzima srednju poziciju između biologije i hemije.

Istorijske činjenice

Da jasno odgovori na pitanje, šta je biohemija, čovečanstvo je moglo pre samo stotinjak godina. Unatoč činjenici da je društvo u antičko doba koristilo biohemijske procese i reakcije, nije sumnjalo u prisutnost njihove prave suštine.

Neki od najudaljenijih primjera su hljebarstvo, vinarstvo, sirarstvo itd. Brojna pitanja o ljekovitosti biljaka, zdravstvenim problemima itd. natjerala su čovjeka da se zadubi u njihovu osnovu i prirodu djelatnosti.

Razvoj zajedničkog skupa pravaca koji je na kraju doveo do stvaranja biohemije je već uočen u davna vremena. Naučnik-liječnik iz Perzije u desetom veku napisao je knjigu o kanonima medicinske nauke, gde je mogao detaljno da opiše opis različitih lekovitih supstanci. U 17. veku, van Helmont je predložio termin "enzim" kao jedinicu hemijskog reagensa uključenog u probavne procese.

U 18. vijeku, zahvaljujući radu A.L. Lavoisier i M.V. Lomonosov, izveden je zakon održanja mase materije. Krajem istog stoljeća utvrđen je značaj kisika u procesu disanja.

Godine 1827. nauka je omogućila stvaranje podjele bioloških molekula na spojeve masti, proteina i ugljikohidrata. Ovi termini su i danas u upotrebi. Godinu dana kasnije, u radu F. Wöhlera, dokazano je da se supstance živih sistema mogu sintetisati veštačkim putem. Drugi važan događaj bila je priprema i kompilacija teorije strukture organskih jedinjenja.

Temelji biohemije formirani su stotinama godina, ali su 1903. godine usvojili jasnu definiciju. Ova nauka je postala prva disciplina iz kategorije bioloških, koja je imala svoj sistem matematičkih analiza.

25 godina kasnije, 1928. godine, F. Griffith je izveo eksperiment, čija je svrha bila proučavanje mehanizma transformacije. Naučnik je zarazio miševe pneumokokom. Ubio je bakterije jednog soja i dodao ih bakterijama drugog. Studija je pokazala da je proces rafiniranja uzročnika bolesti rezultirao proizvodnjom nukleinske kiseline, a ne proteina. Lista otkrića se trenutno dopunjuje.

Dostupnost srodnih disciplina

Biohemija je posebna nauka, ali njenom stvaranju je prethodio aktivan proces razvoja organskog dela hemije. Glavna razlika leži u objektima proučavanja. U biohemiji se smatraju samo one supstance ili procesi koji se mogu javiti u uslovima živih organizama, a ne izvan njih.

Konačno, biohemija je uključila koncept molekularne biologije. Međusobno se razlikuju uglavnom po metodama djelovanja i predmetima koje proučavaju. Trenutno su terminološke jedinice "biohemija" i "molekularna biologija" počele da se koriste kao sinonimi.

Dostupnost sekcija

Do danas, biohemija uključuje niz istraživačkih područja, uključujući:

Grana statičke biohemije - nauka o hemijskom sastavu živih bića, strukturama i molekularnoj raznolikosti, funkcijama itd.

Postoji niz sekcija koje proučavaju biološke polimere proteina, lipida, ugljikohidrata, molekula aminokiselina, kao i nukleinske kiseline i sam nukleotid.

Biohemija koja proučava vitamine, njihovu ulogu i oblik uticaja na organizam, moguće poremećaje u vitalnim procesima u slučaju nedostatka ili prevelike količine.

Hormonska biohemija je nauka koja proučava hormone, njihov biološki efekat, uzroke nedostatka ili viška.

Nauka o metabolizmu i njegovim mehanizmima je dinamički dio biohemije (uključuje bioenergetiku).

Molecular Biology Research.

Funkcionalna komponenta biohemije proučava fenomen hemijskih transformacija odgovornih za funkcionalnost svih komponenti tijela, počevši od tkiva pa do cijelog tijela.

Medicinska biohemija - dio o obrascima metabolizma između tjelesnih struktura pod utjecajem bolesti.

Postoje i grane biohemije mikroorganizama, ljudi, životinja, biljaka, krvi, tkiva itd.

Alati za istraživanje i rješavanje problema

Metode biohemije zasnivaju se na frakcionisanju, analizi, detaljnom proučavanju i razmatranju strukture kako pojedine komponente, tako i čitavog organizma ili njegove supstance. Većina ih je nastala tokom 20. stoljeća, a najpoznatija je bila hromatografija – proces centrifugiranja i elektroforeza.

Krajem 20. stoljeća, biohemijske metode počele su sve više da pronalaze svoju primjenu u molekularnom i ćelijskom dijelu biologije. Utvrđena je struktura cjelokupnog ljudskog DNK genoma. Ovo otkriće omogućilo je saznanje o postojanju ogromnog broja supstanci, posebno različitih proteina koji nisu otkriveni tokom pročišćavanja biomase, zbog njihovog izuzetno niskog sadržaja u tvari.

Genomika je dovela u pitanje ogromnu količinu biohemijskog znanja i dovela do razvoja promena u njenoj metodologiji. Pojavio se koncept kompjuterske virtuelne simulacije.

Hemijska komponenta

Fiziologija i biohemija su usko povezane. To se objašnjava ovisnošću norme tijeka svih fizioloških procesa sa sadržajem različitog broja kemijskih elemenata.

U prirodi možete pronaći 90 komponenti periodnog sistema hemijskih elemenata, ali oko četvrtine je potrebno za život. Našem tijelu uopće nisu potrebne mnoge rijetke komponente.

Različiti položaj taksona u hijerarhijskoj tabeli živih bića uzrokuje različitu potrebu za prisustvom određenih elemenata.

99% ljudske mase sastoji se od šest elemenata (C, H, N, O, F, Ca). Pored glavne količine ovih vrsta atoma koji formiraju tvari, potrebno nam je još 19 elemenata, ali u malim ili mikroskopskim volumenima. Među njima su: Zn, Ni, Ma, K, Cl, Na i drugi.

Biomolekula proteina

Glavni molekuli koje proučava biohemija su ugljikohidrati, proteini, lipidi, nukleinske kiseline, a pažnja ove nauke usmjerena je na njihove hibride.

Proteini su velika jedinjenja. Nastaju povezivanjem lanaca monomera - aminokiselina. Većina živih bića dobiva proteine kroz sintezu dvadeset vrsta ovih spojeva.

Ovi monomeri se međusobno razlikuju po strukturi radikalne grupe, koja igra veliku ulogu u toku savijanja proteina. Svrha ovog procesa je formiranje trodimenzionalne strukture. Aminokiseline se međusobno povezuju stvaranjem peptidnih veza.

Odgovarajući na pitanje što je biokemija, ne može se ne spomenuti tako složene i multifunkcionalne biološke makromolekule kao što su proteini. Oni imaju više zadataka od polisaharida ili nukleinskih kiselina koje treba izvršiti.

Neki proteini su predstavljeni enzimima i kataliziraju različite reakcije biohemijske prirode, što je vrlo važno za metabolizam. Drugi proteinski molekuli mogu djelovati kao signalni mehanizmi, formirati citoskelete, sudjelovati u imunološkoj odbrani itd.

Neke vrste proteina su sposobne da formiraju ne-proteinske biomolekularne komplekse. Supstance nastale spajanjem proteina sa oligosaharidima omogućavaju postojanje molekula kao što su glikoproteini, a interakcija s lipidima rezultira lipoproteinima.

molekula nukleinske kiseline

Nukleinske kiseline su predstavljene kompleksima makromolekula koji se sastoje od polinukleotidnog skupa lanaca. Njihova glavna funkcionalna svrha je kodiranje nasljednih informacija. Sinteza nukleinske kiseline nastaje zbog prisustva mononukleozid trifosfatnih makroenergetskih molekula (ATP, TTP, UTP, GTP, CTP).

Najrašireniji predstavnici takvih kiselina su DNK i RNK. Ovi strukturni elementi se nalaze u svakoj živoj ćeliji, od arheja do eukariota, pa čak i virusa.

molekula lipida

Lipidi su molekularne supstance sastavljene od glicerola za koje su esterskim vezama vezane masne kiseline (od 1 do 3). Takve tvari se dijele u grupe prema dužini ugljikovodičnog lanca, a pazite i na zasićenje. Biohemija vode ne dozvoljava joj da rastvori spojeve lipida (masti). U pravilu se takve tvari otapaju u polarnim otopinama.

Glavni zadatak lipida je da tijelu daju energiju. Neki su dio hormona, mogu obavljati signalnu funkciju ili nositi lipofilne molekule.

molekula ugljikohidrata

Ugljikohidrati su biopolimeri nastali spajanjem monomera, koji su u ovom slučaju predstavljeni monosaharidima kao što su, na primjer, glukoza ili fruktoza. Proučavanje biljne biohemije omogućilo je osobi da utvrdi da je glavni dio ugljikohidrata sadržan u njima.

Ovi biopolimeri svoju primjenu nalaze u strukturnoj funkciji i opskrbi energetskih resursa tijelu ili ćeliji. U biljkama je glavna tvar za skladištenje škrob, dok je kod životinja glikogen.

Tok Krebsovog ciklusa

U biohemiji postoji Krebsov ciklus - fenomen tokom kojeg preovlađujući broj eukariotskih organizama prima većinu energije koja se troši na procese oksidacije hrane koju jedu.

Može se posmatrati unutar ćelijskih mitohondrija. Nastaje kroz nekoliko reakcija, tokom kojih se oslobađaju rezerve "skrivene" energije.

U biohemiji, Krebsov ciklus je važan dio cjelokupnog respiratornog procesa i metabolizma materijala unutar ćelija. Ciklus je otkrio i proučavao H. Krebs. Za to je naučnik dobio Nobelovu nagradu.

Ovaj proces se još naziva i sistem prenosa elektrona. To je zbog istovremene konverzije ATP-a u ADP. Prvo jedinjenje je zauzvrat uključeno u pružanje metaboličkih reakcija oslobađanjem energije.

Biohemija i medicina

Biohemija medicine nam se predstavlja kao nauka koja pokriva mnoga područja bioloških i hemijskih procesa. Trenutno postoji čitava grana u obrazovanju koja priprema specijaliste za ove studije.

Ovdje proučavaju sva živa bića: od bakterija ili virusa do ljudskog tijela. Posjedovanje specijalnosti biohemičara daje subjektu mogućnost da prati dijagnozu i analizira tretman koji se primjenjuje na pojedinu jedinicu, donosi zaključke itd.

Da biste pripremili visokokvalificiranog stručnjaka u ovoj oblasti, morate ga naučiti prirodnim naukama, medicinskim osnovama i biotehnološkim disciplinama, provode mnoge testove iz biohemije. Takođe, studentima se pruža mogućnost da svoje znanje praktično primjene.

Univerziteti biohemije trenutno dobijaju sve veću popularnost, što je posledica brzog razvoja ove nauke, njenog značaja za čoveka, potražnje itd.

Među najpoznatijim obrazovnim institucijama u kojima se obrazuju specijalisti u ovoj grani nauke, najpopularniji i najznačajniji su: Moskovski državni univerzitet. Lomonosov, PSPU im. Belinski, Moskovski državni univerzitet. Ogareva, Državni univerziteti Kazan i Krasnojarsk i drugi.

Spisak dokumenata potrebnih za upis na takve univerzitete ne razlikuje se od liste za upis na druge visokoškolske ustanove. Biologija i hemija su glavni predmeti koji se moraju polagati pri upisu.