Биологична наука биохимия. Какво е биохимия? Какво изучава биохимията

Биохимията на кръвта е един от най-често срещаните и информативни изследвания, предписвани от лекарите при диагностициране на повечето заболявания. Виждайки резултатите от него, може да се прецени състоянието на работата на всички системи на тялото. Почти всяко заболяване се отразява в показателите на биохимичен кръвен тест.

Какво трябва да знаете

Вземането на кръв се извършва от вена на лакътя, по-рядко от вените на ръката и
предмишница.

Около 5-10 ml кръв се изтегля в спринцовката.

По-късно кръвта за биохимия в специална епруветка се поставя в специализиран апарат, който има способността да определя необходимите показатели с висока точност. Трябва да се има предвид, че различните устройства могат да имат малко различни граници на нормата за определени показатели. Резултатите ще бъдат готови с експресния метод в рамките на един ден.

Как се приготвя

Биохимичните изследвания се извършват сутрин на празен стомах.

Преди да дарите кръв, трябва да се въздържате от пиене на алкохол през деня.
Последното хранене трябва да бъде предната вечер, не по-късно от 18.00 часа. Не пушете два часа преди теста. Също така избягвайте интензивната физическа активност и, ако е възможно, стреса. Подготовката за анализ е отговорен процес.

Какво е включено в биохимията

Разграничаване на основна и напреднала биохимия. Непрактично е да се определят всички възможни показатели. От само себе си се разбира, че цената и количеството кръв, необходима за анализ, се увеличава. Има определен условен списък с основни индикатори, които почти винаги се задават, и има много допълнителни. Те се предписват от лекар в зависимост от клиничните симптоми и целта на изследването.

Анализът се извършва с помощта на биохимичен анализатор, в който се поставят епруветки с кръв.

Основни показатели:

  1. общ протеин.
  2. Билирубин (пряк и индиректен).
  3. глюкоза.
  4. ALT и AST.
  5. креатинин
  6. урея.
  7. електролити.
  8. холестерол.

Допълнителни индикатори:

  1. Албумен.
  2. амилаза.
  3. алкална фосфатаза.
  4. GGTP.
  5. Триглицериди.
  6. С-реактивен протеин.
  7. ревматоиден фактор.
  8. Креатинин фосфокиназа.
  9. миоглобин.
  10. Желязо.

Списъкът е непълен, има много повече тясно насочени показатели за диагностициране на метаболизма и дисфункции на вътрешните органи. Сега разгледайте някои от най-често срещаните биохимични параметри на кръвта по-подробно.

Общ протеин (65-85 грама/литър)

Показва общото количество протеин в кръвната плазма (както албумин, така и глобулин).
Може да се повиши при дехидратация, поради загуба на вода при многократно повръщане, при интензивно изпотяване, чревна непроходимост и перитонит. Увеличава се и при множествен миелом, полиартрит.

Този показател намалява при продължително гладуване и недохранване, заболявания на стомаха и червата, когато приемът на протеин е нарушен. При чернодробни заболявания се нарушава неговият синтез. Синтезът на протеин е нарушен и при някои наследствени заболявания.

Албумин (40-50 грама/литър)

Една от фракциите на плазмените протеини. С намаляване на албумина се развива оток, до анасарка. Това се дължи на факта, че албуминът свързва водата. При значителното си намаляване водата не се задържа в кръвния поток и излиза в тъканите.
Албуминът се редуцира при същите условия като общия протеин.

Общ билирубин (5-21 µmol/литър)

Общият билирубин включва директен и индиректен.

Всички причини за повишаване на общия билирубин могат да бъдат разделени на няколко групи.
Екстрахепатални - различни анемии, обширни кръвоизливи, тоест състояния, придружени от разрушаване на червените кръвни клетки.

Чернодробните причини са свързани с разрушаването на хепатоцитите (чернодробните клетки) при онкология, хепатит, цироза на черния дроб.

Нарушаване на изтичането на жлъчка поради запушване на жлъчните пътища от камъни или тумор.


При повишен билирубин се развива жълтеница, кожата и лигавиците стават иктерични.

Скоростта на директния билирубин е до 7,9 µmol / литър. Индиректният билирубин се определя от разликата между общия и директния. Най-често повишаването му е свързано с разпадането на червените кръвни клетки.

Креатинин (80-115 µmol/литър)

Един от основните показатели, характеризиращи функцията на бъбреците.

Този показател се увеличава при остри и хронични бъбречни заболявания. Също така, с повишено разрушаване на мускулната тъкан, например с рабдомиолиза след прекалено интензивно физическа дейност. Може да бъде повишен при заболявания на жлезите с вътрешна секреция (хипертиреоидизъм, акромегалия). Ако човек яде голямо количество месни продукти, повишеният креатинин също е гарантиран.

Креатининът под нормата няма специална диагностична стойност. Може да бъде намален при вегетарианци, при бременни през първата половина на бременността.

Урея (2,1-8,2 mmol/литър)

Показва състоянието на протеиновия метаболизъм. Описва функционирането на бъбреците и черния дроб. Увеличаването на уреята в кръвта може да се дължи на нарушение на бъбречната функция, когато те не могат да се справят с нейното отделяне от тялото. Също така, с повишено разграждане на протеини или повишен прием на протеин в тялото с храна.

Намаляване на уреята в кръвта се наблюдава през третия триместър на бременността, при диета с ниско съдържание на протеини и тежко чернодробно заболяване.

Трансаминази (ALT, AST, GGT)

аспартат аминотрансфераза (AST)е ензим, синтезиран в черния дроб. В кръвната плазма съдържанието му обикновено не трябва да надвишава 37 U / литър при мъжете и 31 U / литър при жените.

Аланин аминотрансфераза (ALT)- както и ензима AST, той се синтезира в черния дроб.
Нормата в кръвта при мъжете е до 45 единици / литър, при жените - до 34 единици / литър.

Освен в черния дроб, голям брой трансаминази се намират в клетките на сърцето, далака, бъбреците, панкреаса и мускулите. Повишаването на нивото му е свързано с разрушаването на клетките и освобождаването на този ензим в кръвта. По този начин е възможно повишаване на ALT и AST при патологията на всички горепосочени органи, придружено от клетъчна смърт (хепатит, инфаркт на миокарда, панкреатит, некроза на бъбреците и далака).

Гама-глутамилтрансфераза (GGT)участва в метаболизма на аминокиселините в черния дроб. Съдържанието му в кръвта се увеличава при токсично увреждане на черния дроб, включително алкохол. Нивото се повишава и при патологията на жлъчните пътища и черния дроб. Винаги се увеличава при хроничен алкохолизъм.

Нормата на този показател е до 32 U / литър за мъжете, до 49 U / литър за жените.
Ниският GGT, като правило, се определя от цироза на черния дроб.

Лактат дехидрогеназа (LDH) (120-240 U/литър)

Този ензим се намира във всички тъкани на тялото и участва в енергийните процеси на окисляване на глюкозата и млечната киселина.

Увеличава се при заболявания на черния дроб (хепатит, цироза), сърцето (инфаркт), белите дробове (инфаркт-пневмония), бъбреците (различни нефрити), панкреаса (панкреатит).
Намаляването на активността на LDH под нормата е диагностично незначително.

амилаза (3,3-8,9)

Алфа-амилазата (α-амилаза) участва в метаболизма на въглехидратите, като разгражда сложните захари до прости.

Повишава активността на ензима при остър хепатит, панкреатит, паротит. Някои лекарства (глюкокортикоиди, тетрациклин) също могат да бъдат засегнати.
Намалена активност на амилаза при дисфункция на панкреаса и токсикоза при бременни жени.

Панкреатичната амилаза (р-амилаза) се синтезира в панкреаса и навлиза в чревния лумен, където излишъкът се разтваря почти напълно от трипсин. Обикновено само малко количество влиза в кръвния поток, където нормата при възрастни е нормална - не повече от 50 единици / литър.

Активността му се повишава при остър панкреатит. Може да се увеличи и при прием на алкохол и някои лекарства, както и при хирургична патология, усложнена от перитонит. Намаляването на амилазата е неблагоприятен признак за загуба на функцията на панкреаса.

Общ холестерол (3,6-5,2 mmol/l)

От една страна, важен компонент на всички клетки и съставна частмного ензими. От друга страна, той играе важна роля в развитието на системна атеросклероза.

Общият холестерол включва липопротеини с висока, ниска и много ниска плътност. Повишен холестерол при атеросклероза, нарушена функция на черния дроб, щитовидната жлеза, затлъстяването.


Атеросклеротична плака в съда - следствие от висок холестерол

Намален холестерол с диета, която изключва мазнини, с хипертиреоидизъм, с инфекциозни заболявания и сепсис.

Глюкоза (4,1-5,9 mmol/литър)

Важен индикатор за състоянието на въглехидратния метаболизъм и състоянието на панкреаса.
Повишената глюкоза може да бъде след хранене, така че анализът се взема стриктно на празен стомах. Увеличава се и при прием на някои лекарства (глюкокортикостероиди, хормони на щитовидната жлеза), с патология на панкреаса. Постоянно повишената кръвна захар е основният диагностичен критерий диабет.
Ниската захар може да бъде с остра инфекция, гладуване, предозиране на хипогликемични лекарства.

Електролити (K, Na, Cl, Mg)

Електролитите играят важна роля в системата за транспорт на вещества и енергия в клетката и обратно. Това е особено важно за правилното функциониране на сърдечния мускул.


Промяната както в посоката на повишаване на концентрацията, така и в посоката на намаляване води до нарушения сърдечен ритъмдо спиране на сърцето

Норми на електролити:

  • Калий (K +) - 3,5-5,1 mmol / литър.
  • Натрий (Na +) - 139-155 mmol / литър.
  • Калций (Ca ++) - 1,17-1,29 mmol / литър.
  • Хлор (Cl-) - 98-107 mmol / литър.
  • Магнезий (Mg++) - 0,66-1,07 mmol / литър.

Промените в електролитния баланс са свързани с хранителни причини (нарушено навлизане в тялото), нарушена бъбречна функция и хормонални заболявания. Също така, изразените електролитни нарушения могат да бъдат с диария, неукротимо повръщане, хипертермия.

Три дни преди да дадете кръв за биохимия с определяне на магнезий, е необходимо да не приемате нейните препарати.

Освен това има голям брой биохимични показатели, които се определят индивидуално за конкретни заболявания. Преди да дарите кръв, Вашият лекар ще определи кои конкретни показатели се вземат във вашата ситуация. Процедурната медицинска сестра ще извърши вземането на кръвни проби, а лаборантът ще предостави препис от анализа. Нормалните показатели са дадени за възрастен. При деца и възрастни хора те могат да се различават леко.

Както можете да видите, биохимичният кръвен тест е много голям помощник в диагностиката, но сравнете резултатите с клинична картинаможе само лекар.

БИОХИМИЯ (биологична химия), наука, която изучава химичния състав на живите обекти, структурата и начините за преобразуване на природните съединения в клетки, органи, тъкани и цели организми, както и физиологичната роля на отделните химични трансформации и законите на тяхното регулиране. Терминът "биохимия" е въведен от немския учен К. Нойберг през 1903г. Предметът, задачите и методите на биохимичните изследвания са свързани с изучаването на всички прояви на живота на молекулярно ниво; в системата на природните науки заема самостоятелна област, еднакво свързана както с биологията, така и с химията. Биохимията традиционно се дели на статична, която се занимава с анализ на структурата и свойствата на всички органични и неорганични съединения, изграждащи живите обекти (клетъчни органели, клетки, тъкани, органи); динамичен, изучаващ целия набор от трансформации на отделни съединения (метаболизъм и енергия); функционални, изследващи физиологичната роля на молекулите на отделните съединения и техните трансформации в определени прояви на жизнената активност, както и сравнителна и еволюционна биохимия, която определя приликите и разликите в състава и метаболизма на организмите, принадлежащи към различни таксономични групи. В зависимост от обекта на изследване се разграничават биохимията на хората, растенията, животните, микроорганизмите, кръвта, мускулите, неврохимията и др., а със задълбочаването на знанията и тяхната специализация, ензимологията, която изучава структурата и механизма на действие на ензимите. , биохимията на въглехидратите, липидите, нуклеиновите киселини, става самостоятелни раздели киселини, мембрани. Въз основа на целите и задачите биохимията често се разделя на медицинска, селскостопанска, техническа, хранителна биохимия и др.

Формирането на биохимията през 16-19 век.Формирането на биохимията като самостоятелна наука е тясно свързано с развитието на други природонаучни дисциплини (химия, физика) и медицина. Значителен принос в развитието на химията и медицината през 16 - 1 половина на 17 век има ятрохимията. Неговите представители изследваха храносмилателни сокове, жлъчка, ферментационни процеси и др. и повдигаха въпроси за трансформациите на веществата в живите организми. Парацелз стига до извода, че процесите, протичащи в човешкото тяло, са химически процеси. Дж. Силвий отдава голямо значение на правилното съотношение на киселини и основи в човешкото тяло, чието нарушение, както той вярваше, е в основата на много заболявания. Я. Б. ван Хелмонт се опита да установи как се създава веществото на растенията. В началото на 17 век италианският учен С. Санторио, използвайки специално проектирана от него камера, се опитва да установи съотношението между количеството приета храна и човешките екскреции.

Научните основи на биохимията са положени през 2-ра половина на 18-ти век, което е улеснено от открития в областта на химията и физиката (включително откриването и описанието на серия химични елементии прости съединения, формулирането на газовите закони, откриването на законите за запазване и преобразуване на енергията), използването на химически методи за анализ във физиологията. През 1770-те години А. Лавоазие формулира идеята за сходството на процесите на горене и дишане; установи, че дишането на хората и животните от химическа гледна точка е окислителен процес. J. Priestley (1772) доказва, че растенията отделят кислород, необходим за живота на животните, а холандският ботаник J. Ingenhaus (1779) установява, че пречистването на „разваления“ въздух се извършва само от зелените части на растенията и само в светлината (тези произведения положиха основата на изучаването на фотосинтезата). L. Spallanzani предложи да се разглежда храносмилането като сложна верига от химични трансформации. До началото на 19 век от природни източнициизолирани са редица органични вещества (урея, глицерол, лимонена, ябълчена, млечна и пикочна киселини, глюкоза и др.). През 1828 г. F. Wöhler за първи път извършва химичния синтез на карбамид от амониев цианат, като по този начин развенчава господстващата дотогава идея за възможността за синтезиране на органични съединения само от живи организми и доказва непоследователността на витализма. През 1835 г. И. Берцелиус въвежда понятието катализа; той постулира, че ферментацията е каталитичен процес. През 1836 г. холандският химик G. Ya. Mulder за първи път предлага теория за структурата на протеиновите вещества. Постепенно се натрупват данни за химичния състав на растителните и животинските организми и протичащите в тях химични реакции, към средата на 19 век са описани редица ензими (амилаза, пепсин, трипсин и др.). През втората половина на 19 век са получени известни сведения за структурата и химичните трансформации на протеините, мазнините и въглехидратите и фотосинтезата. През 1850-55 г. К. Бернар изолира гликогена от черния дроб и установява факта за превръщането му в глюкоза, постъпваща в кръвта. Трудовете на И. Ф. Мишер (1868 г.) поставят основата на изследването на нуклеиновите киселини. През 1870 г. Й. Либих формулира химическа природадействието на ензимите (основните му принципи запазват своето значение и днес); през 1894 г. E. G. Fisher за първи път използва ензими като биокатализатори химична реакция; той стига до извода, че субстратът отговаря на ензима като "ключ за ключалка". Л. Пастьор заключава, че ферментацията е биологичен процес, който изисква живи дрождеви клетки, като по този начин отхвърля химическата теория на ферментацията (J. Berzelius, E. Mitscherlich, J. Liebig), според която ферментацията на захарите е сложна химична реакция. Яснотата в този въпрос най-накрая беше въведена, след като Е. Бюхнер (1897 г., заедно с брат си Г. Бюхнер) доказаха способността на екстракт от клетки от микроорганизми да предизвиква ферментация. Тяхната работа допринесе за познаването на природата и механизма на действие на ензимите. Скоро А. Гардън открива, че ферментацията е придружена от включване на фосфат във въглехидратните съединения, което послужи като тласък за изолирането и идентифицирането на въглехидратните фосфорни естери и разбирането на тяхната ключова роля в биохимичните трансформации.

Развитието на биохимията в Русия през този период се свързва с имената на А. Я. Данилевски (изучава протеини и ензими), М. В. Нентски (изучава пътищата на образуване на урея в черния дроб, структурата на хлорофила и хемоглобина), В. С. Гулевич (биохимия на мускулната тъкан, екстрактивни вещества на мускулите), С. Н. Виноградски (открива хемосинтеза в бактерии), М. С. Цвета (създал метод за хроматографски анализ), А. И. Бах (пероксидна теория на биологичното окисление) и др. начин за изследване на витамините чрез експериментално доказване (1880) необходимостта за нормалното развитие на животните от специални вещества (в допълнение към протеини, въглехидрати, мазнини, соли и вода). В края на 19 век се формират представи за сходството на основните принципи и механизми на химичните трансформации в различни групи организми, както и за особеностите на техния метаболизъм (метаболизъм).

Натрупване Голям бройинформация относно химичния състав на растителните и животинските организми и протичащите в тях химични процеси доведе до необходимостта от систематизиране и обобщаване на данните. Първата работа в тази посока е учебникът на И. Симон („Handbuch der angewandten medicinaschen Chemie“, 1842 г.). През 1842 г. се появява монографията на Й. Либих „Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie”. Първият домашен учебник по физиологична химия е публикуван от А. И. Ходнев, професор в Харковския университет, през 1847 г. Периодичните издания започват да излизат редовно от 1873 г. През втората половина на 19 век в медицинските факултети на много руски и чуждестранни университети са организирани специални катедри (първоначално те се наричат ​​катедри по медицинска или функционална химия). В Русия за първи път катедри по медицинска химия са създадени от А. Я. Данилевски в Казанския университет (1863 г.) и А. Д. Булигински (1864 г.) в медицинския факултет на Московския университет.

Биохимията през 20 век. Формирането на съвременната биохимия настъпва през първата половина на 20-ти век. Началото му е белязано от откриването на витамини и хормони, определя се ролята им в организма. През 1902 г. E. G. Fisher е първият, който синтезира пептиди, като по този начин установява природата химическа връзкамежду аминокиселините в протеините. През 1912 г. полският биохимик К. Функ изолира вещество, което предотвратява развитието на полиневрит и го нарича витамин. След това постепенно бяха открити много витамини и витаминологията се превърна в един от клоновете на биохимията, както и науката за храненето. През 1913 г. се развиват Л. Михаелис и М. Ментен (Германия). теоретична основаензимни реакции, формулирани количествени модели на биологична катализа; установена е структурата на хлорофила (R. Wilstetter, A. Stoll, Германия). В началото на 1920-те години А. И. Опарин формулира общ подходкъм химическото разбиране на проблема за произхода на живота. Ензимите уреаза (J. Sumner, 1926), химотрипсин, пепсин и трипсин (J. Northrop, 1930-те) са получени за първи път в кристална форма, което послужи като доказателство за протеиновата природа на ензимите и тласък за бързото развитие на ензимологията. През същите години H. A. Krebs описва механизма на синтеза на урея при гръбначни животни по време на орнитиновия цикъл (1932); A. E. Braunshtein (1937, заедно с M. G. Kritzman) открива реакцията на трансаминиране като междинно звено в биосинтеза и разграждането на аминокиселините; O. G. Warburg открива природата на ензима, който реагира с кислород в тъканите. През 30-те години на миналия век е завършен основният етап от изучаването на природата на фундаменталните биохимични процеси. Последователността на реакциите на разлагане на въглехидратите по време на гликолиза и ферментация (O. Meyerhof, Ya. O. Parnas), трансформация на пирогроздена киселина в циклите на ди- и трикарбоксилни киселини (A. Szent-Gyorgyi, H. A. Krebs, 1937) е установено, фоторазлагането е открито вода (R. Hill, UK, 1937). Трудовете на V. I. Palladin, A. N. Bach, G. Wieland, шведския биохимик T. Thunberg, O. G. Warburg и английския биохимик D. Keilin положиха основите на съвременните идеи за вътреклетъчното дишане. Аденозин трифосфат (АТФ) и креатин фосфат са изолирани от мускулни екстракти. В СССР работата на В. А. Енгелгард (1930) и В. А. Белицер (1939) за окислителното фосфорилиране и количествената характеристика на този процес положи основата на съвременната биоенергетика. По-късно Ф. Липман развива идеи за богати на енергия фосфорни съединения и установява централната роля на АТФ в клетъчната биоенергетика. Откриването на ДНК в растенията (руските биохимици А. Н. Белозерски и А. Р. Кизел, 1936 г.) допринесе за признаването на биохимичното единство на растителния и животинския свят. През 1948 г. A. A. Krasnovsky открива реакцията на обратима фотохимична редукция на хлорофила, постигнат е значителен напредък в изясняването на механизма на фотосинтезата (M. Calvin).

По-нататъшното развитие на биохимията е свързано с изучаването на структурата и функцията на редица протеини, разработването на основните положения на теорията на ензимната катализа, установяване на фундаментални схеми на метаболизма и др. Напредъкът на биохимията в Втората половина на 20-ти век до голяма степен се дължи на развитието на нови методи. Благодарение на усъвършенстването на методите на хроматография и електрофореза стана възможно да се дешифрират последователностите на аминокиселините в протеините и нуклеотидите в нуклеиновите киселини. Рентгеновият дифракционен анализ дава възможност да се определи пространствената структура на молекулите на редица протеини, ДНК и други съединения. С помощта на електронна микроскопия бяха открити неизвестни досега клетъчни структури; различни клетъчни органели (включително ядрото, митохондриите, рибозомите) бяха изолирани поради ултрацентрофугиране; използването на изотопни методи дава възможност да се разберат най-сложните начини за преобразуване на веществата в организмите и др. Важно място в биохимичните изследвания заемат различни видоверадио и оптична спектроскопия, мас спектроскопия. L. Pauling (1951, заедно с R. Corey) формулира идеи за вторичната структура на протеина, F. Sanger (1953) дешифрира структурата на протеиновия хормон инсулин, а J. Kendrew (1960) определя пространствената структура на молекула миоглобин. Благодарение на усъвършенстването на изследователските методи бяха въведени много нови идеи в разбирането на структурата на ензимите, образуването на техния активен център и работата им като част от сложни комплекси. След установяване на ролята на ДНК като субстанция на наследствеността (O. Avery, 1944), специално внимание се обръща на нуклеиновите киселини и тяхното участие в процеса на предаване на признаци на организма по наследство. През 1953 г. Дж. Уотсън и Ф. Крик предлагат модел на пространствената структура на ДНК (т. нар. двойна спирала), свързвайки нейната структура с биологична функция. Това събитие беше повратна точка в развитието на биохимията и биологията като цяло и послужи като основа за отделянето от биохимията нова наука- молекулярна биология. Изследванията върху структурата на нуклеиновите киселини, тяхната роля в биосинтеза на протеини и явленията на наследствеността се свързват и с имената на E. Chargaff, A. Kornberg, S. Ochoa, H. G. Koran, F. Sanger, F. Jacob и J. Монод, както и руски учени А. Н. Белозерски, А. А. Баев, Р. Б. Хесин-Лури и др., установяващи връзка между структурата на веществото и неговата биологична функция. В тази връзка са разработени изследвания на ръба на биологичната и органичната химия. Това направление стана известно като биоорганична химия. През 50-те години на миналия век, на пресечната точка на биохимията и неорганичната химия, бионеорганичната химия се формира като самостоятелна дисциплина.

Сред несъмнените успехи на биохимията са: откриването на участието на биологичните мембрани в генерирането на енергия и последващите изследвания в областта на биоенергетиката; установяване на начини за най-голяма трансформация важни продуктиметаболизъм; познаване на механизмите на предаване на нервното възбуждане, биохимичните основи на висшето нервна дейност; изясняване на механизмите на предаване на генетична информация, регулиране на най-важните биохимични процеси в живите организми (клетъчна и междуклетъчна сигнализация) и много други.

Съвременното развитие на биохимията.Биохимията е неразделна част от физическата и химичната биология – комплекс от взаимосвързани и тясно преплетени науки, който включва още биофизика, биоорганична химия, молекулярна и клетъчна биология и др., изучаващи физичните и химичните основи на живата материя. Биохимичните изследвания обхващат широк спектър от проблеми, чието решение се осъществява на пресечната точка на няколко науки. Например биохимичната генетика изучава веществата и процесите, участващи в реализирането на генетична информация, както и ролята на различните гени в регулирането на биохимичните процеси в нормални условия и при различни генетични метаболитни нарушения. Биохимичната фармакология изследва молекулярните механизми на действие лекарствадопринасяйки за разработването на по-модерни и безопасни лекарства, имунохимията - структурата, свойствата и взаимодействията на антитела (имуноглобулини) и антигени. На настоящия етап биохимията се характеризира с активното участие на широк методически арсенал от сродни дисциплини. Дори такъв традиционен клон на биохимията като ензимологията, когато характеризира биологичната роля на конкретен ензим, рядко минава без насочена мутагенеза, изключвайки гена, кодиращ изследвания ензим в живите организми, или, обратно, повишената му експресия.

Въпреки че основните маршрути основни принципиметаболизмът и енергията в живите системи могат да се считат за установени, много подробности за метаболизма и особено неговата регулация остават неизвестни. Особено важно е да се изяснят причините за метаболитните нарушения, водещи до тежки "биохимични" заболявания ( различни формидиабет, атеросклероза, злокачествена дегенерация на клетките, невродегенеративни заболявания, цироза и много други) и научната обосновка за нейната насочена корекция (създаване на лекарства, диетични препоръки). Използването на биохимични методи дава възможност да се идентифицират важни биологични маркери на различни заболявания и да се предложи ефективни начинитяхната диагноза и лечение. По този начин определянето на кардиоспецифични протеини и ензими в кръвта (тропонин Т и изоензим на миокардна креатин киназа) позволява ранна диагностика на миокарден инфаркт. Важна роля се отделя на хранителната биохимия, която изучава химичните и биохимичните компоненти на храните, тяхната стойност и значение за човешкото здраве, влиянието на съхранението. хранителни продуктии тяхната обработка върху качеството на храната. Системният подход към изучаването на целия набор от биологични макромолекули и нискомолекулни метаболити на определена клетка, тъкан, орган или организъм от определен тип доведе до появата на нови дисциплини. Те включват геномика (изследва целия набор от гени на организмите и особеностите на тяхната експресия), транскриптомика (установява количествения и качествения състав на молекулите на РНК), протеомика (анализира цялото разнообразие от протеинови молекули, характерни за организма) и метаболомика ( изучава всички метаболити на организма или неговите отделни клетки и органи, образувани в процеса на жизнената дейност), активно използвайки биохимичната стратегия и биохимичните методи на изследване. Разработена е приложната област на геномиката и протеомиката - биоинженерство, свързано с насоченото проектиране на гени и протеини. Посочените по-горе направления се генерират еднакво от биохимията, молекулярната биология, генетиката и биоорганичната химия.

Научни институции, дружества и периодични издания. Научните изследвания в областта на биохимията се извършват в много специализирани изследователски институти и лаборатории. В Русия те са в системата на Руската академия на науките (включително Института по биохимия, Института по еволюционна физиология и биохимия, Института по физиология на растенията, Института по биохимия и физиология на микроорганизмите, Сибирски институтФизиология и биохимия на растенията, Институт по молекулярна биология, Институт по биоорганична химия), клонови академии (включително Института по биомедицинска химия на Руската академия на медицинските науки), редица министерства. Работите по биохимия се извършват в лаборатории и в множество катедри на биохимични университети. Специалисти-биохимици в чужбина и в Руска федерацияподготвят се в химическите и биологичните факултети на университетите със специални катедри; биохимици от по-тесен профил – в медицински, технологични, селскостопански и други университети.

В повечето страни съществуват научни биохимични дружества, обединени в Европейската федерация на биохимиците (Федерация на европейските биохимични дружества, FEBS) и в международен съюзбиохимици и молекулярни биолози (Международен съюз по биохимия, IUBMB). Тези организации събират симпозиуми, конференции и конгреси. В Русия през 1959 г. е създадено Всесъюзното биохимично дружество с множество републикански и градски клонове (от 2002 г. Обществото на биохимиците и молекулярните биолози).

Има голям брой периодични издания, в които се публикуват трудове по биохимия. Най-известните са: "Журнал по биологична химия" (Балт., 1905 г.), "Биохимия" (Вашингтон, 1964 г.), "Биохимичен вестник" (L., 1906 г.), "Фитохимия" (Oxf.; N. Y., 1962 г.) , „ Biochimica et Biophisica Acta” (Amst., 1947) и много други; Годишници: „Годишен преглед на биохимията“ (Станфорд, 1932 г.), „Напредък в ензимологията и свързаните с нея предмети на биохимията“ (Ню Йорк, 1945 г.), „Напредък в химията на протеините“ (Ню Йорк, 1945 г.), „Febs Journal“ (първоначално „European Journal of Biochemistry", Oxf., 1967), "Febs letters" (Amst., 1968), "Изследване на нуклеинови киселини" (Oxf., 1974), "Biochimie" (R., 1914; Amst., 1986), " Тенденции в биохимичните науки" (Elsevier, 1976) и др. В Русия резултатите от експериментални изследвания са публикувани в списанията "Биохимия" (М., 1936), "Физиология на растенията" (М., 1954), "Журнал на Еволюционна биохимия и физиология" (СПб., 1965), "Приложна биохимия и микробиология" (М., 1965), "Биологични мембрани" (М., 1984), "Неврохимия" (М., 1982) и др., обзорни статии по биохимия - в списания "Успехи на съвременната биология" (М., 1932), "Успехи на химията" (М., 1932) и др.; Годишник "Напредък в биологичната химия" (М., 1950).

Лит.: Джуа М. История на химията. М., 1975; Шамин А. М. История на протеиновата химия. М., 1977; той е. История на биологичната химия. М., 1994; Основи на биохимията: В 3 т. М., 1981; Страйер Л. Биохимия: В 3 т. М., 1984-1985; Ленингер А. Основи на биохимията: В 3 т. М., 1985; Азимов А. Разказбиология. М., 2002; Елиът В., Елиът Д. Биохимия и молекулярна биология. М., 2002; Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. Биохимия. 5-то изд. N.Y., 2002; Биохимия на човека: В 2 т. 2-ро изд. М., 2004; Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологична химия. 3-то изд. М., 2004; Voet D., VoetJ. биохимия. 3-то изд. N.Y., 2004; Нелсън Д. Л., Кокс М. М. Ленингер Принципи на биохимията. 4-то изд. N. Y., 2005; Елиът В., Елиът Д. Биохимия и молекулярна биология. 3-то изд. Oxf., 2005; Garrett R.H., Grisham C.M. Биохимия. 3-то изд. Белмонт, 2005 г.

А. Д. Виноградов, А. Е. Медведев.

Биохимията е цяла наука, която изучава, първо, химическия състав на клетките и организмите, и второ, химичните процеси, които са в основата на тяхната жизнена дейност. Терминът е въведен в научната общност през 1903 г. от немски химик на име Карл Нойберг.

Самите процеси на биохимията обаче са известни от древни времена. И на базата на тези процеси хората пекат хляб и варят сирене, правят вино и обличат животински кожи, лекуват болести с билки, а след това и с лекарства. И всичко това се основава на биохимични процеси.

Така например, без да знае нищо за самата наука, арабският учен и лекар Авицена, живял през 10 век, описва много лечебни вещества и тяхното въздействие върху тялото. И Леонардо да Винчи заключи, че жив организъм може да живее само в атмосфера, в която може да гори пламък.

Както всяка друга наука, биохимията прилага свои собствени методи на изследване и изследване. И най-важните от тях са хроматография, центрофугиране и електрофореза.

Биохимията днес е наука, която направи голям скок в своето развитие. Така например стана известно, че от всички химични елементи на земята, малко повече от една четвърт присъстват в човешкото тяло. И повечето от редките елементи, с изключение на йода и селена, са напълно ненужни за човек, за да поддържа живота. Но такива два общи елемента като алуминий и титан все още не са открити в човешкото тяло. И е просто невъзможно да ги намерите - те не са необходими за цял живот. И сред всички тях само 6 са тези, от които човек се нуждае всеки ден и именно от тях тялото ни се състои на 99%. Това са въглерод, водород, азот, кислород, калций и фосфор.

Биохимията е наука, която изучава важни компоненти на продукти като протеини, мазнини, въглехидрати и нуклеинови киселини. Днес знаем почти всичко за тези вещества.

Някои бъркат две науки – биохимията и органичната химия. Но биохимията е наука, която изучава биологични процеси, които протичат само в живия организъм. Но органичната химия е наука, която изучава определени въглеродни съединения, а това са алкохоли, етери, алдехиди и много, много други съединения.

Биохимията също е наука, която включва цитологията, тоест изучаването на жива клетка, нейната структура, функциониране, размножаване, стареене и смърт. Често този клон на биохимията се нарича молекулярна биология.

Въпреки това, молекулярната биология има тенденция да работи с нуклеинова киселина, но биохимиците се интересуват повече от протеини и ензими, които предизвикват определени биохимични реакции.

Днес биохимията все повече използва разработките на генното инженерство и биотехнологиите. Сами по себе си обаче те също са различни науки, които всяка изучава своя собствена. Например биотехнологията изучава методите за клониране на клетките, а генното инженерство се опитва да намери начини да замени болен ген в човешкото тяло със здрав и по този начин да избегне развитието на много наследствени заболявания.

И всички тези науки са тясно свързани помежду си, което им помага да се развиват и работят в полза на човечеството.

55.0

За приятели!

Справка

дума "биохимия"дойде при нас от 19 век. Но като научен термин, той е фиксиран век по-късно благодарение на немския учен Карл Нойберг. Логично е, че биохимията съчетава разпоредбите на две науки: химия и биология. Затова тя се занимава с изучаване на вещества и химични реакции, които протичат в жива клетка. Известни биохимици на своето време са арабският учен Авицена, италианският учен Леонардо да Винчи, шведският биохимик А. Тиселиус и др. Благодарение на биохимичните разработки, методи като разделяне на хетерогенни системи (центрофугиране), хроматография, молекулярни и клетъчна биология, електрофореза, електронна микроскопия и рентгенов дифракционен анализ.

Описание на дейността

Дейността на биохимика е сложна и многостранна. Тази професия изисква познания по микробиология, ботаника, физиология на растенията, медицинска и физиологична химия. Специалисти в областта на биохимията се занимават и с изследвания по въпроси на теоретичната и приложната биология и медицината. Резултатите от тяхната работа са важни в областта на техническата и индустриалната биология, витаминологията, хистохимията и генетиката. Работата на биохимиците се използва в образователни институции, медицински центрове, в предприятия за биологично производство, в селско стопанствои други области. Професионална дейностбиохимици - това е основно лабораторна работа. Съвременният биохимик обаче се занимава не само с микроскоп, епруветки и реактиви, но работи и с различни технически устройства.

заплата

средно за Русия:средно в Москва:средно за Санкт Петербург:

Длъжностни задължения

Основните задължения на биохимика са да изпълнява научно изследванеи последващ анализ на резултатите.
Биохимикът обаче не участва само в изследователска работа. Той може да работи и в предприятията на медицинската индустрия, където провежда например работа по изследване на ефекта на лекарствата върху кръвта на хора и животни. Естествено, подобна дейност изисква спазване на технологичните разпоредби на биохимичния процес. Биохимикът следи реагентите, суровините, химичен състави свойства на крайния продукт.

Характеристики на кариерния растеж

Биохимикът не е най-търсената професия, но специалистите в тази област са високо ценени. Научните разработки на компании в различни индустрии (хранителни, селскостопански, медицински, фармакологични и др.) не могат да минат без участието на биохимици.
Вътрешните изследователски центрове си сътрудничат тясно със западните страни. Специалист, който е компетентен чужд езики уверена работа на компютър, може да си намери работа в чуждестранни биохимични компании.
Биохимикът може да се реализира в сферата на образованието, фармацията или управлението.

Биохимичен анализ - изследване на широк спектър от ензими, органични и минерални вещества. Този анализ на метаболизма в човешкото тяло: въглехидрати, минерали, мазнини и протеини. Промените в метаболизма показват дали има патология и в кой конкретен орган.

Този анализ се прави, ако лекарят подозира скрито заболяване. Резултатът от анализа е патологията в тялото в самия начален етап на развитие и специалистът може да се ориентира в избора на лекарства.

С помощта на този анализ може да се открие левкемия на ранна фазапреди да започнат да се появяват симптомите. В този случай можете да започнете да приемате необходимите лекарства и да спрете патологичния процес на заболяването.

Процес на вземане на проби и стойности на индикатора за анализ

За анализ се взема кръв от вена, около пет до десет милилитра. Поставя се в специална епруветка. Анализът се извършва на празен стомах на пациента, за по-пълна достоверност. Ако няма риск за здравето, препоръчително е да не се приемат лекарства за предварително кръвно.

За интерпретиране на резултатите от анализа се използват най-информативните показатели:
- нивото на глюкоза и захар - повишен показател характеризира развитието на захарен диабет при човек, рязкото му намаляване представлява заплаха за живота;
- холестерол - повишеното му съдържание посочва факта за наличието на атеросклероза на съдовете и риска от сърдечно-съдови заболявания;
- трансаминази - ензими, които откриват заболявания като инфаркт на миокарда, увреждане на черния дроб (хепатит) или наличие на някакво нараняване;
- билирубин - високите му нива показват увреждане на черния дроб, масивно разрушаване на червените кръвни клетки и нарушен изтичане на жлъчката;
- урея и креатин - излишъкът им показва отслабване на отделителната функция на бъбреците и черния дроб;
- общ протеин - неговите показатели се променят при възникване на сериозно заболяване или някакъв негативен процес в организма;
- амилаза - е ензим на панкреаса, повишаването на нивото му в кръвта показва възпаление на жлезата - панкреатит.

В допълнение към горното, биохимичен кръвен тест определя съдържанието на калий, желязо, фосфор и хлор в организма. Само лекуващият лекар може да дешифрира резултатите от анализа, който ще предпише подходящо лечение.

Дял