Veda, ki proučuje kemijsko sestavo biokemičnih procesov. Kaj je biokemija? Kaj proučuje biokemija. Kaj je vključeno v biokemijo

Biokemični krvni test je ena najbolj priljubljenih raziskovalnih metod za bolnike in zdravnike. Če jasno veste, kaj kaže biokemijska analiza iz vene, lahko v zgodnjih fazah prepoznate številne resne bolezni, vključno z - virusni hepatitis , . Zgodnje odkrivanje takšnih patologij omogoča uporabo pravilnega zdravljenja in njihovo ozdravitev.

Medicinska sestra nekaj minut zbira kri za pregled. Vsak bolnik mora razumeti, da ta postopek ne povzroča nelagodja. Odgovor na vprašanje, od kod se vzame kri za analizo, je nedvoumen: iz vene.

Ko govorimo o tem, kaj je biokemični krvni test in kaj je vanj vključeno, je treba opozoriti, da so dobljeni rezultati pravzaprav nekakšen odraz splošnega stanja telesa. Kljub temu, da poskušate sami razumeti, ali je analiza normalna ali obstajajo določena odstopanja od normalne vrednosti, je pomembno razumeti, kaj je LDL, kaj je CPK (CPK - kreatin fosfokinaza), da bi razumeli, kaj je sečnina (urea), itd.

Splošne informacije o analizi biokemije krvi - kaj je to in kaj se lahko naučite s tem, boste prejeli iz tega članka. Koliko stane takšna analiza, koliko dni traja, da dobite rezultate, morate izvedeti neposredno v laboratoriju, kjer namerava bolnik opraviti to študijo.

Kako poteka priprava na biokemijsko analizo?

Preden darujete kri, se morate na ta postopek skrbno pripraviti. Za tiste, ki jih zanima, kako pravilno opraviti analizo, morate upoštevati nekaj dokaj preprostih zahtev:

• kri morate darovati samo na prazen želodec;
• zvečer, na predvečer prihajajoče analize, ne morete piti močne kave, čaja, jesti mastne hrane, alkoholnih pijač (bolje je, da slednjih ne pijete 2-3 dni);
• ne kadite vsaj eno uro pred analizo;
• dan pred testom ne smete izvajati nobenih toplotnih postopkov - pojdite v savno, kopel in oseba se ne sme izpostavljati resnemu fizičnemu naporu;
• zjutraj, pred kakršnimi koli medicinskimi posegi, morate opraviti laboratorijske preiskave;
• oseba, ki se pripravlja na analizo, ko pride v laboratorij, se mora malo umiriti, sedeti nekaj minut in zajeti sapo;
• odgovor na vprašanje, ali je možno umiti zobe pred opravljanjem testov, je negativen: za natančno določitev krvnega sladkorja morate zjutraj pred študijo prezreti ta higienski postopek in tudi ne piti čaja in kava;
• ne smete jemati pred odvzemom krvi, hormonskih zdravil, diuretikov itd.;
• dva tedna pred študijo morate prenehati jemati zdravila, ki vplivajo lipidi v krvi, predvsem statini ;
• če morate ponovno opraviti popolno analizo, je treba to storiti istočasno, tudi laboratorij mora biti isti.

Če je bil opravljen klinični krvni test, dekodiranje indikatorjev opravi specialist. Tudi interpretacija kazalcev biokemičnega krvnega testa se lahko izvede s posebno tabelo, ki označuje normalne kazalnike analiz pri odraslih in otrocih. Če se kateri koli kazalnik razlikuje od norme, je pomembno, da ste pozorni na to in se posvetujte z zdravnikom, ki lahko pravilno "prebere" vse pridobljene rezultate in poda svoja priporočila. Po potrebi je predpisana biokemija krvi: razširjen profil.

Tabela za dekodiranje biokemičnega krvnega testa pri odraslih

Tako biokemični krvni test omogoča izvedbo podrobne analize za oceno delovanja notranjih organov. Tudi dekodiranje rezultatov vam omogoča, da ustrezno "preberete", kateri makro- in mikroelementi, telo potrebuje. Biokemija krvi vam omogoča, da prepoznate prisotnost patologij.

Če pravilno dešifrirate pridobljene kazalnike, je veliko lažje postaviti kakršno koli diagnozo. Biokemija je bolj podroben študij kot OVK. Navsezadnje dešifriranje indikatorjev splošnega krvnega testa ne omogoča pridobitve tako podrobnih podatkov.

Zelo pomembno je izvajati takšne študije z. Navsezadnje splošna analiza med nosečnostjo ne daje možnosti za pridobitev popolnih informacij. Zato je biokemija pri nosečnicah praviloma predpisana v prvih mesecih in v tretjem trimesečju. Ob prisotnosti določenih patologij in slabega zdravja se ta analiza izvaja pogosteje.

V sodobnih laboratorijih lahko izvedejo študijo in dešifrirajo pridobljene kazalnike več ur. Pacientu je na voljo tabela, v kateri so navedeni vsi podatki. V skladu s tem je mogoče celo neodvisno spremljati, kako normalna je krvna slika pri odraslih in otrocih.

Tako tabela za dešifriranje splošnega krvnega testa pri odraslih kot biokemične analize se dešifrira ob upoštevanju starosti in spola bolnika. Navsezadnje se norma biokemije krvi, pa tudi norma kliničnega krvnega testa, lahko razlikuje pri ženskah in moških, pri mladih in starejših bolnikih.

Hemogram - To je klinični krvni test pri odraslih in otrocih, ki vam omogoča, da ugotovite količino vseh krvnih elementov, pa tudi njihove morfološke značilnosti, razmerje, vsebino itd.

Ker je biokemija krvi kompleksna študija, vključuje tudi jetrne teste. Dešifriranje analize vam omogoča, da ugotovite, ali je delovanje jeter normalno. Parametri jeter so pomembni za diagnosticiranje patologij tega organa. Naslednji podatki omogočajo oceno strukturnega in funkcionalnega stanja jeter: ALT, GGTP (norma GGTP pri ženskah je nekoliko nižja), alkalna fosfataza, raven in skupne beljakovine. Po potrebi se opravijo jetrni testi za postavitev ali potrditev diagnoze.

holinesteraza se določi za diagnosticiranje resnosti in stanja jeter ter njihovih funkcij.

Krvni sladkor določen za oceno funkcij endokrinega sistema. Kako se imenuje krvni test za sladkor, lahko ugotovite neposredno v laboratoriju. Oznako sladkorja najdete na listu z rezultati. Kako je definiran sladkor? Označuje se s pojmom "glukoza" ali "GLU" v angleščini.

Norma je pomembna CRP , saj skok teh indikatorjev kaže na razvoj vnetja. Kazalo AST označuje patološke procese, povezane z uničenjem tkiva.

Kazalo MID v krvnem testu se določi med splošno analizo. Stopnja MID vam omogoča, da določite razvoj, nalezljive bolezni, anemijo itd. Indikator MID vam omogoča oceno stanja človeškega imunskega sistema.

ICSU je pokazatelj povprečne koncentracije v. Če je MCHC povišan, so razlogi za to v pomanjkanju oz folna kislina , kot tudi prirojeno sferocitozo.

MPV - povprečna vrednost prostornine izmerjenega.

Lipidogram omogoča določanje kazalcev celotnega, HDL, LDL, trigliceridov. Lipidni spekter se določi z namenom prepoznavanja motenj presnove lipidov v telesu.

Norma elektroliti v krvi kaže na normalen potek presnovnih procesov v telesu.

seromukoid je del beljakovin, ki vključuje skupino glikoproteinov. Ko govorimo o seromukoidu - kaj je to, je treba opozoriti, da če je vezivno tkivo uničeno, degradirano ali poškodovano, seromukoidi vstopijo v krvno plazmo. Zato se seromukoide določa z namenom napovedi razvoja.

LDH, LDH (laktat dehidrogenaza) - ta sodeluje pri oksidaciji glukoze in proizvodnji mlečne kisline.

Raziskave o osteokalcin izvajajo za diagnozo.

Analiza za feritin (proteinski kompleks, glavno znotrajcelično skladišče železa) se izvaja s sumom na hemokromatozo, kronične vnetne in nalezljive bolezni, tumorje.

Krvni test za ASO pomembno za diagnosticiranje različnih zapletov po okužbi s streptokoki.

Poleg tega se določijo drugi kazalniki, izvajajo pa se tudi druge preiskave (elektroforeza beljakovin itd.). Norma biokemičnega krvnega testa je prikazana v posebnih tabelah. Prikazuje normo biokemičnega krvnega testa pri ženskah, tabela vsebuje tudi informacije o normalnih kazalcih pri moških. Toda vseeno je bolje vprašati strokovnjaka, ki bo ustrezno ocenil rezultate v kompleksu in predpisal ustrezno zdravljenje, kako dešifrirati splošni krvni test in kako brati podatke biokemične analize.

Dekodiranje biokemije krvi pri otrocih izvaja specialist, ki je imenoval študijo. Za to se uporablja tudi tabela, v kateri je navedena norma za otroke vseh kazalcev.

V veterinarski medicini obstajajo tudi norme za biokemične parametre krvi za pse in mačke - ustrezne tabele kažejo biokemično sestavo živalske krvi.

Kaj pomenijo nekateri kazalniki v krvnem testu, je podrobneje obravnavano spodaj.

Beljakovine v človeškem telesu pomenijo veliko, saj sodelujejo pri nastajanju novih celic, pri transportu snovi in ​​tvorbi humoralnih.

Sestava beljakovin vključuje 20 glavnih, vsebujejo tudi anorganske snovi, vitamine, ostanke lipidov in ogljikovih hidratov.

Tekoči del krvi vsebuje približno 165 beljakovin, poleg tega sta njihova struktura in vloga v telesu različni. Beljakovine delimo na tri različne beljakovinske frakcije:

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

Ker se proizvodnja beljakovin odvija predvsem v jetrih, njihova raven kaže na njihovo sintetično funkcijo.

Če opravljeni proteinogram kaže na zmanjšanje skupnih beljakovin v telesu, je ta pojav opredeljen kot hipoproteinemija. Podoben pojav se pojavi v naslednjih primerih:

• s stradanjem beljakovin - če oseba upošteva določeno, prakticira vegetarijanstvo;
• če je povečano izločanje beljakovin v urinu - z boleznijo ledvic,;
• če oseba izgubi veliko krvi - s krvavitvijo, močnimi menstruacijami;
• v primeru hudih opeklin;
• z eksudativnim plevritisom, eksudativnim, ascitesom;
• z razvojem malignih neoplazem;
• če je tvorba beljakovin motena - s hepatitisom;
• z zmanjšanjem absorpcije snovi - z , kolitis, enteritis itd.;
• po dolgotrajni uporabi glukokortikosteroidov.

Povečana raven beljakovin v telesu hiperproteinemija . Obstaja razlika med absolutno in relativno hiperproteinemijo.

Relativno povečanje beljakovin se razvije v primeru izgube tekočega dela plazme. To se zgodi, če ste zaskrbljeni zaradi stalnega bruhanja, s kolero.

Absolutno povečanje beljakovin je opaziti, če obstajajo vnetni procesi, multipli mielom.

Koncentracija te snovi se spremeni za 10% s spremembo položaja telesa, pa tudi med fizičnim naporom.

Zakaj se spreminjajo koncentracije beljakovinskih frakcij?

Proteinske frakcije - globulini, albumini, fibrinogen.

Standardna bioanaliza krvi ne vključuje določanja fibrinogena, ki odraža proces strjevanja krvi. - analiza, v kateri se določi ta kazalnik.

Kdaj se poveča raven beljakovinskih frakcij?

Raven albumina:

• če pride do izgube tekočine med nalezljivimi boleznimi;
• z opeklinami.

Α-globulini:

• pri sistemskih boleznih vezivnega tkiva ( , );
• z gnojnim vnetjem v akutni obliki;
• z opeklinami v obdobju okrevanja;
• pri bolnikih z glomerulonefritisom.

β-globulini:

• s hiperlipoproteinemijo pri ljudeh s sladkorno boleznijo;
• s krvavečo razjedo v želodcu ali črevesju;
• z nefrotskim sindromom;
• ob .

Gama globulini so povišani v krvi:

• z virusnimi in bakterijskimi okužbami;
• s sistemskimi boleznimi vezivnega tkiva (revmatoidni artritis, dermatomiozitis, skleroderma);
• z alergijami;
• z opeklinami;
• s helmintično invazijo.

Kdaj se raven beljakovinskih frakcij zniža?

• pri novorojenčkih zaradi nerazvitosti jetrnih celic;
• s pljuči;
• med nosečnostjo;
• z boleznimi jeter;
• s krvavitvijo;
• v primeru kopičenja plazme v telesnih votlinah;
• z malignimi tumorji.

V telesu ne poteka samo gradnja celic. Prav tako razpadajo, hkrati pa se kopičijo dušikove baze. Njihova tvorba se pojavi v človeških jetrih, izločajo se skozi ledvice. Zato, če kazalniki presnova dušika povišana, je verjetno kršitev funkcij jeter ali ledvic, pa tudi prekomerna razgradnja beljakovin. Glavni kazalniki presnove dušika - kreatinina , sečnina . Manj pogosto se določijo amoniak, kreatin, preostali dušik in sečna kislina.

Urea

• glomerulonefritis, akutni in kronični;
• zastrupitev z različnimi snovmi - dikloroetan, etilen glikol, soli živega srebra;
• arterijska hipertenzija;
• crash sindrom;
• policističnih oz ledvice;

Razlogi za znižanje:

• povečano izločanje urina;
• uvedba glukoze;
• odpoved jeter;
• zmanjšanje presnovnih procesov;
• lakota;
• hipotiroidizem.

Kreatinin

Razlogi za povečanje:

• odpoved ledvic v akutni in kronični obliki;
• dekompenzirana;
• akromegalija;
• mišična distrofija;
• opekline.

Sečna kislina

Razlogi za povečanje:

• levkemija;
• pomanjkanje vitamina B-12;
• akutne nalezljive bolezni;
• Wakezova bolezen;
• bolezen jeter;
• huda sladkorna bolezen;
• patologija kože;
• zastrupitev z ogljikovim monoksidom, barbiturati.

Glukoza

Glukoza velja za glavni pokazatelj presnove ogljikovih hidratov. Je glavni energent, ki vstopi v celico, saj je vitalna aktivnost celice odvisna od kisika in glukoze. Ko oseba zaužije hrano, glukoza vstopi v jetra in se tam uporabi v obliki glikogen . Nadzorujejo te procese trebušne slinavke – in glukagon . Zaradi pomanjkanja glukoze v krvi se razvije hipoglikemija, njen presežek kaže na pojav hiperglikemije.

Kršitev koncentracije glukoze v krvi se pojavi v naslednjih primerih:

hipoglikemija

• s podaljšanim postom;
• v primeru motene absorpcije ogljikovih hidratov - z, enteritis itd .;
• s hipotiroidizmom;
• s kroničnimi patologijami jeter;
• z insuficienco nadledvične skorje v kronični obliki;
• s hipopituitarizmom;
• v primeru prevelikega odmerjanja insulina ali hipoglikemičnih zdravil, vzetih peroralno;
• z insulomom, meningoencefalitisom, .

hiperglikemija

• s sladkorno boleznijo prve in druge vrste;
• s tirotoksikozo;
• v primeru razvoja tumorja;
• z razvojem neoplazem nadledvične skorje;
• s feokromocitomom;
• pri ljudeh, ki se zdravijo z glukokortikoidi;
• ob ;
• s poškodbami in tumorji možganov;
• s psiho-čustvenim vzburjenjem;
• če je prišlo do zastrupitve z ogljikovim monoksidom.

Specifično obarvani proteini so peptidi, ki vsebujejo kovino (baker, železo). To so mioglobin, hemoglobin, citokrom, ceruloplazmin itd. Bilirubin je končni produkt razgradnje takšnih beljakovin. Ko preneha obstoj eritrocita v vranici, nastane bilirubin zaradi biliverdin reduktaze, ki jo imenujemo posredna ali prosta. Ta bilirubin je strupen, zato je škodljiv za telo. Ker pa se hitro veže na krvne albumine, ne pride do zastrupitve telesa.

Hkrati pri ljudeh, ki trpijo zaradi ciroze, hepatitisa, v telesu ni povezave z glukuronsko kislino, zato analiza kaže visoko raven bilirubina. Nato se indirektni bilirubin veže na glukuronsko kislino v jetrnih celicah in se spremeni v konjugiran ali direktni bilirubin (DBil), ki ni toksičen. Njegova visoka raven je opažena pri Gilbertov sindrom , žolčna diskinezija . Če se izvajajo jetrni testi, lahko njihovo prepisovanje pokaže visoko raven neposrednega bilirubina, če so jetrne celice poškodovane.

Revmatski testi

Revmatski testi - celovit imunokemični test krvi, ki vključuje študijo za določanje revmatoidnega faktorja, analizo krožečih imunskih kompleksov in določanje protiteles proti o-streptolizinu. Revmosonde se lahko izvajajo samostojno, pa tudi kot del raziskav, ki zagotavljajo imunokemijo. Revmosonde je treba opraviti, če se pritožujejo zaradi bolečin v sklepih.

zaključki

Tako je splošna terapevtska podrobna biokemijska preiskava krvi zelo pomembna študija v diagnostičnem procesu. Za tiste, ki želijo na polikliniki ali v laboratoriju opraviti popolno razširjeno krvno preiskavo BH ali UAC, je pomembno upoštevati, da se v vsakem laboratoriju uporablja določen nabor reagentov, analizatorjev in drugih naprav. Posledično se lahko norme kazalcev razlikujejo, kar je treba upoštevati pri preučevanju, kaj kažejo rezultati kliničnega krvnega testa ali biokemije. Pred branjem rezultatov je pomembno zagotoviti, da so standardi navedeni na obrazcu, ki se izda v zdravstveni ustanovi, da bi pravilno dešifrirali rezultate testa. Norma KLA pri otrocih je navedena tudi v obrazcih, vendar mora zdravnik oceniti rezultate.

Mnogi se zanimajo: krvni test obrazec 50 - kaj je to in zakaj ga jemati? To je analiza za ugotavljanje protiteles, ki so v telesu, če je okuženo. Analiza F50 se izvaja tako za sum na HIV kot za preventivne namene pri zdravi osebi. Prav tako se je vredno ustrezno pripraviti na takšno študijo.

Biokemijska analiza - študija širokega nabora encimov, organskih in mineralnih snovi. Ta analiza presnove v človeškem telesu: ogljikovih hidratov, mineralov, maščob in beljakovin. Spremembe v metabolizmu kažejo, ali obstaja patologija in v katerem organu.

Ta analiza se opravi, če zdravnik sumi na skrito bolezen. Rezultat analize je patologija v telesu v začetni fazi razvoja, specialist pa lahko krmari pri izbiri zdravil.

S pomočjo te analize lahko levkemijo odkrijemo v zgodnji fazi, ko se simptomi še niso začeli pojavljati. V tem primeru lahko začnete jemati potrebna zdravila in ustavite patološki proces bolezni.

Postopek vzorčenja in vrednosti indikatorjev analize

Za analizo se vzame kri iz vene, približno pet do deset mililitrov. Postavljen je v posebno epruveto. Analiza se opravi na prazen želodec pacienta za večjo verodostojnost. Če ni tveganja za zdravje, je priporočljivo, da ne jemljete predkrvnih zdravil.

Za razlago rezultatov analize se uporabljajo najbolj informativni kazalniki:
- raven glukoze in sladkorja - povečan indikator označuje razvoj diabetesa mellitusa pri osebi, njegovo močno znižanje predstavlja nevarnost za življenje;
- holesterol - njegova povečana vsebnost kaže na prisotnost ateroskleroze žil in tveganje za bolezni srca in ožilja;
- transaminaze - encimi, ki zaznavajo bolezni, kot so miokardni infarkt, poškodbe jeter (hepatitis) ali prisotnost kakršnih koli poškodb;
- bilirubin - njegova visoka raven kaže na poškodbo jeter, močno uničenje rdečih krvnih celic in moten odtok žolča;
- sečnina in kreatin - njihov presežek kaže na oslabitev izločevalne funkcije ledvic in jeter;
- skupne beljakovine - njeni kazalniki se spremenijo, ko se v telesu pojavi resna bolezen ali kakršen koli negativen proces;
- amilaza - je encim trebušne slinavke, povečanje njene ravni v krvi kaže na vnetje žleze - pankreatitis.

Poleg zgoraj navedenega biokemični krvni test določa vsebnost kalija, železa, fosforja in klora v telesu. Rezultate analize lahko dešifrira le zdravnik, ki bo predpisal ustrezno zdravljenje.

Biokemija je veda, ki proučuje različne molekule, kemijske reakcije in procese, ki potekajo v živih celicah in organizmih. Temeljito poznavanje biokemije je nujno potrebno za uspešen razvoj dveh glavnih področij biomedicinskih ved: 1) reševanje problemov ohranjanja zdravja ljudi; 2) odkrivanje vzrokov različnih bolezni in iskanje načinov za njihovo učinkovito zdravljenje.

BIOKEMIJO IN ZDRAVJE

Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) opredeljuje zdravje kot stanje "popolnega fizičnega, duševnega in socialnega blagostanja in ne le odsotnost bolezni ali slabosti". S strogo biokemičnega vidika se organizem lahko šteje za zdravega, če na tisoče reakcij, ki se odvijajo znotraj celic in zunajceličnega okolja, potekajo pod takimi pogoji in s takimi hitrostmi, ki zagotavljajo največjo sposobnost preživetja organizma in ohranjajo fiziološko normalno ( ne patološko) stanje.

BIOKEMIJO, PREHRANA, PREVENTIVA IN ZDRAVLJENJE

Eden glavnih predpogojev za ohranjanje zdravja je optimalna prehrana, ki vsebuje številne kemikalije; glavni so vitamini, nekatere aminokisline, nekatere maščobne kisline, razni minerali in voda. Vse te snovi so zanimive tako za biokemijo kot za znanost o racionalni prehrani. Zato obstaja tesna povezava med tema dvema znanostma. Poleg tega lahko domnevamo, da bo v ozadju prizadevanj za zajezitev rasti stroškov zdravstvene oskrbe več pozornosti namenjeno ohranjanju zdravja in preprečevanju bolezni, tj. preventivna medicina. Tako bo na primer za preprečevanje ateroskleroze in raka sčasoma verjetno čedalje večji pomen dajal racionalni prehrani. Hkrati naj bi koncept racionalnega prehranjevanja temeljil na poznavanju biokemije.

BIOKEMIJO IN BOLEZEN

Vse bolezni so manifestacija nekaterih sprememb v lastnostih molekul in motenj v poteku kemičnih reakcij in procesov. Glavni dejavniki, ki vodijo do razvoja bolezni pri živalih in ljudeh, so podani v tabeli. 1.1. Vsi vplivajo na eno ali več ključnih kemijskih reakcij ali strukturo in lastnosti funkcionalno pomembnih molekul.

Prispevek biokemijskih raziskav k diagnostiki in zdravljenju bolezni je naslednji.

Tabela 1.1. Glavni dejavniki, ki prispevajo k razvoju bolezni. Vsi vplivajo na različne biokemične procese, ki potekajo v celici ali celotnem organizmu.

1. Fizični dejavniki: mehanske poškodbe, ekstremne temperature, nenadne spremembe atmosferskega tlaka, sevanje, električni udar

2. Kemični dejavniki in zdravila: nekatere strupene spojine, terapevtska zdravila itd.

4. Pomanjkanje kisika: izguba krvi, oslabljena funkcija prenosa kisika, zastrupitev z oksidativnimi encimi

5. Genetski dejavniki: prirojeni, molekularni

6. Imunološke reakcije: anafilaksija, avtoimunske bolezni

7. Prehranske motnje: podhranjenost, prehranjenost

Zahvaljujoč tem študijam je mogoče 1) ugotoviti vzrok bolezni; 2) ponuditi racionalen in učinkovit način zdravljenja; 3) razviti metode za množično pregledovanje prebivalstva za zgodnjo diagnozo; 4) spremljati potek bolezni; 5) spremljati učinkovitost zdravljenja. V dodatku so opisane najpomembnejše biokemične preiskave, ki se uporabljajo za diagnosticiranje različnih bolezni. Ko govorimo o biokemični diagnozi različnih bolezni (na primer miokardnega infarkta, akutnega pankreatitisa itd.), se bo koristno sklicevati na ta dodatek.

Možnosti biokemije v zvezi s preprečevanjem in zdravljenjem bolezni so na kratko ponazorjene s tremi primeri; V nadaljevanju tega poglavja si bomo ogledali še nekaj primerov.

1. Dobro je znano, da mora človek za ohranjanje zdravja prejeti določene kompleksne organske spojine - vitamine. V telesu se vitamini pretvorijo v kompleksnejše molekule (koencime), ki igrajo ključno vlogo pri številnih reakcijah v celicah. Pomanjkanje katerega od vitaminov v prehrani lahko povzroči razvoj različnih bolezni, kot sta skorbut s pomanjkanjem vitamina C ali rahitis s pomanjkanjem vitamina D. Razjasnitev ključne vloge vitaminov ali njihovih biološko aktivnih derivatov postala ena glavnih nalog, ki so jih biokemiki in nutricionisti reševali od začetka tega stoletja.

2. Patološko stanje, znano kot fenilketonurija (PKU), lahko povzroči hudo duševno zaostalost, če se ne zdravi. Biokemična narava PKU je znana že približno 30 let: bolezen nastane zaradi pomanjkanja ali popolne odsotnosti aktivnosti encima, ki katalizira pretvorbo aminokisline fenilalanina v drugo aminokislino, tirozin. Nezadostna aktivnost tega encima vodi do kopičenja presežka fenilalanina in nekaterih njegovih metabolitov, zlasti ketonov, v tkivih, kar negativno vpliva na razvoj centralnega živčnega sistema. Po razjasnitvi biokemičnih osnov PKU je bila najdena racionalna metoda zdravljenja: bolnim otrokom je predpisana dieta z nizko vsebnostjo fenilalanina. Množični pregled novorojenčkov za PKU omogoča, če je potrebno, takojšen začetek zdravljenja.

3. Cistična fibroza je dedna bolezen eksokrinih in zlasti znojnih žlez. Vzrok bolezni ni znan. Cistična fibroza je ena najpogostejših genetskih bolezni v Severni Ameriki. Zanjo so značilni nenormalno viskozni izločki, ki zamašijo izločevalne kanale trebušne slinavke in bronhiolov. Oboleli za to boleznijo najpogosteje zgodaj umrejo zaradi okužbe pljuč. Ker molekularna osnova bolezni ni znana, je možno le simptomatsko zdravljenje. Lahko pa upamo, da bo v bližnji prihodnosti s tehnologijo rekombinantne DNK mogoče razjasniti molekularno naravo bolezni, kar bo omogočilo najti učinkovitejšo metodo zdravljenja.

FORMALNA DEFINICIJA BIOKEMIJE

Biokemija, kot pove že ime (iz grščine bios, življenje), je kemija življenja ali, strožje, veda o kemijskih osnovah življenjskih procesov.

Strukturna enota živih sistemov je celica, zato lahko podamo še eno definicijo: biokemija kot veda preučuje kemijske sestavine živih celic ter reakcije in procese, v katerih sodelujejo. Po tej definiciji biokemija zajema široka področja celične biologije in celotno molekularno biologijo.

CILJI BIOKEMIJE

Glavna naloga biokemije je doseči popolno razumevanje narave vseh kemičnih procesov, povezanih z vitalno aktivnostjo celic, na molekularni ravni.

Za rešitev tega problema je treba iz celic izolirati številne spojine, ki se tam nahajajo, določiti njihovo strukturo in ugotoviti njihove funkcije. Kot primer lahko navedemo številne študije, katerih cilj je pojasniti molekularne osnove mišične kontrakcije in številne podobne procese. Posledično je bilo v prečiščeni obliki izoliranih veliko spojin različne kompleksnosti in opravljene so bile podrobne strukturne in funkcionalne študije. Posledično je bilo mogoče razjasniti številne vidike molekularne osnove krčenja mišic.

Druga naloga biokemije je razjasniti vprašanje izvora življenja. Naše razumevanje tega razburljivega procesa še zdaleč ni izčrpno.

RAZISKOVALNA PODROČJA

Obseg biokemije je širok kot življenje samo. Kjerkoli obstaja življenje, se odvijajo različni kemični procesi. Biokemija se ukvarja s preučevanjem kemijskih reakcij, ki potekajo v mikroorganizmih, rastlinah, žuželkah, ribah, pticah, nižjih in višjih sesalcih, zlasti pa v človeškem telesu. Za študente biomedicinskih ved so še posebej zanimivi

zadnja dva dela. Vendar pa bi bilo kratkovidno, če sploh ne bi imeli pojma o biokemičnih značilnostih nekaterih drugih oblik življenja: pogosto so te značilnosti bistvene za razumevanje najrazličnejših situacij, ki so neposredno povezane s človekom.

BIOKEMIJO IN MEDICINO

Med biokemijo in medicino obstaja široka dvosmerna povezava. Zahvaljujoč biokemičnim raziskavam je bilo odgovorjenih na mnoga vprašanja, povezana z nastankom bolezni, preučevanje vzrokov in poteka razvoja nekaterih bolezni pa je privedlo do oblikovanja novih področij biokemije.

Biokemijske študije, namenjene ugotavljanju vzrokov bolezni

Poleg zgoraj navedenega bomo podali še štiri primere, ki ponazarjajo širino nabora možnih aplikacij biokemije. 1. Analiza mehanizma delovanja toksina, ki ga proizvaja povzročitelj kolere, je omogočila razjasnitev pomembnih točk glede kliničnih simptomov bolezni (driska, dehidracija). 2. V mnogih afriških rastlinah je vsebnost ene ali več esencialnih aminokislin zelo nizka. Odkritje tega dejstva je omogočilo razumevanje, zakaj ljudje, za katere so te rastline glavni vir beljakovin, trpijo zaradi pomanjkanja beljakovin. 3. Ugotovljeno je bilo, da lahko komarji - prenašalci povzročiteljev malarije - tvorijo biokemične sisteme, zaradi katerih so imuni na insekticide; to je pomembno upoštevati pri načrtovanju ukrepov za nadzor malarije. 4. Grenlandski Eskimi uživajo velike količine ribjega olja, bogatega z nekaterimi večkrat nenasičenimi maščobnimi kislinami; hkrati pa je znano, da je zanje značilna nizka vsebnost holesterola v krvi, zato je pri njih veliko manjša verjetnost za razvoj ateroskleroze. Ta opažanja so nakazala možnost uporabe večkrat nenasičenih maščobnih kislin za znižanje ravni holesterola v plazmi.

Preučevanje bolezni prispeva k razvoju biokemije

Opazovanja angleškega zdravnika Sir Archibalda Garroda v zgodnjih 1900-ih. za majhno skupino pacientov s prirojenimi presnovnimi motnjami spodbudila preučevanje biokemičnih poti, katerih kršitev se pojavi pri tovrstnem stanju. Poskusi razumevanja narave genetske bolezni, imenovane družinska hiperholesterolemija, ki vodi v razvoj hude ateroskleroze v zgodnjem otroštvu, so prispevali k hitremu kopičenju znanja o celičnih receptorjih in o mehanizmih privzema holesterola v celice. Intenzivna študija onkogenov v rakavih celicah je opozorila na molekularne mehanizme, ki nadzorujejo rast celic.

Preučevanje nižjih organizmov in virusov

Dragocene informacije, ki so se izkazale za zelo uporabne za izvajanje biokemičnih raziskav na kliniki, so bile pridobljene s preučevanjem nekaterih nižjih organizmov in virusov. Na primer, sodobne teorije o uravnavanju genske in encimske aktivnosti so nastale na podlagi pionirskih študij, izvedenih na plesni in bakterijah. Tehnologija rekombinantne DNK izvira iz raziskav bakterij in bakterijskih virusov. Glavna prednost bakterij in virusov kot predmetov biokemičnih raziskav je visoka stopnja njihovega razmnoževanja; to zelo olajša genetske analize in genetske manipulacije. Podatki, pridobljeni s študijo virusnih genov, ki so odgovorni za razvoj nekaterih oblik raka pri živalih (virusni onkogeni), so omogočili boljše razumevanje mehanizma transformacije normalnih človeških celic v rakave celice.

BIOKEMIJO IN DRUGE BIOLOŠKE VEDE

Biokemija nukleinskih kislin je v samem temelju genetike; po drugi strani pa se je uporaba genetskih pristopov izkazala za plodno na številnih področjih biokemije. Fiziologija, veda o delovanju telesa, se precej prekriva z biokemijo. V imunologiji se uporablja veliko število biokemičnih metod, številne imunološke pristope pa široko uporabljajo biokemiki. Farmakologija in farmacija temeljita na biokemiji in fiziologiji; metabolizem večine zdravil poteka kot posledica ustreznih encimskih reakcij. Strupi vplivajo na biokemične reakcije ali procese; ta vprašanja so predmet toksikologije. Kot smo že povedali, je osnova različnih vrst patologije kršitev številnih kemičnih procesov. To vodi v vedno večjo uporabo biokemičnih pristopov za preučevanje različnih vrst patologij (na primer vnetnih procesov, poškodb celic in raka). Mnogi od tistih, ki se ukvarjajo z zoologijo in botaniko, pri svojem delu široko uporabljajo biokemične pristope. Ta razmerja niso presenetljiva, saj je, kot vemo, življenje v vseh svojih pojavnih oblikah odvisno od različnih biokemičnih reakcij in procesov. Ovire, ki so prej obstajale med biološkimi znanostmi, so pravzaprav porušene in biokemija vse bolj postaja njihov skupni jezik.

Življenje in neživljenje? Kemija in biokemija? Kje je meja med njima? In ali obstaja? Kje je povezava? Ključ za razrešitev teh težav je narava dolgo časa hranila za sedmimi ključavnicami. In šele v 20. stoletju je bilo mogoče nekoliko razkriti skrivnosti življenja in mnoga glavna vprašanja so bila razjasnjena, ko so znanstveniki dosegli raziskave na molekularni ravni. Poznavanje fizikalno-kemijskih osnov življenjskih procesov je postalo ena glavnih nalog naravoslovja in prav v tej smeri so bili doseženi najzanimivejši rezultati, ki so temeljnega teoretičnega pomena in obljubljajo velik izkupiček v praksi.

Kemija že dolgo opazuje naravne snovi, ki sodelujejo v življenjskih procesih.

V zadnjih dveh stoletjih je bilo kemiji usojeno, da igra izjemno vlogo pri poznavanju žive narave. Na prvi stopnji je bilo kemijsko preučevanje deskriptivne narave, znanstveniki pa so izolirali in karakterizirali različne naravne snovi, odpadke mikroorganizmov, rastlin in živali, ki so pogosto imele dragocene lastnosti (zdravila, barvila itd.). Vendar pa je šele relativno nedavno to tradicionalno kemijo naravnih spojin nadomestila sodobna biokemija s svojo željo ne samo opisati, ampak tudi razložiti, in ne samo najpreprostejše, ampak tudi najbolj zapleteno v živih bitjih.

Ekstraorganska biokemija

Ekstraorganska biokemija se je kot veda izoblikovala sredi 20. stoletja, ko so na sceno privrela nova področja biologije, oplojena z dosežki drugih ved, in ko so v naravoslovje prišli strokovnjaki nove miselnosti, ki jih je združevala želja in želja po natančnejšem opisovanju živega sveta. In ni naključje, da sta bila pod isto streho staromodne stavbe na Akademichesky Proyezd 18 dva na novo organizirana inštituta, ki sta predstavljala najnovejša področja kemijske in biološke znanosti tistega časa - Inštitut za kemijo naravnih spojin in Inštitut za Radiacijska in fizikalno-kemijska biologija. Tima ustanovama je bilo usojeno, da pri nas začneta bitko za poznavanje mehanizmov bioloških procesov in podrobno razjasnitev strukture fiziološko aktivnih snovi.

V tem obdobju je postala jasna edinstvena struktura glavnega predmeta molekularne biologije - deoksiribonukleinske kisline (DNK), znane "dvojne vijačnice". (To je dolga molekula, na kateri je, tako kot na magnetofonu ali matrici, zapisano celotno »besedilo« vseh informacij o telesu.) Pojavila se je struktura prvega proteina, hormona insulina, in kemična sinteza hormona oksitocina je bila uspešno izvedena.

In kaj pravzaprav je biokemija, kaj počne?

Ta veda proučuje biološko pomembne naravne in umetne (sintetične) strukture, kemične spojine – tako biopolimere kot nizkomolekularne snovi. Natančneje, vzorci povezave njihove specifične kemijske strukture z ustrezno fiziološko funkcijo. Bioorgansko kemijo zanima fina zgradba molekule biološko pomembne snovi, njene notranje povezave, dinamika in specifičen mehanizem njenega spreminjanja, vloga vsake njene povezave pri opravljanju funkcije.

Biokemija je ključ do razumevanja beljakovin

Bioorganska kemija je nedvomno močno napredovala pri proučevanju beljakovinskih snovi. Leta 1973 je bila dokončana razjasnitev celotne primarne strukture encima aspartat aminotransferaze, sestavljenega iz 412 aminokislinskih ostankov. Je eden najpomembnejših biokatalizatorjev živega organizma in eden največjih strukturno dekodiranih proteinov. Kasneje so določili tudi strukturo drugih pomembnih proteinov - več nevrotoksinov iz strupa srednjeazijske kobre, ki se uporabljajo pri preučevanju mehanizma prenosa živčnega vzbujanja kot specifični blokatorji, pa tudi rastlinskega hemoglobina iz gomoljev rumenega volčjega boba. in antilevkemični protein aktinoksantin.

Zelo zanimivi so rodopsini. Že dolgo je znano, da je rodopsin glavna beljakovina, ki sodeluje pri procesih vidne recepcije pri živalih in je izolirana iz posebnih sistemov očesa. Ta edinstvena beljakovina sprejema svetlobni signal in nam omogoča, da vidimo. Ugotovljeno je bilo, da se rodopsinu podoben protein pojavlja tudi v nekaterih mikroorganizmih, vendar ima zelo drugačno funkcijo (ker bakterije "ne vidijo"). Tukaj je energetski stroj, ki sintetizira energijsko bogate snovi na račun svetlobe. Oba proteina sta si po strukturi zelo podobna, vendar je njun namen bistveno drugačen.

Eden najpomembnejših predmetov preučevanja je bil encim, ki sodeluje pri implementaciji genetske informacije. Ko se premika po matriki DNK, tako rekoč bere dedne informacije, zapisane v njej, in na tej podlagi sintetizira informacijsko ribonukleinsko kislino. Slednji pa služi kot matrica za sintezo beljakovin. Ta encim je ogromen protein, njegova molekulska masa se približuje pol milijona (ne pozabite: voda jih ima samo 18) in je sestavljen iz več različnih podenot. Razjasnitev njegove strukture je bila namenjena odgovoru na najpomembnejše vprašanje biologije: kakšen je mehanizem za "odstranjevanje" genetske informacije, kako poteka dekodiranje besedila, zapisanega v DNK - glavni snovi dednosti.

Peptidi

Znanstvenikov ne pritegnejo le beljakovine, ampak tudi krajše verige aminokislin, imenovane peptidi. Med njimi je na stotine snovi velikega fiziološkega pomena. Vazopresin in angiotenzin sodelujeta pri uravnavanju krvnega tlaka, gastrin nadzoruje izločanje želodčnega soka, gramicidin C in polimiksin sta antibiotika, ki vključujeta tako imenovane spominske snovi. Ogromne biološke informacije so zapisane v kratki verigi z več "črkami" aminokislin!

Danes lahko umetno pridobimo ne samo kateri koli kompleksen peptid, ampak tudi preprost protein, kot je insulin. Težko je preceniti pomen takšnih del.

Izdelana je bila metoda za kompleksno analizo prostorske strukture peptidov z uporabo različnih fizikalnih in računalniških metod. Toda kompleksna volumetrična arhitektura peptida določa vse posebnosti njegove biološke aktivnosti. Prostorska struktura katere koli biološko aktivne snovi ali, kot pravijo, njena konformacija je ključ do razumevanja mehanizma njenega delovanja.

Med predstavniki novega razreda peptidnih sistemov - depsipeltidi - je skupina znanstvenikov odkrila snovi neverjetne narave, ki so sposobne selektivnega transporta kovinskih ionov skozi biološke membrane, tako imenovane ionofore. Glavni med njimi je valinomicin.

Odkritje ionoforjev je pomenilo celotno obdobje v membranologiji, saj je omogočilo smerno spreminjanje transporta ionov alkalijskih kovin - kalija in natrija - skozi biomembrane. Prenos teh ionov je povezan s procesi živčnega vzbujanja, procesi dihanja in procesi sprejemanja - zaznavanja signalov iz zunanjega okolja. Na primeru valinomicina je bilo mogoče pokazati, kako so biološki sistemi sposobni izbrati samo en ion izmed desetin drugih, ga povezati v priročno prenosljiv kompleks in prenesti skozi membrano. Ta neverjetna lastnost valinomicina je v njegovi prostorski strukturi, ki spominja na odprto zapestnico.

Druga vrsta ionoforja je antibiotik gramicidin A. To je linearna veriga 15 aminokislin, ki v prostoru tvori vijačnico dveh molekul in kot je bilo ugotovljeno, je to prava dvojna vijačnica. Prva dvojna vijačnica v proteinskih sistemih! In spiralna struktura, ki je vgrajena v membrano, tvori neke vrste pore, kanal, skozi katerega skozi membrano prehajajo ioni alkalijskih kovin. Najenostavnejši model ionskega kanala. Jasno je, zakaj je gramicidin povzročil tolikšen vihar v membranologiji. Znanstveniki so pridobili že veliko sintetičnih analogov gramicidina, ki so ga podrobno raziskali na umetnih in bioloških membranah. Koliko lepote in pomena v tako na videz majhni molekuli!

Ne brez pomoči valinomicina in gramicidina so bili znanstveniki vključeni v študij bioloških membran.

biološke membrane

Toda sestava membran vedno vključuje še eno glavno komponento, ki določa njihovo naravo. To so maščobam podobne snovi ali lipidi. Molekule lipidov so majhne, ​​vendar tvorijo močne velikanske sklope, ki tvorijo neprekinjeno membransko plast. V to plast so vgrajene beljakovinske molekule – in tukaj je eden od modelov biološke membrane.

Zakaj so biomembrane pomembne? Na splošno so membrane najpomembnejši regulatorni sistem živega organizma. Zdaj se v podobi biomembran ustvarjajo pomembna tehnična sredstva - mikroelektrode, senzorji, filtri, gorivne celice ... In nadaljnje možnosti za uporabo membranskih principov v tehnologiji so resnično neomejene.

Druga zanimanja za biokemijo

Vidno mesto zavzemajo raziskave biokemije nukleinskih kislin. Usmerjeni so v dešifriranje mehanizma kemične mutageneze, pa tudi v razumevanje narave odnosa med nukleinskimi kislinami in proteini.

Posebna pozornost je že dolgo namenjena umetni sintezi genov. Gen ali, poenostavljeno povedano, funkcionalno pomemben del DNK, je danes mogoče pridobiti že s kemično sintezo. To je eno od pomembnih področij zdaj modnega "genskega inženiringa". Dela na stičišču bioorganske kemije in molekularne biologije zahtevajo obvladovanje najzapletenejših tehnik, prijateljsko sodelovanje kemikov in biologov.

Drug razred biopolimerov so ogljikovi hidrati ali polisaharidi. Poznamo značilne predstavnike te skupine snovi – celulozo, škrob, glikogen, pesni sladkor. Toda v živem organizmu ogljikovi hidrati opravljajo najrazličnejše funkcije. To je zaščita celice pred sovražniki (imunost), je najpomembnejši sestavni del celičnih sten, sestavni del receptorskih sistemov.

Končno antibiotiki. V laboratorijih je bila pojasnjena struktura tako pomembnih skupin antibiotikov, kot so streptotricin, olivomicin, albofungin, abikovkromicin, aureolna kislina, ki imajo protitumorsko, protivirusno in antibakterijsko delovanje.

Nemogoče je povedati o vseh iskanjih in dosežkih bioorganske kemije. Z gotovostjo lahko trdimo le, da imajo bioorganiki več načrtov, kot so jih naredili.

Biokemija tesno sodeluje z molekularno biologijo, biofiziko, ki preučuje življenje na molekularni ravni. To je postalo kemični temelj teh študij. Ustvarjanje in široka uporaba novih metod, novih znanstvenih konceptov prispeva k nadaljnjemu napredku biologije. Slednje pa spodbuja razvoj kemijskih znanosti.

55.0

Za prijatelje!

Referenca

Beseda "biokemija" k nam prišel iz 19. stoletja. Toda kot znanstveni izraz se je uveljavil stoletje pozneje po zaslugi nemškega znanstvenika Carla Neuberga. Logično je, da biokemija združuje določbe dveh ved: kemije in biologije. Zato se ukvarja s preučevanjem snovi in ​​kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v živi celici. Znani biokemiki svojega časa so bili arabski znanstvenik Avicenna, italijanski znanstvenik Leonardo da Vinci, švedski biokemik A. Tiselius in drugi. Zahvaljujoč biokemijskemu razvoju so se pojavile metode, kot so ločevanje heterogenih sistemov (centrifugiranje), kromatografija, molekularna in celična biologija, elektroforeza, elektronska mikroskopija in rentgenska difrakcijska analiza.

Opis dejavnosti

Dejavnost biokemika je kompleksna in večplastna. Ta poklic zahteva poznavanje mikrobiologije, botanike, fiziologije rastlin, medicinske in fiziološke kemije. Strokovnjaki s področja biokemije se ukvarjajo tudi z raziskovanjem vprašanj teoretične in uporabne biologije ter medicine. Rezultati njihovega dela so pomembni na področju tehnične in industrijske biologije, vitaminologije, histokemije in genetike. Delo biokemikov se uporablja v izobraževalnih ustanovah, zdravstvenih centrih, podjetjih za biološko proizvodnjo, kmetijstvu in na drugih področjih. Poklicna dejavnost biokemikov je predvsem laboratorijsko delo. Sodobni biokemik pa se ne ukvarja le z mikroskopom, epruvetami in reagenti, ampak dela tudi z različnimi tehničnimi napravami.

Plača

povprečje za Rusijo:povprečje v Moskvi:povprečje za Sankt Peterburg:

Delovne obveznosti

Glavne naloge biokemika so izvajanje znanstvenih raziskav in kasnejša analiza dobljenih rezultatov.
Vendar pa biokemik ne sodeluje samo pri raziskovalnem delu. Dela lahko tudi v podjetjih medicinske industrije, kjer na primer izvaja delo pri preučevanju učinka zdravil na kri ljudi in živali. Seveda takšna dejavnost zahteva skladnost s tehnološkimi predpisi biokemičnega procesa. Biokemik spremlja reagente, surovine, kemično sestavo in lastnosti končnega izdelka.

Značilnosti karierne rasti

Biokemik sicer ni najbolj iskan poklic, so pa strokovnjaki na tem področju zelo cenjeni. Znanstveni razvoj podjetij v različnih panogah (živilska, kmetijska, medicinska, farmakološka itd.) Ne more brez sodelovanja biokemikov.
Domači raziskovalni centri tesno sodelujejo z zahodnimi državami. Specialist, ki samozavestno govori tuji jezik in samozavestno dela za računalnikom, lahko najde delo v tujih biokemijskih podjetjih.
Biokemik se lahko uresniči na področju izobraževanja, farmacije ali managementa.