Կենսաքիմիայի իմաստը. Ինչ է կենսաքիմիան և ինչ է այն ուսումնասիրում կենսաքիմիայի տեսակները

Կենսաքիմիան (հունարեն «bios» - «կյանք», կենսաբանական կամ ֆիզիոլոգիական) գիտություն է, որն ուսումնասիրում է բջջի ներսում քիմիական գործընթացները, որոնք ազդում են ամբողջ օրգանիզմի կամ նրա հատուկ օրգանների աշխատանքի վրա: Կենսաքիմիայի գիտության նպատակն է հասկանալ բջիջում նյութափոխանակության քիմիական տարրերը, կազմը և գործընթացը, ինչպես նաև դրա կարգավորման մեթոդները: Ըստ այլ սահմանումների՝ կենսաքիմիան գիտություն է կենդանի էակների բջիջների և օրգանիզմների քիմիական կառուցվածքի մասին։

Հասկանալու համար, թե ինչու է անհրաժեշտ կենսաքիմիան, եկեք պատկերացնենք գիտությունները տարրական աղյուսակի տեսքով:

Ինչպես տեսնում եք, բոլոր գիտությունների համար հիմք են հանդիսանում անատոմիան, հյուսվածաբանությունը և բջջաբանությունը, որոնք ուսումնասիրում են բոլոր կենդանի էակները:Դրանց հիման վրա կառուցվում են կենսաքիմիա, ֆիզիոլոգիա և պաթոֆիզիոլոգիա, որտեղ ուսումնասիրում են օրգանիզմների գործունեությունը և դրանցում ընթացող քիմիական գործընթացները։ Առանց այդ գիտությունների մնացածը, որոնք ներկայացված են վերին հատվածում, չեն կարող գոյություն ունենալ։

Կա ևս մեկ մոտեցում, ըստ որի գիտությունները բաժանվում են 3 տեսակի (մակարդակների).

• Նրանք, ովքեր ուսումնասիրում են կյանքի բջջային, մոլեկուլային և հյուսվածքային մակարդակը (անատոմիա, հյուսվածքաբանություն, կենսաքիմիա, կենսաֆիզիկա);
• Պաթոլոգիական գործընթացների և հիվանդությունների ուսումնասիրություն (պաթոֆիզիոլոգիա, պաթոլոգիական անատոմիա);
• Ախտորոշել մարմնի արտաքին արձագանքը հիվանդությանը (կլինիկական գիտություններ, ինչպիսիք են բժշկությունը և վիրաբուժությունը):

Այսպես պարզեցինք, թե գիտությունների շարքում ինչ տեղ է գրավում կենսաքիմիան կամ, ինչպես կոչվում է նաև բժշկական կենսաքիմիան։ Ի վերջո, մարմնի ցանկացած աննորմալ վարքագիծ, նրա նյութափոխանակության գործընթացը կազդի բջիջների քիմիական կառուցվածքի վրա և կդրսևորվի LHC-ի ժամանակ։

Ինչու են վերցվում թեստերը: Ի՞նչ է ցույց տալիս կենսաքիմիական արյան ստուգումը:

Արյան կենսաքիմիան լաբորատոր ախտորոշման մեթոդ է, որը ցույց է տալիս հիվանդություններ բժշկության տարբեր ոլորտներում (օրինակ՝ թերապիա, գինեկոլոգիա, էնդոկրինոլոգիա) և օգնում է որոշել ներքին օրգանների աշխատանքը և սպիտակուցների, լիպիդների և ածխաջրերի նյութափոխանակության որակը, ինչպես նաև բավարարությունը։ օրգանիզմում միկրոտարրերի առկայություն.

BAC-ը կամ կենսաքիմիական արյան թեստը վերլուծություն է, որն ապահովում է ամենալայն տեղեկությունը տարբեր հիվանդությունների վերաբերյալ: Նրա արդյունքների հիման վրա դուք կարող եք պարզել մարմնի և յուրաքանչյուր օրգանի ֆունկցիոնալ վիճակը առանձին դեպքում, քանի որ ցանկացած հիվանդություն, որը հարձակվում է մարդու վրա, այս կամ այն ​​կերպ դրսևորվելու է LHC-ի արդյունքներով:

Ի՞նչ է ներառված կենսաքիմիայի մեջ:

Դա այնքան էլ հարմար չէ, և պարտադիր չէ, որ կենսաքիմիական ուսումնասիրություններ կատարել բացարձակապես բոլոր ցուցանիշների վրա, և բացի այդ, որքան շատ լինեն դրանք, այնքան ավելի շատ արյուն է ձեզ անհրաժեշտ, ինչպես նաև ավելի թանկ կարժենա ձեզ:Հետեւաբար, տարանջատում են ստանդարտ և բարդ տանկերը: Ստանդարտը նշանակվում է շատ դեպքերում, բայց լրացուցիչ ցուցանիշներով ընդլայնվածը նշանակվում է բժշկի կողմից, եթե նա պետք է պարզի լրացուցիչ նրբերանգներ՝ կախված հիվանդության ախտանիշներից և վերլուծության նպատակից:

Հիմնական ցուցանիշներ.

1. Ընդհանուր սպիտակուցը արյան մեջ (TP, Total Protein):
2. Բիլիրուբին.
3. Գլյուկոզա, լիպազ:
4. ALT (Alanine aminotransferase, ALT) և AST (Aspartate aminotransferase, AST):
5. Կրեատինին.
6. Միզանյութ.
7. Էլեկտրոլիտներ (կալիում, Կ/կալցիում, կալցիում/նատրիում, նատրիում/քլոր, կլ/մագնեզիում, մգ):
8. Ընդհանուր խոլեստերին.

Ընդլայնված պրոֆիլը ներառում է այս լրացուցիչ ցուցանիշներից որևէ մեկը (ինչպես նաև մյուսները՝ շատ կոնկրետ և նեղ կենտրոնացված, որոնք նշված չեն այս ցանկում):

Կենսաքիմիական ընդհանուր թերապևտիկ ստանդարտ. մեծահասակների նորմեր

Կենսաքիմիայի վերծանում

Վերևում նկարագրված տվյալների վերծանումն իրականացվում է որոշակի արժեքների և ստանդարտների համաձայն:

1. Ընդհանուր սպիտակուցմարդու մարմնում հայտնաբերված ընդհանուր սպիտակուցի քանակն է: Նորմայի գերազանցումը ցույց է տալիս մարմնում տարբեր բորբոքումներ (լյարդի, երիկամների, միզասեռական համակարգի խնդիրներ, այրվածքների հիվանդություն կամ քաղցկեղ), փսխման ժամանակ ջրազրկում (ջրազրկում), առանձնապես մեծ քանակությամբ քրտնարտադրություն, աղիքային խանգարում կամ բազմակի միելոմա, անբավարարություն՝ անհավասարակշռություն։ սննդարար սննդակարգում, երկարատեւ ծոմապահության, աղիների հիվանդության, լյարդի հիվանդության կամ ժառանգական հիվանդությունների հետեւանքով սինթեզի խանգարման դեպքում.
2. 
   Ալբոմներ‒ սա արյան մեջ պարունակվող բարձր խտացված սպիտակուցային ֆրակցիա է: Այն կապում է ջուրը, իսկ դրա ցածր քանակությունը հանգեցնում է այտուցների առաջացման՝ ջուրը արյան մեջ չի պահվում և մտնում է հյուսվածքներ։ Սովորաբար, եթե սպիտակուցը նվազում է, ապա ալբումինի քանակությունը նվազում է։
3. Պլազմայում բիլիրուբինի ընդհանուր վերլուծություն(ուղղակի և անուղղակի) - սա պիգմենտի ախտորոշումն է, որը ձևավորվում է հեմոգլոբինի քայքայումից հետո (այն թունավոր է մարդկանց համար): Հիպերբիլիրուբինեմիան (գերազանցում է բիլիրուբինի մակարդակը) կոչվում է դեղնախտ, իսկ կլինիկական դեղնախտը՝ ենթլյարդային (այդ թվում՝ նորածինների մոտ), լյարդային և ենթալյարդային։ Այն ցույց է տալիս անեմիա, լայնածավալ արյունազեղումներ, այնուհետև հեմոլիտիկ անեմիա, հեպատիտ, լյարդի քայքայում, ուռուցքաբանություն և այլ հիվանդություններ: Այն սարսափելի է լյարդի պաթոլոգիայի պատճառով, բայց կարող է աճել նաև հարվածներ և վնասվածքներ ստացած մարդու մոտ:
4. Գլյուկոզա.Դրա մակարդակը որոշում է ածխաջրերի նյութափոխանակությունը, այսինքն՝ էներգիան օրգանիզմում և ինչպես է աշխատում ենթաստամոքսային գեղձը։ Եթե ​​գլյուկոզան շատ է, դա կարող է լինել շաքարախտը, ֆիզիկական ակտիվությունը կամ հորմոնալ դեղեր ընդունելու ազդեցությունը, եթե քիչ է, կարող են լինել ենթաստամոքսային գեղձի հիպերֆունկցիան, էնդոկրին համակարգի հիվանդությունները։
5. Լիպազ -Այն ճարպը կոտրող ֆերմենտ է, որը կարևոր դեր է խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Դրա ավելացումը վկայում է ենթաստամոքսային գեղձի հիվանդության մասին։
6. ALT- «լյարդի մարկեր»; այն օգտագործվում է լյարդի պաթոլոգիական պրոցեսների մոնիտորինգի համար: Բարձրացված մակարդակը ցույց է տալիս սրտի, լյարդի կամ հեպատիտի հետ կապված խնդիրներ (վիրուսային):
7. ՀՍՏ– «սրտի մարկեր», այն ցույց է տալիս սրտի որակը: Նորմայի գերազանցումը վկայում է սրտի աշխատանքի խանգարման և հեպատիտի մասին:
8. Կրեատինին- տեղեկատվություն է տրամադրում երիկամների աշխատանքի մասին: Այն բարձրանում է, եթե մարդն ունի երիկամների սուր կամ քրոնիկական հիվանդություն կամ կա մկանային հյուսվածքի քայքայում կամ էնդոկրին խանգարումներ: Աճել է այն մարդկանց մոտ, ովքեր շատ են ուտում մսամթերք: Եվ, հետևաբար, բուսակերների, ինչպես նաև հղիների մոտ կրեատինինը իջեցվում է, բայց դա մեծապես չի ազդի ախտորոշման վրա։
9. Urea վերլուծություն- Սա սպիտակուցային նյութափոխանակության արտադրանքի, լյարդի և երիկամների աշխատանքի ուսումնասիրություն է: Ցուցանիշի գերագնահատումը տեղի է ունենում երիկամների անսարքության դեպքում, երբ նրանք չեն կարողանում հաղթահարել մարմնից հեղուկի հեռացումը, իսկ նվազումը բնորոշ է հղի կանանց՝ սննդակարգով և լյարդի ֆունկցիայի հետ կապված խանգարումներով:
10. Գգտկենսաքիմիական անալիզում այն ​​տեղեկացնում է օրգանիզմում ամինաթթուների նյութափոխանակության մասին։ Դրա բարձր ցուցանիշը տեսանելի է ալկոհոլիզմի դեպքում, ինչպես նաև, եթե արյան վրա տոքսիններ են ազդում կամ կասկածվում է լյարդի և լեղուղիների ֆունկցիայի խանգարման: Ցածր - եթե կան լյարդի քրոնիկ հիվանդություններ:
11. ԼդգՈւսումնասիրությունը բնութագրում է գլիկոլիզի և լակտատի էներգետիկ պրոցեսների ընթացքը։ Բարձր ցուցանիշը ցույց է տալիս բացասական ազդեցություն լյարդի, թոքերի, սրտի, ենթաստամոքսային գեղձի կամ երիկամների վրա (թոքաբորբ, սրտի կաթված, պանկրեատիտ և այլն): Լակտատդեհիդրոգենազի ցածր մակարդակը, ինչպես ցածր կրեատինինը, չի ազդի ախտորոշման վրա: Եթե ​​LDH-ը բարձր է, ապա կանանց մոտ պատճառները կարող են լինել հետևյալը՝ ֆիզիկական ակտիվության բարձրացում և հղիություն: Նորածինների մոտ այս ցուցանիշը նույնպես մի փոքր ավելի բարձր է:
12. Էլեկտրոլիտային հավասարակշռությունցույց է տալիս նյութափոխանակության բնականոն ընթացքը դեպի բջջ և բջջից դուրս, ներառյալ սրտի պրոցեսը: Սնուցման խանգարումները հաճախ էլեկտրոլիտների անհավասարակշռության հիմնական պատճառն են, բայց դա կարող է լինել նաև փսխում, փորլուծություն, հորմոնալ անհավասարակշռություն կամ երիկամային անբավարարություն:
13. Խոլեստերին(խոլեստերին) ընդհանուր - ավելանում է, եթե մարդը ունի գիրություն, աթերոսկլերոզ, լյարդի ֆունկցիայի խանգարում, վահանաձև գեղձ, և նվազում է, երբ մարդը ցածր յուղայնությամբ դիետա է պահում, սեպտիցիզմով կամ այլ վարակով:
14. Ամիլազ- թքի և ենթաստամոքսային գեղձի մեջ հայտնաբերված ֆերմենտ: Բարձր մակարդակը ցույց կտա, արդյոք կա խոլեցիստիտ, շաքարային դիաբետի նշաններ, պերիտոնիտ, խոզուկ և պանկրեատիտ: Այն կավելանա նաև ալկոհոլային խմիչքների կամ թմրանյութերի օգտագործման դեպքում՝ գլյուկոկորտիկոիդներ, ինչը բնորոշ է նաև հղիներին տոքսիկոզի ժամանակ։

Բազմաթիվ են կենսաքիմիայի ցուցանիշները՝ և՛ հիմնական, և՛ լրացուցիչ, իրականացվում է նաև բարդ կենսաքիմիա, որը բժշկի հայեցողությամբ ներառում է և՛ հիմնական, և՛ լրացուցիչ ցուցանիշներ։

Կենսաքիմիա անցնել դատարկ ստամոքսին, թե ոչ. ինչպե՞ս պատրաստվել անալիզին:

Արյան անալիզը HD-ի համար պատասխանատու գործընթաց է, և դուք պետք է պատրաստվեք դրան նախապես և ամենայն լրջությամբ:

Այս միջոցառումներն անհրաժեշտ են, որպեսզի վերլուծությունն ավելի ճշգրիտ լինի, և դրա վրա ոչ մի լրացուցիչ գործոն չազդի:Հակառակ դեպքում, դուք ստիպված կլինեք նորից անցնել թեստերը, քանի որ պայմանների ամենափոքր փոփոխությունները զգալիորեն կազդեն նյութափոխանակության գործընթացի վրա:

Որտեղի՞ց են այն վերցնում և ինչպե՞ս արյուն հանձնել:

Կենսաքիմիայի համար արյուն նվիրելը ներառում է արմունկի երակից ներարկիչով արյուն վերցնելը, երբեմն՝ նախաբազկի կամ ձեռքի երակից: Հիմնական ցուցանիշները չափելու համար միջինում բավարար է 5-10 մլ արյուն։Եթե ​​անհրաժեշտ է մանրամասն կենսաքիմիական անալիզ, ապա ավելի մեծ ծավալի արյուն է վերցվում։

Տարբեր արտադրողների մասնագիտացված սարքավորումների վրա կենսաքիմիական ցուցանիշների նորմը կարող է փոքր-ինչ տարբերվել միջին սահմաններից: Էքսպրես մեթոդը ներառում է արդյունքների ձեռքբերում մեկ օրվա ընթացքում։

Արյուն վերցնելու պրոցեդուրան համարյա ցավազուրկ է. նստում ես, բուժքույրը պատրաստում է ներարկիչ, թևի վրա պտույտ է դնում, հակասեպտիկով բուժում է այն հատվածը, որտեղ ներարկումը կատարվելու է, և արյան նմուշառում:

Ստացված նմուշը տեղադրվում է փորձանոթի մեջ և ուղարկվում լաբորատորիա՝ ախտորոշման համար։ Լաբորատոր բժիշկը պլազմայի նմուշը տեղադրում է հատուկ սարքի մեջ, որը նախատեսված է կենսաքիմիական պարամետրերը բարձր ճշգրտությամբ որոշելու համար: Նա նաև վերամշակում և պահպանում է արյունը, որոշում է կենսաքիմիայի անցկացման դեղաչափը և կարգը, ախտորոշում է ստացված արդյունքները՝ կախված ներկա բժշկի կողմից պահանջվող ցուցանիշներից և պատրաստում է կենսաքիմիայի և լաբորատոր քիմիական վերլուծության արդյունքների ձև:

Լաբորատոր քիմիական անալիզը մեկ օրվա ընթացքում փոխանցվում է ներկա բժշկին, ով ախտորոշում և բուժում է նշանակում։

LHC-ն իր բազմաթիվ տարբեր ցուցանիշներով հնարավորություն է տալիս տեսնել կոնկրետ անձի և կոնկրետ հիվանդության ընդարձակ կլինիկական պատկերը:

Այս հոդվածում մենք կպատասխանենք այն հարցին, թե ինչ է կենսաքիմիան: Այստեղ մենք կանդրադառնանք այս գիտության սահմանմանը, նրա պատմությանը և հետազոտության մեթոդներին, ուշադրություն կդարձնենք որոշ գործընթացների և կսահմանենք դրա բաժինները:

Ներածություն

Հարցին պատասխանելու համար, թե ինչ է կենսաքիմիան, բավական է ասել, որ այն գիտություն է, որը նվիրված է մարմնի կենդանի բջջի ներսում տեղի ունեցող քիմիական կազմին և գործընթացներին: Այնուամենայնիվ, այն ունի բազմաթիվ բաղադրիչներ, որոնք սովորելով, կարող եք ավելի կոնկրետ պատկերացում կազմել դրա մասին:

19-րդ դարի որոշ ժամանակավոր դրվագներում առաջին անգամ սկսեց գործածվել «կենսաքիմիա» տերմինաբանական միավորը։ Սակայն այն գիտական ​​շրջանակներ մտցվեց միայն 1903 թվականին Գերմանիայից քիմիկոս Կարլ Նոյբերգի կողմից։ Այս գիտությունը միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում կենսաբանության և քիմիայի միջև։

Պատմական փաստեր

Մարդկությունը միայն մոտ հարյուր տարի առաջ կարողացավ հստակ պատասխանել այն հարցին, թե ինչ է կենսաքիմիան: Չնայած այն հանգամանքին, որ հասարակությունը հին ժամանակներում օգտագործում էր կենսաքիմիական գործընթացներն ու ռեակցիաները, նա տեղյակ չէր դրանց իրական էության առկայությանը:

Ամենահեռավոր օրինակներից են հացագործությունը, գինեգործությունը, պանրագործությունը և այլն: Բույսերի բուժիչ հատկությունների, առողջական խնդիրների և այլնի վերաբերյալ մի շարք հարցեր ստիպում էին մարդուն խորանալ դրանց հիմքի և գործունեության բնույթի մեջ:

Ուղղությունների ընդհանուր շարքի զարգացումը, որն ի վերջո հանգեցրեց կենսաքիմիայի ստեղծմանը, կարելի է նկատել արդեն հին ժամանակներում: Պարսկաստանից ժամանած գիտնական-բժիշկը տասներորդ դարում գիրք է գրել բժշկական գիտության կանոնների մասին, որտեղ նա կարողացել է մանրամասն նկարագրել տարբեր բուժիչ նյութեր։ 17-րդ դարում վան Հելմոնտը առաջարկեց «ֆերմենտ» տերմինը որպես քիմիական բնույթի ռեագենտի միավոր, որը ներգրավված է մարսողական գործընթացներում:

18-րդ դարում, շնորհիվ Ա.Լ. Լավուազիեն և Մ.Վ. Լոմոնոսով, ստացվել է նյութի զանգվածի պահպանման օրենքը։ Նույն դարի վերջին որոշվեց թթվածնի նշանակությունը շնչառության գործընթացում։

1827 թվականին գիտությունը հնարավորություն տվեց ստեղծել կենսաբանական մոլեկուլների բաժանումը ճարպերի, սպիտակուցների և ածխաջրերի միացությունների։ Այս տերմինները կիրառվում են մինչ օրս։ Մեկ տարի անց Ֆ.Վոլերի աշխատության մեջ ապացուցվեց, որ կենդանի համակարգերում նյութերը կարող են սինթեզվել արհեստական ​​միջոցներով։ Մեկ այլ կարևոր իրադարձություն էր օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության արտադրությունն ու ձևակերպումը։

Կենսաքիմիայի հիմունքների ձևավորումը տևել է հարյուրավոր տարիներ, բայց դրանք հստակորեն սահմանվել են 1903 թվականին: Այս գիտությունը դարձավ առաջին կենսաբանական գիտությունը, որն ուներ մաթեմատիկական վերլուծության իր համակարգը։

25 տարի անց՝ 1928 թվականին, Ֆ. Գրիֆիթը փորձարկում կատարեց, որի նպատակն էր ուսումնասիրել փոխակերպման մեխանիզմը։ Գիտնականը մկներին վարակել է պնեւմոկոկով։ Նա սպանեց բակտերիաները մի շտամից և դրանք ավելացրեց մյուսի բակտերիաներին: Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ հիվանդություն առաջացնող գործակալների մաքրման գործընթացը հանգեցրել է ոչ թե սպիտակուցի, այլ նուկլեինաթթվի ձևավորմանը: Բացահայտումների ցանկը դեռ աճում է։

Հարակից առարկաների առկայություն

Կենսաքիմիան առանձին գիտություն է, սակայն դրա ստեղծմանը նախորդել է քիմիայի օրգանական ճյուղի զարգացման ակտիվ ընթացքը։ Հիմնական տարբերությունը ուսումնասիրության առարկաների մեջ է: Կենսաքիմիան դիտարկում է միայն այն նյութերը կամ գործընթացները, որոնք կարող են առաջանալ կենդանի օրգանիզմների պայմաններում, այլ ոչ թե դրանցից դուրս։

Կենսաքիմիան ի վերջո ներառեց մոլեկուլային կենսաբանության հայեցակարգը: Նրանք միմյանցից տարբերվում են հիմնականում իրենց գործողության մեթոդներով և ուսումնասիրվող առարկաներով։ Ներկայումս «կենսաքիմիա» և «մոլեկուլային կենսաբանություն» տերմինաբանական միավորները սկսել են օգտագործվել որպես հոմանիշներ։

Բաժինների առկայություն

Այսօր կենսաքիմիան ներառում է մի շարք հետազոտական ​​ոլորտներ, այդ թվում՝

Ստատիկ կենսաքիմիայի ճյուղը կենդանի էակների քիմիական կազմի, կառուցվածքների և մոլեկուլային բազմազանության, գործառույթների և այլնի գիտությունն է։

Կան մի շարք բաժիններ, որոնք ուսումնասիրում են սպիտակուցների, լիպիդների, ածխաջրերի, ամինաթթուների մոլեկուլների կենսաբանական պոլիմերները, ինչպես նաև նուկլեինաթթուները և բուն նուկլեոտիդը։

Կենսաքիմիա, որն ուսումնասիրում է վիտամինները, դրանց դերն ու ազդեցության ձևը օրգանիզմի վրա, կենսական գործընթացների հնարավոր խանգարումները դեֆիցիտի կամ ավելորդ քանակության պատճառով։

Հորմոնալ կենսաքիմիան գիտություն է, որն ուսումնասիրում է հորմոնները, դրանց կենսաբանական ազդեցությունը, դեֆիցիտի կամ ավելցուկի պատճառները։

Նյութափոխանակության և դրա մեխանիզմների գիտությունը կենսաքիմիայի դինամիկ ճյուղ է (ներառյալ բիոէներգետիկան):

Մոլեկուլային կենսաբանության հետազոտություն.

Կենսաքիմիայի ֆունկցիոնալ բաղադրիչը ուսումնասիրում է մարմնի բոլոր բաղադրիչների ֆունկցիոնալության համար պատասխանատու քիմիական փոխակերպումների ֆենոմենը՝ սկսած հյուսվածքներից և վերջացրած ամբողջ մարմնով։

Բժշկական կենսաքիմիան հիվանդությունների ազդեցության տակ գտնվող մարմնի կառուցվածքների միջև նյութափոխանակության օրինաչափությունների բաժին է:

Կան նաև միկրոօրգանիզմների, մարդկանց, կենդանիների, բույսերի, արյան, հյուսվածքների և այլն կենսաքիմիայի ճյուղեր։

Հետազոտության և խնդիրների լուծման գործիքներ

Կենսաքիմիայի մեթոդները հիմնված են ինչպես առանձին բաղադրիչի, այնպես էլ ամբողջ օրգանիզմի կամ դրա նյութի մասնատման, վերլուծության, մանրամասն ուսումնասիրության և կառուցվածքի ուսումնասիրության վրա: Դրանց մեծ մասը ձևավորվել է 20-րդ դարում, և քրոմատոգրաֆիան՝ ցենտրիֆուգման և էլեկտրոֆորեզի գործընթացը, դարձել է ամենահայտնին։



20-րդ դարի վերջում կենսաքիմիական մեթոդները սկսեցին ավելի ու ավելի շատ գտնել իրենց կիրառումը կենսաբանության մոլեկուլային և բջջային ճյուղերում: Որոշվել է մարդու ԴՆԹ-ի ողջ գենոմի կառուցվածքը։ Այս հայտնագործությունը հնարավորություն տվեց իմանալ հսկայական քանակությամբ նյութերի, մասնավորապես տարբեր սպիտակուցների գոյության մասին, որոնք չեն հայտնաբերվել կենսազանգվածի մաքրման ժամանակ՝ նյութում դրանց չափազանց ցածր պարունակության պատճառով:

Genomics-ը մարտահրավեր է նետել կենսաքիմիական գիտելիքների հսկայական քանակությանը և հանգեցրել է դրա մեթոդաբանության փոփոխությունների: Հայտնվեց համակարգչային վիրտուալ մոդելավորման հայեցակարգը։

Քիմիական բաղադրիչ

Ֆիզիոլոգիան և կենսաքիմիան սերտորեն կապված են: Սա բացատրվում է բոլոր ֆիզիոլոգիական պրոցեսների առաջացման արագության կախվածությամբ տարբեր քանակությամբ քիմիական տարրերի պարունակությամբ։



Բնության մեջ հայտնաբերված քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակի 90 բաղադրիչ կա, սակայն կյանքի համար անհրաժեշտ է մոտ մեկ քառորդը։ Մեր օրգանիզմն ընդհանրապես շատ հազվագյուտ բաղադրիչների կարիք չունի։

Տաքսոնի տարբեր դիրքերը կենդանի էակների հիերարխիկ աղյուսակում որոշում են որոշակի տարրերի առկայության տարբեր կարիքներ:

Մարդու զանգվածի 99%-ը բաղկացած է վեց տարրից (C, H, N, O, F, Ca): Բացի այս տեսակի ատոմների հիմնական քանակից, որոնք կազմում են նյութեր, մեզ պետք է ևս 19 տարր, բայց փոքր կամ մանրադիտակային ծավալներով։ Դրանցից են՝ Zn, Ni, Ma, K, Cl, Na և այլն։

Սպիտակուցի կենսամոլեկուլ

Կենսաքիմիայի կողմից ուսումնասիրված հիմնական մոլեկուլներն են ածխաջրերը, սպիտակուցները, լիպիդները, նուկլեինաթթուները, և այս գիտության ուշադրությունը կենտրոնացած է դրանց հիբրիդների վրա։

Սպիտակուցները խոշոր միացություններ են: Դրանք առաջանում են մոնոմերների՝ ամինաթթուների շղթաների միացման միջոցով։ Կենդանի էակների մեծ մասը սպիտակուցներ է ստանում այս միացությունների քսան տեսակների սինթեզի միջոցով:

Այս մոնոմերները միմյանցից տարբերվում են ռադիկալ խմբի կառուցվածքով, որը հսկայական դեր է խաղում սպիտակուցների ծալման ժամանակ։ Այս գործընթացի նպատակն է ձևավորել եռաչափ կառուցվածք: Ամինաթթուները միմյանց հետ կապված են պեպտիդային կապեր ստեղծելով։

Հարցին պատասխանելիս, թե ինչ է կենսաքիմիան, չի կարելի չնշել այնպիսի բարդ և բազմաֆունկցիոնալ կենսաբանական մակրոմոլեկուլներ, ինչպիսիք են սպիտակուցները։ Նրանք ավելի շատ առաջադրանքներ ունեն, քան պոլիսախարիդները կամ նուկլեինաթթուները:

Որոշ սպիտակուցներ ներկայացված են ֆերմենտներով և մասնակցում են կենսաքիմիական բնույթի տարբեր ռեակցիաների կատալիզացմանը, ինչը շատ կարևոր է նյութափոխանակության համար։ Սպիտակուցի այլ մոլեկուլները կարող են հանդես գալ որպես ազդանշանային մեխանիզմներ, ձևավորել ցիտոկմախքներ, մասնակցել իմունային պաշտպանությանը և այլն։

Սպիտակուցների որոշ տեսակներ ունակ են ոչ սպիտակուցային կենսամոլեկուլային համալիրներ ձևավորելու։ Օլիգոսաքարիդների հետ սպիտակուցների միաձուլման արդյունքում ստեղծված նյութերը թույլ են տալիս գոյություն ունենալ այնպիսի մոլեկուլներ, ինչպիսիք են գլիկոպրոտեինները, իսկ լիպիդների հետ փոխազդեցությունը հանգեցնում է լիպոպրոտեինների առաջացման:

Նուկլեինաթթվի մոլեկուլ

Նուկլեինաթթուները ներկայացված են մակրոմոլեկուլների համալիրներով, որոնք բաղկացած են պոլինուկլեոտիդային շղթաների շարքից։ Նրանց հիմնական գործառական նպատակը ժառանգական տեղեկատվության կոդավորումն է: Նուկլեինաթթվի սինթեզը տեղի է ունենում մոնոնուկլեոզիդ տրիֆոսֆատ մակրոէներգետիկ մոլեկուլների (ATP, TTP, UTP, GTP, CTP) առկայության պատճառով:

Նման թթուների ամենատարածված ներկայացուցիչներն են ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն։ Այս կառուցվածքային տարրերը հանդիպում են յուրաքանչյուր կենդանի բջիջում՝ արխեայից մինչև էուկարիոտներ և նույնիսկ վիրուսներ։

Լիպիդային մոլեկուլ

Լիպիդները գլիցերինից կազմված մոլեկուլային նյութեր են, որոնց ճարպաթթուները (1-ից 3) կապված են էսթերային կապերի միջոցով։ Նման նյութերը բաժանվում են խմբերի՝ ըստ ածխաջրածնային շղթայի երկարության, ուշադրություն է դարձվում նաև հագեցվածությանը։ Ջրի կենսաքիմիան թույլ չի տալիս լուծել լիպիդային (ճարպ) միացությունները։ Որպես կանոն, նման նյութերը լուծվում են բևեռային լուծույթներում։



Լիպիդների հիմնական խնդիրն է էներգիա ապահովել մարմնին: Ոմանք հորմոնների մի մասն են, կարող են կատարել ազդանշանային ֆունկցիա կամ տեղափոխել լիպոֆիլ մոլեկուլներ:

ածխաջրերի մոլեկուլ

Ածխաջրերը կենսապոլիմերներ են, որոնք ձևավորվում են մոնոմերների համադրմամբ, որոնք այս դեպքում ներկայացված են մոնոսաքարիդներով, ինչպիսիք են գլյուկոզան կամ ֆրուկտոզը: Բույսերի կենսաքիմիայի ուսումնասիրությունը թույլ է տվել մարդուն որոշել, որ ածխաջրերի հիմնական մասը պարունակում է դրանցում:

Այս կենսապոլիմերներն իրենց օգտագործումը գտնում են կառուցվածքային ֆունկցիայի և օրգանիզմին կամ բջիջին էներգիայի ռեսուրսներ ապահովելու համար: Բուսական օրգանիզմներում հիմնական պահեստային նյութը օսլան է, իսկ կենդանիների մոտ՝ գլիկոգենը։

Կրեբսի ցիկլի ընթացքը

Կենսաքիմիայի մեջ կա Կրեբսի ցիկլ՝ մի երևույթ, որի ընթացքում էուկարիոտիկ օրգանիզմների գերակշռող թիվը ստանում է կուլ տված սննդի օքսիդացման գործընթացների վրա ծախսվող էներգիայի մեծ մասը:

Այն կարելի է դիտարկել բջջային միտոքոնդրիայի ներսում: Այն ձևավորվում է մի քանի ռեակցիաների միջոցով, որոնց ընթացքում ազատվում են «թաքնված» էներգիայի պաշարներ։

Կենսաքիմիայում Կրեբսի ցիկլը ընդհանուր շնչառական պրոցեսի և բջիջներում նյութափոխանակության կարևոր մասն է: Ցիկլը հայտնաբերել և ուսումնասիրել է Հ.Կրեբսը։ Դրա համար գիտնականը Նոբելյան մրցանակ է ստացել։

Այս գործընթացը կոչվում է նաև էլեկտրոնների փոխանցման համակարգ: Դա պայմանավորված է ATP-ի միաժամանակյա փոխակերպմամբ ADP-ի: Առաջին միացությունն իր հերթին պատասխանատու է էներգիայի արտազատման միջոցով նյութափոխանակության ռեակցիաների ապահովման համար։

Կենսաքիմիա և բժշկություն

Բժշկության կենսաքիմիան մեզ ներկայացվում է որպես գիտություն, որն ընդգրկում է կենսաբանական և քիմիական գործընթացների բազմաթիվ ոլորտներ: Ներկայումս կրթության ոլորտում կա մի ամբողջ ոլորտ, որը մասնագետներ է պատրաստում այդ ուսումնասիրությունների համար:

Այստեղ ուսումնասիրվում է յուրաքանչյուր կենդանի արարած՝ բակտերիաներից կամ վիրուսներից մինչև մարդու օրգանիզմ։ Կենսաքիմիկոս մասնագիտություն ունենալը սուբյեկտին հնարավորություն է տալիս հետևել ախտորոշմանը և վերլուծել առանձին միավորի համար կիրառելի բուժումը, եզրակացություններ անել և այլն։



Այս ոլորտում բարձր որակավորում ունեցող մասնագետ պատրաստելու համար հարկավոր է նրան վերապատրաստել բնական գիտությունների, բժշկական հիմունքների և կենսատեխնոլոգիական առարկաների, ինչպես նաև կենսաքիմիայի բազմաթիվ թեստեր անցկացնել: Ուսանողին հնարավորություն է տրվում նաև գործնականում կիրառել իր գիտելիքները։

Կենսաքիմիայի համալսարանները ներկայումս գնալով ավելի տարածված են դառնում, ինչը պայմանավորված է այս գիտության արագ զարգացմամբ, մարդկանց համար նրա կարևորությամբ, պահանջարկով և այլն։

Ամենահայտնի ուսումնական հաստատություններից, որտեղ վերապատրաստվում են գիտության այս ճյուղի մասնագետներ, ամենահայտնին և նշանակալիցներն են՝ Մոսկվայի պետական ​​համալսարանը։ Լոմոնոսովի անվան Պերմի պետական ​​մանկավարժական համալսարան։ Բելինսկի, Մոսկվայի պետական ​​համալսարան. Օգարևի, Կազանի և Կրասնոյարսկի պետական ​​համալսարանները և այլն։

Նման բուհեր ընդունվելու համար անհրաժեշտ փաստաթղթերի ցանկը չի տարբերվում այլ բարձրագույն ուսումնական հաստատություններ ընդունվելու ցանկից: Կենսաբանությունը և քիմիան այն հիմնական առարկաներն են, որոնք պետք է ընդունվել ընդունելության ժամանակ:

Հիվանդանոցի հիվանդներն ու նրանց հարազատները հաճախ զարմանում են, թե ինչ է կենսաքիմիան: Այս բառը կարող է օգտագործվել երկու իմաստով՝ որպես գիտություն և որպես կենսաքիմիական արյան ստուգման նշանակում։ Եկեք նայենք նրանցից յուրաքանչյուրին:

Կենսաքիմիան որպես գիտություն

Կենսաբանական կամ ֆիզիոլոգիական քիմիա - կենսաքիմիան գիտություն է, որն ուսումնասիրում է ցանկացած կենդանի օրգանիզմի բջիջների քիմիական կազմը։ Նրա ուսումնասիրության ընթացքում ուսումնասիրվում են նաև այն օրինաչափությունները, որոնց համապատասխան կենդանի հյուսվածքներում տեղի են ունենում բոլոր քիմիական ռեակցիաները, որոնք ապահովում են օրգանիզմների կենսագործունեությունը։

Կենսաքիմիայի հետ կապված գիտական ​​առարկաներ են մոլեկուլային կենսաբանությունը, օրգանական քիմիան, բջջային կենսաբանությունը և այլն: «Կենսաքիմիա» բառը կարելի է օգտագործել, օրինակ, «Կենսաքիմիան որպես առանձին գիտություն ձևավորվել է մոտավորապես 100 տարի առաջ» նախադասության մեջ։

Բայց դուք կարող եք ավելին իմանալ նմանատիպ գիտության մասին, եթե կարդաք մեր հոդվածը:

Արյան կենսաքիմիա

Կենսաքիմիական արյան ստուգումը ներառում է արյան տարբեր ցուցանիշների լաբորատոր ուսումնասիրություն, թեստերը վերցվում են երակից (երակային պունկցիայի գործընթաց): Հետազոտության արդյունքների հիման վրա հնարավոր է գնահատել մարմնի վիճակը, և մասնավորապես նրա օրգաններն ու համակարգերը։ Այս վերլուծության մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել մեր բաժնում:

Արյան կենսաքիմիայի շնորհիվ կարելի է պարզել, թե ինչպես են աշխատում երիկամները, լյարդը, սիրտը, ինչպես նաև որոշել ռևմատիկ գործոնը, ջուր-աղ հավասարակշռությունը և այլն։

Կենդանիներ, բույսեր, սնկեր, վիրուսներ, բակտերիաներ: Յուրաքանչյուր թագավորության ներկայացուցիչների թիվն այնքան մեծ է, որ կարելի է միայն զարմանալ, թե ինչպես ենք մենք բոլորս տեղավորվում Երկրի վրա: Բայց, չնայած նման բազմազանությանը, մոլորակի բոլոր կենդանի էակները ունեն մի քանի հիմնական առանձնահատկություններ:

Բոլոր կենդանի էակների ընդհանրությունը

Ապացույցները գալիս են կենդանի օրգանիզմների մի քանի հիմնական հատկանիշներից.

• սննդային կարիքները (էներգիայի սպառումը և դրա փոխակերպումը մարմնում);
• շնչառական կարիքներ;
• վերարտադրվելու ունակություն;
• աճը և զարգացումը ողջ կյանքի ընթացքում:

Թվարկված գործընթացներից որևէ մեկը մարմնում ներկայացված է քիմիական ռեակցիաների զանգվածով։ Ամեն վայրկյան ցանկացած կենդանի արարածի և հատկապես մարդու ներսում տեղի են ունենում օրգանական մոլեկուլների սինթեզի և տարրալուծման հարյուրավոր ռեակցիաներ։ Կառուցվածքը, քիմիական գործողության առանձնահատկությունները, միմյանց հետ փոխազդեցությունը, օրգանական և անօրգանական կառուցվածքի մոլեկուլների նոր կառուցվածքների սինթեզը, տարրալուծումը և կառուցումը - այս ամենը մեծ, հետաքրքիր և բազմազան գիտության ուսումնասիրության առարկա է: Կենսաքիմիան գիտելիքի երիտասարդ, առաջադեմ ոլորտ է, որն ուսումնասիրում է այն ամենը, ինչ տեղի է ունենում կենդանի էակների ներսում:

Օբյեկտ

Կենսաքիմիայի ուսումնասիրության առարկան միայն կենդանի օրգանիզմներն են և նրանցում տեղի ունեցող բոլոր կենսագործունեությունները։ Մասնավորապես, քիմիական ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում սննդի կլանման, թափոնների արտազատման, աճի և զարգացման ընթացքում: Այսպիսով, կենսաքիմիայի հիմունքները ուսումնասիրում են.

1. Կյանքի ոչ բջջային ձևեր՝ վիրուսներ։
2. Պրոկարիոտ բակտերիալ բջիջներ.
3. Բարձր և ցածր բույսեր.
4. Բոլոր հայտնի դասերի կենդանիներ.
5. Մարդու մարմինը.

Միևնույն ժամանակ, կենսաքիմիան ինքնին բավականին երիտասարդ գիտություն է, որն առաջացել է միայն կենդանի էակների ներքին գործընթացների մասին բավարար քանակությամբ գիտելիքների կուտակմամբ։ Նրա առաջացումը և մեկուսացումը վերաբերում են 19-րդ դարի երկրորդ կեսին։

Կենսաքիմիայի ժամանակակից ճյուղերը

Զարգացման ներկա փուլում կենսաքիմիան ներառում է մի քանի հիմնական բաժիններ, որոնք ներկայացված են աղյուսակում։

Այսպիսով, կարելի է ասել, որ կենսաքիմիան փոքր գիտությունների մի ամբողջ համալիր է, որն ընդգրկում է կենդանի համակարգերի ամենաբարդ ներքին գործընթացների ողջ բազմազանությունը։

Փոխկապակցված գիտություններ

Ժամանակի ընթացքում այնքան տարբեր գիտելիքներ են կուտակվել և այնքան գիտական ​​հմտություններ են ձևավորվել հետազոտության արդյունքների մշակման, բակտերիաների գաղութների և ՌՆԹ-ի բուծման, տվյալ հատկություններով գենոմի հայտնի հատվածների ներդրման և այլնի համար, որ լրացուցիչ գիտությունների կարիք կա։ որոնք դուստր են կենսաքիմիայի. Սրանք այնպիսի գիտություններ են, ինչպիսիք են.

• մոլեկուլային կենսաբանություն;
• Գենային ինժեներիան;
• գենային վիրահատություն;
• մոլեկուլային գենետիկա;
• ֆերմենտաբանություն;
• իմունոլոգիա;
• մոլեկուլային կենսաֆիզիկա.

Գիտելիքների թվարկված ոլորտներից յուրաքանչյուրն ունի բազմաթիվ ձեռքբերումներ կենդանի կենսաբանական համակարգերում բիոպրոցեսների ուսումնասիրության մեջ և, հետևաբար, շատ կարևոր է: Դրանք բոլորը պատկանում են 20-րդ դարի գիտություններին։

Կենսաքիմիայի և հարակից գիտությունների ինտենսիվ զարգացման պատճառները

1958 թվականին Կորանան հայտնաբերեց գենը և դրա կառուցվածքը, որից հետո գենետիկ կոդը վերծանվեց 1961 թվականին։ Այնուհետև հաստատվեց ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կառուցվածքը՝ կրկնօրինակման (ինքնավերարտադրման) ընդունակ երկշղթա կառուցվածք։ Նկարագրվել են նյութափոխանակության պրոցեսների բոլոր նրբությունները (անաբոլիզմ և կատաբոլիզմ), ուսումնասիրվել է սպիտակուցի մոլեկուլի երրորդական և չորրորդական կառուցվածքը։ Եվ սա 20-րդ դարի ամենանշանակալի հայտնագործությունների ամբողջական ցանկը չէ, որոնք կազմում են կենսաքիմիայի հիմքը։ Այս բոլոր հայտնագործությունները պատկանում են կենսաքիմիկոսներին և հենց գիտությանը որպես այդպիսին։ Հետեւաբար, դրա զարգացման համար շատ նախադրյալներ կան: Մենք կարող ենք բացահայտել դրա դինամիզմի և ձևավորման ինտենսիվության մի քանի ժամանակակից պատճառներ:

1. Բացահայտվել է կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող քիմիական գործընթացների մեծ մասի հիմքը։
2. Ձևակերպվել է բոլոր կենդանի էակների ֆիզիոլոգիական և էներգետիկ գործընթացների մեծ մասի միասնության սկզբունքը (օրինակ, բակտերիաների և մարդկանց մոտ դրանք նույնն են):
3. Բժշկական կենսաքիմիան ապահովում է տարբեր բարդ և վտանգավոր հիվանդությունների բուժման բանալին:
4. Կենսաքիմիայի օգնությամբ հնարավոր է դարձել մոտենալ կենսաբանության և բժշկության ամենագլոբալ խնդիրների լուծմանը։

Այստեղից էլ եզրակացություն. կենսաքիմիան առաջադեմ, կարևոր և շատ լայն սպեկտրի գիտություն է, որը թույլ է տալիս մեզ գտնել մարդկության բազմաթիվ հարցերի պատասխաններ:

Կենսաքիմիան Ռուսաստանում

Մեզ մոտ կենսաքիմիան նույնքան առաջադեմ և կարևոր գիտություն է, որքան ամբողջ աշխարհում։ Ռուսաստանի տարածքում գործում է Կենսաքիմիայի ինստիտուտը։ A. N. Bakh RAS, Միկրոօրգանիզմների կենսաքիմիայի և ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի անվ. G.K. Scriabin RAS, Կենսաքիմիայի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտ SB RAS. Մեր գիտնականները գիտության զարգացման պատմության մեջ ունեն մեծ դեր և բազում արժանիքներ։ Օրինակ՝ հայտնաբերվել է իմունոէլեկտրոֆերեզի մեթոդը, գլիկոլիզի մեխանիզմները, ձեւակերպվել է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կառուցվածքում նուկլեոտիդային կոմպլեմենտարության սկզբունքը, կատարվել են մի շարք այլ կարեւոր բացահայտումներ։ 19-րդ դարի վերջին և 20-րդ դարի սկզբին։ Հիմնականում ձևավորվեցին ոչ թե ամբողջ ինստիտուտներ, այլ որոշ բուհերի կենսաքիմիայի բաժին։ Սակայն շուտով անհրաժեշտություն առաջացավ ընդլայնել այս գիտության ուսումնասիրության տարածքը՝ շնորհիվ դրա ինտենսիվ զարգացման։

Բույսերի կենսաքիմիական գործընթացները

Բույսերի կենսաքիմիան անքակտելիորեն կապված է ֆիզիոլոգիական գործընթացների հետ։ Ընդհանուր առմամբ, բույսերի կենսաքիմիայի և ֆիզիոլոգիայի ուսումնասիրության առարկան է.

• բույսերի բջիջների կենսական գործունեությունը;
• ֆոտոսինթեզ;
• շունչ;
• բույսերի ջրային ռեժիմ;
• հանքային սնուցում;
• բերքի որակը և դրա ձևավորման ֆիզիոլոգիան.
• բույսերի դիմադրություն վնասատուներին և շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններին.

Ազդեցությունները գյուղատնտեսության համար

Բույսերի բջիջներում և հյուսվածքներում կենսաքիմիայի խորը գործընթացների իմացությունը հնարավորություն է տալիս բարձրացնել մշակովի գյուղատնտեսական բույսերի մշակաբույսերի որակը և քանակը, որոնք ողջ մարդկության համար կարևոր սննդամթերքի զանգվածային արտադրող են: Բացի այդ, բույսերի ֆիզիոլոգիան և կենսաքիմիան թույլ են տալիս գտնել վնասատուների վարակման, շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններին բույսերի դիմադրության խնդիրները լուծելու և մշակաբույսերի արտադրանքի որակի բարելավման ուղիները:

Կենսաբանական քիմիա Լելևիչ Վլադիմիր Վալերյանովիչ

Գլուխ 1. Կենսաքիմիայի ներածություն

Գլուխ 1. Կենսաքիմիայի ներածություն

Կենսաբանական քիմիա- գիտություն, որն ուսումնասիրում է կենդանի օրգանիզմներ կազմող նյութերի քիմիական բնույթը, այդ նյութերի փոխակերպումները (նյութափոխանակությունը), ինչպես նաև այդ փոխակերպումների կապը առանձին հյուսվածքների և ամբողջ օրգանիզմի գործունեության հետ։

Կենսաքիմիա -գիտություն է կյանքի մոլեկուլային հիմքերի մասին։ Կան մի քանի պատճառ, թե ինչու կենսաքիմիան այս օրերին մեծ ուշադրություն է գրավում և արագ զարգանում:

1. Նախ, կենսաքիմիկոսներին հաջողվեց պարզաբանել մի շարք կարևոր կենսաքիմիական գործընթացների քիմիական հիմքը։

2. Երկրորդ, հայտնաբերվել են մոլեկուլների փոխակերպման ընդհանուր ուղիներ և կյանքի տարբեր դրսևորումների հիմքում ընկած ընդհանուր սկզբունքներ:

3. Երրորդ, կենսաքիմիան գնալով ավելի խոր ազդեցություն է ունենում բժշկության վրա:

4. Չորրորդ, վերջին տարիներին կենսաքիմիայի արագ զարգացումը թույլ է տվել հետազոտողներին սկսել ուսումնասիրել կենսաբանության և բժշկության ամենահրատապ, հիմնարար խնդիրները:

Կենսաքիմիայի զարգացման պատմություն

Կենսաքիմիական գիտելիքների և կենսաքիմիայի՝ որպես գիտության զարգացման պատմության մեջ կարելի է առանձնացնել 4 շրջան.

I շրջան՝ հնագույն ժամանակներից մինչև Վերածնունդ (XV դար)։ Սա կենսաքիմիական գործընթացների գործնական կիրառման շրջան է՝ առանց դրանց տեսական հիմքերի իմացության և առաջին, երբեմն շատ պարզունակ, կենսաքիմիական հետազոտությունների: Ամենահեռավոր ժամանակներում մարդիկ արդեն գիտեին այնպիսի արդյունաբերության տեխնոլոգիան, որը հիմնված է կենսաքիմիական գործընթացների վրա, ինչպիսիք են հացի թխումը, պանրի պատրաստումը, գինու պատրաստումը և կաշվի դաբաղը: Բույսերի օգտագործումը սննդի նպատակներով, ներկերի և գործվածքների պատրաստման համար հուշում էր, որ փորձեր են արվել հասկանալու բուսական ծագման առանձին նյութերի հատկությունները։

II շրջան - Վերածննդի սկզբից մինչև 19-րդ դարի երկրորդ կեսը, երբ կենսաքիմիան դարձավ ինքնուրույն գիտություն։ Այն ժամանակվա մեծ հետազոտող, արվեստի բազմաթիվ գլուխգործոցների հեղինակ, ճարտարապետ, ինժեներ, անատոմիստ Լեոնարդո դա Վինչին փորձեր է անցկացրել և դրանց արդյունքների հիման վրա այդ տարիների համար կարևոր եզրակացություն է արել, որ կենդանի օրգանիզմը կարող է գոյություն ունենալ միայն այնպիսի մթնոլորտում, որում. բոցը կարող է այրվել:

Այս ժամանակահատվածում արժե առանձնացնել այնպիսի գիտնականների աշխատանքները, ինչպիսիք են Պարասելսուսը, Մ.Վ.Լոմոնոսովը, Յու.Լիբիգը, Ա.Մ.Բուտլերովը, Լավուազյեն։

III շրջան - 19-րդ դարի երկրորդ կեսից մինչև 20-րդ դարի 50-ական թթ. Նշանավորվել է կենսաքիմիական հետազոտությունների ինտենսիվության և խորության կտրուկ աճով, ստացված տեղեկատվության ծավալով և կիրառական նշանակության ավելացմամբ՝ արդյունաբերության, բժշկության և գյուղատնտեսության մեջ կենսաքիմիական նվաճումների օգտագործումը: Այս ժամանակներից են ռուսական կենսաքիմիայի հիմնադիրներից մեկի՝ Ա.Յա.Դանիլևսկու (1838–1923), Մ.Վ.Նենցկու (1847–1901) աշխատությունները։ 19–20-րդ դարերի վերջում աշխատել է գերմանացի խոշորագույն օրգանական քիմիկոս և կենսաքիմիկոս Է.Ֆիշերը (1862–1919): Ձևակերպել է սպիտակուցների պոլիպեպտիդային տեսության հիմնական սկզբունքները, որոնք սկսվել են Ա.Յա.Դանիլևսկու հետազոտություններով։ Այս ժամանակներից են ռուս մեծ գիտնական Կ.Ա.Տիմիրյազևի (1843–1920), խորհրդային կենսաքիմիական դպրոցի հիմնադիր Ա.Ն.Բախի և գերմանացի կենսաքիմիկոս Օ.Վարբուրգի աշխատանքները։ 1933 թվականին Գ.Կրեբսը մանրամասն ուսումնասիրել է միզանյութի առաջացման օրնիտինային ցիկլը, իսկ եռաքարբոքսիլաթթվի ցիկլի հայտնաբերումը սկսվել է 1937 թվականին։ 1933 թվականին Դ. Քեյլինը (Անգլիա) մեկուսացրեց C ցիտոքրոմը և վերարտադրեց էլեկտրոնների փոխանցման գործընթացը շնչառական շղթայի երկայնքով սրտամկանի պատրաստուկներում: 1938 թվականին A.E. Braunstein-ը և M.G. Kritsman-ը առաջին անգամ նկարագրեցին տրանսամինացիոն ռեակցիաները, որոնք առանցքային են ազոտի նյութափոխանակության մեջ:

IV շրջան – 20-րդ դարի 50-ականների սկզբից մինչ օրս։ Բնութագրվում է կենսաքիմիական հետազոտություններում ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական և մաթեմատիկական մեթոդների լայն կիրառմամբ, հիմնական կենսաբանական գործընթացների ակտիվ և հաջող ուսումնասիրությամբ (սպիտակուցների և նուկլեինաթթուների կենսասինթեզ) մոլեկուլային և վերմոլեկուլային մակարդակներում։

Ահա այս ժամանակաշրջանի կենսաքիմիայի հիմնական հայտնագործությունների համառոտ ժամանակագրությունը.

1953 - Ջ. Ուոթսոնը և Ֆ. Քրիքը առաջարկեցին ԴՆԹ-ի կառուցվածքի կրկնակի պարուրաձև մոդել:

1953 - Ֆ. Սանգերը առաջին անգամ վերծանեց ինսուլինի սպիտակուցի ամինաթթուների հաջորդականությունը:

1961 - Մ. Նիրենբերգը վերծանեց սպիտակուցի սինթեզի կոդի առաջին «տառը»՝ ֆենիլալանինին համապատասխանող ԴՆԹ եռյակը:

1966 - Պ. Միտչելը ձևակերպեց շնչառության և օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման միացման քիմիոսմոտիկ տեսությունը:

1969 - Ռ. Մերիֆիլդը քիմիապես սինթեզեց ռիբոնուկլեազ ֆերմենտը:

1971 - Յու.Ա.Օվչիննիկովի և Ա.Ե.Բրաունշտեյնի ղեկավարած երկու լաբորատորիաների համատեղ աշխատանքում ստեղծվեց ասպարտատ ամինոտրանսֆերազի՝ 412 ամինաթթուների սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքը:

1977 - Ֆ. Սանգերը առաջին անգամ ամբողջությամբ վերծանեց ԴՆԹ-ի մոլեկուլի առաջնային կառուցվածքը (ֆագ? X 174):

Բժշկական կենսաքիմիայի զարգացում Բելառուսում

1923 թվականին Բելառուսի պետական ​​համալսարանում կենսաքիմիայի ամբիոնի ստեղծումից ի վեր սկսվեց ազգային կենսաքիմիական կադրերի մասնագիտական ​​վերապատրաստումը: 1934 թվականին Վիտեբսկի բժշկական ինստիտուտում կազմակերպվել է կենսաքիմիայի ամբիոն, 1959 թվականին՝ Գրոդնոյի բժշկական ինստիտուտում, 1992 թվականին՝ Գոմելի բժշկական ինստիտուտում։ Բաժանմունքները ղեկավարելու համար հրավիրվել և ընտրվել են կենսաքիմիայի բնագավառի հայտնի գիտնականներ և խոշոր մասնագետներ՝ Ա. Պ. Բեստուժև, Գ. Վ. Դերվիզ, Լ. Է. Տարանովիչ, Ն. Ե. Գլուշակովա, Վ. Կ. Կուխտա, Վ. Լուկաշիկ. Բժշկական կենսաքիմիայի բնագավառում գիտական ​​դպրոցների ձևավորման վրա մեծ ազդեցություն են ունեցել այնպիսի ականավոր գիտնականների գործունեությունը, ինչպիսիք են Մ. Ֆ. Մերեժինսկին (1906–1970), Վ. Ա. Բոնդարինը (1909–1985), Լ. Ս. –1989), Յու.Մ.Օստրովսկի (1925–1991), Ա.Տ.Պիկուլև (1931–1993)։

1970 թվականին Գրոդնոյում ստեղծվել է ԲԽՍՀ ԳԱ նյութափոխանակության կարգավորման բաժինը, որը 1985 թվականին վերափոխվել է Բելառուսի ԳԱԱ կենսաքիմիայի ինստիտուտի։ Բաժանմունքի առաջին ղեկավարը և ինստիտուտի տնօրենը եղել է ԽՍՀՄ ԳԱ ակադեմիկոս Յու.Մ.Օստրովսկին։ Նրա ղեկավարությամբ սկսվեց վիտամինների, մասնավորապես՝ թիամինի համապարփակ ուսումնասիրություն։ Աշխատանքներ

Յու.Մ.Օստրովսկին համալրվեց և շարունակեց իր ուսանողների՝ Ն.Կ.Լուկաշիկ, Ա.Ի.Բալակլեևսկի, Ա.Ն.Ռազումովիչ, Ռ.Վ.Տրեբուխինա, Ֆ.

Գիտական ​​կենսաքիմիական դպրոցների գործունեության կարևորագույն գործնական արդյունքներն էին հանրապետության պետական ​​լաբորատոր ծառայության կազմակերպումը (պրոֆեսոր Վ. Գ. Կոլբ), բացումը Հանրապետական ​​լիպիդային բուժման և նյութափոխանակության թերապիայի ախտորոշիչ կենտրոնի Վիտեբսկի բժշկական ինստիտուտում (պրոֆեսոր Ա. Չիրկին), ստեղծագործությունը Գրոդնոյի բժշկական ինստիտուտի նարկոլոգիայի բժշկական և կենսաբանական խնդիրների լաբորատորիայում (պրոֆեսոր Վ. Վ. Լելևիչ):

1. Կենդանի օրգանիզմի քիմիական նյութերի բաղադրությունը և կառուցվածքը՝ ստատիկ կենսաքիմիա։

2. Մարմնի մեջ նյութերի փոխակերպումների ամբողջությունը (նյութափոխանակություն) դինամիկ կենսաքիմիա է։

3. Կյանքի տարբեր դրսևորումների հիմքում ընկած կենսաքիմիական գործընթացներ՝ ֆունկցիոնալ կենսաքիմիա։

4. Ֆերմենտների կառուցվածքը և գործողության մեխանիզմը՝ ֆերմենտաբանություն։

5. Կենսաէներգիա.

6. Ժառանգականության մոլեկուլային հիմքը՝ գենետիկական տեղեկատվության փոխանցում։

7. Նյութափոխանակության կարգավորող մեխանիզմներ.

8. Հատուկ ֆունկցիոնալ գործընթացների մոլեկուլային մեխանիզմներ.

9. Օրգաններում և հյուսվածքներում նյութափոխանակության առանձնահատկությունները.

Կենսաքիմիայի բաժիններ և ուղղություններ

1. Մարդկանց և կենդանիների կենսաքիմիա.

2. Բույսերի կենսաքիմիա.

3. Միկրոօրգանիզմների կենսաքիմիա.

4. Բժշկական կենսաքիմիա.

5. Տեխնիկական կենսաքիմիա.

6. Էվոլյուցիոն կենսաքիմիա.

7. Քվանտային կենսաքիմիա.

Կենսաքիմիական հետազոտության օբյեկտներ

1. Օրգանիզմներ.

2. Առանձին օրգաններ և հյուսվածքներ.

3. Օրգանների և հյուսվածքների հատվածներ.

4. Օրգանների և հյուսվածքների համասեռացումներ:

5. Կենսաբանական հեղուկներ.

6. Բջիջներ.

7. Խմորիչ, բակտերիաներ.

8. Ենթաբջջային բաղադրիչներ և օրգանելներ:

9. Ֆերմենտներ.

10. Քիմիական նյութեր (մետաբոլիտներ).

Կենսաքիմիայի մեթոդներ

1. Հյուսվածքների համասեռացում.

2. Ցենտրիֆուգացիա:

Պարզ

Ուլտրակենտրոնիֆուգացիա

Խտության գրադիենտ ցենտրիֆուգացիա:

3. Դիալիզ.

4. Էլեկտրոֆորեզ.

5. Քրոմատոգրաֆիա.

6. Իզոտոպային մեթոդ.

7. Գունաչափություն.

8. Սպեկտրոֆոտոմետրիա.

9. Ֆերմենտային ակտիվության որոշում.

Կենսաքիմիայի և այլ առարկաների փոխհարաբերությունները

1. Կենսօրգանական քիմիա

2. Ֆիզիկական կոլոիդ քիմիա

3. Կենսաֆիզիկական քիմիա

4. Մոլեկուլային կենսաբանություն

5. Գենետիկա

6. Նորմալ ֆիզիոլոգիա

7. Պաթոլոգիական ֆիզիոլոգիա

8. Կլինիկական դիսցիպլիններ

9. Դեղագիտություն

10. Կլինիկական կենսաքիմիա