Pasien rumah sakit dan kerabat mereka cukup sering tertarik pada apa itu biokimia. Kata ini dapat digunakan dalam dua pengertian: sebagai ilmu pengetahuan dan sebagai penunjukan tes darah biokimia. Mari kita pertimbangkan masing-masing.

Biokimia sebagai ilmu

Kimia biologis atau fisiologis - biokimia adalah ilmu yang mempelajari komposisi kimia sel-sel organisme hidup. Dalam perjalanan studinya, pola juga dipertimbangkan, yang dengannya semua reaksi kimia terjadi pada jaringan hidup yang memastikan aktivitas vital organisme.

Disiplin ilmu yang terkait dengan biokimia adalah biologi molekuler, kimia organik, biologi sel, dll. Kata "biokimia" dapat digunakan, misalnya, dalam kalimat: "Biokimia sebagai ilmu yang terpisah terbentuk sekitar 100 tahun yang lalu."

Tetapi Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang ilmu serupa jika Anda membaca artikel kami.

Biokimia darah

Tes darah biokimia melibatkan studi laboratorium dari berbagai indikator dalam darah, sedangkan tes diambil dari vena (proses pungsi vena). Berdasarkan hasil penelitian, dimungkinkan untuk menilai keadaan tubuh, khususnya organ dan sistem. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang analisis ini dari bagian kami.

Berkat biokimia darah, Anda dapat mengetahui cara kerja ginjal, hati, jantung, serta menentukan faktor rematik, keseimbangan air-garam, dll.

Hidup dan tak hidup? Kimia dan biokimia? Di mana garis di antara mereka? Dan apakah dia ada? Dimana sambungannya? Kunci untuk mengungkap masalah ini telah lama disimpan secara alami di balik tujuh kunci. Dan hanya pada abad ke-20, rahasia kehidupan dapat diungkap sedikit, dan banyak pertanyaan utama diklarifikasi ketika para ilmuwan mencapai penelitian di tingkat molekuler. Pengetahuan tentang dasar-dasar fisika dan kimia dari proses kehidupan telah menjadi salah satu tugas utama ilmu alam, dan ke arah inilah hasil yang paling menarik, yang secara teoritis penting dan menjanjikan hasil besar dalam praktik, diperoleh. .

Kimia telah lama mengincar zat-zat alami yang terlibat dalam proses kehidupan.

Selama dua abad terakhir, kimia ditakdirkan untuk memainkan peran luar biasa dalam pengetahuan tentang alam yang hidup. Pada tahap pertama, studi kimia bersifat deskriptif, dan para ilmuwan mengisolasi dan mengkarakterisasi berbagai zat alami, produk limbah mikroorganisme, tumbuhan dan hewan, yang seringkali memiliki sifat berharga (obat, pewarna, dll.). Namun, baru-baru ini kimia tradisional senyawa alami ini digantikan oleh biokimia modern dengan keinginannya tidak hanya untuk mendeskripsikan, tetapi juga untuk menjelaskan, dan tidak hanya yang paling sederhana, tetapi juga yang paling kompleks pada makhluk hidup.

Biokimia ekstraorganik

Biokimia ekstraorganik sebagai ilmu mulai terbentuk di pertengahan abad ke-20, ketika bidang biologi baru muncul, dibuahi oleh pencapaian ilmu-ilmu lain, dan ketika spesialis pola pikir baru datang ke ilmu alam, disatukan oleh keinginan dan keinginan untuk lebih akurat menggambarkan dunia hidup. Dan bukan kebetulan bahwa di bawah atap yang sama dari sebuah bangunan kuno di 18 Akademichesky proezd, ada dua lembaga baru yang diselenggarakan mewakili tren terbaru dalam ilmu kimia dan biologi pada waktu itu - Institut Kimia Senyawa Alami dan Institut Biologi Radiasi dan Fisiko-Kimia. Kedua institusi ini ditakdirkan untuk memulai pertempuran di negara kita untuk pengetahuan tentang mekanisme proses biologis dan penjelasan rinci tentang struktur zat aktif fisiologis.

Pada periode ini, struktur unik dari objek utama biologi molekuler - asam deoksiribonukleat (DNA), "heliks ganda" yang terkenal, menjadi jelas. (Ini adalah molekul panjang, di mana, seperti pada pita atau matriks, "teks" lengkap dari semua informasi tentang tubuh dicatat.) Struktur protein pertama, hormon insulin, muncul, dan sintesis kimia hormon oksitosin berhasil dilakukan.

Dan sebenarnya, apa itu biokimia, apa fungsinya?

Ilmu ini mempelajari struktur alami dan buatan (sintetis) yang penting secara biologis, senyawa kimia - baik biopolimer maupun zat dengan berat molekul rendah. Lebih tepatnya, pola hubungan struktur kimia spesifik mereka dengan fungsi fisiologis yang sesuai. Kimia bioorganik tertarik pada struktur halus molekul zat yang penting secara biologis, hubungan internalnya, dinamika dan mekanisme spesifik perubahannya, peran masing-masing tautannya dalam kinerja suatu fungsi.

Biokimia adalah kunci untuk memahami protein

Kimia bioorganik tidak diragukan lagi telah membuat langkah besar dalam studi zat protein. Kembali pada tahun 1973, penjelasan struktur primer lengkap dari enzim aspartat aminotransferase, yang terdiri dari 412 residu asam amino, selesai. Ini adalah salah satu biokatalis paling penting dari organisme hidup dan salah satu protein terbesar yang didekode secara struktural. Kemudian, struktur protein penting lainnya juga ditentukan - beberapa neurotoksin dari racun kobra Asia Tengah, yang digunakan dalam studi mekanisme transmisi eksitasi saraf sebagai penghambat spesifik, serta hemoglobin tanaman dari nodul lupin kuning. dan actinoxanthin protein antileukemik.

Yang sangat menarik adalah rhodopsin. Telah lama diketahui bahwa rhodopsin adalah protein utama yang terlibat dalam proses penerimaan visual pada hewan, dan diisolasi dari sistem khusus mata. Protein unik ini menerima sinyal cahaya dan memberi kita kemampuan untuk melihat. Telah ditemukan bahwa protein mirip rhodopsin juga terdapat pada beberapa mikroorganisme, tetapi memiliki fungsi yang sangat berbeda (karena bakteri "tidak dapat melihat"). Di sini dia adalah mesin energi, mensintesis zat kaya energi dengan mengorbankan cahaya. Kedua protein sangat mirip dalam struktur, tetapi tujuannya berbeda secara fundamental.

Salah satu objek studi yang paling penting adalah enzim yang terlibat dalam implementasi informasi genetik. Bergerak di sepanjang matriks DNA, ia membaca, seolah-olah, informasi herediter yang direkam di dalamnya dan, atas dasar ini, mensintesis asam ribonukleat informasi. Yang terakhir, pada gilirannya, berfungsi sebagai matriks untuk sintesis protein. Enzim ini adalah protein yang sangat besar, berat molekulnya mendekati setengah juta (ingat: air hanya memiliki 18) dan terdiri dari beberapa subunit yang berbeda. Penjelasan strukturnya ditakdirkan untuk membantu menjawab pertanyaan biologi yang paling penting: apa mekanisme untuk "menghapus" informasi genetik, bagaimana penguraian teks yang ditulis dalam DNA - substansi utama hereditas.

Peptida

Para ilmuwan tidak hanya tertarik pada protein, tetapi juga oleh rantai asam amino yang lebih pendek yang disebut peptida. Di antara mereka ada ratusan zat yang sangat penting secara fisiologis. Vasopresin dan angiotensin terlibat dalam pengaturan tekanan darah, gastrin mengontrol sekresi jus lambung, gramicidin C dan polimiksin adalah antibiotik, yang termasuk yang disebut zat memori. Informasi biologis besar dicatat dalam rantai pendek dengan beberapa "huruf" asam amino!

Saat ini, kita tidak hanya dapat memperoleh peptida kompleks secara artifisial, tetapi juga protein sederhana, seperti insulin. Sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya pekerjaan seperti itu.

Sebuah metode diciptakan untuk analisis kompleks dari struktur spasial peptida menggunakan berbagai metode fisik dan komputasi. Tetapi arsitektur volumetrik kompleks peptida menentukan semua spesifik aktivitas biologisnya. Struktur spasial zat aktif biologis apa pun, atau, seperti yang mereka katakan, konformasinya, adalah kunci untuk memahami mekanisme aksinya.

Di antara perwakilan dari kelas baru sistem peptida - depsipeltides - tim ilmuwan menemukan zat yang bersifat menakjubkan, yang mampu secara selektif mengangkut ion logam melalui membran biologis, yang disebut ionofor. Yang utama di antara mereka adalah valinomycin.

Penemuan ionofor merupakan era keseluruhan dalam membranologi, karena memungkinkan untuk secara terarah mengubah pengangkutan ion logam alkali - kalium dan natrium - melalui biomembran. Pengangkutan ion-ion ini dikaitkan dengan proses eksitasi saraf, dan proses respirasi, dan proses penerimaan - persepsi sinyal dari lingkungan eksternal. Menggunakan contoh valinomycin, adalah mungkin untuk menunjukkan bagaimana sistem biologis dapat memilih hanya satu ion dari lusinan lainnya, mengikatnya ke dalam kompleks yang mudah diangkut, dan mentransfernya melalui membran. Properti valinomycin yang menakjubkan ini terletak pada struktur spasialnya, yang menyerupai gelang kerawang.

Jenis lain dari ionofor adalah antibiotik gramicidin A. Ini adalah rantai linier dari 15 asam amino, di ruang angkasa membentuk heliks dua molekul, dan, seperti yang ditemukan, ini adalah heliks ganda sejati. Heliks ganda pertama dalam sistem protein! Dan struktur spiral, yang dibangun ke dalam membran, membentuk semacam pori, saluran di mana ion logam alkali melewati membran. Model saluran ion yang paling sederhana. Jelas mengapa gramicidin menyebabkan badai dalam membranologi. Para ilmuwan telah memperoleh banyak analog sintetik gramicidin, telah dipelajari secara rinci pada membran buatan dan biologis. Betapa banyak keindahan dan signifikansi dalam molekul yang tampaknya kecil!

Bukan tanpa bantuan valinomycin dan gramicidin, para ilmuwan tertarik untuk mempelajari membran biologis.

membran biologis

Tetapi komposisi membran selalu mencakup satu lagi komponen utama yang menentukan sifatnya. Ini adalah zat seperti lemak, atau lipid. Molekul lipid berukuran kecil, tetapi mereka membentuk ansambel raksasa yang kuat yang membentuk lapisan membran kontinu. Molekul protein tertanam di lapisan ini - dan inilah salah satu model membran biologis.

Mengapa biomembran penting? Secara umum, membran adalah sistem pengaturan yang paling penting dari organisme hidup. Sekarang, seperti biomembran, sarana teknis penting sedang dibuat - mikroelektroda, sensor, filter, sel bahan bakar ... Dan prospek lebih lanjut untuk penggunaan prinsip membran dalam teknologi benar-benar tidak terbatas.

Minat biokimia lainnya

Tempat yang menonjol ditempati oleh penelitian tentang biokimia asam nukleat. Mereka ditujukan untuk menguraikan mekanisme mutagenesis kimia, serta memahami sifat hubungan antara asam nukleat dan protein.

Perhatian khusus telah lama difokuskan pada sintesis gen buatan. Gen, atau, sederhananya, bagian DNA yang signifikan secara fungsional, hari ini sudah dapat diperoleh dengan sintesis kimia. Ini adalah salah satu bidang penting dari "rekayasa genetika" yang sekarang modis. Pekerjaan di persimpangan kimia bioorganik dan biologi molekuler membutuhkan penguasaan teknik yang paling kompleks, kerjasama ramah kimiawan dan ahli biologi.

Kelas lain dari biopolimer adalah karbohidrat, atau polisakarida. Kita tahu perwakilan khas dari kelompok zat ini - selulosa, pati, glikogen, gula bit. Tetapi dalam organisme hidup, karbohidrat melakukan berbagai fungsi. Ini adalah perlindungan sel dari musuh (kekebalan), itu adalah komponen terpenting dari dinding sel, komponen sistem reseptor.

Terakhir, antibiotik. Di laboratorium, struktur kelompok antibiotik penting seperti streptotrisin, olivomisin, albofungin, abikovchromycin, asam aureolic, yang memiliki aktivitas antitumor, antivirus, dan antibakteri, telah dijelaskan.

Mustahil untuk menceritakan semua pencarian dan pencapaian kimia bioorganik. Hanya dapat dikatakan dengan pasti bahwa para ahli bioorganik memiliki lebih banyak rencana daripada yang telah mereka lakukan.

Biokimia bekerja sama erat dengan biologi molekuler, biofisika, yang mempelajari kehidupan pada tingkat molekuler. Ini menjadi dasar kimia dari studi ini. Penciptaan dan penggunaan luas metode barunya, konsep ilmiah baru berkontribusi pada kemajuan biologi lebih lanjut. Yang terakhir, pada gilirannya, merangsang perkembangan ilmu kimia.

Biokimia adalah seluruh ilmu yang mempelajari, pertama, komposisi kimia sel dan organisme, dan kedua, proses kimia yang mendasari aktivitas kehidupan mereka. Istilah ini diperkenalkan ke dalam komunitas ilmiah pada tahun 1903 oleh seorang ahli kimia Jerman bernama Carl Neuberg.

Namun, proses biokimia itu sendiri telah dikenal sejak zaman kuno. Dan berdasarkan proses ini, orang memanggang roti dan memasak keju, membuat anggur dan mendandani kulit binatang, mengobati penyakit dengan tumbuh-tumbuhan, dan kemudian obat-obatan. Dan semua ini didasarkan pada proses biokimia.

Jadi, misalnya, tanpa mengetahui apa pun tentang sains itu sendiri, ilmuwan dan dokter Arab Avicenna, yang hidup pada abad ke-10, menjelaskan banyak zat obat dan pengaruhnya terhadap tubuh. Dan Leonardo da Vinci menyimpulkan bahwa organisme hidup hanya dapat hidup di atmosfer di mana nyala api dapat menyala.

Seperti ilmu lainnya, biokimia menerapkan metode penelitian dan studinya sendiri. Dan yang paling penting adalah kromatografi, sentrifugasi dan elektroforesis.

Biokimia saat ini merupakan ilmu yang mengalami lompatan besar dalam perkembangannya. Jadi, misalnya, diketahui bahwa dari semua unsur kimia di bumi, sedikit lebih dari seperempatnya ada dalam tubuh manusia. Dan sebagian besar elemen langka, kecuali yodium dan selenium, sama sekali tidak diperlukan bagi seseorang untuk mempertahankan hidup. Tetapi dua elemen umum seperti aluminium dan titanium belum ditemukan dalam tubuh manusia. Dan tidak mungkin menemukannya - mereka tidak diperlukan seumur hidup. Dan di antara semuanya, hanya 6 yang dibutuhkan seseorang setiap hari dan dari merekalah tubuh kita terdiri dari 99%. Ini adalah karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, kalsium dan fosfor.

Biokimia adalah ilmu yang mempelajari komponen penting dari produk seperti protein, lemak, karbohidrat dan asam nukleat. Hari ini, kita tahu hampir segalanya tentang zat ini.

Beberapa membingungkan dua ilmu - biokimia dan kimia organik. Tetapi biokimia adalah ilmu yang mempelajari proses biologis yang hanya terjadi pada organisme hidup. Tetapi kimia organik adalah ilmu yang mempelajari senyawa karbon tertentu, dan ini adalah alkohol, dan eter, dan aldehida, dan banyak, banyak senyawa lainnya.

Biokimia juga merupakan ilmu, yang mencakup sitologi, yaitu studi tentang sel hidup, strukturnya, fungsi, reproduksi, penuaan dan kematian. Seringkali cabang biokimia ini disebut biologi molekuler.

Namun, biologi molekuler, sebagai suatu peraturan, bekerja dengan asam nukleat, tetapi ahli biokimia lebih tertarik pada protein dan enzim yang memicu reaksi biokimia tertentu.

Dewasa ini, biokimia semakin memanfaatkan perkembangan rekayasa genetika dan bioteknologi. Namun, dalam diri mereka sendiri mereka juga merupakan ilmu yang berbeda, yang masing-masing mempelajarinya sendiri. Misalnya, bioteknologi mempelajari metode kloning sel, dan rekayasa genetika mencoba menemukan cara untuk mengganti gen yang sakit dalam tubuh manusia dengan gen yang sehat dan dengan demikian menghindari perkembangan banyak penyakit keturunan.

Dan semua ilmu ini saling berhubungan erat, yang membantu mereka berkembang dan bekerja untuk kepentingan umat manusia.

Analisis biokimia - studi tentang berbagai enzim, zat organik dan mineral. Ini analisis metabolisme dalam tubuh manusia: karbohidrat, mineral, lemak dan protein. Perubahan metabolisme menunjukkan apakah ada patologi dan di mana organ tertentu.

Analisis ini dilakukan jika dokter mencurigai adanya penyakit tersembunyi. Hasil analisis adalah patologi dalam tubuh pada tahap awal perkembangan, dan spesialis dapat menavigasi pilihan obat.

Dengan bantuan analisis ini, leukemia dapat dideteksi pada tahap awal, ketika gejala belum mulai muncul. Dalam hal ini, Anda dapat mulai minum obat yang diperlukan dan menghentikan proses patologis penyakit.

Proses pengambilan sampel dan nilai indikator analisis

Untuk analisis, darah diambil dari vena, sekitar lima hingga sepuluh mililiter. Itu ditempatkan dalam tabung reaksi khusus. Analisis dilakukan dengan perut kosong pasien, untuk kebenaran yang lebih lengkap. Jika tidak ada risiko kesehatan, disarankan untuk tidak minum obat pra-darah.

Untuk menginterpretasikan hasil analisis, indikator yang paling informatif digunakan:
- tingkat glukosa dan gula - indikator yang meningkat mencirikan perkembangan diabetes mellitus pada seseorang, penurunannya yang tajam menimbulkan ancaman bagi kehidupan;
- kolesterol - kandungannya yang meningkat menyatakan fakta adanya aterosklerosis pembuluh darah dan risiko penyakit kardiovaskular;
- transaminase - enzim yang mendeteksi penyakit seperti infark miokard, kerusakan hati (hepatitis), atau adanya cedera;
- bilirubin - kadarnya yang tinggi menunjukkan kerusakan hati, penghancuran besar-besaran sel darah merah dan gangguan aliran empedu;
- urea dan kreatin - kelebihannya menunjukkan melemahnya fungsi ekskresi ginjal dan hati;
- protein total - indikatornya berubah ketika penyakit serius atau proses negatif terjadi dalam tubuh;
- amilase - adalah enzim pankreas, peningkatan kadarnya dalam darah menunjukkan peradangan kelenjar - pankreatitis.

Selain hal di atas, tes darah biokimia menentukan kandungan kalium, zat besi, fosfor dan klorin dalam tubuh. Hanya dokter yang hadir yang dapat menguraikan hasil analisis, yang akan meresepkan perawatan yang sesuai.

Pada artikel ini kami akan menjawab pertanyaan tentang apa itu biokimia. Di sini kita akan mempertimbangkan definisi ilmu ini, sejarah dan metode penelitiannya, memperhatikan beberapa proses dan menentukan bagian-bagiannya.

pengantar

Untuk menjawab pertanyaan tentang apa itu biokimia, cukup dikatakan bahwa itu adalah ilmu yang dikhususkan untuk komposisi kimia dan proses yang terjadi di dalam sel hidup suatu organisme. Namun, ia memiliki banyak komponen, setelah mempelajarinya, Anda bisa mendapatkan ide yang lebih spesifik tentangnya.

Dalam beberapa episode waktu abad ke-19, satuan istilah "biokimia" mulai digunakan untuk pertama kalinya. Namun, itu diperkenalkan ke kalangan ilmiah hanya pada tahun 1903 oleh seorang ahli kimia dari Jerman - Karl Neuberg. Ilmu ini menempati posisi perantara antara biologi dan kimia.

Fakta sejarah

Untuk menjawab pertanyaan dengan jelas, apa itu biokimia, manusia hanya bisa sekitar seratus tahun yang lalu. Terlepas dari kenyataan bahwa masyarakat menggunakan proses dan reaksi biokimia di zaman kuno, mereka tidak mencurigai keberadaan esensi sejati mereka.

Beberapa contoh yang paling jauh adalah pembuatan roti, pembuatan anggur, pembuatan keju, dll. Sejumlah pertanyaan tentang sifat obat tanaman, masalah kesehatan, dll. membuat seseorang menyelidiki dasar dan sifat aktivitasnya.

Perkembangan seperangkat arah umum yang akhirnya mengarah pada penciptaan biokimia sudah diamati di zaman kuno. Seorang ilmuwan-dokter dari Persia pada abad kesepuluh menulis sebuah buku tentang kanon ilmu kedokteran, di mana ia mampu menjelaskan secara rinci deskripsi berbagai zat obat. Pada abad ke-17, van Helmont mengusulkan istilah "enzim" sebagai unit reagen kimia yang terlibat dalam proses pencernaan.

Pada abad ke-18, berkat karya A.L. Lavoisier dan M.V. Lomonosov, hukum kekekalan massa materi diturunkan. Pada akhir abad yang sama, pentingnya oksigen dalam proses respirasi ditentukan.

Pada tahun 1827, sains memungkinkan untuk membuat pembagian molekul biologis menjadi senyawa lemak, protein, dan karbohidrat. Istilah-istilah ini masih digunakan sampai sekarang. Setahun kemudian, dalam karya F. Wöhler, terbukti bahwa zat-zat sistem kehidupan dapat disintesis dengan cara buatan. Peristiwa penting lainnya adalah penyusunan dan penyusunan teori struktur senyawa organik.

Dasar-dasar biokimia terbentuk selama ratusan tahun, tetapi mereka mengadopsi definisi yang jelas pada tahun 1903. Ilmu ini menjadi disiplin ilmu pertama dari kategori biologi, yang memiliki sistem analisis matematisnya sendiri.

25 tahun kemudian, pada tahun 1928, F. Griffith melakukan eksperimen yang bertujuan untuk mempelajari mekanisme transformasi. Ilmuwan itu menginfeksi tikus dengan pneumokokus. Dia membunuh bakteri dari satu strain dan menambahkannya ke bakteri lain. Studi menunjukkan bahwa proses pemurnian agen penyebab penyakit menghasilkan produksi asam nukleat, bukan protein. Daftar penemuan sedang diisi ulang pada saat ini.

Ketersediaan disiplin terkait

Biokimia adalah ilmu yang terpisah, tetapi penciptaannya didahului oleh proses aktif pengembangan bagian organik kimia. Perbedaan utama terletak pada objek kajiannya. Dalam biokimia, hanya zat atau proses yang dianggap dapat terjadi dalam kondisi organisme hidup, dan bukan di luarnya.

Pada akhirnya, biokimia termasuk konsep biologi molekuler. Mereka berbeda di antara mereka sendiri terutama dalam metode tindakan dan mata pelajaran yang mereka pelajari. Saat ini, unit terminologi "biokimia" dan "biologi molekuler" telah digunakan sebagai sinonim.

Ketersediaan bagian

Sampai saat ini, biokimia mencakup sejumlah bidang penelitian, termasuk:

Cabang biokimia statis - ilmu tentang komposisi kimia makhluk hidup, struktur dan keanekaragaman molekul, fungsi, dll.

Ada sejumlah bagian yang mempelajari polimer biologis protein, lipid, karbohidrat, molekul asam amino, serta asam nukleat dan nukleotida itu sendiri.

Biokimia, yang mempelajari vitamin, peran dan bentuk pengaruhnya pada tubuh, kemungkinan gangguan dalam proses vital jika kekurangan atau jumlah berlebihan.

Biokimia hormonal adalah ilmu yang mempelajari hormon, efek biologisnya, penyebab kekurangan atau kelebihannya.

Ilmu metabolisme dan mekanismenya adalah bagian dinamis dari biokimia (termasuk bioenergi).

Penelitian Biologi Molekuler.

Komponen fungsional biokimia mempelajari fenomena transformasi kimia yang bertanggung jawab atas fungsi semua komponen tubuh, dimulai dengan jaringan dan berakhir dengan seluruh tubuh.

Biokimia medis - bagian tentang pola metabolisme antara struktur tubuh di bawah pengaruh penyakit.

Ada juga cabang biokimia mikroorganisme, manusia, hewan, tumbuhan, darah, jaringan, dll.

Alat penelitian dan pemecahan masalah

Metode biokimia didasarkan pada fraksinasi, analisis, studi rinci dan pertimbangan struktur dari kedua komponen yang terpisah dan seluruh organisme atau substansinya. Kebanyakan dari mereka terbentuk selama abad ke-20, dan yang paling banyak dikenal adalah kromatografi - proses sentrifugasi dan elektroforesis.



Pada akhir abad ke-20, metode biokimia mulai semakin menemukan penerapannya di bagian biologi molekuler dan seluler. Struktur seluruh genom DNA manusia telah ditentukan. Penemuan ini memungkinkan untuk mempelajari keberadaan sejumlah besar zat, khususnya, berbagai protein yang tidak terdeteksi selama pemurnian biomassa, karena kandungannya yang sangat rendah dalam zat tersebut.

Genomics telah mempertanyakan sejumlah besar pengetahuan biokimia dan telah menyebabkan perkembangan perubahan dalam metodologinya. Konsep simulasi virtual komputer muncul.

komponen kimia

Fisiologi dan biokimia sangat erat hubungannya. Ini dijelaskan oleh ketergantungan norma jalannya semua proses fisiologis dengan kandungan sejumlah elemen kimia yang berbeda.



Di alam, Anda dapat menemukan 90 komponen dari tabel periodik unsur kimia, tetapi sekitar seperempat diperlukan untuk kehidupan. Tubuh kita tidak membutuhkan banyak komponen langka sama sekali.

Perbedaan posisi takson dalam tabel hierarki makhluk hidup menyebabkan kebutuhan yang berbeda akan kehadiran unsur-unsur tertentu.

99% massa manusia terdiri dari enam unsur (C, H, N, O, F, Ca). Selain jumlah utama dari jenis atom yang membentuk zat ini, kita membutuhkan 19 elemen lain, tetapi dalam volume kecil atau mikroskopis. Diantaranya adalah : Zn, Ni, Ma, K, Cl, Na dan lain-lain.

Biomolekul protein

Molekul utama yang dipelajari oleh biokimia adalah karbohidrat, protein, lipid, asam nukleat, dan perhatian ilmu ini difokuskan pada hibridanya.

Protein adalah senyawa besar. Mereka dibentuk dengan menghubungkan rantai monomer - asam amino. Sebagian besar makhluk hidup memperoleh protein melalui sintesis dua puluh jenis senyawa ini.

Monomer ini berbeda satu sama lain dalam struktur kelompok radikal, yang memainkan peran besar dalam proses pelipatan protein. Tujuan dari proses ini adalah untuk membentuk struktur tiga dimensi. Asam amino dihubungkan bersama oleh pembentukan ikatan peptida.

Menjawab pertanyaan tentang apa itu biokimia, seseorang pasti akan menyebut makromolekul biologis yang kompleks dan multifungsi seperti protein. Mereka memiliki lebih banyak tugas daripada polisakarida atau asam nukleat untuk dilakukan.

Beberapa protein diwakili oleh enzim dan mengkatalisis berbagai reaksi yang bersifat biokimia, yang sangat penting untuk metabolisme. Molekul protein lain dapat bertindak sebagai mekanisme pensinyalan, membentuk sitoskeleton, berpartisipasi dalam pertahanan kekebalan, dll.

Beberapa jenis protein mampu membentuk kompleks biomolekuler non-protein. Zat yang dibuat dengan menggabungkan protein dengan oligosakarida memungkinkan molekul seperti glikoprotein ada, dan berinteraksi dengan lipid menghasilkan lipoprotein.

molekul asam nukleat

Asam nukleat diwakili oleh kompleks makromolekul yang terdiri dari satu set rantai polinukleotida. Tujuan fungsional utama mereka adalah untuk mengkodekan informasi turun-temurun. Sintesis asam nukleat terjadi karena adanya molekul makroenergi mononukleosida trifosfat (ATP, TTP, UTP, GTP, CTP).

Perwakilan paling luas dari asam tersebut adalah DNA dan RNA. Elemen struktural ini ditemukan di setiap sel hidup, dari archaea hingga eukariota, dan bahkan virus.

molekul lipid

Lipid adalah zat molekul yang terdiri dari gliserol, di mana asam lemak (dari 1 hingga 3) terikat melalui ikatan ester. Zat tersebut dibagi menjadi beberapa kelompok sesuai dengan panjang rantai hidrokarbon, dan juga memperhatikan saturasi. Biokimia air tidak memungkinkan untuk melarutkan senyawa lipid (lemak). Sebagai aturan, zat tersebut larut dalam larutan polar.



Tugas utama lipid adalah menyediakan energi bagi tubuh. Beberapa adalah bagian dari hormon, dapat melakukan fungsi sinyal atau membawa molekul lipofilik.

molekul karbohidrat

Karbohidrat adalah biopolimer yang dibentuk dengan menggabungkan monomer, yang dalam hal ini diwakili oleh monosakarida seperti, misalnya glukosa atau fruktosa. Studi biokimia tanaman memungkinkan seseorang untuk menentukan bahwa bagian utama karbohidrat terkandung di dalamnya.

Biopolimer ini menemukan aplikasinya dalam fungsi struktural dan penyediaan sumber energi untuk tubuh atau sel. Pada tumbuhan, zat penyimpan utama adalah pati, sedangkan pada hewan adalah glikogen.

Jalannya siklus Krebs

Ada siklus Krebs dalam biokimia - sebuah fenomena di mana sejumlah besar organisme eukariotik menerima sebagian besar energi yang dihabiskan untuk proses oksidasi makanan yang mereka makan.

Ini dapat diamati di dalam mitokondria seluler. Ini terbentuk melalui beberapa reaksi, di mana cadangan energi "tersembunyi" dilepaskan.

Dalam biokimia, siklus Krebs adalah bagian penting dari keseluruhan proses pernapasan dan metabolisme material di dalam sel. Siklus ini ditemukan dan dipelajari oleh H. Krebs. Untuk ini, ilmuwan menerima Hadiah Nobel.

Proses ini juga disebut sistem transfer elektron. Hal ini disebabkan oleh konversi ATP menjadi ADP secara bersamaan. Senyawa pertama, pada gilirannya, terlibat dalam menyediakan reaksi metabolisme dengan melepaskan energi.

Biokimia dan kedokteran

Biokimia kedokteran disajikan kepada kita sebagai ilmu yang mencakup banyak bidang proses biologi dan kimia. Saat ini, ada seluruh cabang dalam pendidikan yang melatih spesialis untuk studi ini.

Di sini mereka mempelajari semua makhluk hidup: dari bakteri atau virus hingga tubuh manusia. Memiliki spesialisasi ahli biokimia memberi subjek kesempatan untuk mengikuti diagnosis dan menganalisis perawatan yang berlaku untuk unit individu, menarik kesimpulan, dll.



Untuk mempersiapkan seorang ahli berkualifikasi tinggi di bidang ini, Anda perlu mengajarinya ilmu-ilmu alam, dasar-dasar medis dan disiplin ilmu bioteknologi, mereka melakukan banyak tes dalam biokimia. Selain itu, siswa diberi kesempatan untuk secara praktis menerapkan pengetahuan mereka.

universitas biokimia saat ini semakin populer, yang disebabkan oleh pesatnya perkembangan ilmu ini, pentingnya bagi manusia, permintaan, dll.

Di antara lembaga pendidikan paling terkenal di mana spesialis dalam cabang ilmu ini dilatih, yang paling populer dan signifikan adalah: Universitas Negeri Moskow. Lomonosov, PSPU im. Belinsky, Universitas Negeri Moskow. Universitas Negeri Ogareva, Kazan dan Krasnoyarsk dan lainnya.

Daftar dokumen yang diperlukan untuk masuk ke universitas tersebut tidak berbeda dari daftar untuk masuk ke lembaga pendidikan tinggi lainnya. Biologi dan Kimia adalah mata pelajaran utama yang harus diambil saat masuk.