Ce este definiția biochimiei pe scurt. Ce este biochimia și ce studiază

Viață și non-vie? Chimie și biochimie? Unde este linia dintre ei? Și ea există? Unde este legătura? Cheia pentru dezlegarea acestor probleme a fost mult timp păstrată de natură în spatele a șapte lacăte. Și abia în secolul al XX-lea a fost posibil să se dezvăluie ușor secretele vieții și multe întrebări cardinale au fost clarificate atunci când oamenii de știință au ajuns la cercetare la nivel molecular. Cunoașterea fundamentelor fizice și chimice ale proceselor vieții a devenit una dintre sarcinile principale ale științei naturii și tocmai în această direcție s-au obținut cele mai interesante rezultate, care au o semnificație teoretică fundamentală și promit un rezultat uriaș în practică. .

Chimia a urmărit de mult substanțele naturale implicate în procesele vieții.

În ultimele două secole, chimia a fost destinată să joace un rol remarcabil în cunoașterea naturii vii. În prima etapă, studiul chimic a fost de natură descriptivă, iar oamenii de știință au izolat și caracterizat diferite substanțe naturale, produse reziduale ale microorganismelor, plantelor și animalelor, care aveau adesea proprietăți valoroase (medicamente, coloranți etc.). Cu toate acestea, abia relativ recent această chimie tradițională a compușilor naturali a fost înlocuită de biochimia modernă, cu dorința ei nu numai de a descrie, ci și de a explica, și nu numai cea mai simplă, ci și cea mai complexă a viețuitoarelor.

Biochimie extraorganică

Biochimia extraorganică ca știință a luat contur la mijlocul secolului al XX-lea, când au izbucnit în scenă noi domenii ale biologiei, fertilizate de realizările altor științe și când specialiștii unei noi mentalități au venit la știința naturii, uniți de dorința și dorinta de a descrie mai exact lumea vie. Și nu este o coincidență că sub același acoperiș al unei clădiri de modă veche de la 18 Akademichesky proezd, existau două institute nou organizate care reprezentau cele mai recente tendințe în știința chimică și biologică la acea vreme - Institutul de Chimie a Compușilor Naturali și Institutul. de Radiaţii şi Biologie Fizico-Chimică. Aceste două instituții au fost menite să declanșeze o luptă în țara noastră pentru cunoașterea mecanismelor proceselor biologice și o elucidare detaliată a structurilor substanțelor active fiziologic.

În această perioadă, a devenit clară structura unică a obiectului principal al biologiei moleculare - acidul dezoxiribonucleic (ADN), faimosul „helix dublu”. (Aceasta este o moleculă lungă, pe care, ca pe o bandă sau pe o matrice, este înregistrat „textul” complet al tuturor informațiilor despre corp.) A apărut structura primei proteine, hormonul insulină, și sinteza chimică a hormonul oxitocina a fost realizat cu succes.

Și ce este, de fapt, biochimia, ce face ea?

Această știință studiază structurile naturale și artificiale (sintetice) importante din punct de vedere biologic, compușii chimici - atât biopolimeri, cât și substanțele cu greutate moleculară mică. Mai precis, modelele de conectare a structurii lor chimice specifice cu funcția fiziologică corespunzătoare. Chimia bioorganică este interesată de structura fină a unei molecule a unei substanțe importante din punct de vedere biologic, de conexiunile sale interne, de dinamica și mecanismul specific al schimbării acesteia, de rolul fiecăreia dintre legăturile sale în îndeplinirea unei funcții.

Biochimia este cheia înțelegerii proteinelor

Chimia bioorganică a făcut, fără îndoială, progrese mari în studiul substanțelor proteice. În 1973, a fost finalizată elucidarea structurii primare complete a enzimei aspartat aminotransferaza, constând din 412 reziduuri de aminoacizi. Este unul dintre cei mai importanți biocatalizatori ai unui organism viu și una dintre cele mai mari proteine ​​​​decodificate structural. Ulterior, a fost determinată și structura altor proteine ​​importante - mai multe neurotoxine din veninul cobrai din Asia Centrală, care sunt utilizate în studiul mecanismului de transmitere a excitației nervoase ca blocanți specifici, precum și hemoglobina vegetală din nodulii galbeni de lupin. și proteină antileucemică actinoxantina.

De mare interes sunt rodopsinele. Se știe de mult timp că rodopsina este principala proteină implicată în procesele de recepție vizuală la animale și este izolată din sistemele speciale ale ochiului. Această proteină unică primește semnalul luminos și ne oferă capacitatea de a vedea. S-a descoperit că o proteină asemănătoare rodopsinei apare și în unele microorganisme, dar are o funcție foarte diferită (pentru că bacteriile „nu pot vedea”). Aici el este o mașină energetică, sintetizând substanțe bogate în energie în detrimentul luminii. Ambele proteine ​​sunt foarte asemănătoare ca structură, dar scopul lor este fundamental diferit.

Unul dintre cele mai importante obiecte de studiu a fost o enzimă implicată în implementarea informației genetice. Deplasându-se de-a lungul matricei ADN, citește, parcă, informațiile ereditare înregistrate în ea și, pe această bază, sintetizează acidul ribonucleic informațional. Acesta din urmă, la rândul său, servește ca o matrice pentru sinteza proteinelor. Această enzimă este o proteină uriașă, greutatea sa moleculară se apropie de jumătate de milion (rețineți: apa are doar 18) și este formată din mai multe subunități diferite. Elucidarea structurii sale a fost menită să ajute să răspundă la cea mai importantă întrebare a biologiei: care este mecanismul de „eliminare” a informațiilor genetice, cum este decodificarea textului scris în ADN - principala substanță a eredității.

Peptide

Oamenii de știință sunt atrași nu numai de proteine, ci și de lanțuri mai scurte de aminoacizi numite peptide. Printre acestea se numără sute de substanțe de mare semnificație fiziologică. Vasopresina și angiotensina sunt implicate în reglarea tensiunii arteriale, gastrina controlează secreția de suc gastric, gramicidina C și polimixina sunt antibiotice, care includ așa-numitele substanțe de memorie. Informații biologice uriașe sunt înregistrate într-un lanț scurt cu mai multe „litere” de aminoacizi!

Astăzi, putem obține artificial nu numai orice peptidă complexă, ci și o proteină simplă, cum ar fi insulina. Este greu de supraestimat importanța unor astfel de lucrări.

A fost creată o metodă pentru analiza complexă a structurii spațiale a peptidelor folosind o varietate de metode fizice și computaționale. Dar arhitectura volumetrică complexă a peptidei determină toate specificul activității sale biologice. Structura spațială a oricărei substanțe biologic active sau, după cum se spune, conformația sa, este cheia înțelegerii mecanismului acțiunii sale.

Printre reprezentanții unei noi clase de sisteme peptidice - depsipeltide - o echipă de oameni de știință a descoperit substanțe de o natură uimitoare, capabile să transporte selectiv ionii metalici prin membranele biologice, așa-numiții ionofori. Principalul dintre ele este valinomicina.

Descoperirea ionoforilor a constituit o întreagă eră în membranologie, deoarece a făcut posibilă modificarea direcțională a transportului ionilor de metale alcaline - potasiu și sodiu - prin biomembrane. Transportul acestor ioni este asociat cu procesele de excitație nervoasă și cu procesele de respirație și cu procesele de recepție - percepția semnalelor din mediul extern. Folosind exemplul valinomicinei, a fost posibil să se arate cum sistemele biologice sunt capabile să selecteze doar un ion din zeci de alții, să-l lege într-un complex transportabil convenabil și să-l transfere prin membrană. Această proprietate uimitoare a valinomicinei constă în structura sa spațială, care seamănă cu o brățară ajurata.

Un alt tip de ionofor este antibioticul gramicidina A. Acesta este un lanț liniar de 15 aminoacizi, în spațiu formează o spirală de două molecule și, așa cum s-a descoperit, aceasta este o adevărată dublă helix. Primul dublu helix din sistemele proteice! Iar structura spirală, fiind încorporată în membrană, formează un fel de por, un canal prin care ionii de metale alcaline trec prin membrană. Cel mai simplu model al unui canal ionic. Este clar de ce gramicidina a provocat o astfel de furtună în membranologie. Oamenii de știință au obținut deja mulți analogi sintetici ai gramicidinei; aceasta a fost studiată în detaliu pe membrane artificiale și biologice. Câtă frumusețe și semnificație într-o moleculă atât de mică!

Nu fără ajutorul valinomicinei și gramicidinei, oamenii de știință au fost atrași de studiul membranelor biologice.

membrane biologice

Dar compoziția membranelor include întotdeauna încă o componentă principală care determină natura lor. Acestea sunt substanțe asemănătoare grăsimilor sau lipide. Moleculele de lipide au dimensiuni mici, dar formează ansambluri gigantice puternice care formează un strat continuu de membrană. Moleculele de proteine ​​sunt încorporate în acest strat - și iată unul dintre modelele unei membrane biologice.

De ce sunt importante biomembranele? În general, membranele sunt cele mai importante sisteme de reglare ale unui organism viu. Acum, asemănător biomembranelor, se creează mijloace tehnice importante - microelectrozi, senzori, filtre, celule de combustibil... Și perspectivele suplimentare pentru utilizarea principiilor membranelor în tehnologie sunt cu adevărat nelimitate.

Alte interese de biochimie

Un loc proeminent îl ocupă cercetările privind biochimia acizilor nucleici. Acestea au ca scop descifrarea mecanismului mutagenezei chimice, precum și înțelegerea naturii relației dintre acizii nucleici și proteine.

O atenție specială a fost acordată mult timp sintezei artificiale a genelor. O genă sau, pentru a spune simplu, o secțiune semnificativă funcțional a ADN-ului, astăzi poate fi obținută deja prin sinteză chimică. Aceasta este una dintre zonele importante ale „ingineriei genetice” la modă. Lucrările de la intersecția chimiei bioorganice și biologiei moleculare necesită stăpânirea celor mai complexe tehnici, cooperarea prietenoasă a chimiștilor și biologilor.

O altă clasă de biopolimeri sunt carbohidrații sau polizaharidele. Cunoaștem reprezentanți tipici ai acestui grup de substanțe - celuloză, amidon, glicogen, zahăr din sfeclă. Dar într-un organism viu, carbohidrații îndeplinesc o mare varietate de funcții. Aceasta este protecția celulei de inamici (imunitate), este cea mai importantă componentă a pereților celulari, o componentă a sistemelor receptorilor.

În sfârșit, antibiotice. În laboratoare, a fost elucidată structura unor grupuri atât de importante de antibiotice precum streptotricină, olivomicina, albofungină, abikovcromicină, acid aureolic, care au activitate antitumorală, antivirală și antibacteriană.

Este imposibil de spus despre toate căutările și realizările chimiei bioorganice. Se poate spune doar cu certitudine că bioorganiștii au mai multe planuri decât au făcut.

Biochimia cooperează strâns cu biologia moleculară, biofizica, care studiază viața la nivel molecular. A devenit fundamentul chimic al acestor studii. Crearea și utilizarea pe scară largă a noilor sale metode, noilor concepte științifice contribuie la progresul în continuare al biologiei. Acesta din urmă, la rândul său, stimulează dezvoltarea științelor chimice.

Chimie biologică Lelevich Vladimir Valeryanovich

Capitolul 1. Introducere în biochimie

Capitolul 1. Introducere în biochimie

chimie biologică- o știință care studiază natura chimică a substanțelor care alcătuiesc organismele vii, transformarea acestor substanțe (metabolismul), precum și relația acestor transformări cu activitatea țesuturilor individuale și a întregului organism.

Biochimie - este știința bazei moleculare a vieții. Există mai multe motive pentru care biochimia câștigă multă atenție și se dezvoltă rapid în zilele noastre.

1. În primul rând, biochimiștii au reușit să afle bazele chimice ale unui număr de procese biochimice importante.

2. În al doilea rând, au fost descoperite căi comune de transformare a moleculelor și principii generale care stau la baza diferitelor manifestări ale vieții.

3. În al treilea rând, biochimia are un impact din ce în ce mai profund asupra medicinei.

4. În al patrulea rând, dezvoltarea rapidă a biochimiei din ultimii ani a permis cercetătorilor să înceapă să studieze cele mai acute și fundamentale probleme ale biologiei și medicinei.

Istoria dezvoltării biochimiei

În istoria dezvoltării cunoștințelor biochimice și a biochimiei ca știință, se pot distinge 4 perioade.

Perioada I - din cele mai vechi timpuri până la Renaștere (secolul al XV-lea). Aceasta este perioada de utilizare practică a proceselor biochimice fără cunoașterea fundamentelor lor teoretice și primele studii biochimice, uneori foarte primitive. În cele mai îndepărtate vremuri, oamenii cunoșteau deja tehnologia unor astfel de industrii bazate pe procese biochimice precum coacerea pâinii, fabricarea brânzei, vinificația și tăbăcirea pielii. Utilizarea plantelor în scopuri alimentare, pentru prepararea vopselelor, a țesăturilor a determinat încercări de înțelegere a proprietăților substanțelor individuale de origine vegetală.

Perioada II - de la începutul Renașterii până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, când biochimia devine o știință independentă. Marele explorator al vremii, autorul multor capodopere de artă, arhitectul, inginerul, anatomisul Leonardo da Vinci a condus experimente și, pe baza rezultatelor acestora, a tras o concluzie importantă pentru acei ani că un organism viu poate exista doar într-o atmosferă în pe care o flacără le poate arde.

În această perioadă, ar trebui evidențiate lucrările unor oameni de știință precum Paracelsus, M. V. Lomonosov, Yu. Liebig, A. M. Butlerov, Lavoisier.

Perioada a III-a - din a doua jumătate a secolului al XIX-lea până în anii 50 ai secolului al XX-lea. A fost marcat de o creștere bruscă a intensității și profunzimii cercetării biochimice, a cantității de informații primite, a unei valori aplicate crescute - utilizarea realizărilor biochimiei în industrie, medicină și agricultură. Lucrările unuia dintre fondatorii biochimiei ruse A. Ya. Danilevsky (1838–1923), M. V. Nentsky (1847–1901) aparțin acestui timp. La începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea, a lucrat cel mai mare chimist organic și biochimist german E. Fischer (1862–1919). El a formulat principalele prevederi ale teoriei polipeptidice a proteinelor, al căror început a fost dat de studiile lui A. Ya. Danilevsky. Lucrările marelui om de știință rus K. A. Timiryazev (1843–1920), fondatorul școlii biochimice sovietice A. N. Bach și biochimistul german O. Warburg aparțin acestui timp. În 1933, G. Krebs a studiat în detaliu ciclul ornitinei de formare a ureei, iar 1937 datează de la descoperirea ciclului acizilor tricarboxilici de către el. În 1933, D. Keilin (Anglia) a izolat citocromul C și a reprodus procesul de transfer de electroni de-a lungul lanțului respirator în preparate din mușchiul inimii. În 1938, A. E. Braunshtein și M. G. Kritzman au descris pentru prima dată reacțiile de transaminare, care sunt cheie în metabolismul azotului.

Perioada a IV-a - de la începutul anilor 50 ai secolului al XX-lea până în prezent. Se caracterizează prin utilizarea largă a metodelor fizice, fizico-chimice, matematice în cercetarea biochimică, studiul activ și cu succes al principalelor procese biologice (biosinteza proteinelor și acizilor nucleici) la nivel molecular și supramolecular.

Iată o scurtă cronologie a descoperirilor majore în biochimie din această perioadă:

1953 - J. Watson și F. Crick au propus un model cu dublu helix al structurii ADN-ului.

1953 - F. Sanger a descifrat pentru prima dată secvența de aminoacizi a proteinei insulinei.

1961 - M. Nirenberg a descifrat prima „litera” a codului de sinteză a proteinelor – tripletul ADN-ului corespunzător fenilalaninei.

1966 - P. Mitchell a formulat teoria chemiosmotică a conjugării respirației și a fosforilării oxidative.

1969 - R. Merifield a sintetizat chimic enzima ribonucleaza.

1971 - în munca comună a două laboratoare conduse de Yu. A. Ovchinnikov și A. E. Braunshtein, a fost stabilită structura primară a aspartat aminotransferazei, o proteină de 412 aminoacizi.

1977 - F. Sanger a descifrat pentru prima dată complet structura primară a moleculei de ADN (fagul? X 174).

Dezvoltarea biochimiei medicale în Belarus

De la înființarea în 1923 la Universitatea de Stat din Belarus a Departamentului de Biochimie, a început pregătirea profesională a personalului național biochimic. În 1934, Departamentul de Biochimie a fost organizat la Institutul Medical din Vitebsk, în 1959 - la Institutul Medical Grodno, în 1992 - la Institutul Medical Gomel. Oameni de știință cunoscuți, specialiști de seamă în domeniul biochimiei au fost invitați și aleși să conducă departamentele: A. P. Bestuzhev, G. V. Derviz, L. E. Taranovich, N. E. Glushakova, V. K. Kukhta, V. S. Shapot , L. G. Orlova, A. A. M. Ostrov, A. A. M. Ostrov , N. K. Lukashik. Formarea școlilor științifice în domeniul biochimiei medicale a fost foarte influențată de activitățile unor oameni de știință proeminenți precum 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).

În 1970, la Grodno a fost înființat Departamentul de Reglementare a Metabolismului al Academiei de Științe a BSSR, care în 1985 a fost transformat în Institutul de Biochimie al Academiei Naționale de Științe din Belarus. Yu. M. Ostrovsky, academician al Academiei de Științe a BSSR, a fost primul șef al departamentului și director al institutului. Sub conducerea sa, a fost început un studiu cuprinzător al vitaminelor, în special al tiaminei. Lucrări

Yu. M. Ostrovsky au fost completate și continuate în studiile studenților săi: N. K. Lukashik, A. I. Balakleevsky, A. N. Razumovich, R. V. Trebukhina, F. S. Larin, A. G. Moiseenka.

Cele mai importante rezultate practice ale activităților școlilor științifice de biochimie au fost organizarea serviciului de laborator de stat al republicii (Profesorul V. G. Kolb), deschiderea Centrului Republican de Tratament și Diagnostic al Lipidelor pentru Terapie Metabolică la Institutul Medical Vitebsk (Profesor A. A. Chirkin), crearea laboratorului Institutului Medical Grodno de probleme medicale și biologice de narcologie (profesor VV Lelevich).

1. Compoziția și structura substanțelor chimice ale unui organism viu - biochimia statică.

2. Totalitatea transformării substanţelor din organism (metabolism) - biochimie dinamică.

3. Procese biochimice care stau la baza diferitelor manifestări ale activității vitale – biochimie funcțională.

4. Structura și mecanismul de acțiune al enzimelor – enzimologie.

5. Bioenergetica.

6. Bazele moleculare ale eredității – transferul de informații genetice.

7. Mecanisme reglatoare ale metabolismului.

8. Mecanismele moleculare ale proceselor funcționale specifice.

9. Caracteristici ale metabolismului în organe și țesuturi.

Secțiuni și direcții de biochimie

1. Biochimia omului și animalelor.

2. Biochimia plantelor.

3. Biochimia microorganismelor.

4. Biochimie medicală.

5. Biochimie tehnică.

6. Biochimie evolutivă.

7. Biochimie cuantică.

Obiecte de cercetare biochimică

1. Organisme.

2. Organe și țesuturi individuale.

3. Secțiuni de organe și țesuturi.

4. Omogenate ale organelor și țesuturilor.

5. Fluide biologice.

6. Celulele.

7. Drojdie, bacterii.

8. Componente și organite subcelulare.

9. Enzime.

10. Substanțe chimice (metaboliți).

Metode de biochimie

1. Omogenizarea țesuturilor.

2. Centrifugarea:

Simplu

Ultracentrifugarea

Centrifugare cu gradient de densitate.

3. Dializa.

4. Electroforeza.

5. Cromatografia.

6. Metoda izotopică.

7. Colorimetrie.

8. Spectrofotometrie.

9. Determinarea activității enzimatice.

Relația biochimiei cu alte discipline

1. Chimie bioorganică

2. Chimia fizică a coloidului

3. Chimie biofizică

4. Biologie moleculară

5. Genetica

6. Fiziologie normală

7. Fiziologie patologică

8. Discipline clinice

9. Farmacologie

10. Biochimie clinică

Din cartea Pranayama. Mod conștient de respirație. autor Gupta Ranjit Sen

Introducere Pranayama este percepția conștientă și stăpânirea energiei vitale inerente sistemului psihofizic al fiecărei ființe vii. Pranayama este mai mult decât un sistem de control al respirației. Pranayama are mai multe aspecte - în grosier și în subtil

Din cartea Creșterea câinilor de Harmar Hillery

CAPITOLUL 1 O Introducere Practică în Genetică și Ameliorare

Din cartea Câinii și creșterea lor [Câinii de reproducție] de Harmar Hillery

CAPITOLUL 1 O Introducere Practică în Genetică și Ameliorare

Din cartea Evolutionary Genetic Aspects of Behavior: Selected Works autor Kruşinski Leonid Viktorovici

Introducere Darwin, insistând asupra activității instinctive a animalelor, a indicat selecția naturală drept cauza călăuzitoare a apariției și dezvoltării acesteia. Abordând problema complexă și cea mai confuză a comportamentului animal, Darwin a aplicat același lucru

Din cartea Limbajul ca instinct de Steven Pinker

Introducere Una dintre cele mai importante întrebări din teoria comportamentului animal este originea reacțiilor complexe, necondiționate, instinctive ale organismului. C. Darwin în Originea speciilor (1896, p. 161), în capitolul despre instincte, a subliniat selecția naturală ca factor care ghidează dezvoltarea acestui

Din cartea Ajutorul reciproc ca factor de evoluție autor Kropotkin Petr Alekseevici

Introducere Biologia dezvoltării comportamentului ca disciplină științifică a început să se dezvolte la începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea. Cele mai semnificative cercetări în această direcție au fost efectuate de Coghill (Coghill, 1929), care a lucrat la amblistomi. Coghill ajunge la o serie de prevederi fundamentale, importante

Din cartea Tratamentul homeopat al pisicilor și câinilor autorul Hamilton Don

Capitolul 1 Instinctul de stăpânire O introducere în teoria conform căreia limbajul este un instinct uman. Această teorie se bazează pe ideile lui Charles Darwin, William James și Noam Chomsky. Când citești aceste cuvinte, te implici într-una dintre cele mai uimitoare.

Din cartea Himera și Antihimera autor Şvetsov Mihail Valentinovici

Din cartea Ce mănâncă insectele [ilustrări de V. Grebennikov] autor Marikovski Pavel Iustinovich

Capitolul I Introducere în homeopatie

Din cartea Prevalența vieții și unicitatea minții? autor Mosevitski Mark Isaakovich

Introducere Teoria lui Darwin își propune să explice mecanic originea scopului în organisme. Considerăm că capacitatea de a reacții oportune este principala proprietate a organismului. Nu este pentru evoluționist

Din cartea Biologie. Biologie generală. Clasa 10. Un nivel de bază de autor Sivoglazov Vladislav Ivanovici

Introducere Ce mănâncă insectele? Ei bine, să spunem, plante, unele pe altele, poate altceva. Nu este un subiect prea simplu și restrâns pentru a-i dedica o carte întreagă? Lumea insectelor este infinit diversă, există mai multe specii de insecte decât toate celelalte animale și plante,

Din cartea The Current State of the Biosphere and Environmental Policy autorul Kolesnik Yu. A.

Capitolul I. Introducere Dedicat părinților și Tanya Din timpuri imemoriale, omul s-a gândit la propria sa origine și la apariția vieții în general. Biblia ne-a adus răspunsurile la aceste întrebări, propuse acum 2500 de ani. În multe privințe, opiniile sumerienilor erau similare,

Din cartea Sindromul Paganini [și alte povești adevărate despre geniu scrise în codul nostru genetic] de Keen Sam

Introducere Biologia este știința vieții. Numele său provine din două cuvinte grecești: bios (viață) și logos (știință, cuvânt). Un cuvânt despre viață... Ce știință are un nume mai global? .. Studiind biologia, o persoană se învață ca individ și ca membru al unei anumite populații,

Din cartea Chimie biologică autor Lelevici Vladimir Valerianovici

Capitolul 1 Introducere în problemele biosferei 1.1. Definiția biosferei Ce este biosfera? Să ne amintim câteva dintre trăsăturile sale caracteristice. În știința modernă există multe definiții ale biosferei. Vă prezentăm doar câteva. Biosfera este una specială, îmbrățișată de viață

Din cartea autorului

Introducere Iată, primul paragraf al cărții despre ADN - despre modul în care ni se dezvăluie poveștile care au fost stocate în ADN de mii și chiar milioane de ani, despre modul în care ADN-ul ne ajută să deslușim ghicitorile despre om, răspunsurile la care părea să fie demult.pierdută. O da! Eu scriu aceasta carte

Din cartea autorului

Capitolul 8. Introducere în Metabolism Metabolismul sau metabolismul este un ansamblu de reacții chimice din organism care îi furnizează substanțele și energia necesare vieții. Procesul metabolic care este însoțit de formarea mai simplu

Chimia sângelui - una dintre cele mai populare metode de cercetare pentru pacienți și medici. Dacă știți clar ce arată o analiză biochimică dintr-o venă, puteți identifica o serie de afecțiuni grave în stadiile incipiente, inclusiv - hepatita virala , . Detectarea precoce a unor astfel de patologii face posibilă aplicarea tratamentului corect și vindecarea acestora.

Asistenta colectează sânge pentru examinare timp de câteva minute. Fiecare pacient trebuie să înțeleagă că această procedură nu provoacă disconfort. Răspunsul la întrebarea de unde este prelevat sângele pentru analiză este fără echivoc: dintr-o venă.

Vorbind despre ce este un test de sânge biochimic și ce este inclus în acesta, trebuie menționat că rezultatele obținute sunt de fapt un fel de reflectare a stării generale a organismului. Cu toate acestea, încercând să înțelegeți singur dacă analiza este normală sau există anumite abateri de la valoarea normală, este important să înțelegeți ce este LDL, ce este CPK (CPK - creatin fosfokinaza), pentru a înțelege ce uree (uree), etc.

Informații generale despre analiza biochimiei sângelui - ce este și ce puteți învăța făcând-o, veți primi din acest articol. Cât costă efectuarea unei astfel de analize, câte zile durează pentru a obține rezultatele, ar trebui să aflați direct în laborator unde pacientul intenționează să efectueze acest studiu.

Cum este pregătirea pentru analiza biochimică?

Înainte de a dona sânge, trebuie să vă pregătiți cu atenție pentru acest proces. Pentru cei care sunt interesați de cum să treacă corect analiza, trebuie să țineți cont de câteva cerințe destul de simple:

  • trebuie să donezi sânge numai pe stomacul gol;
  • seara, în ajunul analizei viitoare, nu puteți bea cafea tare, ceai, consumați alimente grase, băuturi alcoolice (este mai bine să nu le beți pe acestea din urmă timp de 2-3 zile);
  • nu fumați cu cel puțin o oră înainte de analiză;
  • cu o zi înainte de test, nu trebuie să practicați nicio procedură termică - mergeți la saună, baie și o persoană nu trebuie să se supună la efort fizic serios;
  • trebuie să faceți analize de laborator dimineața, înainte de orice procedură medicală;
  • o persoană care se pregătește pentru analiză, venind la laborator, ar trebui să se calmeze puțin, să stea câteva minute și să-și tragă respirația;
  • răspunsul la întrebarea dacă este posibil să vă periați dinții înainte de a face teste este negativ: pentru a determina cu exactitate zahărul din sânge, dimineața înainte de studiu, trebuie să ignorați această procedură de igienă și, de asemenea, să nu beți ceai și cafea;
  • nu trebuie luate înainte de prelevarea de probe de sânge, medicamente hormonale, diuretice etc.;
  • cu două săptămâni înainte de studiu, trebuie să încetați să luați medicamente care afectează lipide în sânge, mai ales statine ;
  • dacă trebuie să faceți din nou o analiză completă, aceasta trebuie făcută în același timp, și laboratorul trebuie să fie același.

Dacă a fost efectuat un test de sânge clinic, decodificarea indicatorilor este efectuată de un specialist. De asemenea, interpretarea indicatorilor unui test de sânge biochimic poate fi efectuată folosind un tabel special, care indică indicatorii normali ai analizelor la adulți și copii. Dacă vreun indicator diferă de normă, este important să acordați atenție acestui lucru și să consultați un medic care poate „citi” corect toate rezultatele obținute și să-și dea recomandările. Dacă este necesar, se prescrie biochimia sângelui: un profil extins.

Tabel pentru decodificarea unui test de sânge biochimic la adulți

Indicator în studiu Normă
Proteine ​​totale 63-87 g/l

Fracții proteice: albumine

globuline (α1, α2, γ, β)

Creatinină 44-97 µmol per l - la femei, 62-124 - la bărbați
Uree 2,5-8,3 mmol/l
Acid uric 0,12-0,43 mmol / l - la bărbați, 0,24-0,54 mmol / l - la femei.
colesterol total 3,3-5,8 mmol/l
LDL mai puțin de 3 mmol pe l
HDL mai mare sau egal cu 1,2 mmol per l - la femei, 1 mmol pe l - la bărbați
Glucoză 3,5-6,2 mmol per l
Bilirubina totală 8,49-20,58 umol/l
Bilirubina directă 2,2-5,1 umol/l
Trigliceridele mai puțin de 1,7 mmol per l
Aspartat aminotransferaza (abreviată ca AST) alanin aminotransferaza - norma la femei și bărbați - până la 42 U / l
Alanina aminotransferaza (abreviată ca ALT) până la 38 U/l
Gamma-glutamil transferaza (abreviată ca GGT) valori normale GGT - până la 33,5 U / l - la bărbați, până la 48,6 U / l - la femei.
Creatin kinaza (abreviată ca CK) până la 180 U/l
Fosfataza alcalina (abreviata ALP) până la 260 U/l
α-amilaza până la 110 E pe litru
Potasiu 3,35-5,35 mmol/l
Sodiu 130-155 mmol/l

Astfel, un test de sânge biochimic face posibilă efectuarea unei analize detaliate pentru a evalua funcționarea organelor interne. De asemenea, decodificarea rezultatelor vă permite să „citiți” în mod adecvat care macro și microelemente, organismul are nevoie. Biochimia sângelui vă permite să recunoașteți prezența patologiilor.

Dacă descifrați corect indicatorii obținuți, este mult mai ușor să faceți orice diagnostic. Biochimia este un studiu mai detaliat decât KLA. La urma urmei, descifrarea indicatorilor unui test general de sânge nu permite obținerea unor astfel de date detaliate.

Este foarte important să faci astfel de studii cu. La urma urmei, o analiză generală în timpul sarcinii nu oferă posibilitatea de a obține informații complete. Prin urmare, biochimia la femeile însărcinate este prescrisă, de regulă, în primele luni și în al treilea trimestru. În prezența anumitor patologii și a sănătății precare, această analiză este efectuată mai des.

În laboratoarele moderne, ei sunt capabili să efectueze un studiu și să descifreze indicatorii obținuți timp de câteva ore. Pacientului i se pune la dispoziție un tabel în care sunt indicate toate datele. În consecință, este chiar posibil să urmăriți în mod independent modul în care hemoleucograma este normală la adulți și copii.

Atat tabelul de descifrare a testului general de sange la adulti cat si analizele biochimice sunt descifrate tinand cont de varsta si sexul pacientului. La urma urmei, norma biochimiei sângelui, precum și norma unui test clinic de sânge, pot varia la femei și bărbați, la pacienții tineri și în vârstă.

Hemograma - Acesta este un test clinic de sânge la adulți și copii, care vă permite să aflați cantitatea tuturor elementelor sanguine, precum și caracteristicile morfologice, raportul, conținutul acestora etc.

Deoarece biochimia sângelui este un studiu complex, include și teste hepatice. Descifrarea analizei vă permite să determinați dacă funcția hepatică este normală. Parametrii hepatici sunt importanți pentru diagnosticarea patologiilor acestui organ. Următoarele date fac posibilă evaluarea stării structurale și funcționale a ficatului: ALT, GGTP (norma GGTP la femei este ușor mai mică), fosfatază alcalină, nivel și proteine ​​totale. Testele hepatice sunt efectuate atunci când este necesar pentru stabilirea sau confirmarea diagnosticului.

Colinesterază este determinat să diagnosticheze severitatea și starea ficatului, precum și funcțiile acestuia.

Zahăr din sânge hotărât să evalueze funcţiile sistemului endocrin. Cum se numește testul de sânge pentru zahăr, puteți afla direct în laborator. Denumirea zahărului poate fi găsită pe foaia de rezultate. Cum este definit zahărul? Este notat prin conceptul de „glucoză” sau „GLU” în engleză.

Norma este importantă CRP , deoarece un salt în acești indicatori indică dezvoltarea inflamației. Indicator AST indică procese patologice asociate cu distrugerea țesuturilor.

Indicator MID într-un test de sânge este determinat în timpul unei analize generale. Nivelul MID vă permite să determinați dezvoltarea, bolile infecțioase, anemie etc. Indicatorul MID vă permite să evaluați starea sistemului imunitar uman.

ICSU este un indicator al concentraţiei medii în . Dacă MCHC este crescută, motivele pentru aceasta sunt asociate cu lipsa sau, precum și cu sferocitoza congenitală.

MPV - valoarea medie a volumului măsurat.

Lipidograma prevede determinarea indicatorilor de total, HDL, LDL, trigliceride. Spectrul lipidic este determinat pentru a identifica tulburările metabolismului lipidic în organism.

Normă electroliți din sânge indică cursul normal al proceselor metabolice din organism.

Seromucoid este o fracțiune de proteine, care include un grup de glicoproteine. Vorbind despre seromucoid - ce este, trebuie remarcat faptul că, dacă țesutul conjunctiv este distrus, degradat sau deteriorat, seromucoizii intră în plasma sanguină. Prin urmare, seromucoizii sunt determinați în scopul de a prezice dezvoltarea.

LDH, LDH (lactat dehidrogenază) - aceasta este implicata in oxidarea glucozei si producerea acidului lactic.

Cercetare asupra osteocalcina efectuate pentru diagnostic.

Analiza pentru feritina (complexul proteic, principalul depozit intracelular de fier) ​​se efectuează cu suspiciune de hemocromatoză, boli cronice inflamatorii și infecțioase, tumori.

Test de sânge pentru ASO important pentru diagnosticarea unei varietăți de complicații după o infecție cu streptococ.

În plus, se determină alți indicatori, precum și se efectuează alte investigații (electroforeză proteică etc.). Norma unui test de sânge biochimic este afișată în tabele speciale. Afișează norma unui test de sânge biochimic la femei, tabelul oferă și informații despre indicatorii normali la bărbați. Dar totuși, este mai bine să întrebați un specialist care va evalua în mod adecvat rezultatele în complex și va prescrie tratamentul adecvat despre cum să descifrați un test general de sânge și despre cum să citiți datele unei analize biochimice.

Decodificarea biochimiei sângelui la copii este efectuată de un specialist care a desemnat studiul. Pentru aceasta, se folosește și un tabel în care este indicată norma pentru copii a tuturor indicatorilor.

În medicina veterinară, există și norme pentru parametrii biochimici ai sângelui pentru câini și pisici - tabelele corespunzătoare indică compoziția biochimică a sângelui animal.

Ce înseamnă anumiți indicatori într-un test de sânge este discutat mai detaliat mai jos.

Proteina înseamnă foarte mult în corpul uman, deoarece participă la crearea de noi celule, la transportul de substanțe și la formarea umoralului.

Compoziția proteinelor include 20 de principale, ele conțin și substanțe anorganice, vitamine, reziduuri de lipide și carbohidrați.

Partea lichidă a sângelui conține aproximativ 165 de proteine, în plus, structura și rolul lor în organism sunt diferite. Proteinele sunt împărțite în trei fracții proteice diferite:

  • globuline (a1, a2, p, y);
  • fibrinogen .

Deoarece producția de proteine ​​are loc în principal în ficat, nivelul acestora indică funcția sa sintetică.

Dacă proteinograma efectuată indică o scădere a proteinei totale în organism, acest fenomen este definit ca hipoproteinemie. Un fenomen similar are loc în următoarele cazuri:

  • cu foamete de proteine ​​- dacă o persoană observă un anumit, practică vegetarianismul;
  • dacă există o excreție crescută de proteine ​​în urină - cu boli de rinichi,;
  • dacă o persoană pierde mult sânge - cu sângerări, menstruații abundente;
  • în caz de arsuri grave;
  • cu pleurezie exsudativă, pericardită exudativă, ascită;
  • cu dezvoltarea neoplasmelor maligne;
  • dacă formarea proteinelor este afectată - cu hepatită;
  • cu scăderea absorbţiei substanţelor – cu , colita, enterita etc.;
  • după utilizarea prelungită a glucocorticosteroizilor.

Niveluri crescute de proteine ​​din organism hiperproteinemie . Există o diferență între hiperproteinemia absolută și relativă.

Creșterea relativă a proteinelor se dezvoltă în cazul pierderii părții lichide a plasmei. Acest lucru se întâmplă dacă ești îngrijorat de vărsături constante, cu holeră.

Se observă o creștere absolută a proteinelor dacă există procese inflamatorii, mielom multiplu.

Concentrația acestei substanțe se modifică cu 10% odată cu schimbarea poziției corpului, precum și în timpul efortului fizic.

De ce se modifică concentrațiile fracțiilor proteice?

Fracții proteice - globuline, albumine, fibrinogen.

Bioanaliza standard a sângelui nu implică determinarea fibrinogenului, care reflectă procesul de coagulare a sângelui. Coagulograma - analiza în care se determină acest indicator.

Când crește nivelul fracțiilor proteice?

Nivelul albuminei:

  • dacă pierderea de lichide are loc în timpul bolilor infecțioase;
  • cu arsuri.

Α-globuline:

  • în bolile sistemice ale țesutului conjunctiv ( , sclerodermie);
  • cu inflamație purulentă în formă acută;
  • cu arsuri în perioada de recuperare;
  • sindrom nefrotic la pacienții cu glomerulonefrită.

β-globuline:

  • cu hiperlipoproteinemie la persoanele cu diabet;
  • cu un ulcer care sângerează în stomac sau intestine;
  • cu sindrom nefrotic;
  • la .

Gamma globulinele sunt crescute în sânge:

  • cu infecții virale și bacteriene;
  • cu boli sistemice ale țesutului conjunctiv (artrită reumatoidă, dermatomiozită, sclerodermie);
  • cu alergii;
  • cu arsuri;
  • cu invazie helmintică.

Când este scăzut nivelul fracțiilor proteice?

  • la nou-născuți din cauza subdezvoltării celulelor hepatice;
  • cu plămâni;
  • în timpul sarcinii;
  • cu boli hepatice;
  • cu sângerare;
  • în cazul acumulării de plasmă în cavitățile corpului;
  • cu tumori maligne.

În organism nu are loc doar construcția celulelor. De asemenea, se descompun, iar bazele azotate se acumulează în același timp. Formarea lor are loc în ficatul uman, ele sunt excretate prin rinichi. Prin urmare, dacă indicatorii metabolismul azotului crescut, este probabil o încălcare a funcțiilor ficatului sau rinichilor, precum și defalcarea excesivă a proteinelor. Principalii indicatori ai metabolismului azotului - creatinina , uree . Mai rar, se determină amoniacul, creatina, azotul rezidual și acidul uric.

Uree

  • glomerulonefrită, acută și cronică;
  • nefroscleroza;
  • intoxicații cu diverse substanțe - dicloroetan, etilen glicol, săruri de mercur;
  • hipertensiune arteriala;
  • sindromul de accident;
  • polichistic sau rinichi;

Motive pentru downgrade:

  • creșterea producției de urină;
  • introducerea glucozei;
  • insuficiență hepatică;
  • scăderea proceselor metabolice;
  • foame;
  • hipotiroidism.

Creatinină

Motivele creșterii:

  • insuficiență renală în forme acute și cronice;
  • decompensat;
  • acromegalie;
  • obstructie intestinala;
  • distrofie musculară;
  • arsuri.

Acid uric

Motivele creșterii:

  • leucemie;
  • deficit de vitamina B-12;
  • boli infecțioase acute;
  • boala Wakez;
  • boală de ficat;
  • diabet zaharat sever;
  • patologia pielii;
  • intoxicații cu monoxid de carbon, barbiturice.

Glucoză

Glucoza este considerată principalul indicator al metabolismului carbohidraților. Este principalul produs energetic care intră în celulă, deoarece activitatea vitală a celulei depinde de oxigen și glucoză. După ce o persoană a luat alimente, glucoza intră în ficat și acolo este utilizată sub formă glicogen . Ei controlează aceste procese ale pancreasului - și glucagon . Din cauza lipsei de glucoză din sânge, se dezvoltă hipoglicemia, excesul acesteia indică faptul că apare hiperglicemia.

Încălcarea concentrației de glucoză din sânge are loc în următoarele cazuri:

hipoglicemie

  • cu post prelungit;
  • în caz de absorbție afectată a carbohidraților - cu, enterită etc.;
  • cu hipotiroidism;
  • cu patologii hepatice cronice;
  • cu insuficiență a cortexului suprarenal într-o formă cronică;
  • cu hipopituitarism;
  • în caz de supradozaj de insulină sau de medicamente hipoglicemiante administrate oral;
  • cu, insuloma, meningoencefalita, .

hiperglicemie

  • cu diabet zaharat de primul și al doilea tip;
  • cu tireotoxicoză;
  • în cazul dezvoltării tumorii;
  • cu dezvoltarea neoplasmelor cortexului suprarenal;
  • cu feocromocitom;
  • la persoanele care practică tratamentul cu glucocorticoizi;
  • la ;
  • cu leziuni și tumori ale creierului;
  • cu excitare psiho-emoțională;
  • dacă s-a produs otrăvire cu monoxid de carbon.

Proteinele colorate specifice sunt peptide care conțin un metal (cupru, fier). Acestea sunt mioglobina, hemoglobina, citocromul, ceruloplasmina etc. Bilirubina este produsul final al descompunerii unor astfel de proteine. Când existența unui eritrocit în splină se termină, bilirubina este produsă din cauza biliverdin reductazei, care se numește indirectă sau liberă. Această bilirubină este toxică, deci este dăunătoare organismului. Cu toate acestea, deoarece se leagă rapid de albuminele din sânge, otrăvirea corpului nu are loc.

Totodată, la persoanele care suferă de ciroză, hepatită, nu există nicio legătură cu acidul glucuronic în organism, astfel că analiza arată un nivel ridicat al bilirubinei. Apoi, bilirubina indirectă se leagă de acidul glucuronic din celulele hepatice și se transformă în bilirubină legată sau directă (DBil), care nu este toxică. Nivelul său ridicat este remarcat la sindromul Gilbert , diskinezie biliară . Dacă se efectuează teste hepatice, transcrierea acestora poate arăta un nivel ridicat de bilirubină directă dacă celulele hepatice sunt deteriorate.

Teste reumatice

Teste reumatice - un test de sânge imunochimic cuprinzător, care include un studiu pentru determinarea factorului reumatoid, o analiză a complexelor imune circulante și determinarea anticorpilor la o-streptolizină. Reumosondele pot fi efectuate independent, precum și ca parte a cercetării care prevede imunochimia. Reumosondele trebuie efectuate dacă există plângeri de durere la nivelul articulațiilor.

constatări

Astfel, un test de sânge biochimic detaliat terapeutic general este un studiu foarte important în procesul de diagnosticare. Pentru cei care doresc să efectueze un test complet extins de sânge BH sau UAC într-o policlinică sau într-un laborator, este important să aibă în vedere că un anumit set de reactivi, analizoare și alte dispozitive sunt utilizate în fiecare laborator. În consecință, normele indicatorilor pot diferi, ceea ce trebuie luat în considerare atunci când se studiază ceea ce arată un test clinic de sânge sau rezultatele biochimiei. Înainte de a citi rezultatele, este important să vă asigurați că standardele sunt indicate pe formularul care se eliberează în instituția medicală pentru a descifra corect rezultatele testelor. În formulare este indicată și norma KLA la copii, dar medicul ar trebui să evalueze rezultatele.

Mulți sunt interesați de: un test de sânge formular 50 - ce este și de ce să-l luați? Aceasta este o analiză pentru a determina anticorpii care sunt în organism dacă este infectat. Analiza F50 se face atât pentru suspectarea HIV, cât și în scopul prevenirii la o persoană sănătoasă. De asemenea, merită să vă pregătiți corespunzător pentru un astfel de studiu.

54.6

Pentru prieteni!

Referinţă

Cuvânt "biochimie" a venit la noi din secolul al XIX-lea. Dar ca termen științific, a fost fixat un secol mai târziu datorită savantului german Carl Neuberg. Este logic ca biochimia combină prevederile a două științe: chimia și biologia. Prin urmare, ea este angajată în studiul substanțelor și al reacțiilor chimice care apar într-o celulă vie. Biochimiști celebri din vremea lor au fost omul de știință arab Avicenna, omul de știință italian Leonardo da Vinci, biochimistul suedez A. Tiselius și alții. Datorită dezvoltărilor biochimice, au apărut metode precum separarea sistemelor eterogene (centrifugarea), cromatografia, biologia moleculară și celulară, electroforeza, microscopia electronică și analiza de difracție cu raze X.

Descrierea activității

Activitatea unui biochimist este complexă și cu mai multe fațete. Această profesie necesită cunoștințe de microbiologie, botanică, fiziologie vegetală, chimie medicală și fiziologică. Specialiștii din domeniul biochimiei sunt, de asemenea, implicați în cercetări pe probleme de biologie și medicină teoretică și aplicată. Rezultatele muncii lor sunt importante în domeniul biologiei tehnice și industriale, vitaminologiei, histochimiei și geneticii. Activitatea biochimiștilor este utilizată în instituții de învățământ, centre medicale, întreprinderi de producție biologică, agricultură și alte domenii. Activitatea profesională a biochimiștilor este în principal munca de laborator. Cu toate acestea, un biochimist modern se ocupă nu numai cu un microscop, eprubete și reactivi, ci lucrează și cu diverse dispozitive tehnice.

Salariu

medie pentru Rusia:medie la Moscova:medie pentru Sankt Petersburg:

Responsabilitatile locului de munca

Principalele sarcini ale unui biochimist sunt desfășurarea cercetării științifice și analiza ulterioară a rezultatelor obținute.
Cu toate acestea, biochimistul nu participă doar la lucrările de cercetare. De asemenea, poate lucra la întreprinderile din industria medicală, unde efectuează, de exemplu, lucrări privind studiul efectului medicamentelor asupra sângelui oamenilor și animalelor. Desigur, o astfel de activitate necesită respectarea reglementărilor tehnologice ale procesului biochimic. Biochimistul monitorizează reactivii, materiile prime, compoziția chimică și proprietățile produsului finit.

Caracteristici ale creșterii carierei

Un biochimist nu este cea mai căutată profesie, dar specialiștii în acest domeniu sunt foarte apreciați. Evoluțiile științifice ale companiilor din diverse industrii (alimentar, agricol, medical, farmacologic etc.) nu pot face fără participarea biochimiștilor.
Centrele de cercetare interne cooperează strâns cu țările occidentale. Un specialist care vorbește cu încredere o limbă străină și lucrează cu încredere la un computer poate găsi de lucru în companii de biochimie străine.
Un biochimist se poate realiza în domeniul educației, farmaciei sau managementului.

În acest articol vom răspunde la întrebarea ce este biochimia. Aici vom lua în considerare definiția acestei științe, istoria ei și metodele de cercetare, vom acorda atenție unor procese și vom defini secțiunile acesteia.

Introducere

Pentru a răspunde la întrebarea ce este biochimia, este suficient să spunem că este o știință dedicată compoziției chimice și proceselor care au loc în interiorul unei celule vii a unui organism. Cu toate acestea, are multe componente, după ce le-ați învățat, vă puteți face o idee mai specifică despre el.

În unele episoade de timp ale secolului al XIX-lea, unitatea terminologică „biochimie” a început să fie folosită pentru prima dată. Cu toate acestea, a fost introdus în cercurile științifice abia în 1903 de un chimist din Germania - Karl Neuberg. Această știință ocupă o poziție intermediară între biologie și chimie.

Fapte istorice

Pentru a răspunde în mod clar la întrebarea, ce este biochimia, omenirea ar putea face doar o sută de ani în urmă. În ciuda faptului că societatea folosea procese și reacții biochimice în vremuri străvechi, nu bănuia prezența adevăratei lor esențe.

Unele dintre cele mai îndepărtate exemple sunt fabricarea pâinii, vinificația, fabricarea brânzei etc. O serie de întrebări despre proprietățile medicinale ale plantelor, problemele de sănătate etc. au făcut o persoană să se aprofundeze în baza și natura activității lor.

Dezvoltarea unui set comun de direcții care a condus în cele din urmă la crearea biochimiei este deja observată în vremuri străvechi. Un om de știință-medic din Persia în secolul al X-lea a scris o carte despre canoanele științei medicale, unde a putut descrie în detaliu descrierea diferitelor substanțe medicinale. În secolul al XVII-lea, van Helmont a propus termenul de „enzimă” ca unitate a unui reactiv chimic implicat în procesele digestive.

În secolul al XVIII-lea, datorită lucrării lui A.L. Lavoisier și M.V. Lomonosov, a fost derivată legea conservării masei materiei. La sfarsitul aceluiasi secol a fost determinata importanta oxigenului in procesul respiratiei.

În 1827, știința a făcut posibilă crearea unei diviziuni a moleculelor biologice în compuși de grăsimi, proteine ​​și carbohidrați. Acești termeni sunt încă utilizați astăzi. Un an mai târziu, în lucrarea lui F. Wöhler, s-a dovedit că substanțele sistemelor vii pot fi sintetizate prin mijloace artificiale. Un alt eveniment important a fost pregătirea și compilarea teoriei structurii compușilor organici.

Bazele biochimiei s-au format pe parcursul a mai multor sute de ani, dar au adoptat o definiție clară în 1903. Această știință a devenit prima disciplină din categoria biologică, care avea propriul sistem de analize matematice.

25 de ani mai târziu, în 1928, F. Griffith a efectuat un experiment, al cărui scop era studierea mecanismului de transformare. Omul de știință a infectat șoareci cu pneumococi. El a ucis bacteriile unei tulpini și le-a adăugat la bacteriile alteia. Studiul a arătat că procesul de rafinare a agenților care cauzează boli a dus la producerea de acid nucleic, nu de proteine. Lista descoperirilor este în curs de completare în prezent.

Disponibilitatea disciplinelor conexe

Biochimia este o știință separată, dar crearea ei a fost precedată de un proces activ de dezvoltare a secțiunii organice a chimiei. Principala diferență constă în obiectele de studiu. În biochimie sunt considerate doar acele substanțe sau procese care pot apărea în condițiile organismelor vii, și nu în afara acestora.

În cele din urmă, biochimia a inclus conceptul de biologie moleculară. Se deosebesc între ei în principal prin metodele de acțiune și subiectele pe care le studiază. În prezent, unitățile terminologice „biochimie” și „biologie moleculară” au ajuns să fie folosite ca sinonime.

Disponibilitatea secțiunilor

Până în prezent, biochimia include o serie de domenii de cercetare, inclusiv:

    Ramura biochimiei statice - știința compoziției chimice a viețuitoarelor, structurilor și diversității moleculare, funcții etc.

    Există o serie de secțiuni care studiază polimerii biologici de proteine, lipide, carbohidrați, molecule de aminoacizi, precum și acizii nucleici și nucleotida în sine.

    Biochimia, care studiază vitaminele, rolul și forma lor de influență asupra organismului, eventualele tulburări ale proceselor vitale în caz de deficit sau cantități excesive.

    Biochimia hormonală este o știință care studiază hormonii, efectul lor biologic, cauzele deficienței sau excesului.

    Știința metabolismului și a mecanismelor sale este o secțiune dinamică a biochimiei (include bioenergetica).

    Cercetare în Biologie Moleculară.

    Componenta funcțională a biochimiei studiază fenomenul transformărilor chimice responsabile de funcționalitatea tuturor componentelor corpului, începând cu țesuturile și terminând cu întregul organism.

    Biochimie medicală - o secțiune despre modelele de metabolism între structurile corpului sub influența bolilor.

    Există și ramuri ale biochimiei microorganismelor, oamenilor, animalelor, plantelor, sângelui, țesuturilor etc.

    Instrumente de cercetare și rezolvare a problemelor

    Metodele de biochimie se bazează pe fracționare, analiză, studiu detaliat și luarea în considerare atât a structurii unei componente separate, cât și a întregului organism sau a substanței sale. Cele mai multe dintre ele s-au format în timpul secolului al XX-lea, iar cea mai cunoscută a fost cromatografia - procesul de centrifugare și electroforeză.

    La sfârșitul secolului al XX-lea, metodele biochimice au început să-și găsească din ce în ce mai mult aplicarea în secțiunile moleculare și celulare ale biologiei. A fost determinată structura întregului genom ADN uman. Această descoperire a făcut posibilă cunoașterea existenței unui număr imens de substanțe, în special a diferitelor proteine ​​care nu au fost detectate în timpul epurării biomasei, datorită conținutului lor extrem de scăzut în substanță.

    Genomica a pus sub semnul întrebării o cantitate imensă de cunoștințe biochimice și a condus la dezvoltarea unor schimbări în metodologia sa. A apărut conceptul de simulare virtuală pe computer.

    Componenta chimica

    Fiziologia și biochimia sunt strâns legate. Acest lucru se explică prin dependența normei cursului tuturor proceselor fiziologice cu conținutul unui număr diferit de elemente chimice.

    În natură, puteți găsi 90 de componente ale tabelului periodic al elementelor chimice, dar aproximativ un sfert este necesar pentru viață. Corpul nostru nu are nevoie deloc de multe componente rare.

    Poziția diferită a taxonului în tabelul ierarhic al ființelor vii provoacă o nevoie diferită de prezența anumitor elemente.

    99% din masa umană este formată din șase elemente (C, H, N, O, F, Ca). Pe lângă cantitatea principală din aceste tipuri de atomi care formează substanțe, avem nevoie de încă 19 elemente, dar în volume mici sau microscopice. Printre acestea se numără: Zn, Ni, Ma, K, Cl, Na și altele.

    Biomolecula de proteine

    Principalele molecule studiate de biochimie sunt carbohidrații, proteinele, lipidele, acizii nucleici, iar atenția acestei științe se concentrează asupra hibrizilor lor.

    Proteinele sunt compuși mari. Ele sunt formate prin legarea lanțurilor de monomeri - aminoacizi. Majoritatea ființelor vii obțin proteine ​​prin sinteza a douăzeci de tipuri din acești compuși.

    Acești monomeri diferă unul de celălalt în structura grupului radical, care joacă un rol imens în cursul plierii proteinelor. Scopul acestui proces este de a forma o structură tridimensională. Aminoacizii sunt legați între ei prin formarea de legături peptidice.

    Răspunzând la întrebarea ce este biochimia, nu se poate să nu menționăm macromolecule biologice atât de complexe și multifuncționale precum proteinele. Au mai multe sarcini de îndeplinit decât polizaharidele sau acizii nucleici.

    Unele proteine ​​sunt reprezentate de enzime și catalizează diverse reacții de natură biochimică, ceea ce este foarte important pentru metabolism. Alte molecule de proteine ​​pot acționa ca mecanisme de semnalizare, pot forma citoschelete, pot participa la apărarea imună etc.

    Unele tipuri de proteine ​​sunt capabile să formeze complexe biomoleculare non-proteice. Substanțele create prin fuziunea proteinelor cu oligozaharidele permit existența unor molecule precum glicoproteinele, iar interacțiunea cu lipidele are ca rezultat lipoproteine.

    molecula de acid nucleic

    Acizii nucleici sunt reprezentați de complexe de macromolecule formate dintr-un set polinucleotidic de lanțuri. Scopul lor funcțional principal este codificarea informațiilor ereditare. Sinteza acidului nucleic are loc datorită prezenței moleculelor de macroenergie mononucleozidă trifosfat (ATP, TTP, UTP, GTP, CTP).

    Cei mai răspândiți reprezentanți ai unor astfel de acizi sunt ADN și ARN. Aceste elemente structurale se găsesc în fiecare celulă vie, de la arhee la eucariote și chiar viruși.

    molecula de lipide

    Lipidele sunt substanțe moleculare compuse din glicerol, de care sunt atașați acizii grași (de la 1 la 3) prin legături esterice. Astfel de substanțe sunt împărțite în grupuri în funcție de lungimea lanțului de hidrocarburi și, de asemenea, acordă atenție saturației. Biochimia apei nu îi permite să dizolve compuși ai lipidelor (grăsimilor). De regulă, astfel de substanțe se dizolvă în soluții polare.

    Sarcina principală a lipidelor este de a furniza energie organismului. Unele fac parte din hormoni, pot îndeplini o funcție de semnalizare sau pot transporta molecule lipofile.

    moleculă de carbohidrați

    Carbohidrații sunt biopolimeri formați prin combinarea monomerilor, care în acest caz sunt reprezentați de monozaharide precum, de exemplu, glucoza sau fructoza. Studiul biochimiei plantelor a permis unei persoane să determine că cea mai mare parte a carbohidraților este conținută în ei.

    Acești biopolimeri își găsesc aplicația în funcția structurală și furnizarea de resurse energetice organismului sau celulei. La plante, principala substanță de depozitare este amidonul, în timp ce la animale este glicogenul.

    Cursul ciclului Krebs

    Există un ciclu Krebs în biochimie - un fenomen în timpul căruia numărul predominant de organisme eucariote primește cea mai mare parte a energiei cheltuite în procesele de oxidare a alimentelor pe care le consumă.

    Poate fi observată în interiorul mitocondriilor celulare. Se formează prin mai multe reacții, în timpul cărora se eliberează rezerve de energie „ascunsă”.

    În biochimie, ciclul Krebs este o parte importantă a procesului respirator general și a metabolismului material din interiorul celulelor. Ciclul a fost descoperit și studiat de H. Krebs. Pentru aceasta, omul de știință a primit Premiul Nobel.

    Acest proces se mai numește și sistem de transfer de electroni. Acest lucru se datorează conversiei concomitente a ATP în ADP. Primul compus, la rândul său, este angajat în furnizarea de reacții metabolice prin eliberarea de energie.

    Biochimie și medicină

    Biochimia medicinei ne este prezentată ca o știință care acoperă multe domenii ale proceselor biologice și chimice. În prezent, există o întreagă ramură în educație care pregătește specialiști pentru aceste studii.

    Aici se studiază toate ființele vii: de la bacterii sau viruși până la corpul uman. A avea specialitatea de biochimist oferă subiectului posibilitatea de a urmări diagnosticul și de a analiza tratamentul aplicabil unității individuale, de a trage concluzii etc.

    Pentru a pregăti un expert înalt calificat în acest domeniu, trebuie să-l înveți științele naturii, bazele medicale și disciplinele biotehnologice, ei efectuează multe teste în biochimie. De asemenea, studentului i se oferă posibilitatea de a-și aplica practic cunoștințele.

    universitățile de biochimie câștigă în prezent din ce în ce mai multă popularitate, ceea ce se datorează dezvoltării rapide a acestei științe, importanței ei pentru oameni, cererii etc.

    Dintre cele mai cunoscute instituții de învățământ în care sunt pregătiți specialiști în această ramură a științei, cele mai populare și semnificative sunt: ​​Universitatea de Stat din Moscova. Lomonosov, PSPU im. Belinsky, Universitatea de Stat din Moscova. Universitățile de stat Ogareva, Kazan și Krasnoyarsk și altele.

    Lista documentelor necesare pentru admiterea în astfel de universități nu diferă de lista pentru admiterea în alte instituții de învățământ superior. Biologia și chimia sunt principalele discipline care trebuie luate la admitere.

Acțiune