Biyokimya, bir hücredeki polimerlerin işlevini inceler. biyokimya

Hastane hastaları ve yakınları genellikle biyokimyanın ne olduğu ile ilgilenmektedir. Bu kelime iki anlamda kullanılabilir: bilim olarak ve biyokimyasal kan testi için bir tanım olarak. Her birini düşünelim.

Bir bilim olarak biyokimya

Biyolojik veya fizyolojik kimya - biyokimya, herhangi bir canlı organizmanın hücrelerinin kimyasal bileşimini inceleyen bir bilimdir. Çalışması sırasında, organizmaların hayati aktivitesini sağlayan canlı dokularda tüm kimyasal reaksiyonların meydana geldiği yasalar da dikkate alınır.

Biyokimyaya bitişik bilimsel disiplinler moleküler biyoloji, organik kimya, hücre biyolojisi vb.'dir. "Biyokimya" kelimesi örneğin şu cümlede kullanılabilir: "Biyokimya ayrı bir bilim olarak yaklaşık 100 yıl önce kuruldu."

Ancak makalemizi okursanız benzer bir bilim hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Kan biyokimyası

Biyokimyasal kan testi, kandaki çeşitli parametrelerin laboratuvar çalışmasını içerirken, testler bir damardan alınır (damar açma işlemi). Çalışmanın sonuçlarına göre, vücudun, özellikle organ ve sistemlerin durumunu değerlendirmek mümkündür. Bu analiz hakkında daha fazla bilgiyi bölümümüzde bulabilirsiniz.

Kan biyokimyası sayesinde böbreklerin, karaciğerin, kalbin nasıl çalıştığını öğrenebilir, romatizmal faktör, su-tuz dengesi vb.

55.0

Arkadaşlar için!

referans

Kelime "biyokimya" 19. yüzyıldan bize geldi. Ancak bilimsel bir terim olarak, Alman bilim adamı Karl Neuberg sayesinde bir asır sonra sıkıştı. Biyokimyanın iki bilimin hükümlerini birleştirmesi mantıklıdır: kimya ve biyoloji. Bu nedenle, canlı bir hücrede meydana gelen maddeler ve kimyasal reaksiyonların incelenmesiyle ilgilenmektedir. Zamanlarının ünlü biyokimyacıları Arap bilim adamı Avicenna, İtalyan bilim adamı Leonardo da Vinci, İsveçli biyokimyacı A. Tiselius ve diğerleriydi. Biyokimyasal gelişmeler sayesinde heterojen sistemlerin ayrılması (santrifüjleme), kromatografi, moleküler ve hücresel biyoloji, elektroforez, elektron mikroskobu, X-ışını kırınım analizi gibi yöntemler ortaya çıkmıştır.

Faaliyetlerin tanımı

Bir biyokimyacının faaliyeti karmaşık ve çok yönlüdür. Bu meslek mikrobiyoloji, botanik, bitki fizyolojisi, tıbbi ve fizyolojik kimya bilgisi gerektirir. Biyokimya alanındaki uzmanlar ayrıca teorik ve uygulamalı biyoloji, tıp konularında araştırmalar yapmaktadır. Çalışmalarının sonuçları teknik ve endüstriyel biyoloji, vitaminoloji, histokimya ve genetik alanında önemlidir. Biyokimyacıların çalışmaları şu alanlarda kullanılır: Eğitim Kurumları, tıp merkezleri, biyolojik üretim işletmelerinde, Tarım ve diğer alanlar. Profesyonel aktivite biyokimyacılar çoğunlukla laboratuvar işi... Bununla birlikte, modern bir biyokimyacı yalnızca mikroskop, test tüpleri ve reaktifler ile ilgilenmez, aynı zamanda çeşitli teknik cihazlarla da çalışır.

Maaş

Rusya için ortalama:Moskova'da ortalama:Petersburg'da ortalama:

İş sorumlulukları

Bir biyokimyacının temel görevleri, bilimsel araştırma ve elde edilen sonuçların daha sonra analizidir.
Bununla birlikte, biyokimyacı sadece araştırma ve geliştirme ile ilgilenmez. Ayrıca, örneğin ilaçların insan ve hayvanların kanı üzerindeki etkisinin incelenmesi üzerinde çalıştığı tıp endüstrisinde de çalışabilir. Doğal olarak, böyle bir faaliyet, biyokimyasal sürecin teknolojik düzenlemelerine uyumu gerektirir. Biyokimyacı, reaktifleri, ham maddeleri, kimyasal bileşimi ve bitmiş ürünün özelliklerini izler.

Kariyer büyümesinin özellikleri

Bir biyokimyacı en çok talep edilen meslek değildir, ancak bu alandaki uzmanlara çok değer verilir. Farklı endüstrilerdeki (gıda, tarım, tıp, farmakolojik vb.) şirketlerin bilimsel gelişmeleri, biyokimyacıların katılımı olmadan tamamlanmamaktadır.
Yurtiçi araştırma merkezleri ile yakın işbirliği Batı ülkeleri... yetkin uzman yabancı Dil ve bir bilgisayarda güvenle çalışmak yabancı biyokimya şirketlerinde iş bulabilir.
Bir biyokimyacı kendini eğitim, eczacılık veya yönetim alanında gerçekleştirebilir.

Biyokimya, öncelikle hücrelerin ve organizmaların kimyasal bileşimini ve ikinci olarak yaşamlarının altında yatan kimyasal süreçleri inceleyen bütün bir bilimdir. Terim, 1903 yılında Karl Neuberg adlı bir Alman kimyager tarafından bilim camiasına tanıtıldı.

Bununla birlikte, biyokimya süreçleri eski zamanlardan beri bilinmektedir. Ve bu işlemler temelinde insanlar ekmek pişiriyor, peynir pişiriyor, şarap yapıyor ve hayvan derilerini tabaklıyor, hastalıkları şifalı bitkilerle ve ardından ilaçlarla tedavi ediyorlardı. Ve tüm bunlar biyokimyasal süreçlere dayanıyor.

Örneğin 10. yüzyılda yaşayan Arap bilim adamı ve hekim İbn Sina, bilimin kendisi hakkında hiçbir şey bilmeden, birçok tıbbi maddeyi ve bunların vücuttaki etkilerini anlatmıştır. Ve Leonardo da Vinci, canlı bir organizmanın ancak bir alevin yanabileceği bir atmosferde yaşayabileceği sonucuna vardı.

Diğer tüm bilimler gibi, biyokimya da kendi araştırma ve çalışma yöntemlerini uygular. Bunlardan en önemlileri kromatografi, santrifüj ve elektroforezdir.

Bugün biyokimya, gelişiminde büyük bir sıçrama yapmış bir bilimdir. Böylece, örneğin, herkesin bildiği oldu kimyasal elementler yeryüzünde, insan vücudunda dörtte birinden biraz fazlası bulunur. Ve iyot ve selenyum dışındaki nadir elementlerin çoğu, yaşamı sürdürmek için insanlar için tamamen gereksizdir. Ancak alüminyum ve titanyum gibi iki ortak element henüz insan vücudunda bulunamadı. Ve onları bulmak imkansız - yaşam için gerekli değiller. Ve hepsinden sadece 6 tanesi her gün bir insan için gerekli olanlardır ve vücudumuzun %99'u onlardandır. Bunlar karbon, hidrojen, azot, oksijen, kalsiyum ve fosfordur.

Biyokimya, proteinler, yağlar, karbonhidratlar ve nükleik asitler gibi gıdaların önemli bileşenlerini inceleyen bilimdir. Bugün bu maddeler hakkında neredeyse her şeyi biliyoruz.

Bazı insanlar iki bilimi karıştırır - biyokimya ve organik kimya. Ancak biyokimya, yalnızca canlı bir organizmada meydana gelen biyolojik süreçleri inceleyen bir bilimdir. Ancak organik kimya, belirli karbon bileşiklerini inceleyen bir bilimdir ve bunlar alkoller, eterler, aldehitler ve birçok başka bileşiktir.

Biyokimya aynı zamanda sitolojiyi, yani canlı bir hücrenin yapısını, işleyişini, üremesini, yaşlanmasını ve ölümünü inceleyen bir bilimdir. Biyokimyanın bu bölümüne genellikle moleküler biyoloji denir.

Bununla birlikte, moleküler biyoloji, bir kural olarak, nükleik asitlerle çalışır, biyokimyacılar ise belirli biyokimyasal reaksiyonları tetikleyen proteinler ve enzimlerle daha fazla ilgilenirler.

Bugün biyokimya, genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin gelişimini giderek daha fazla kullanıyor. Ancak, kendi başlarına bunlar, her birinin kendi üzerinde çalıştığı farklı bilimlerdir. Örneğin, biyoteknoloji hücreleri klonlama yöntemlerini inceler ve Genetik mühendisliği insan vücudundaki hastalıklı bir genin sağlıklı bir genle nasıl değiştirileceğinin yollarını bulmaya ve böylece birçok kalıtsal hastalığın gelişmesini önlemeye çalışır.

Ve tüm bu bilimler birbirleriyle yakından ilişkilidir, bu da onların gelişmesine ve insanlığın yararına çalışmasına yardımcı olur.

BİYOKİMYA (biyolojik kimya), canlı nesnelerin kimyasal bileşimini, doğal bileşiklerin hücrelerde, organlarda, dokularda ve tüm organizmalarda dönüşümünün yapısını ve yollarını ve ayrıca bireysel kimyasal dönüşümlerin ve yasaların fizyolojik rolünü inceleyen bir bilimdir. onların düzenlemesinden. "Biyokimya" terimi, 1903'te Alman bilim adamı K. Neuberg tarafından tanıtıldı. Biyokimya araştırmasının konusu, görevleri ve yöntemleri, yaşamın tüm tezahürlerinin incelenmesi ile ilgilidir. Moleküler seviye; sistemde Doğa Bilimleri ile ilgili bağımsız bir alanı kaplar. eşit olarak hem biyolojiye hem kimyaya. Biyokimya geleneksel olarak tüm organik ve organik maddelerin yapısını ve özelliklerini analiz eden statik olarak alt bölümlere ayrılır. olumsuzluk organik bileşikler canlı nesnelerin bir parçası olan (hücre organelleri, hücreler, dokular, organlar); bireysel bileşiklerin (metabolizma ve enerji) tüm dönüşümlerini inceleyen dinamik; fonksiyonel, bireysel bileşiklerin moleküllerinin fizyolojik rolünü ve hayati aktivitenin belirli tezahürleri sırasında dönüşümlerini ve ayrıca farklı taksonomik gruplara ait organizmaların kompozisyon ve metabolizmasındaki benzerlikleri ve farklılıkları belirleyen karşılaştırmalı ve evrimsel biyokimyayı araştırmak. Araştırmanın amacına bağlı olarak, insanların, bitkilerin, hayvanların, mikroorganizmaların, kanın, kasların, nörokimyanın vb. Biyokimyası ayırt edilir ve bilgi derinleştikçe ve uzmanlaştıkça, enzimlerin yapısını ve etki mekanizmasını inceleyen enzimoloji, karbonhidratların, lipidlerin, nükleik asitlerin biyokimyası, bağımsız bölümler haline gelir, asitler, zarlar. Amaç ve hedeflere dayanarak, biyokimya genellikle tıbbi, tarımsal, teknik, gıda biyokimyası vb.

16-19 yüzyıllarda biyokimyanın oluşumu. Biyokimyanın bağımsız bir bilim olarak gelişimi, diğer doğa bilimleri disiplinlerinin (kimya, fizik) ve tıbbın gelişimi ile yakından ilişkilidir. İyatrokimya, 17. yüzyılın 16. - 1. yarısında kimya ve tıbbın gelişimine önemli katkılarda bulunmuştur. Temsilcileri sindirim suları, safra, fermantasyon süreçleri vb. Araştırdı, canlı organizmalardaki maddelerin dönüşümü hakkında sorular sordu. Paracelsus, insan vücudunda meydana gelen süreçlerin kimyasal süreçler olduğu sonucuna varmıştır. J. Silvius, insan vücudundaki asitlerin ve alkalilerin doğru oranına büyük önem verdi; bunun ihlali, inandığı gibi birçok hastalığın altında yatıyor. Ya. B. van Helmont, bitki maddesinin yaratıldığı için kurmaya çalıştı. 17. yüzyılın başında, İtalyan bilim adamı S. Santorio, kendisi tarafından özel olarak tasarlanmış bir kamera kullanarak, bir kişinin yiyecek alımı ve atılımının oranını belirlemeye çalıştı.

Biyokimyanın bilimsel temelleri, kimya ve fizik alanındaki keşiflerle kolaylaştırılan 18. yüzyılın 2. yarısında atıldı (bir dizi kimyasal elementin ve basit bileşiklerin keşfi ve tanımı, gaz yasalarının formülasyonu dahil). enerjinin korunumu ve dönüşümü yasalarının keşfi), kullanımı kimyasal yöntemler fizyolojide analiz. 1770'lerde A. Lavoisier, yanma ve solunum süreçlerinin benzerliği fikrini formüle etti; kimyasal bir bakış açısıyla insan ve hayvanların solunumunun bir oksidasyon süreci olduğunu buldu. J. Priestley (1772), bitkilerin, hayvanların yaşamı için gerekli oksijeni yaydığını kanıtladı ve Hollandalı botanikçi J. Ingenhaus (1779), "bozuk" havanın arıtılmasının yalnızca bitkilerin yeşil kısımları tarafından ve yalnızca ışıkta üretildiğini belirledi. (bu çalışmalar fotosentez çalışması için temel oluşturdu). L. Spallanzani, sindirimi karmaşık bir kimyasal dönüşüm zinciri olarak düşünmeyi önerdi. 19. yüzyılın başlarında çok sayıda organik madde(üre, gliserin, sitrik, malik, laktik ve ürik asitler, glikoz vb.). 1828'de F. Wöhler, ürenin amonyum siyanattan kimyasal sentezini gerçekleştiren ilk kişi oldu, böylece daha önce geçerli olan organik bileşiklerin sadece canlı organizmalar tarafından sentezlenmesi ve vitalizmin başarısızlığını kanıtlama olasılığı fikrini çürüttü. 1835'te I. Berzelius kataliz kavramını tanıttı; Fermantasyonun katalitik bir süreç olduğunu öne sürdü. 1836'da Hollandalı kimyager G. Ya. Mulder ilk olarak protein maddelerinin yapısı hakkında bir teori önerdi. Yavaş yavaş, bitki ve hayvan organizmalarının kimyasal bileşimi ve bunlarda meydana gelen kimyasal reaksiyonlar hakkında bir veri birikimi vardı; 19. yüzyılın ortalarında, bir dizi enzim (amilaz, pepsin, tripsin vb.) . 19. yüzyılın ikinci yarısında proteinlerin, yağların ve karbonhidratların yapısı ve kimyasal dönüşümleri, fotosentez hakkında bazı bilgiler elde edildi. 1850-55'te K. Bernard karaciğerden glikojeni izole etti ve kana giren glikoza dönüştüğü gerçeğini belirledi. I.F.Mischer'in (1868) çalışmaları, nükleik asitlerin incelenmesinin temelini attı. 1870 yılında J. Liebig formüle etti kimyasal doğa enzimlerin etkisi (temel ilkeleri günümüzde önemini korumaktadır); 1894'te E. G. Fisher enzimleri kimyasal reaksiyonlar için biyokatalizör olarak ilk kez kullandı; substratın enzime "kilidin anahtarı" olarak karşılık geldiği sonucuna vardı. L. Pasteur, fermantasyonun, uygulanması için canlı maya hücrelerinin gerekli olduğu biyolojik bir süreç olduğu sonucuna varmıştır, dolayısıyla reddedilmiştir. kimyasal teorişekerlerin fermantasyonunun bir kompleks olduğu fermantasyon (J. Berzelius, E. Mitscherlich, J. Liebig) Kimyasal reaksiyon... Bu konu, E. Buchner'in (1897, kardeşi G. Buchner ile birlikte) mikroorganizma hücrelerinin bir ekstraktının fermantasyonu indükleme kabiliyetini kanıtlamasından sonra nihayet açıklığa kavuşturuldu. Çalışmaları, enzimlerin doğası ve etki mekanizması bilgisine katkıda bulundu. Yakında, A. Garden, karbonhidratların fosfor esterlerinin izolasyonu ve tanımlanması ve bunların biyokimyasal dönüşümlerdeki anahtar rolünün anlaşılması için bir itici güç olarak hizmet eden karbonhidrat bileşiklerine fosfatın dahil edilmesinin fermantasyona eşlik ettiğini belirledi.

Bu dönemde Rusya'da biyokimyanın gelişimi, A. Ya.Danilevsky (incelenen proteinler ve enzimler), MV Nentsky (karaciğerde üre oluşum yollarını, klorofil ve hemoglobin yapısını inceledi), VSGulevich adlarıyla ilişkilidir. (kas dokusunun biyokimyası , kasların ekstraktif maddeleri), S.N. Vinogradskiy (bakterilerde keşfedilen kemosentez), M.S. kromatografik analiz), AIBach (biyolojik oksidasyonun peroksit teorisi), vb. Rus doktor NI Lunin, özel maddelerin (proteinlere ek olarak) hayvanların normal gelişimine olan ihtiyacı deneysel olarak kanıtlayarak (1880) vitamin çalışmalarının yolunu açtı. karbonhidratlar, yağlar, tuzlar ve su). 19. yüzyılın sonunda, çeşitli organizma gruplarındaki kimyasal dönüşümlerin temel ilke ve mekanizmalarının benzerliği ve metabolizmalarının özellikleri (metabolizma) hakkında fikirler oluştu.

Bitki ve hayvan organizmalarının kimyasal bileşimi ve bunlarda meydana gelen kimyasal süreçler hakkında büyük miktarda bilgi birikimi, verilerin sistemleştirilmesi ve genelleştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Bu yöndeki ilk çalışma, I. Simon'ın ("Handbuch der angewandten medicinischen Chemie", 1842) ders kitabıydı. 1842'de J. Liebig'in Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie adlı monografisi çıktı. İlk yerli fizyolojik kimya ders kitabı, 1847'de Kharkov Üniversitesi A.I.Khodnev'de bir profesör tarafından yayınlandı. Süreli yayınlar 1873'te düzenli olarak çıkmaya başladı. 19. yüzyılın ikinci yarısında, birçok Rus ve yabancı üniversitenin tıp fakültelerinde özel bölümler düzenlendi (başlangıçta tıbbi veya fonksiyonel kimya bölümleri olarak adlandırılıyordu). Rusya'da ilk kez, tıbbi kimya bölümleri Kazan Üniversitesi'nde (1863) A. Ya. Danilevsky ve Moskova Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde A.D.Bulyginsky (1864) tarafından oluşturuldu.

20. yüzyılda biyokimya... Modern biyokimyanın oluşumu 20. yüzyılın 1. yarısında gerçekleşti. Başlangıcı vitamin ve hormonların keşfi ile belirlendi, vücuttaki rolleri belirlendi. 1902'de EG Fischer, peptitleri sentezleyen ilk kişiydi, böylece doğayı kurdu. Kimyasal bağ Proteinlerdeki amino asitler arasında 1912'de Polonyalı biyokimyacı K. Funk, polinörit gelişimini önleyen bir maddeyi izole etti ve buna vitamin adını verdi. Ondan sonra yavaş yavaş birçok vitamin keşfedildi ve vitaminoloji, beslenme biliminin yanı sıra biyokimyanın dallarından biri haline geldi. 1913 yılında L. Michaelis ve M. Menten (Almanya) teorik temelleri geliştirdiler. enzimatik reaksiyonlar, biyolojik katalizin nicel yasalarını formüle etti; klorofilin yapısı kurulmuştur (R. Willstatter, A. Stoll, Almanya). 1920'lerin başında, AI Oparin, yaşamın kökeni sorununun kimyasal olarak anlaşılmasına genel bir yaklaşım formüle etti. İlk kez, üreaz (J. Sumner, 1926), kimotripsin, pepsin ve tripsin (J. Northrop, 1930'lar) enzimleri, enzimlerin protein doğasının kanıtı ve hızlı gelişim için bir itici güç olarak hizmet eden kristal formda elde edildi. enzimolojinin gelişimi. Aynı yıllarda, Kh. A. Krebs, ornitin döngüsü sırasında omurgalılarda üre sentezi mekanizmasını tanımladı (1932); AE Braunstein (1937, MG Kritsman ile birlikte) amino asitlerin biyosentezi ve ayrışmasında bir ara bağlantı olarak transaminasyon reaksiyonunu keşfetti; OG Warburg, dokularda oksijen ile reaksiyona giren enzimin doğasını keşfetti. 1930'larda, temel biyokimyasal süreçlerin doğasının araştırılmasındaki ana aşama tamamlandı. Glikoliz ve fermantasyon (O. Meyerhof, Ya.O. Parnas) sırasında karbonhidratların ayrışmasının reaksiyonlarının sırası, piruvik asidin di- ve trikarboksilik asit döngülerinde dönüşümü (A. Szent-Györgyi, HA Krebs, 1937) kurulmuş, suda fotodekompozisyon keşfedilmiştir (R. Hill, İngiltere, 1937). V. I. Palladin, A. N. Bach, G. Wieland, İsveçli biyokimyacı T. Thunberg, O. G. Warburg ve İngiliz biyokimyacı D. Keilin'in çalışmaları, modern hücre içi solunum kavramlarının temellerini attı. Adenozin trifosfat (ATP) ve kreatin fosfat, kas ekstraktlarından izole edilmiştir. SSCB'de, VA Engelhardt (1930) ve VA Belitser'in (1939) oksidatif fosforilasyon ve bu sürecin nicel karakterizasyonu üzerine çalışmaları modern biyoenerjinin temelini attı. Daha sonra F. Lipman, enerji açısından zengin fosfor bileşikleri kavramını geliştirdi ve hücrenin biyoenerjetiğinde ATP'nin merkezi rolünü belirledi. Bitkilerde DNA'nın keşfi (Rus biyokimyacılar A.N.Belozersky ve A.R. Kizel, 1936), bitki ve hayvan dünyasının biyokimyasal birliğinin tanınmasına katkıda bulundu. 1948'de A.A. Krasnovsky, klorofilin tersinir fotokimyasal indirgenmesinin reaksiyonunu keşfetti, fotosentez mekanizmasının (M. Kalvin) aydınlatılmasında önemli ilerleme kaydedildi.

Biyokimyanın daha da geliştirilmesi, bir dizi proteinin yapısı ve işlevinin incelenmesi, enzimatik kataliz teorisinin ana hükümlerinin geliştirilmesi, kurulması ile ilişkilidir. şematik diyagramlar metabolizma vb. 20. yüzyılın 2. yarısında biyokimyanın ilerlemesi büyük ölçüde yeni yöntemlerin geliştirilmesinden kaynaklanmaktadır. Kromatografi ve elektroforez yöntemlerinin gelişmesi nedeniyle, olası şifre çözme proteinlerdeki amino asit dizileri ve nükleik asitlerdeki nükleotidler. X-ışını yapısal analizi, bir dizi protein, DNA ve diğer bileşiklerin moleküllerinin uzaysal yapısını belirlemeyi mümkün kıldı. Elektron mikroskobu yardımıyla daha önce bilinmeyen hücresel yapılar keşfedildi, ultrasantrifüj sayesinde çeşitli hücresel organeller (çekirdek, mitokondri, ribozomlar dahil) izole edildi; izotopik yöntemlerin kullanılması, organizmalarda vb. maddelerin dönüştürülmesinin en karmaşık yollarını anlamayı mümkün kıldı. Farklı çeşit radyo ve optik spektroskopi, kütle spektroskopisi. L. Pauling (1951, R. Corey ile birlikte) proteinin ikincil yapısı kavramını formüle etti, F. Senger protein hormonu insülinin yapısını deşifre etti (1953) ve J. Kendrew (1960) uzamsal yapısını belirledi. miyoglobin molekülü. Araştırma yöntemlerinin geliştirilmesi sayesinde, enzimlerin yapısı, aktif merkezlerinin oluşumu ve karmaşık komplekslerin bir parçası olarak çalışmaları konusunda çok yeni bilgiler ortaya çıktı. Kalıtımın bir maddesi olarak DNA'nın rolünün belirlenmesinden sonra (O. Avery, 1944), nükleik asitlere ve organizmanın kalıtsal özelliklerinin sürecine katılımlarına özel önem verilir. 1953'te J. Watson ve F. Crick, DNA'nın uzamsal yapısının (çift sarmal olarak adlandırılan) yapısını ve yapısını birbirine bağlayan bir model önerdiler. biyolojik fonksiyon... Bu olay genel olarak biyokimya ve biyolojinin gelişiminde bir dönüm noktası oldu ve biyokimyadan izolasyonun temelini oluşturdu. yeni bilim- moleküler Biyoloji. Nükleik asitlerin yapısı, protein biyosentezindeki rolleri ve kalıtım fenomenleri üzerine yapılan çalışmalar da E. Chargaff, A. Kornberg, S. Ochoa, HG Koran, F. Senger, F. Jacob ve J. Monod isimleriyle ilişkilendirilmektedir. Rus bilim adamlarının yanı sıra A. N. Belozersky, A. A. Baev, R. B. Khesina-Lurie ve diğerleri Biyopolimerlerin yapısının incelenmesi, biyolojik olarak aktif düşük moleküler ağırlıklı doğal bileşiklerin (vitaminler, hormonlar, alkaloidler, antibiyotikler, vb.) Bir maddenin yapısı ile biyolojik işlevi arasında bir bağlantı kurmak. Bu bağlamda biyolojik ve organik kimyanın eşiğinde araştırmalar geliştirilmiştir. Bu yön biyoorganik kimya olarak bilinir hale geldi. 1950'lerde biyokimya ve inorganik kimyanın birleştiği yerde, bağımsız bir disiplin olarak biyoinorganik kimya oluşmuştur.

Biyokimyanın şüphesiz başarıları arasında şunlar yer almaktadır: biyolojik zarların enerji üretimine katılımının keşfi ve ardından biyoenerji alanında araştırmalar; en önemli metabolik ürünleri dönüştürmenin yollarını belirlemek; sinirsel heyecanın iletilme mekanizmaları hakkında bilgi, yüksek enerjinin biyokimyasal temelleri sinir aktivitesi; genetik bilginin iletim mekanizmalarının aydınlatılması, canlı organizmalardaki en önemli biyokimyasal süreçlerin düzenlenmesi (hücresel ve hücreler arası sinyalleşme) ve diğerleri.

Biyokimyanın modern gelişimi. Biyokimya, fizikokimyasal biyolojinin ayrılmaz bir parçasıdır - aynı zamanda biyofizik, biyoorganik kimya, moleküler ve hücresel biyoloji vb. kimyasal bazlar yaşam meselesi. Biyokimyasal araştırma, çözümü birkaç bilimin kesiştiği noktada gerçekleştirilen çok çeşitli sorunları kapsar. Örneğin, biyokimyasal genetik, genetik bilginin uygulanmasında yer alan maddeleri ve süreçleri ve ayrıca çeşitli genlerin sağlıkta ve çeşitli genetik metabolik bozukluklarda biyokimyasal süreçlerin düzenlenmesindeki rolünü inceler. Biyokimyasal farmakoloji, ilaçların moleküler etki mekanizmalarını araştırır, daha iyi ve daha güvenli ilaçların geliştirilmesine katkıda bulunur, immünokimya - antikorların (immünoglobulinler) ve antijenlerin yapısı, özellikleri ve etkileşimleri. Mevcut aşamada, biyokimya, ilgili disiplinlerin geniş bir metodolojik cephaneliğinin aktif katılımı ile karakterize edilir. Enzimoloji gibi geleneksel bir biyokimya dalı bile, belirli bir enzimin biyolojik rolünü karakterize ederken, nadiren yönlü mutajenez olmadan, canlı organizmalarda incelenen enzimi kodlayan geni kapatmadan veya tersine ekspresyonunun artmasından kaçınır.

Canlı sistemlerde metabolizma ve enerjinin ana yolları ve genel prensipleri yerleşik olarak kabul edilebilmesine rağmen, metabolizmanın birçok detayı ve özellikle düzenlenmesi bilinmemektedir. Şiddetli "biyokimyasal" hastalıklara (çeşitli diyabet formları, ateroskleroz, malign hücre dejenerasyonu, nörodejeneratif hastalıklar, siroz ve diğerleri) yol açan metabolik bozuklukların nedenlerini açıklığa kavuşturmak özellikle önemlidir ve bilimsel gerekçe yönlendirilmiş düzeltmesi (ilaçların oluşturulması, diyet önerileri). Biyokimyasal yöntemlerin kullanımı, çeşitli hastalıkların önemli biyolojik belirteçlerini tanımlamamıza ve önerilerde bulunmamıza izin verir. etkili yollar onların teşhis ve tedavisi. Böylece kandaki kardiyospesifik proteinlerin ve enzimlerin (troponin T ve miyokardiyal kreatin kinaz izoenzimi) belirlenmesi miyokard enfarktüsünün erken teşhisine olanak sağlar. Gıdanın kimyasal ve biyokimyasal bileşenlerini, bunların insan sağlığı için değerini ve önemini, gıda depolama ve işlemenin gıda kalitesi üzerindeki etkisini inceleyen beslenme biyokimyası önemli bir rol oynar. Belirli bir hücre, doku, organ veya organizmanın belirli bir türdeki tüm biyolojik makromoleküller ve düşük moleküler ağırlıklı metabolitlerin çalışmasına yönelik sistematik bir yaklaşım, yeni disiplinlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bunlar arasında genomik (organizmaların tüm gen setini ve ekspresyonlarının özelliklerini inceler), transkriptomik (RNA moleküllerinin nicel ve nitel bileşimini oluşturur), proteomik (bir organizmanın karakteristiği olan tüm protein moleküllerini analiz eder) ve metabolomik ( Biyokimyasal strateji ve biyokimyasal araştırma yöntemlerini aktif olarak kullanarak, bir organizmanın tüm metabolitlerini veya hayati aktivite sürecinde oluşan bireysel hücre ve organlarını inceler. Uygulamalı genomik ve proteomik alanı - genlerin ve proteinlerin yönlendirilmiş yapısı ile ilişkili biyomühendislik - geliştirilmiştir. Yukarıdaki yönergeler biyokimya, moleküler biyoloji, genetik ve biyoorganik kimya tarafından eşit ölçülerde üretilir.

Bilimsel kurumlar, topluluklar ve süreli yayınlar. Bilimsel araştırma biyokimya alanında birçok uzman araştırma enstitüsü ve laboratuvarında yürütülmektedir. Rusya'da, RAS sisteminde bulunurlar (Biyokimya Enstitüsü, Evrimsel Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü, Bitki Fizyolojisi Enstitüsü, Biyokimya ve Mikroorganizma Fizyolojisi Enstitüsü, Sibirya Enstitüsü Bitki Fizyolojisi ve Biyokimyası, Moleküler Biyoloji Enstitüsü, Enstitü biyoorganik kimya), şube akademileri (Rusya Tıp Bilimleri Akademisi Biyomedikal Kimya Enstitüsü dahil), bir dizi bakanlık. Biyokimya ile ilgili çalışmalar laboratuvarlarda ve biyokimya üniversitelerinin çok sayıda bölümünde yürütülmektedir. Biyokimyacılar hem yurtdışında hem de Rusya Federasyonuözel bölümleri olan üniversitelerin kimya ve biyolojik fakültelerinde hazırlamak; daha dar bir profile sahip biyokimyacılar - tıp, teknoloji, tarım ve diğer üniversitelerde.

Çoğu ülkede, Avrupa Biyokimya Dernekleri Federasyonu'nda (FEBS) ve Uluslararası Biyokimyacılar ve Moleküler Biyologlar Birliği'nde (Uluslararası Biyokimya Birliği, IUBMB) birleşmiş bilimsel biyokimya dernekleri vardır. Bu kuruluşlar sempozyum, konferans ve kongreler düzenlemektedir. Rusya'da, çok sayıda cumhuriyetçi ve şehir departmanına sahip All-Union Biyokimya Derneği 1959'da kuruldu (2002'den beri Biyokimyacılar ve Moleküler Biyologlar Derneği).

Biyokimya ile ilgili çalışmaların yayınlandığı çok sayıda süreli yayın bulunmaktadır. En ünlüsü: "Journal of Biological Chemistry" (Balt., 1905), "Biochemistry" (Wash., 1964), "Biochemical Journal" (L., 1906), "Fitokimya" (Oxf .; NY, 1962), " Biochimica et Biophisica Acta "(Amst., 1947) ve diğerleri; yıllıklar: Annual Review of Biochemistry (Stanford, 1932), Advances in Enzymology and Related Subjects of Biochemistry (NY, 1945), Advances in Protein Chemistry (NY, 1945), Febs Journal (aslen European Journal of Biochemistry ", Oxf., 1967 )," Şubat mektupları "(Amst., 1968)," Nükleik Asitler Araştırması "(Oxf., 1974)," Biochimie "(P., 1914; Amst., 1986)," Biyokimyasal Bilimlerde Eğilimler "(Elsevier, 1976) ), vb. Rusya'da, deneysel araştırma sonuçları" Biyokimya "(Moskova, 1936)," Bitki Fizyolojisi "(Moskova, 1954)," Evrimsel Biyokimya ve Fizyoloji Dergisi "( SPb., 1965) , "Uygulamalı Biyokimya ve Mikrobiyoloji" (Moskova, 1965), "Biyolojik Membranlar" (Moskova, 1984), "Nörokimya" (Moskova, 1982), vb., Biyokimya üzerine inceleme çalışmaları - "Successes" dergilerinde modern biyoloji"(M., 1932)," Uspekhi khimii "(M., 1932) ve diğerleri; "Biyolojik Kimyadaki Gelişmeler" yıllık kitabı (Moskova, 1950).

Yanan: Dzhua M. Kimya tarihi. M., 1975; Shamin A. M. Protein kimyasının tarihi. M., 1977; o. Biyolojik Kimya Tarihi. M., 1994; Biyokimyanın temelleri: 3 t.M., 1981'de; Strayer L. Biochemistry: 3 ciltte M., 1984-1985; Lendinger A. Biyokimyanın temelleri: 3 t.M., 1985'te; Azimov A. Kısa hikaye Biyoloji. M., 2002; Elliot W., Elliot D. Biyokimya ve Moleküler Biyoloji. M., 2002; Berg J.M., Timoczko J.L., Stryer L. Biochemistry. 5. baskı. NY 2002; İnsan Biyokimyası: 2 cilt, 2. baskı. M., 2004; T.T. Berezov, B.F. Korovkin biyolojik kimya... 3. baskı. M., 2004; Voet D., Voet J. Biyokimya. 3. baskı. NY 2004; Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger biyokimya ilkeleri. 4. baskı. NY 2005; Elliott W., Elliott D. Biyokimya ve moleküler biyoloji. 3. baskı. Oxf.2005; Garrett R.H., Grisham C.M. Biyokimya. 3. baskı. Belmont, 2005.

AD Vinogradov, A.E. Medvedev.

Kan biyokimyası, doktorların çoğu hastalığı teşhis ederken reçete ettiği en yaygın ve bilgilendirici testlerden biridir. Sonuçlarını gören kişi, tüm vücut sistemlerinin çalışma durumunu yargılayabilir. Hemen hemen her hastalık, biyokimyasal bir kan testinin göstergelerine yansır.

Ne bilmek istiyorsun

Kan örneklemesi dirsek kıvrımındaki bir damardan, daha az sıklıkla eldeki damarlardan yapılır ve
kolun ön kısmı.

Şırıngaya yaklaşık 5-10 ml kan çekilir.

Daha sonra, özel bir test tüpünde biyokimya için kan, gerekli parametreleri yüksek doğrulukla belirleme yeteneğine sahip özel bir cihaza yerleştirilir. Farklı cihazların belirli göstergeler için biraz farklı normal sınırlara sahip olabileceği akılda tutulmalıdır. Sonuçlar gün içerisinde ekspres yöntemle hazır olacaktır.

Nasıl hazırlanır

Biyokimyasal araştırmalar sabahları aç karnına yapılır.

Kan bağışında bulunmadan önce, bir gün boyunca alkol almaktan kaçınmalısınız.
Son öğün bir önceki gece, en geç 18.00 olmalıdır. Girişten iki saat önce sigara içilmez. Ayrıca yoğun fiziksel aktiviteyi ve mümkünse stresi hariç tutun. Analize hazırlanmak sorumlu bir süreçtir.

Biyokimyanın bir parçası nedir

Temel ve ileri biyokimya arasındaki farkı ayırt eder. Mümkün olan tüm göstergeleri tanımlamak pratik değildir. Analiz için gereken kanın fiyatının ve miktarının arttığını söylemeye gerek yok. Neredeyse her zaman atanan belirli bir koşullu temel gösterge listesi vardır ve birçok ek gösterge vardır. Klinik semptomlara ve çalışmanın amacına bağlı olarak bir doktor tarafından reçete edilirler.

Analiz, kanlı test tüplerinin yerleştirildiği bir biyokimya analizörü kullanılarak yapılır.

Temel göstergeler:

Toplam protein.
Bilirubin (doğrudan ve dolaylı).
Glikoz.
ALT ve AST.
Kreatinin.
Üre.
elektrolitler.
Kolesterol.

Ek göstergeler:

Albümin.
Amilaz.
Alkalin fosfataz.
GGTP.
Trigliseritler.
C-reaktif protein.
Romatoid faktör.
Kreatinin fosfokinaz.
miyoglobin.
Ütü.

Liste eksik, iç organların metabolizması ve işlev bozukluklarının teşhisi için hala dar odaklı birçok gösterge var. Şimdi en yaygın kan biyokimyasal parametrelerinden bazılarına daha ayrıntılı olarak bakalım.

Toplam protein (65-85 gram / litre)

Kan plazmasındaki toplam protein miktarını gösterir (hem albümin hem de globulin).
Dehidratasyon, tekrarlayan kusma ile su kaybı, yoğun terleme, bağırsak tıkanıklığı ve peritonit ile birlikte artabilir. Ayrıca multipl miyelom, poliartrit ile artar.

Bu gösterge, protein alımı bozulduğunda, uzun süreli açlık ve yetersiz beslenme, mide ve bağırsak hastalıkları ile azalır. Karaciğer hastalıklarında sentezi bozulur. Bazı kalıtsal hastalıklarda protein sentezi de bozulur.

Albümin (40-50 gram/litre)

Plazma protein fraksiyonlarından biri. Albüminde azalma ile ödem anasarcaya kadar gelişir. Bunun nedeni albüminin suyu bağlamasıdır. Belirgin düşüşü ile su kan dolaşımında kalmaz ve dokulara gider.
Albümin, toplam protein ile aynı koşullar altında indirgenir.

Toplam bilirubin (5-21μmol / litre)

Toplam bilirubin doğrudan ve dolaylı içerir.

Toplam bilirubin artışının tüm nedenleri birkaç gruba ayrılabilir.
Ekstrahepatik - çeşitli anemiler, geniş kanamalar, yani kırmızı kan hücrelerinin yok edilmesinin eşlik ettiği durumlar.

Hepatik nedenler, onkoloji, hepatit, karaciğer sirozunda hepatositlerin (karaciğer hücreleri) yok edilmesi ile ilişkilidir.

Safra kanallarının taş veya tümör ile tıkanması nedeniyle safra çıkışının ihlali.

Artan bilirubin ile sarılık gelişir, cilt ve mukoza zarları ikterik bir renk alır.

Direkt bilirubin oranı 7,9 μmol/litre'ye kadardır. Dolaylı bilirubin, toplam ve doğrudan bilirubin arasındaki fark olarak tanımlanır. Çoğu zaman, artışı kırmızı kan hücrelerinin parçalanması ile ilişkilidir.

Kreatinin (80-115 μmol / litre)

Böbrek fonksiyonunu karakterize eden ana göstergelerden biri.

Bu gösterge akut ve kronik böbrek hastalığında yükselir. Ayrıca, örneğin aşırı yoğun fiziksel aktiviteden sonra rabdomiyoliz ile kas dokusunun artan tahribatı ile. Endokrin bezi hastalığı (hipertiroidizm, akromegali) durumunda artabilir. Bir kişi çok miktarda et ürünü yerse, artan kreatinin de garanti edilir.

Normalin altındaki kreatinin, özel bir tanı değerine sahip değildir. Vejetaryenlerde, hamile kadınlarda hamileliğin ilk yarısında azaltılabilir.

Üre (2.1-8.2 mmol / litre)

Protein metabolizmasının durumunu gösterir. Böbreklerin ve karaciğerin işleyişini karakterize eder. Kandaki üre artışı, vücuttan atılmasıyla baş edemedikleri zaman, bozulmuş böbrek fonksiyonundan kaynaklanabilir. Ayrıca, proteinlerin artan parçalanması veya gıda ile vücuda protein alımının artması ile.

Düşük proteinli bir diyet ve şiddetli karaciğer hastalığı ile gebeliğin üçüncü trimesterinde kandaki ürede bir azalma gözlenir.

Transaminazlar (ALT, AST, GGT)

Aspartat aminotransferaz (AST)- karaciğerde sentezlenen bir enzim. Kan plazmasında içeriği normalde erkekler için 37 U/litreyi ve kadınlar için 31 U/litreyi geçmemelidir.

Alanin aminotransferaz (ALT)- tıpkı AST enzimi gibi karaciğerde sentezlenir.
Erkekler için kandaki norm, kadınlar için 45 birim / litreye kadar - 34 birim / litreye kadar.

Karaciğere ek olarak, kalp, dalak, böbrekler, pankreas ve kas hücrelerinde büyük miktarda transaminaz bulunur. Seviyesindeki bir artış, hücrelerin yok edilmesi ve bu enzimin kana salınması ile ilişkilidir. Bu nedenle, hücre ölümü (hepatit, miyokard enfarktüsü, pankreatit, böbrek ve dalak nekrozu) ile birlikte yukarıda belirtilen tüm organların patolojisinde ALT ve AST'de bir artış mümkündür.

Gama Glutamiltransferaz (GGT) Karaciğerdeki amino asitlerin değişiminde görev alır. Kandaki içeriği, alkol de dahil olmak üzere toksik karaciğer hasarı ile artar. Safra yolu ve karaciğer patolojisinde de seviye artar. Kronik alkolizm ile her zaman artar.

Bu göstergenin normu erkekler için 32 U / litreye, kadınlar için 49 U / litreye kadardır.
Düşük GGT genellikle karaciğer sirozu ile belirlenir.

Laktat dehidrojenaz (LDH) (120-240 ünite/litre)

Bu enzim vücudun tüm dokularında bulunur ve glikoz ve laktik asit oksidasyonunun enerji süreçlerinde yer alır.

Karaciğer (hepatit, siroz), kalp (enfarktüs), akciğer (enfarktüs-zatürre), böbrek (çeşitli nefrit), pankreas (pankreatit) hastalıklarında artar.
LDH aktivitesinde normun altındaki düşüş, tanısal olarak önemsizdir.

Amilaz (3.3-8.9)

Alfa-amilaz (α-amilaz), karbonhidratların metabolizmasında yer alır ve karmaşık şekerleri basit olanlara ayırır.

Akut hepatit, pankreatit, kabakulak enziminin aktivitesini arttırın. Bazı ilaçlar (glukokortikoidler, tetrasiklin) de etkileyebilir.
Pankreas disfonksiyonunda ve hamile kadınların toksikozunda azaltılmış amilaz aktivitesi.

Pankreatik amilaz (p-amilaz) pankreasta sentezlenir ve bağırsak lümenine girer, burada fazlalık tripsin tarafından neredeyse tamamen çözülür. Normalde, göstergenin yetişkinlerde normal olduğu kan dolaşımına sadece küçük bir miktar girer - en fazla 50 birim / litre.

Akut pankreatitte aktivitesi artar. Alkol ve bazı ilaçlarla ve ayrıca peritonit ile komplike cerrahi patoloji ile de artabilir. Amilazda bir azalma, pankreasın işlevini kaybettiğinin olumsuz bir işaretidir.

Toplam kolesterol (3,6-5,2 mmol / L)

Bir yandan, tüm hücrelerin önemli bir bileşeni ve bileşen birçok enzim. Öte yandan, sistemik ateroskleroz gelişiminde önemli bir rol oynar.

Toplam kolesterol, yüksek, düşük ve çok düşük yoğunluklu lipoproteinleri içerir. Aterosklerozda artan kolesterol, karaciğer fonksiyon bozukluğu, tiroid bezi ve obezite.

Bir damarda aterosklerotik plak - yüksek kolesterolün bir sonucu

Hipertiroidizm, bulaşıcı hastalıklar ve sepsis ile yağları hariç tutan bir diyetle kolesterolü düşürür.

Glikoz (4.1-5.9 mmol / litre)

Karbonhidrat metabolizması durumunun ve pankreasın durumunun önemli bir göstergesi.
Artan glikoz yemekten sonra olabilir, bu nedenle analiz kesinlikle aç karnına alınır. Ayrıca pankreas patolojisi ile bazı ilaçlar (glukokortikosteroidler, tiroid hormonları) alırken de artar. Sürekli yükselen kan şekeri, diabetes mellitus için ana tanı kriteridir.
Düşük şeker, akut enfeksiyon, açlık, aşırı dozda antihiperglisemik ilaçlar olabilir.

Elektrolitler (K, Na, Cl, Mg)

Elektrolitler, maddelerin ve enerjinin hücre içine ve geriye taşınmasında önemli bir rol oynar. Bu özellikle kalp kasının doğru çalışması için önemlidir.

Hem konsantrasyon artışına hem de azalmaya yönelik bir değişiklik, rahatsızlıklara yol açar. kalp atış hızı kalp durmasına kadar

Elektrolit normları:

Potasyum (K +) - 3.5-5.1 mmol / litre.
Sodyum (Na +) - 139-155 mmol / litre.
Kalsiyum (Ca ++) - 1.17-1.29 mmol / litre.
Klor (Cl-) - 98-107 mmol / litre.
Magnezyum (Mg ++) - 0.66-1.07 mmol / litre.

Elektrolit dengesindeki değişiklikler, beslenme nedenleriyle (vücuda alımda bozulma), bozulmuş böbrek fonksiyonu, hormonal hastalıklar ile ilişkilidir. Ayrıca, belirgin elektrolit bozuklukları ishal, dayanılmaz kusma, hipertermi ile olabilir.

Magnezyum tayini ile biyokimya için kan bağışından üç gün önce müstahzarlarını almamalısınız.

Ek olarak, belirli hastalıklar için ayrı ayrı atanan çok sayıda biyokimya göstergesi vardır. Kan bağışında bulunmadan önce doktorunuz sizin durumunuzda hangi spesifik göstergelerin alınacağını belirleyecektir. Prosedür hemşiresi kanı çekecek ve laboratuvar doktoru testin bir kopyasını sağlayacaktır. Normun göstergeleri bir yetişkin için verilmiştir. Çocuklarda ve yaşlılarda biraz farklılık gösterebilirler.

Gördüğünüz gibi, biyokimyasal bir kan testi, teşhiste çok büyük bir yardımcıdır, ancak sonuçları klinik tabloyla yalnızca bir doktor karşılaştırabilir.