Lo que estudia la bioquímica en breve. Bioquímica (química biológica)

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¡Para amigos!

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Palabra "bioquímica" vino a nosotros desde el siglo XIX. Pero como término científico, se mantuvo un siglo después gracias al científico alemán Karl Neuberg. Es lógico que la bioquímica combine las disposiciones de dos ciencias: la química y la biología. Por lo tanto, se dedica al estudio de sustancias y reacciones químicas que tienen lugar en una célula viva. Bioquímicos famosos de su tiempo fueron el científico árabe Avicenna, el científico italiano Leonardo da Vinci, el bioquímico sueco A. Tiselius y otros. Gracias a los desarrollos bioquímicos han aparecido métodos como la separación de sistemas heterogéneos (centrifugación), la cromatografía, la biología molecular y celular, la electroforesis, la microscopía electrónica y el análisis por difracción de rayos X.

Descripcion de actividades

La actividad de un bioquímico es compleja y multifacética. Esta profesión requiere conocimientos de microbiología, botánica, fisiología vegetal, química médica y fisiológica. Los especialistas en el campo de la bioquímica también se dedican a la investigación sobre cuestiones de biología teórica y aplicada, medicina. Los resultados de su trabajo son importantes en el campo de la biología técnica e industrial, la vitaminaología, la histoquímica y la genética. El trabajo de los bioquímicos se utiliza en Instituciones educacionales, centros médicos, en empresas de producción biológica, en agricultura y otras áreas. Actividad profesional los bioquímicos son principalmente trabajo de laboratorio... Sin embargo, un bioquímico moderno se ocupa no solo de un microscopio, tubos de ensayo y reactivos, sino que también trabaja con varios dispositivos técnicos.

Sueldo

promedio para Rusia:promedio en Moscú:promedio en San Petersburgo:

Responsabilidades laborales

Las principales funciones de un bioquímico son la investigación científica y el posterior análisis de los resultados obtenidos.
Sin embargo, el bioquímico no solo participa en la investigación y el desarrollo. También puede trabajar en la industria médica, donde realiza, por ejemplo, trabajos en el estudio del efecto de las drogas en la sangre de humanos y animales. Naturalmente, tal actividad requiere el cumplimiento de las regulaciones tecnológicas del proceso bioquímico. El bioquímico monitorea los reactivos, las materias primas, la composición química y las propiedades del producto terminado.

Características del crecimiento profesional

El bioquímico no es la profesión más demandada, pero los especialistas en este campo son muy valorados. Los desarrollos científicos de empresas de diferentes industrias (alimentaria, agrícola, médica, farmacológica, etc.) no están completos sin la participación de bioquímicos.
Los centros de investigación nacionales cooperan estrechamente con los países occidentales. Un especialista que es competente con seguridad idioma extranjero y trabajar con confianza en una computadora puede encontrar trabajo en empresas bioquímicas extranjeras.
Un bioquímico puede realizarse en el campo de la educación, la farmacia o la gestión.

BIOQUÍMICA. Conferencia número 1. La bioquímica como ciencia. Estructura y función de sustancias básicas del organismo. Materia y métodos de investigación en bioquímica. Resumen de las clases principales materia orgánica, su papel en la homeostasis.

La bioquímica (del griego βίος - "vida" y del egipcio kēme - "Tierra", también química biológica o fisiológica) es la ciencia de la composición química de los organismos y sus partes constituyentes y de los procesos químicos que ocurren en los organismos. La ciencia se ocupa de la estructura y función de sustancias que son componentes de las células y que forman el cuerpo, como proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y otras biomoléculas. La bioquímica busca responder preguntas biológicas y bioquímicas con metodos quimicos.

La bioquímica es una ciencia relativamente joven que surgió en la unión de la biología y la química a finales del siglo XIX. Estudia los procesos de desarrollo y funcionamiento de los organismos en el lenguaje de las moléculas, la estructura y los procesos químicos que dan vida a las criaturas unitarias y multicelulares que habitan la Tierra. Destacados descubrimientos en el campo de las enzimas, la genética bioquímica, la biología molecular y la bioenergética han convertido la bioquímica en una disciplina fundamental que permite resolver muchos problemas importantes de la biología y la medicina.

Aunque existe una amplia variedad de biomoléculas diferentes, muchas de ellas son polímeros, es decir, moléculas grandes complejas, que constan de muchas subunidades similares, monómeros. Cada clase de biomoléculas poliméricas tiene su propio conjunto de tipos de estas subunidades. Por ejemplo, las proteínas son polímeros hechos de aminoácidos. Estudios de bioquímica Propiedades químicas moléculas biológicas importantes como las proteínas, en particular la química de las reacciones catalizadas por enzimas.

Además, la mayor parte de la investigación bioquímica se ocupa del metabolismo celular y su regulación endocrina y paracrina. Otras áreas de la bioquímica incluyen el estudio del código genético del ADN y el ARN, la biosíntesis de proteínas, el transporte a través de membranas biológicas y la señalización.

Las bases de la bioquímica se establecieron a mediados del siglo XIX, cuando científicos como Friedrich Vjoler y Anselm Paen pudieron describir por primera vez los procesos químicos en los organismos vivos y demostrar que no difieren de los procesos químicos ordinarios. Numerosos trabajos a principios del siglo XX permitieron comprender la estructura de las proteínas, fue posible realizar reacciones bioquímicas (fermentación alcohólica) fuera de la célula, etc. Al mismo tiempo, el término “bioquímica” en sí mismo comenzó a desvanecerse. ser usado. Vladimir Ivanovich Vernadsky sentó las bases de la bioquímica en Ucrania en la década de 1920.

Historia

A principios del siglo XIX, existía la creencia generalizada de que la vida no estaba sujeta a factores físicos y leyes químicas inherente a la naturaleza inanimada. Se creía que solo los organismos vivos son capaces de producir moléculas características de ellos. Sólo en 1828, Friedrich Wöhler publicó un trabajo sobre la síntesis de urea, realizado en condiciones de laboratorio, lo que demuestra que los compuestos orgánicos se pueden crear artificialmente. Este descubrimiento supuso una grave derrota para los eruditos vitalistas que negaban tal posibilidad.

En ese momento, ya existía el material fáctico para las generalizaciones bioquímicas primarias, que se acumuló en relación con las actividades prácticas de las personas destinadas a hacer comida y vino, obtener hilo de plantas, limpiar la piel de la lana con la ayuda de microbios y estudiar la composición y propiedades de la orina y otras secreciones, una persona sana y enferma. Después de los trabajos de Veler, conceptos científicos como respiración, fermentación, fermentación, fotosíntesis comenzaron a establecerse gradualmente. Estudio composición química y las propiedades de los compuestos aislados de animales y plantas se convierte en objeto de química Orgánica(química de compuestos orgánicos).

El nacimiento de la bioquímica también estuvo marcado por el descubrimiento de la primera enzima, diastasa (ahora conocida como amilasa) en 1833 por Anselm Paen. Los partidarios del vitalismo utilizaron las dificultades asociadas con la obtención de enzimas a partir de tejidos y células para afirmar la imposibilidad de estudiar las enzimas celulares fuera de los seres vivos. Esta afirmación fue refutada por el médico ruso M. Manasseina (1871-1872), quien sugirió la posibilidad de observar fermentación alcohólica en extractos de levadura triturada (es decir, sin integridad estructural). En 1896, esta posibilidad fue confirmada por el científico alemán Eduard Buchner, quien pudo recrear experimentalmente este proceso.

El término "bioquímica" en sí mismo se propuso por primera vez en 1882, sin embargo, se cree que adquirió un uso generalizado después de los trabajos del químico alemán Karl Neuberg en 1903. En ese momento, esta área de investigación se conocía como química fisiológica. Después de este tiempo, la bioquímica se desarrolló rápidamente, especialmente desde mediados del siglo XX, principalmente debido al desarrollo de nuevos métodos como la cromatografía, el análisis estructural de rayos X, la espectroscopia de RMN, el uso de un marcador de radioisótopos, la microscopía electrónica y óptica y , finalmente, dinámica molecular y otros métodos de biología computacional. Estos métodos han permitido el descubrimiento y análisis detallado de muchas moléculas y vías metabólicas de la célula, como la glucólisis y el ciclo de Krebs.

Otros importantes evento histórico en el desarrollo de la bioquímica estuvo el descubrimiento de genes y su papel en la transferencia de información en la célula. Este descubrimiento sentó las bases para el surgimiento no solo de la genética, sino también de su industria interdisciplinaria en la unión con la bioquímica y la biología molecular. En la década de 1950, James Watson, Frances Crick, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins pudieron descifrar la estructura del ADN y sugirieron su conexión con la transferencia genética de información en la célula. También en la década de 1950, George Otley y Edward Tatum demostraron que un gen es responsable de la síntesis de una proteína. Con el desarrollo de métodos de análisis de ADN, como la toma de huellas genéticas, en 1988 Colin Pitchfork se convirtió en la primera persona acusada de asesinato utilizando pruebas de ADN, el primer gran éxito forense bioquímico. En los años 200, Andrew Fire y Craig Mello demostraron el papel de la interferencia de ARN (ARNi) en la supresión de la expresión génica.

Ahora la investigación bioquímica avanza en tres direcciones, formuladas por Michael Sugar. La bioquímica vegetal estudia la bioquímica de organismos predominantemente autótrofos y estudia procesos como la fotosíntesis y otros. La bioquímica general incluye el estudio tanto de plantas como de animales y seres humanos, mientras que la bioquímica médica se centra principalmente en la bioquímica humana y las desviaciones de los procesos bioquímicos de la norma, en particular como resultado de enfermedades.

BIOQUÍMICA (química biológica), ciencia que estudia la composición química de los objetos vivos, la estructura y las vías de transformación de compuestos naturales en células, órganos, tejidos y organismos completos, así como el papel fisiológico de las transformaciones químicas individuales y las leyes. de su regulación. El término "bioquímica" fue introducido por el científico alemán K. Neuberg en 1903. El tema, las tareas y los métodos de investigación de la bioquímica se relacionan con el estudio de todas las manifestaciones de la vida en nivel molecular; en el sistema de las ciencias naturales, ocupa un área independiente relacionada con Igualmente tanto a la biología como a la química. La bioquímica se subdivide tradicionalmente en estática, que analiza la estructura y propiedades de todos los componentes orgánicos y compuestos inorgánicos que forman parte de los objetos vivos (orgánulos celulares, células, tejidos, órganos); dinámica, que estudia todo el conjunto de transformaciones de compuestos individuales (metabolismo y energía); funcional, investigando el papel fisiológico de moléculas de compuestos individuales y sus transformaciones bajo ciertas manifestaciones de actividad vital, así como la bioquímica comparativa y evolutiva, que determina las similitudes y diferencias en la composición y metabolismo de organismos pertenecientes a diferentes grupos taxonómicos. Dependiendo del objeto de investigación se distingue la bioquímica de humanos, plantas, animales, microorganismos, sangre, músculos, neuroquímica, etc., y a medida que se profundiza el conocimiento y su especialización, la enzimología, que estudia la estructura y mecanismo de acción de las enzimas bioquímica de carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos, se convierte en secciones independientes.ácidos, membranas. Según las metas y los objetivos, la bioquímica a menudo se divide en bioquímica médica, agrícola, técnica, alimentaria, etc.

Formación de la bioquímica en los siglos XVI-19. El desarrollo de la bioquímica como ciencia independiente está estrechamente relacionado con el desarrollo de otras disciplinas de las ciencias naturales (química, física) y la medicina. La iatroquímica hizo una contribución significativa al desarrollo de la química y la medicina en la 16ª y 1ª mitad del siglo XVII. Sus representantes investigaron jugos digestivos, bilis, procesos de fermentación, etc., plantearon interrogantes sobre la transformación de sustancias en organismos vivos. Paracelso llegó a la conclusión de que los procesos que ocurren en el cuerpo humano son procesos químicos. J. Silvius otorgó gran importancia a la proporción correcta de ácidos y álcalis en el cuerpo humano, cuya violación, como él creía, subyace a muchas enfermedades. Ya. B. van Helmont intentó establecer, debido a lo cual se crea la sustancia de las plantas. A principios del siglo XVII, el científico italiano S. Santorio, utilizando una cámara especialmente diseñada por él, trató de establecer la relación entre la cantidad de ingesta y excreción de alimentos de una persona.

Las bases científicas de la bioquímica se establecieron en la segunda mitad del siglo XVIII, lo que fue facilitado por descubrimientos en el campo de la química y la física (incluido el descubrimiento y descripción de una serie de elementos químicos y compuestos simples, la formulación de las leyes de los gases, el descubrimiento de las leyes de conservación y transformación de la energía), el uso de métodos químicos de análisis en fisiología. En la década de 1770, A. Lavoisier formuló la idea de la similitud de los procesos de combustión y respiración; encontró que la respiración de humanos y animales desde un punto de vista químico es un proceso de oxidación. J. Priestley (1772) demostró que las plantas emiten el oxígeno necesario para la vida de los animales, y el botánico holandés J. Ingenhaus (1779) estableció que la purificación del aire "echado a perder" se produce solo por las partes verdes de las plantas y solo en el luz (estos trabajos sentaron las bases para el estudio de la fotosíntesis). L. Spallanzani propuso considerar la digestión como una cadena compleja de transformaciones químicas. A principios del siglo XIX, se aislaron varias sustancias orgánicas de fuentes naturales (urea, glicerina, ácidos cítrico, málico, láctico y úrico, glucosa, etc.). En 1828, F. Wöhler fue el primero en llevar a cabo la síntesis química de urea a partir de cianato de amonio, desacreditando así la idea previamente prevaleciente de la posibilidad de sintetizar compuestos orgánicos solo por organismos vivos y demostrando el fracaso del vitalismo. En 1835 I. Berzelius introdujo el concepto de catálisis; postuló que la fermentación es un proceso catalítico. En 1836, el químico holandés G. Ya. Mulder propuso por primera vez una teoría de la estructura de las sustancias proteicas. La acumulación de datos sobre la composición química de los organismos vegetales y animales y las reacciones químicas que tienen lugar en ellos se fue produciendo gradualmente; a mediados del siglo XIX, se describieron una serie de enzimas (amilasa, pepsina, tripsina, etc.). En la segunda mitad del siglo XIX se obtuvo cierta información sobre la estructura y transformaciones químicas de proteínas, grasas y carbohidratos, fotosíntesis. En 1850-55, K. Bernard aisló glucógeno del hígado y estableció el hecho de que su conversión en glucosa entraba en la sangre. Los trabajos de I.F.Mischer (1868) sentaron las bases para el estudio de los ácidos nucleicos. En 1870, J. Liebig formuló la naturaleza química de la acción de las enzimas (sus principios básicos conservan su significado en la actualidad); en 1894, E. G. Fisher utilizó por primera vez enzimas como biocatalizadores para reacciones químicas; concluyó que el sustrato corresponde a la enzima como "llave de una cerradura". L. Pasteur concluyó que la fermentación es un proceso biológico, para cuya implementación se necesitan células de levadura vivas, rechazando así teoría química fermentación (J. Berzelius, E. Mitscherlich, J. Liebig), según la cual la fermentación de azúcares es una reacción química compleja. Esta cuestión quedó finalmente aclarada después de que E. Buchner (1897, junto con su hermano, G. Buchner) demostrara la capacidad de un extracto de células de microorganismos para inducir la fermentación. Su trabajo contribuyó a comprender la naturaleza y el mecanismo de acción de las enzimas. Pronto, A. Garden descubrió que la fermentación va acompañada de la inclusión de fosfato en compuestos de carbohidratos, lo que motivó el aislamiento e identificación de ésteres fosfóricos de carbohidratos y la comprensión de su papel clave en las transformaciones bioquímicas.

El desarrollo de la bioquímica en Rusia durante este período está asociado con los nombres de A. Ya.Danilevsky (proteínas y enzimas estudiadas), MV Nentsky (estudió las vías de formación de urea en el hígado, la estructura de la clorofila y la hemoglobina), VSGulevich (bioquímica del tejido muscular, sustancias extractivas de los músculos), S.N. Vinogradskiy (quimiosíntesis descubierta en bacterias), M.S. análisis cromatográfico), AIBach (teoría del peróxido de la oxidación biológica), etc. El médico ruso NI Lunin allanó el camino para el estudio de las vitaminas, probando experimentalmente (1880) la necesidad del desarrollo normal de los animales de sustancias especiales (además de proteínas, carbohidratos, grasas, sales y agua). A finales del siglo XIX, se formaron ideas sobre la similitud de los principios y mecanismos básicos de las transformaciones químicas en varios grupos de organismos, así como sobre las peculiaridades de su metabolismo (metabolismo).

La acumulación de una gran cantidad de información sobre la composición química de los organismos vegetales y animales y los procesos químicos que ocurren en ellos ha llevado a la necesidad de sistematizar y generalizar los datos. El primer trabajo en esta dirección fue el libro de texto de I. Simon ("Handbuch der angewandten medicinischen Chemie", 1842). En 1842 apareció la monografía de J. Liebig Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie. El primer libro de texto nacional de química fisiológica fue publicado por el profesor de la Universidad de Jarkov A.I. Khodnev en 1847. Las publicaciones periódicas comenzaron a aparecer regularmente en 1873. En la segunda mitad del siglo XIX, se organizaron departamentos especiales en las facultades de medicina de muchas universidades rusas y extranjeras (originalmente se llamaban departamentos de química médica o funcional). En Rusia, por primera vez, los departamentos de química médica fueron creados por A. Ya. Danilevsky en la Universidad de Kazan (1863) y A.D.Bulyginsky (1864) en la Facultad de Medicina de la Universidad de Moscú.

Bioquímica en el siglo XX... La formación de la bioquímica moderna tuvo lugar en la primera mitad del siglo XX. Su inicio estuvo marcado por el descubrimiento de vitaminas y hormonas, se determinó su papel en el organismo. En 1902, E.G. Fischer fue el primero en sintetizar péptidos, estableciendo así la naturaleza enlace químico entre los aminoácidos en las proteínas. En 1912, el bioquímico polaco K. Funk aisló una sustancia que previene el desarrollo de polineuritis y la nombró vitamina. Después de eso, se descubrieron gradualmente muchas vitaminas y la vitaminaología se convirtió en una de las ramas de la bioquímica, así como en la ciencia de la nutrición. En 1913, L. Michaelis y M. Menten (Alemania) desarrollaron los fundamentos teóricos reacciones enzimáticas, formuló las leyes cuantitativas de la catálisis biológica; se ha establecido la estructura de la clorofila (R. Willstatter, A. Stoll, Alemania). A principios de la década de 1920, A.I. Oparin formuló un enfoque general para la comprensión química del problema del origen de la vida. Por primera vez se obtuvieron las enzimas ureasa (J. Sumner, 1926), quimotripsina, pepsina y tripsina (J. Northrop, década de 1930) en forma cristalina, lo que sirvió como prueba de la naturaleza proteica de las enzimas y un impulso para la rápida desarrollo de la enzimología. En los mismos años, Kh. A. Krebs describió el mecanismo de síntesis de urea en vertebrados durante el ciclo de la ornitina (1932); AE Braunstein (1937, junto con MG Kritsman) descubrió la reacción de transaminación como enlace intermedio en la biosíntesis y descomposición de aminoácidos; OG Warburg descubrió la naturaleza de la enzima que reacciona con el oxígeno en los tejidos. En la década de 1930 se completó la etapa principal del estudio de la naturaleza de los procesos bioquímicos fundamentales. La secuencia de reacciones de descomposición de carbohidratos en el curso de la glucólisis y fermentación (O. Meyerhof, Ya.O. Parnas), la conversión del ácido pirúvico en los ciclos de ácidos di- y tricarboxílicos (A. Szent-Györgyi, H.A. agua (R. Hill, Reino Unido, 1937). Los trabajos de V. I. Palladin, A. N. Bach, G. Wieland, el bioquímico sueco T. Thunberg, O. G. Warburg y el bioquímico inglés D. Keilin sentaron las bases de los conceptos modernos de respiración intracelular. El trifosfato de adenosina (ATP) y el fosfato de creatina se han aislado de extractos musculares. En la URSS, los trabajos de VA Engelhardt (1930) y VA Belitser (1939) sobre la fosforilación oxidativa y la caracterización cuantitativa de este proceso sentaron las bases de la bioenergía moderna. Más tarde, F. Lipman desarrolló el concepto de compuestos de fósforo ricos en energía y estableció el papel central del ATP en la bioenergética de la célula. El descubrimiento del ADN en las plantas (bioquímicos rusos A.N.Belozersky y A.R. Kizel, 1936) contribuyó al reconocimiento de la unidad bioquímica del mundo vegetal y animal. En 1948, A.A. Krasnovsky descubrió la reacción de reducción fotoquímica reversible de la clorofila, se logró un progreso significativo en el esclarecimiento del mecanismo de la fotosíntesis (M. Kalvin).

Un mayor desarrollo de la bioquímica está asociado con el estudio de la estructura y función de varias proteínas, el desarrollo de las principales disposiciones de la teoría de la catálisis enzimática, el establecimiento de esquemas metabólicos básicos, etc. El progreso de la bioquímica en la segunda mitad del siglo XX se debe en gran parte al desarrollo de nuevos métodos. Debido a la mejora de los métodos de cromatografía y electroforesis, se convirtió en posible descifrado secuencias de aminoácidos en proteínas y nucleótidos en ácidos nucleicos. El análisis estructural de rayos X permitió determinar la estructura espacial de las moléculas de varias proteínas, ADN y otros compuestos. Con la ayuda de la microscopía electrónica, se descubrieron estructuras celulares previamente desconocidas, gracias a la ultracentrifugación, se aislaron varios orgánulos celulares (incluido el núcleo, mitocondrias, ribosomas); el uso de métodos isotópicos permitió comprender las formas más complejas de transformar sustancias en organismos, etc. diferentes tipos espectroscopia óptica y radioeléctrica, espectroscopia de masas. L. Pauling (1951, junto con R. Corey) formuló el concepto de estructura secundaria de la proteína, F. Senger descifró (1953) la estructura de la hormona proteica insulina, y J. Kendrew (1960) determinó la estructura espacial de la proteína. Molécula de mioglobina. Gracias a la mejora de los métodos de investigación, se introdujeron muchas novedades en la comprensión de la estructura de las enzimas, la formación de su centro activo y su trabajo como parte de complejos complejos. Después de establecer el papel del ADN como sustancia hereditaria (O. Avery, 1944), se presta especial atención a los ácidos nucleicos y su participación en el proceso de transmisión de los rasgos del organismo por herencia. En 1953, J. Watson y F. Crick propusieron un modelo de la estructura espacial del ADN (la llamada doble hélice), vinculando su estructura con la función biológica. Este evento supuso un punto de inflexión en el desarrollo de la bioquímica y la biología en general y sirvió de base para el aislamiento de la bioquímica. nueva ciencia- Biología Molecular. Los estudios sobre la estructura de los ácidos nucleicos, su papel en la biosíntesis de proteínas y los fenómenos hereditarios también se asocian con los nombres de E. Chargaff, A. Kornberg, S. Ochoa, HG Koran, F. Senger, F. Jacob y J. Monod, así como los científicos rusos AN Belozersky, AA Baev, RB Khesina-Lurie y otros. El estudio de la estructura de biopolímeros, análisis de la acción de compuestos naturales biológicamente activos de bajo peso molecular (vitaminas, hormonas, alcaloides, antibióticos, etc.) condujo a la necesidad de establecer una conexión entre la estructura de una sustancia y su función biológica. En este sentido, se ha desarrollado la investigación al filo de la química biológica y orgánica. Esta dirección se conoció como química bioorgánica. En la década de 1950, en la unión de la bioquímica y la química inorgánica, se formó la química bioinorgánica como una disciplina independiente.

Entre los indudables éxitos de la bioquímica se encuentran: el descubrimiento de la participación de las membranas biológicas en la generación de energía y la posterior investigación en el campo de la bioenergía; establecimiento de formas de transformación de los productos metabólicos más importantes; conocimiento de los mecanismos de transmisión de la excitación nerviosa, fundamentos bioquímicos de actividad nerviosa; dilucidación de los mecanismos de transmisión de información genética, regulación de los procesos bioquímicos más importantes en los organismos vivos (señalización celular e intercelular) y muchos otros.

Desarrollo moderno de la bioquímica. La bioquímica es una parte integral de la biología fisicoquímica, un complejo de ciencias interrelacionadas y estrechamente entrelazadas, que también incluye biofísica, química bioorgánica, biología molecular y celular, y otras que estudian los fundamentos físicos y químicos de la materia viva. La investigación bioquímica cubre una amplia gama de problemas, cuya solución se lleva a cabo en la intersección de varias ciencias. Por ejemplo, la genética bioquímica estudia sustancias y procesos involucrados en la implementación de información genética, así como el papel de varios genes en la regulación de procesos bioquímicos en salud y en diversos trastornos genéticos metabólicos. La farmacología bioquímica investiga los mecanismos moleculares de acción de los fármacos, contribuyendo al desarrollo de fármacos mejores y más seguros, la inmunoquímica: la estructura, las propiedades y las interacciones de los anticuerpos (inmunoglobulinas) y los antígenos. En la etapa actual, la bioquímica se caracteriza por la participación activa de un amplio arsenal metodológico de disciplinas afines. Incluso una rama tan tradicional de la bioquímica como la enzimología, al caracterizar el papel biológico de una enzima en particular, rara vez lo hace sin mutagénesis direccional, desactivando el gen que codifica la enzima en estudio en organismos vivos o, por el contrario, su expresión aumentada.

Aunque las vías básicas y los principios generales del metabolismo y la energía en los sistemas vivos pueden considerarse establecidos, muchos detalles del metabolismo y especialmente su regulación siguen sin conocerse. Es especialmente importante aclarar las causas de los trastornos metabólicos que conducen a enfermedades "bioquímicas" graves (diversas formas de diabetes, aterosclerosis, degeneración maligna de células, enfermedades neurodegenerativas, cirrosis y muchas otras), y fundamento científico su corrección dirigida (creación de medicamentos, recomendaciones dietéticas). El uso de métodos bioquímicos permite identificar importantes marcadores biológicos de diversas enfermedades y proponer formas efectivas su diagnóstico y tratamiento. Por tanto, la determinación de proteínas y enzimas cardioespecíficas en sangre (troponina T e isoenzima de creatina quinasa miocárdica) permite el diagnóstico precoz del infarto de miocardio. La bioquímica nutricional juega un papel importante, que estudia los componentes químicos y bioquímicos de los alimentos, su valor e importancia para la salud humana, el efecto del almacenamiento y procesamiento de alimentos en la calidad de los alimentos. Enfoque de sistemas en el estudio de todo el conjunto de macromoléculas biológicas y metabolitos de bajo peso molecular de una determinada célula, tejido, órgano u organismo de un determinado tipo ha dado lugar a la aparición de nuevas disciplinas. Estos incluyen genómica (examina todo el conjunto de genes de organismos y las características de su expresión), transcriptómica (establece la composición cuantitativa y cualitativa de las moléculas de ARN), proteómica (analiza toda la variedad de moléculas de proteínas características de un organismo) y metabolómica ( estudia todos los metabolitos de un organismo o sus células y órganos individuales formados en el proceso de actividad vital), utilizando activamente estrategias bioquímicas y métodos de investigación bioquímica. Se ha desarrollado el campo aplicado de la genómica y la proteómica, la bioingeniería, asociada a la construcción dirigida de genes y proteínas. Las direcciones anteriores son generadas en igual medida por la bioquímica, la biología molecular, la genética y la química bioorgánica.

Instituciones científicas, sociedades y publicaciones periódicas. Investigación científica en el campo de la bioquímica se llevan a cabo en muchos institutos y laboratorios de investigación especializados. En Rusia, están ubicados en el sistema RAS (incluido el Instituto de Bioquímica, el Instituto de Fisiología Evolutiva y Bioquímica, el Instituto de Fisiología Vegetal, el Instituto de Bioquímica y Fisiología de Microorganismos, el Instituto Siberiano de Fisiología y Bioquímica Vegetal, el Instituto de Biología Molecular, Instituto de Química Bioorgánica), academias filiales (incluido el Instituto de Química Biomédica de la Academia Rusa de Ciencias Médicas), varios ministerios. El trabajo de bioquímica se lleva a cabo en laboratorios y en numerosos departamentos de universidades bioquímicas. Bioquímicos tanto en el extranjero como en Federación Rusa prepararse en las facultades de química y biología de universidades con departamentos especiales; bioquímicos de perfil más estrecho: en universidades médicas, tecnológicas, agrícolas y otras.

En la mayoría de los países, existen sociedades científicas bioquímicas unidas en la Federación de Sociedades Bioquímicas Europeas (FEBS) y en la Unión Internacional de Bioquímicos y Biólogos Moleculares (Unión Internacional de Bioquímica, IUBMB). Estas organizaciones realizan simposios, conferencias y congresos. En Rusia, la Sociedad Bioquímica de Toda la Unión con numerosas ramas republicanas y de la ciudad se estableció en 1959 (desde 2002, la Sociedad de Bioquímicos y Biólogos Moleculares).

Existe un gran número de publicaciones periódicas en las que se publican trabajos sobre bioquímica. Los más famosos: "Journal of Biological Chemistry" (Balt., 1905), "Biochemistry" (Wash., 1964), "Biochemical Journal" (L., 1906), "Phytochemistry" (Oxf.; NY, 1962), "Biochimica et Biophisica Acta" (Amst., 1947) y muchos otros; anuarios: Annual Review of Biochemistry (Stanford, 1932), Advances in Enzymology and Related Subjects of Biochemistry (NY, 1945), Advances in Protein Chemistry (NY, 1945), Febs Journal (originalmente European Journal of Biochemistry ", Oxf., 1967 ), "Cartas Febs" (Amst., 1968), "Investigación de ácidos nucleicos" (Oxf., 1974), "Biochimie" (P., 1914; Amst., 1986), "Tendencias en ciencias bioquímicas" (Elsevier, 1976 ), etc. En Rusia, los resultados de los estudios experimentales se publican en las revistas "Biochemistry" (Moscú, 1936), "Plant Physiology" (Moscú, 1954), "Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology" (SPb., 1965) , "Bioquímica aplicada y microbiología" (Moscú, 1965), " Membranas biologicas"(M., 1984)," Neurochemistry "(M., 1982), etc., revisan trabajos sobre bioquímica - en las revistas" Uspekhi biología moderna"(M., 1932)," Advances in chemistry "(M., 1932) y otros; anuario "Avances en Química Biológica" (Moscú, 1950).

Lit .: Dzhua M. Historia de la química. M., 1975; Shamin A. M. Historia de la química de las proteínas. M., 1977; él es. Historia de la Química Biológica. M., 1994; Fundamentos de bioquímica: En 3 t. M., 1981; Strayer L. Biochemistry: en 3 volúmenes, M., 1984-1985; Leningger A. Fundamentos de bioquímica: En 3 t. M., 1985; Azimov A. Cuento biología. M., 2002; Elliot W., Elliot D. Bioquímica y biología molecular. M., 2002; Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L. Biochemistry. 5ª ed. N. Y. 2002; Bioquímica humana: en 2 volúmenes, 2ª ed. M., 2004; Berezov T. T., Korovkin B. F. Química biológica. 3ª ed. M., 2004; Voet D., VoetJ. Bioquímica. 3ª ed. N. Y. 2004; Nelson D. L., Cox M. M. Lehninger principios de bioquímica. 4ª ed. N. Y. 2005; Elliott W., Elliott D. Bioquímica y biología molecular. 3ª ed. Oxf. 2005; Garrett R. H., Grisham C. M. Bioquímica. 3ª ed. Belmont, 2005.

A.D. Vinogradov, A.E. Medvedev.

Química biológica Lelevich Vladimir Valerianovich

Capítulo 1. Introducción a la bioquímica

Química biológica- una ciencia que estudia la naturaleza química de las sustancias que componen los organismos vivos, las transformaciones de estas sustancias (metabolismo), así como la relación de estas transformaciones con la actividad de los tejidos individuales y del organismo en su conjunto.

Bioquímica - es la ciencia de la base molecular de la vida. Hay varias razones por las que la bioquímica está recibiendo mucha atención y está evolucionando rápidamente en estos días.

1. Primero, los bioquímicos han logrado dilucidar los fundamentos químicos de varios de los procesos bioquímicos más importantes.

2. En segundo lugar, se han descubierto las vías generales de transformación de las moléculas y los principios generales que subyacen a las diversas manifestaciones de la vida.

3. En tercer lugar, la bioquímica está teniendo un impacto cada vez más profundo en la medicina.

4. En cuarto lugar, el rápido desarrollo de la bioquímica en últimos años permitió a los investigadores comenzar a estudiar los problemas fundamentales más agudos de la biología y la medicina.

La historia del desarrollo de la bioquímica.

En la historia del desarrollo del conocimiento bioquímico y la bioquímica como ciencia, se pueden distinguir 4 períodos.

Período: desde la antigüedad hasta el Renacimiento (siglo XV). Este es un período de uso práctico de procesos bioquímicos sin el conocimiento de sus fundamentos teóricos y los primeros estudios bioquímicos, a veces muy primitivos. En los tiempos más lejanos, la gente ya conocía la tecnología de industrias tales basadas en procesos bioquímicos como horneado, elaboración de queso, vinificación, curtido de cuero. El uso de plantas con fines alimentarios, para la preparación de pinturas, telas impulsó intentos de comprender las propiedades de sustancias individuales de origen vegetal.

Período II: desde el comienzo del Renacimiento hasta la segunda mitad del siglo XIX, cuando la bioquímica se convirtió en una ciencia independiente. El gran investigador de esa época, autor de muchas obras maestras de arte, arquitecto, ingeniero, anatomista Leonardo da Vinci realizó experimentos y, sobre la base de sus resultados, llegó a una importante conclusión para esos años de que un organismo vivo solo puede existir en un atmósfera en la que puede arder una llama.

Durante este período, se debe destacar el trabajo de científicos como Paracelso, M.V. Lomonosov, Yu. Liebich, A.M.Butlerov, Lavoisier.

Período III: desde la segunda mitad del siglo XIX hasta los años 50 del siglo XX. Estuvo marcado por un fuerte aumento en la intensidad y profundidad de la investigación bioquímica, el volumen de información recibida y un mayor valor aplicado: el uso de los logros de la bioquímica en la industria, la medicina y la agricultura. Los trabajos de uno de los fundadores de la bioquímica rusa A. Ya. Danilevsky (1838-1923) y MV Nentsky (1847-1901) se remontan a esta época. A principios de los siglos XIX y XX, trabajó el mayor químico orgánico y bioquímico alemán, E. Fischer (1862-1919). Formuló las principales disposiciones de la teoría polipeptídica de las proteínas, cuyo comienzo fue dado por los estudios de A. Ya. Danilevsky. Los trabajos del gran científico ruso KA Timiryazev (1843-1920), fundador de la escuela bioquímica soviética de AN Bach, y del bioquímico alemán O. Warburg se remontan a esta época. En 1933, G. Krebs estudió en detalle el ciclo de ornitina de formación de urea, y en 1937 también descubrió el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. En 1933 D. Kaylin (Inglaterra) aisló el citocromo C y reprodujo el proceso de transferencia de electrones a lo largo de la cadena respiratoria en preparaciones del músculo cardíaco. En 1938, AE Braunstein y MG Kritsman fueron los primeros en describir las reacciones de transaminación, que son clave en el metabolismo del nitrógeno.

Período IV: desde principios de los años 50 del siglo XX hasta la actualidad. Se caracteriza por un uso extensivo en la investigación bioquímica de métodos físicos, fisicoquímicos, matemáticos, estudio activo y exitoso de los principales procesos biológicos(biosíntesis de proteínas y ácidos nucleicos) a nivel molecular y supramolecular.

Aquí hay una breve cronología de los principales descubrimientos en bioquímica de este período:

1953 - J. Watson y F. Crick propusieron un modelo de la doble hélice de la estructura del ADN.

1953 - F. Senger descifró por primera vez la secuencia de aminoácidos de la proteína de la insulina.

1961 - M. Nirenberg descifró la primera "letra" del código de síntesis de proteínas: el triplete de ADN correspondiente a la fenilalanina.

1966 - P. Mitchell formuló la teoría quimiosmótica de la conjugación de la respiración y la fosforilación oxidativa.

1969 - R. Merifield sintetizó químicamente la enzima ribonucleasa.

1971 - en trabajando juntos Dos laboratorios dirigidos por Yu. A. Ovchinnikov y AE Braunstein establecieron la estructura primaria de la aspartato aminotransferasa, una proteína de 412 aminoácidos.

1977 - F. Senger descifró por primera vez por completo la estructura primaria de la molécula de ADN (fago? X 174).

Desarrollo de la bioquímica médica en Bielorrusia

Desde su creación en 1923 en el bielorruso Universidad Estatal Comenzó el Departamento de Bioquímica entrenamiento profesional personal bioquímico nacional. En 1934 se organizó el Departamento de Bioquímica en el Instituto Médico de Vitebsk, en 1959 - en el Instituto Médico de Grodno, en 1992 - en el Instituto Médico de Gomel. Científicos de renombre, destacados especialistas en el campo de la bioquímica fueron invitados y elegidos para dirigir los departamentos: A.P. Bestuzhev, G.V. Derviz, L.E. Taranovich, N.E. Glushakova, V.K.Kukhta, V.S Shapot, LG Orlova, AA Chirkin, Yu. M. Ostrovsky , NK Lukashik. La formación de escuelas científicas en el campo de la bioquímica médica estuvo muy influenciada por las actividades de científicos tan destacados como M.F. Merezhinsky (1906-1970), V. A. Bondarin (1909-1985), L. S. Cherkasova (1909-1998), VS Shapot (1909) -1989), Yu. M. Ostrovsky (1925-1991), AT Pikulev (1931-1993).

En 1970, se estableció en Grodno el Departamento de Regulación Metabólica de la Academia de Ciencias de la BSSR, que se transformó en 1985 en el Instituto de Bioquímica de la Academia Nacional de Ciencias de Bielorrusia. El primer jefe del departamento y director del instituto fue el académico de la Academia de Ciencias de la BSSR Yu. M. Ostrovsky. Bajo su liderazgo, se inició un estudio exhaustivo de las vitaminas, en particular la tiamina. Trabaja

Yu. M. Ostrovsky complementó y continuó en la investigación de sus estudiantes: N. K. Lukashik, A. I. Balakleevsky, A. N. Razumovich, R. V. Trebukhina, F. S. Larin, A. G. Moiseenko.

Los resultados prácticos más importantes de las actividades de las escuelas científicas de bioquímica fueron la organización del servicio de laboratorio estatal de la república (Profesor VG Kolb), la apertura del Centro Republicano de Tratamiento y Diagnóstico de Lípidos para Terapia Metabólica (Profesor AA Chirkin) en Vitebsk. Medical Institute, la creación del Grodno Medical Institute.laboratorio de problemas biomédicos de narcología (profesor V.V. Lelevich).

1. Composición y estructura de sustancias químicas de un organismo vivo - bioquímica estática.

2. Todo el conjunto de transformación de sustancias en el cuerpo (metabolismo) - bioquímica dinámica.

3. Procesos bioquímicos subyacentes a diversas manifestaciones de la actividad vital: bioquímica funcional.

4. La estructura y mecanismo de acción de las enzimas - enzimología.

5. Bioenergía.

6. Base molecular de la herencia: la transferencia de información genética.

7. Mecanismos reguladores del metabolismo.

8. Mecanismos moleculares de procesos funcionales específicos.

9. Características del metabolismo en órganos y tejidos.

Secciones y direcciones de bioquímica.

1. Bioquímica de humanos y animales.

2. Bioquímica vegetal.

3. Bioquímica de microorganismos.

4. Bioquímica médica.

5. Bioquímica técnica.

6. Bioquímica evolutiva.

7. Bioquímica cuántica.

Objetos de investigación bioquímica

1. Organismos.

2. Órganos y tejidos separados.

3. Secciones de órganos y tejidos.

4. Homogeneizados de órganos y tejidos.

5. Fluidos biológicos.

6. Células.

7. Levaduras, bacterias.

8. Componentes subcelulares y orgánulos.

9. Enzimas.

10. Sustancias químicas(metabolitos).

Métodos de bioquímica

1. Homogeneización de tejidos.

2. Centrifugación:

Sencillo

Ultracentrifugación

Centrifugación en gradiente de densidad.

3. Diálisis.

4. Electroforesis.

5. Cromatografía.

6. Método de isótopos.

7. Colorimetría.

8. Espectrofotometría.

9. Determinación de la actividad enzimática.

Relación de la bioquímica con otras disciplinas

1. Química bioorgánica

2. Química coloidal física

3. Química biofísica

4. Biología molecular

5. Genética

6. Fisiología normal

7. Fisiología patológica

8. Disciplinas clínicas

9. Farmacología

10. Bioquímica clínica

Este texto es un fragmento introductorio. Del libro del autor

Introducción La teoría de Darwin tiene como objetivo explicar mecánicamente el origen de la conveniencia en los organismos. Consideramos que la capacidad de producir reacciones oportunas es la propiedad principal del organismo. No es una tarea evolutiva descubrir el origen de la conveniencia.

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Capítulo 8. Introducción al metabolismo El metabolismo o metabolismo es un conjunto de reacciones químicas en el organismo que le aportan las sustancias y la energía necesarias para la vida. El proceso metabólico, acompañado de la formación de más simples

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Introducción ¿Qué comen los insectos? Bueno, digamos las plantas, entre sí, tal vez algo más. ¿No es el tema demasiado simple y estrecho para dedicarle un libro entero? El mundo de los insectos es infinitamente diverso, hay más especies de insectos que todos los demás animales y plantas,

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Capítulo I. Introducción Dedicado a los padres y Tanya Desde tiempos inmemoriales, la gente ha pensado en su propio origen y el origen de la vida en general. La Biblia nos ha traído las respuestas a estas preguntas, propuestas hace 2500 años. En muchos sentidos, las opiniones de los sumerios eran similares,

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Capítulo 1 Introducción a los problemas de la biosfera 1.1. Definición de biosfera ¿Qué es la biosfera? Recordemos algunos de sus rasgos característicos. ciencia moderna hay muchas definiciones de biosfera. Éstos son solo algunos. "La biosfera es especial, cubierta de vida

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Introducción La biología es la ciencia de la vida. Su nombre proviene de dos palabras griegas: bios (vida) y logos (ciencia, palabra). Unas palabras sobre la vida ... ¿Qué ciencia tiene un nombre más global? .. Al estudiar biología, una persona se conoce a sí misma como individuo y como miembro de una determinada población,

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Introducción Darwin, insistiendo en la actividad instintiva de los animales, señaló a la selección natural como la causa principal de su aparición y desarrollo. Al abordar el tema complejo y más confuso del comportamiento animal, Darwin aplicó el mismo

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Introducción Una de las cuestiones más importantes en la enseñanza del comportamiento animal es el origen de reacciones instintivas, complejas e incondicionales del organismo. Charles Darwin en "El origen de las especies" (1896, p. 161) en el capítulo sobre los instintos señaló a la selección natural como un factor que guía el desarrollo de esta

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Introducción La biología del desarrollo del comportamiento como disciplina científica comenzó a desarrollarse a finales de los siglos XIX y XX. La investigación más significativa en esta dirección la llevó a cabo Coghill (1929), que trabajó con amblistomistas. Coghill llega a una serie de puntos fundamentales que son importantes

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Introducción Pranayama es la percepción consciente y el dominio de la energía vital inherente al sistema psicofísico de cada ser vivo. Pranayama es más que un sistema de control de la respiración. Pranayama tiene varios aspectos, en lo denso y en lo sutil

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CAPÍTULO 1 INSTINTO DE DOMINIO Introducción a la teoría de que el lenguaje es un instinto humano. Esta teoría se basa en las ideas de Charles Darwin, William James y Noam Chomsky. Cuando lees estas palabras, te involucras en uno de los más asombrosos

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Introducción Aquí está, el primer párrafo de un libro sobre el ADN, sobre cómo se nos revelan historias que se han almacenado en el ADN durante miles e incluso millones de años, sobre cómo el ADN nos ayuda a resolver acertijos sobre una persona, cuyas respuestas parecía estar perdido hace mucho tiempo. ¡Oh si! Estoy escribiendo este libro

Lea el libro completo sobre litros
Trastornos del metabolismo energético
Regulación de CTD.
Capítulo 11. Tipos de oxidación. Sistemas antioxidantes
Especies reactivas de oxígeno (radicales libres)
Peroxidación lipídica (LPO)
Sistemas antioxidantes del cuerpo.
Capítulo 12. Bioquímica de hormonas
Papel biológico de las hormonas.
Clasificación de hormonas
Receptores de hormonas
El mecanismo de transmisión de señales hormonales a través de receptores de membrana.
Mecanismo de transmisión de señales hormonales a través de receptores intracelulares.
Señalización a través de receptores acoplados a canales iónicos.
Capítulo 13. Características de la acción de las hormonas.
Hormonas hipotalámicas
Hormonas hipofisarias
Hormonas tiroideas
Hormonas pancreáticas
Insulina
Glucagón
Regulación del intercambio de iones calcio y fosfato.
Hormonas suprarrenales
Hormonas de la médula suprarrenal
Hormonas de la corteza suprarrenal (corticosteroides)
Glucocorticoides
Mineralocorticoides
Hormonas sexuales
Hormonas sexuales masculinas
Esteroide anabólico
Función androgénica alterada
Hubbub de sexo femenino
Eicosanoides
El uso de hormonas en medicina.
Capítulo 14. Bioquímica nutricional
Proteína
Carbohidratos
Lípidos
Capítulo 15. Fundamentos de la vitaminología
Intercambio de vitaminas
La provisión del cuerpo con vitaminas.
El uso de vitaminas en la práctica clínica.
Preparaciones multivitamínicas
Antivitaminas
Capítulo 16. Carbohidratos de los tejidos y los alimentos: metabolismo y funciones
Digestión de carbohidratos
Absorción de monosacáridos en el intestino.
Transporte de glucosa de la sangre a las células.
Digestión y absorción de carbohidratos.
Metabolismo de la fructosa
Metabolismo de la galactosa
Metabolismo de la lactosa
Capítulo 17. Vías de metabolismo de la glucosa
Glucólisis
Vía de las pentosas fosfato (PPP)
Gluconeogénesis (GNG)
La vía del ácido glucurónico
Capítulo 18. Metabolismo del glucógeno
Síntesis de glucógeno (glucogenogénesis)
Trastornos del metabolismo del glucógeno
Capítulo 19. Lípidos tisulares, digestión y transporte de lípidos.
Lípidos de tejidos humanos.
Lípidos alimentarios, su digestión y absorción.
Capítulo 20. Intercambio de triacilgliceroles y ácidos grasos.
Regulación de la síntesis de triacilgliceroles.
Regulación de la movilización de triacilgliceroles.
Obesidad
Metabolismo de los ácidos grasos
Intercambio de cuerpos cetónicos
Síntesis de ácidos grasos
Regulación de la síntesis de ácidos grasos.
Capítulo 21. Metabolismo de lípidos complejos
Capítulo 22. Metabolismo del colesterol. Bioquímica de la aterosclerosis
Bioquímica de la aterosclerosis
Base bioquímica para el tratamiento de la aterosclerosis.
Capítulo 23. Metabolismo de los aminoácidos. Estado dinámico de las proteínas corporales
Digestión de proteínas en el tracto gastrointestinal.
Absorción de aminoácidos.
Trastornos hereditarios del transporte de aminoácidos
Desglose de proteínas en tejidos.
Conversión de aminoácidos por la microflora intestinal.
Vías del metabolismo de los aminoácidos en los tejidos
Transaminación de aminoácidos
Desaminación de aminoácidos
Desaminación oxidativa del glutamato
Desaminación indirecta de aminoácidos
Descarboxilación de aminoácidos
Aminas biogénicas
Formas de catabolismo del esqueleto carbónico de aminoácidos.
Capítulo 24. Formación y neutralización de NH3 en el cuerpo.
Neutralización tisular del amoníaco.
Neutralización general (final) del amoníaco
Hiperamonemia secundaria (adquirida).
Capítulo 25. Metabolismo de aminoácidos individuales
Metabolismo de la metionina
Metabolismo de fenilalanina y tirosina
Trastornos del metabolismo de la fenilalanina y la tirosina
Capítulo 26. Intercambio de nucleótidos
Biosíntesis de nucleótidos de purina
Biosíntesis de nucleótidos de pirimidina
Desglose de ácidos nucleicos en el tracto gastrointestinal y los tejidos.
Trastornos del metabolismo de los nucleótidos
Capítulo 27. Regulación e interrelación del metabolismo.
Interrelación del metabolismo
Capítulo 28. Bioquímica hepática
El papel del hígado en el metabolismo de los carbohidratos.
El papel del hígado en el metabolismo de los lípidos.
El papel del hígado en el metabolismo de aminoácidos y proteínas.
Función neutralizante del hígado
Neutralización de xenobióticos
Capítulo 29. Intercambio de agua y electrolitos
Capítulo 30. Bioquímica sanguínea
características generales
Características del metabolismo en los glóbulos sanguíneos.
Hemoglobina humana
Intercambio de hierro
Caracterización de proteínas séricas
Patología del sistema de coagulación sanguínea.
Capítulo 31. Bioquímica de los riñones
Capítulo 32. Características del metabolismo en el tejido nervioso.
Barrera hematoencefálica (BBB)
Intercambio de aminoácidos libres en el cerebro.
Neuropéptidos
Metabolismo energético en el tejido nervioso.
Metabolismo lipídico en el tejido nervioso.
El papel de los mediadores en la transmisión de impulsos nerviosos.
Los fundamentos neuroquímicos de la memoria
Fluido cerebroespinal
Capítulo 33. Bioquímica del tejido muscular
Proteínas musculares
El papel de los iones de calcio en la regulación de la contracción muscular.
Bioquímica de la fatiga muscular
Capítulo 34. Bioquímica del tejido conectivo
Colágeno
Elastina
Proteoglicanos y glicoproteínas

La bioquímica (del griego "bios" - "vida", biológica o fisiológica) es una ciencia que estudia los procesos químicos dentro de la célula que afectan la actividad vital de todo el organismo o de sus órganos específicos. El objetivo de la ciencia de la bioquímica es el conocimiento de los elementos químicos, la composición y el proceso del metabolismo, las formas de su regulación en la célula. Según otras definiciones, la bioquímica es la ciencia de la estructura química de las células y organismos de los seres vivos.

Para entender para qué sirve la bioquímica, presentemos la ciencia en forma de tabla elemental.

Como puede ver, la base de todas las ciencias es la anatomía, la histología y la citología, que estudian todos los seres vivos. La bioquímica, fisiología y fisiopatología se construyen sobre su base, donde se aprende el funcionamiento de los organismos y los procesos químicos dentro de ellos. Sin estas ciencias, las demás que están representadas en el sector superior no podrán existir.

Existe otro enfoque según el cual las ciencias se dividen en 3 tipos (niveles):

Aquellos que estudian el nivel de vida celular, molecular y tisular (las ciencias de anatomía, histología, bioquímica, biofísica);
Estudiar procesos patológicos y enfermedades (fisiopatología, anatomía patológica);
Diagnosticar la respuesta externa del cuerpo a la enfermedad (ciencias clínicas como terapia y cirugía).

Así fue como descubrimos qué lugar entre las ciencias ocupa la bioquímica o, como también se le llama, bioquímica médica. Después de todo, cualquier comportamiento anormal del cuerpo, el proceso de su metabolismo afectará la estructura química de las células y se manifestará durante el LHC.

¿Para qué son las pruebas? ¿Qué muestra un análisis de sangre bioquímico?

La bioquímica sanguínea es un método de diagnóstico de laboratorio que muestra enfermedades en diversas áreas de la medicina (por ejemplo, terapia, ginecología, endocrinología) y ayuda a determinar el trabajo. órganos internos y la calidad del metabolismo de proteínas, lípidos y carbohidratos, así como la suficiencia de microelementos en el organismo.

LHC, o análisis de sangre bioquímico, es un análisis con la ayuda del cual se obtiene la información más amplia sobre una variedad de enfermedades. En base a sus resultados, es posible conocer el estado funcional del cuerpo y de cada órgano en un caso particular, porque cualquier dolencia que ataque a una persona se manifestará de alguna manera en los resultados del LHC.

¿Qué incluye la bioquímica?

No es muy conveniente, y no es necesario, realizar estudios bioquímicos de absolutamente todos los indicadores, y además, cuanto más hay, más sangre se necesita y también le costarán más. Por lo tanto, se hace una distinción entre LHC estándar y complejos. El estándar se prescribe en la mayoría de los casos, pero el médico prescribe el extendido con indicadores adicionales si necesita descubrir matices adicionales según los síntomas de la enfermedad y los objetivos del análisis.

Indicadores básicos.

Proteína total en sangre (TP, Total Protein).
Bilirrubina.
Glucosa, lipasa.
ALT (alanina aminotransferasa, ALT) y AST (aspartato aminotransferasa, AST).
Creatinina.
Urea.
Electrolitos (Potasio, K / Calcio, Ca / Sodio, Na / Cloro, Cl / Magnesio, Mg).
Colesterol total.

Un perfil detallado incluye cualquiera de estas métricas adicionales (así como otras que son muy específicas y muy específicas no identificadas en esta lista).

Norma terapéutica bioquímica general: normas para adultos

Química de la sangre	Normas

(TANQUE)
Proteina total	de 63 a 85 g / litro
Bilirrubina (directa, indirecta, general)	total hasta 5-21 μmol / litro
	recto - hasta 7,9 mmol / litro
	indirecto - calculado como la diferencia entre indicadores directos e indirectos
Glucosa	3,5 a 5,5 mmol / litro
Lipasa	hasta 490 U / litro
ALAT y ASAT	para hombres - hasta 41 U / litro
	para mujeres - hasta 31 U / litro
Creatinina fosfoquinasa	hasta 180 U / litro
ALKP	hasta 260 U / litro
Urea	de 2,1 a 8,3 mmol / l
Amilasa	de 28 a 100 U / l
Creatinina	para los hombres - de 62 a 144 μmol / litro
	para mujeres - de 44 a 97 μmol / litro
Bilirrubina	de 8,48 a 20,58 μmol / litro
LDH	de 120-240 U / litro
Colesterol	2,97 a 8,79 mmol / litro
Electrolitos	K 3,5 a 5,1 mmol / litro
	Ca de 1,17 a 1,29 mmol / litro
	Na 139 a 155 mmol / litro
	Cl de 98 a 107 mmol / litro
	Mg 0,66 a 1,07 mmol / litro

Descifrando la bioquímica

El descifrado de los datos que se describió anteriormente se lleva a cabo de acuerdo con ciertos valores y normas.

Proteina total- Esta es la cantidad de proteína total que se encuentra en el cuerpo humano. Exceder la norma indica varias inflamaciones en el cuerpo (por problemas del hígado, riñones, sistema genitourinario, quemaduras o cáncer), con deshidratación (deshidratación) durante los vómitos, sudoración excesiva, obstrucción intestinal o mieloma, deficiencia: un desequilibrio en una dieta nutritiva. , ayuno prolongado, enfermedad intestinal, enfermedad hepática o violación de la síntesis como resultado de enfermedades hereditarias.
Albumen Es una fracción proteica de alta concentración contenida en la sangre. Se une al agua y una pequeña cantidad conduce al desarrollo de edema: el agua no se retiene en la sangre y entra en los tejidos. Por lo general, si la proteína disminuye, la cantidad de albúmina disminuye.
Análisis de bilirrubina plasmática total(directo e indirecto) es un diagnóstico del pigmento que se forma después de la descomposición de la hemoglobina (para los humanos, es tóxico). La hiperbilirrubinemia (nivel excesivo de bilirrubina) se denomina ictericia, y la ictericia clínica es suprahepática (incluso en recién nacidos), hepatocelular y subhepática. Indica anemia, hemorragia extensa, posteriormente anemia hemolítica, hepatitis, destrucción hepática, oncología y otras enfermedades. Le teme a la patología hepática, pero también puede aumentar en una persona que ha sufrido golpes y lesiones.
Glucosa. Su nivel determina el metabolismo de los carbohidratos, es decir, la energía en el cuerpo y cómo funciona el páncreas. Si hay mucha glucosa, podría ser diabetes, ejercicio o ingesta drogas hormonales si no es suficiente, hiperfunción del páncreas, enfermedades del sistema endocrino.
Lipasa - es una enzima que rompe la grasa y juega un papel importante en el metabolismo. Su aumento indica una enfermedad pancreática.
ALT- "marcador hepático", se utiliza para rastrear los procesos patológicos del hígado. Una tasa aumentada informa sobre problemas en el funcionamiento del corazón, hígado o hepatitis (viral).
AST- "marcador de corazón", muestra la calidad del corazón. Exceder la norma indica una violación del corazón y hepatitis.
Creatinina- da información sobre el funcionamiento de los riñones. Aumenta si una persona tiene una enfermedad renal aguda o crónica o destrucción del tejido muscular, trastornos endocrinos. Demasiado caro en personas que consumen muchos productos cárnicos. Y, por lo tanto, la creatinina se reduce en los vegetarianos, así como en las mujeres embarazadas, pero no afectará mucho el diagnóstico.
Análisis de urea- Este es un estudio de los productos del metabolismo de las proteínas, función hepática y renal. La sobreestimación del indicador ocurre cuando los riñones están alterados, cuando no pueden hacer frente a la excreción de líquido del cuerpo, y una disminución es típica de las mujeres embarazadas, con la dieta y los trastornos asociados con la función hepática.
Ggt en análisis bioquímico informa sobre el intercambio de aminoácidos en el cuerpo. Su alta tasa se observa en el alcoholismo, así como si la sangre se ve afectada por toxinas o se supone una disfunción del hígado y vías biliares. Bajo: si hay una enfermedad hepática crónica.
Ldg en el estudio se caracteriza el flujo de procesos energéticos de glucólisis y lactato. Un indicador alto indica un efecto negativo en el hígado, pulmones, corazón, páncreas o riñones (neumonía, infarto, pancreatitis y otros). Un nivel bajo de lactato deshidrogenasa, como una creatinina baja, no afectará el diagnóstico. Si la LDH está elevada, las razones para las mujeres pueden ser las siguientes: mayor actividad física y embarazo. En los recién nacidos, este indicador también se sobreestima ligeramente.
Equilibrio electrolítico indica el proceso normal del metabolismo dentro y fuera de la parte posterior de la célula, incluido el proceso del corazón. Los trastornos alimentarios suelen ser la principal causa de los desequilibrios electrolíticos, pero también pueden ser vómitos, diarrea, desequilibrio hormonal o insuficiencia renal.
Colesterol(colesterol) total: aumenta si una persona tiene obesidad, aterosclerosis, disfunción hepática, glándula tiroides, y disminuye cuando una persona sigue una dieta libre de grasas, con septis u otra infección.
Amilasa- una enzima que se encuentra en la saliva y el páncreas. Nivel alto mostrará, si hay colecistitis, signos de diabetes mellitus, peritonitis, paperas y pancreatitis. También aumentará si consume bebidas alcohólicas o drogas, glucocorticoides, que también es típico de las mujeres embarazadas durante la toxicosis.

Hay muchos indicadores de bioquímica, tanto básicos como adicionales, también se lleva a cabo una bioquímica compleja, que incluye indicadores básicos y adicionales a discreción del médico.

Pasar bioquímica con el estómago vacío o no: ¿cómo prepararse para el análisis?

Un análisis de sangre para Bx es un proceso responsable y debe prepararse con anticipación y con toda seriedad.

Estas medidas son necesarias para que el análisis sea más preciso y no esté influenciado por ningún factor adicional. De lo contrario, tendrá que volver a realizar las pruebas, ya que los más mínimos cambios en las condiciones afectarán significativamente el proceso metabólico.

¿De dónde viene y cómo donar sangre?

La donación de sangre para bioquímica ocurre extrayendo sangre con una jeringa de una vena en la curva del codo, a veces de una vena en el antebrazo o la mano. En promedio, 5-10 ml de sangre son suficientes para hacer indicadores básicos. Si se necesita un análisis detallado de la bioquímica, se toma más volumen de sangre.

La norma de los indicadores bioquímicos en equipos especializados de diferentes fabricantes puede diferir ligeramente de los límites promedio. El método express significa obtener resultados en un día.

El procedimiento de muestreo de sangre es casi indoloro: usted se sienta, la enfermera del procedimiento prepara la jeringa, coloca un torniquete en el brazo, trata el lugar de la inyección con un antiséptico y toma una muestra de sangre.

Recibido se coloca en un tubo de ensayo y se entrega al laboratorio para su diagnóstico. El médico asistente de laboratorio coloca la muestra de plasma en un dispositivo especial, que está diseñado para determinar con alta precisión los parámetros de la bioquímica. También realiza el procesamiento y almacenamiento de sangre, determina la dosis y el procedimiento para realizar la bioquímica, diagnostica los resultados obtenidos, según los indicadores exigidos por el médico tratante, y elabora una forma de resultados de bioquímica y análisis químico de laboratorio.

El análisis químico de laboratorio se transfiere durante el día al médico tratante, quien diagnostica y prescribe el tratamiento.

El LHC, con sus muchos indicadores diferentes, permite ver un cuadro clínico extenso de una persona específica y una enfermedad específica.