Значение биохимии
Значение биохимии
Жизнь и неживое? Химия и биохимия? Где между ними грань? И есть ли она? Где связь? Ключ к разгадке этих проблем долгое время был у природы за семью замками.
И лишь в XX веке удалось несколько приоткрыть тайны жизни, причем многие кардинальные вопросы прояснились, когда ученые дошли до исследований на уровне молекул.
Познание физико-химических основ жизненных процессов стало одной из главных задач естествознания, и именно на этом направлении, пожалуй, были получены самые интересные результаты, имеющие принципиальное теоретическое значение и сулящие громадный выход в практику.
Химия давно уже присматривается к природным веществам, участвующим в процессах жизнедеятельности.
За прошедшие два столетия химии суждено было сыграть выдающуюся роль в познании живой природы.
На первом этапе химическое изучение носило описательный характер, и учеными были выделены и охарактеризованы разнообразные природные вещества, продукты жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных, обладавшие часто ценными свойствами (лекарственные препараты, красители и т. п.).Однако лишь сравнительно недавно на смену этой традиционной химии природных соединений пришла современная биохимия с ее стремлением не только описать, но и объяснить, и не только самое простое, но и самое сложное в живом.
Внеорганическая биохимия
Внеорганическая биохимия как наука сложилась в середине XX столетия, когда на сцену вырвались новые направления биологии, оплодотворенные достижениями других наук, и когда в естествознание пришли специалисты нового склада ума, объединенные желанием и стремлением точнее описать живой мир.
И не случайно под одной крышей старомодного здания по Академическому проезду, 18 оказались два вновь организованных института, представлявших самые новые в то время направления химико-биологической науки, — Институт химии природных соединений и Институт радиационной и физико-химической биологии.
Этим двум институтам суждено было начать в нашей стране бой за познание механизмов биологических процессов и детальное выяснение структур физиологически активных веществ.
К этому периоду стала ясна уникальная структура основного объекта молекулярной биологии — дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), знаменитая «двойная спираль».
(Это длинная молекула, на которой, как на магнитофонной ленте или матрице, записан полный «текст» всей информации об организме.
) Появилась структура первого белка — гормона инсулина, был успешно выполнен химический синтез гормона окситоцина.
А что, собственно, такое биохимия, чем она занимается?
Эта наука изучает биологически важные природные и искусственные (синтетические) структуры, химические соединения — как биополимеры, так и низкомолекулярные вещества.
Точнее, закономерности связи их конкретной химической структуры с соответствующей физиологической функцией.
Биоорганическую химию интересует тонкое устройство молекулы биологически важного вещества, внутренние ее связи, динамика и конкретный механизм ее изменения, роль каждого ее звена в выполнении функции.
Биохимия — ключ к пониманию белков
Биоорганической химии принадлежат, несомненно, крупные успехи в изучении белковых веществ. Еще в 1973 году было завершено выяснение полной первичной структуры фермента аспартат-аминотрансферазы, состоящего из 412 аминокислотных остатков.
Это один из наиболее важных биокатализаторов живого организма и один из наиболее крупных белков с расшифрованной структурой.
Позднее было определено строение и других важных белков — несколько нейротоксинов из яда среднеазиатской кобры, которые используются при изучении механизма передачи нервного возбуждения в качестве специфических блокаторов, а также растительного гемоглобина из клубеньков желтого люпина и антилейкозного белка актиноксантина.
Огромный интерес представляют родопсины. Давно известно, что родопсин — основной белок, участвующий у животных в процессах зрительной рецепции, и его выделяют из особых систем глаза. Этот уникальный белок принимает световой сигнал и обеспечивает нам способность видеть.
Было обнаружено, что подобный родопсину белок встречается и у некоторых микроорганизмов, но выполняет совсем другую функцию (поскольку бактерии «не видят»). Здесь он энергетическая машина, синтезирующая богатые энергией вещества за счет света.
Оба белка очень близки по структуре, но их назначение принципиально различно.
Одним из важнейших объектов изучения был фермент, участвующий в реализации генетической информации. Двигаясь по ДНК-матрице, он как бы считывает записанную в ней наследственную информацию и на этой основе синтезирует информационную рибонуклеиновую кислоту. Последняя же, в свою очередь, служит матрицей для синтеза белков.
Этот фермент — огромный белок, его молекулярный вес приближается к полумиллиону (вспомним: у воды он всего лишь 18) и состоит из нескольких различных субъединиц.Выяснение его структуры суждено было помочь ответить на важнейший вопрос биологии: каков механизм «снятия» генетической информации, как идет расшифровка текста, записанного в ДНК — основном веществе наследственности.
Пептиды
Ученых привлекают не только белки, но и более короткие цепочки из аминокислот, называемые пептидами. Среди них сотни веществ громадного физиологического значения.
Вазопрессин и ангиотензин участвуют в регуляции кровяного давления, гастрин управляет секрецией желудочного сока, грамицидин С и полимиксин — антибиотики, к которым относятся и так называемые вещества памяти.
В короткой цепочке несколькими «буквами» аминокислотами записана огромная биологическая информация!
Сегодня мы умеем искусственно получать не только любой сложный пептид, но и простой белок, например инсулин. Значение таких работ трудно переоценить.
Был создан метод комплексного анализа пространственного строения пептидов с помощью разнообразных физических и расчетных методов. А ведь сложная объемная архитектура пептида и определяет всю специфику его биологической активности. Пространственное строение любого биологически активного вещества, или, как говорят, его конформация, — ключ к пониманию механизма его действия.
Среди представителей нового класса пептидных систем — депсипелтидов — коллектив ученых обнаружил вещества поразительной природы, способные селективно переносить ионы металлов через биологические мембраны, так называемые ионофоры. И главный среди них — валиномицин.
Открытие ионофоров составило целую эру в мембранологии, поскольку позволило направленно изменять транспорт ионов щелочных металлов — калий и натрий — через биомембраны. С транспортом этих ионов связаны и процессы нервного возбуждения, и процессы дыхания, и процессы рецепции — восприятия сигналов внешней среды.
На примере валиномицина удалось показать, как биологические системы способны выбрать лишь один ион из десятков других, связать его в удобно транспортируемый комплекс и перенести через мембрану. Это удивительное свойство валиномицина заключено в его пространственной структуре, напоминающей собой ажурный браслет.Другой тип ионофоров представляет собой антибиотик грамицидин А. Это линейная цепочка, построенная из 15 аминокислот, в пространстве образует спираль из двух молекул, причем, как было установлено, это истинная двойная спираль.
Первая двойная спираль в белковых системах! И спиральная структура, встраиваясь в мембрану, образует своеобразную пору, канал, через который ионы щелочных металлов проходят сквозь мембрану. Простейшая модель ионного канала. Понятно, почему грамицидин вызвал такую бурю в мембранологии.
Ученые уже получили многие синтетические аналоги грамицидина, он детально изучался на искусственных и биологических мембранах. Сколько прелести и значимости в такой, казалось бы, маленькой молекуле!
Не без помощи валиномицина и грамицидина ученые оказались втянутыми в исследование биологических мембран.
Биологические мембраны
Но в состав мембран всегда входит еще один основной компонент, который определяет их природу. Это жироподобные вещества, или липиды. Молекулы липидов невелики по размеру, но они образуют прочные гигантские ансамбли, формирующие сплошной мембранный слой. В этот слой встраиваются молекулы белков — и вот вам одна из моделей биологической мембраны.
Почему же важны биомембраны? Вообще мембраны — важнейшие регуляторные системы живого организма. Сейчас по подобию биомембран создаются важные технические средства — микроэлектроды, датчики, фильтры, топливные элементы… И дальнейшие перспективы использования мембранных принципов в технике поистине безграничны.
Прочие интересы биохимии
Видное место занимают исследования по бихимии нуклеиновых кислот. Они нацелены на расшифровку механизма химического мутагенеза, а также на познание природы связи между нуклеиновыми кислотами и белками.
Особое внимание было издавна сосредоточено на искусственном синтезе гена. Ген, или, если говорить упрощенно, функционально значимый участок ДНК, сегодня уже можно получить химическим синтезом.
Это одно из важных направлений модной сейчас «генной инженерии».
Работы, лежащие на стыке биоорганической химии и молекулярной биологии, требуют овладения сложнейшими приемами, дружного сотрудничества химиков и биологов.
Еще один класс биополимеров — углеводы, или полисахариды. Мы знаем типичных представителей веществ этой группы — целлюлозу, крахмал, гликоген, свекловичный сахар. Но в живом организме углеводы выполняют самые разнообразные функции. Это защита клетки от врагов (иммунитет), она важнейшая составная часть клеточных стенок, компонент рецепторных систем.Наконец, антибиотики. В лабораториях выяснено строение таких важнейших групп антибиотиков, как стрептотрицин, оливомицин, альбофунгин, абиковхромицин, ауреоловая кислота, обладающие противоопухолевой, противовирусной и антибактериальной активностью.
Рассказать о всех поисках и достижениях биоорганической химии невозможно. С уверенностью только можно утверждать, что у биооргаников больше планов, чем сделанного.
Биохимия тесно сотрудничает с молекулярной биологией, биофизикой, изучающими жизнь на уровне молекул. Она стала химическим фундаментом этих исследований. Создание и широкое использование новых ее методов, новых научных концепций способствует дальнейшему прогрессу биологии. Последняя, в свою очередь, стимулирует развитие химических наук.
0Лекция № 1
Биохимия,её задачи. Структурная организациябелков.
1.Предмет биохимии.
2.Задачибиохимии.
3.Значениебиохимии для медицины.
4.Белки,ихбиологическая роль.
5.Структурнаяорганизация белков.
Биохимияотносится к фундаментальным дисциплинаммедицины и биологии. В результатенаучного познания мира выделился рядфундаментальных дисциплин: философия,физика, химия, биология и д.р. Биохимиявыделилась с одной стороны в результатеразделения наук. Ей не доставало точности,т.к.
длительно она была описательнойнаукой. Середина 20 в. ознаменоваласьглобальными открытиями в физике. В этоже время интеграция биологии с точныминауками способствовала её бурномуразвитию. Биохимия возникла как наука,благодаря привлечению в биологию точныхзнаний, в частности химии.
Биохимия—наукао структуре веществ, входящих в составживого организма, их превращениях ифизико-химических процессах, лежащихв основе жизнедеятельности.
Выделяюттри составных компонента общей биохимии:
1.Статическая биохимия (изучает структуру веществ ) — биоорганическая химия
2.Динамическаябиохимия (изучает превращение веществв организме).
3.Функциональнаябиохимия ( изучает процессы, лежащие воснове функций органов и тканей). Кромеобщей (базисной) биохимии выделяют ещёряд разделов биохимии, в зависимостиот направления проводящихся исследований:
1.Биохимиярастений.
2.Биохимиямикроорганизмов.
3.Биохимияживотных.
4.Медицинскаябиохимия.
5.Ветеринарскаябиохимия.
6.Техническаябиохимия.
7.Биохимиягенетики.
8.Молекулярнаябиохимия.
Задачибиохимии.
1.Изучениепроцессов БИОКАТАЛИЗА.
2.Изучениемеханизмов наследственности намолекулярном уровне.
3.Изучениестроения и обмена нуклеиновых кислот.
4.Изучениестроения и обмена белков.
5.Изучениепревращения углеводов.
6.Изучениеобмена жиров.
7.Изучениебиологической роли сигнальных молекул(ГОРМОНЫ, НЕЙРОМЕДИАТОРЫ).
8.Изучениероли витаминов в обмене веществ.
9.Изучениероли минеральных веществ.
Значениебиохимии для медицины.
Основныевопросы медицины: патогенез, диагностика,лечение и профилактика заболеваний.
1.Значениебиохимии для понимания механизмазаболевания.
ПРИМЕР. В норме, ГЕМОГЛОБИН-А располагается вэритроцитах равномерно, занимая весьобъём клетки. При смене 1 АК ГЛУТАМИНАна ВАЛИН образуется ГЕМОГЛОБИН-S,плохо растворимый и выпадающий вэритроцитах в осадок. Сущность этогозаболевания раскрыл Л. ПОЛЛИНГ.
Толькобиохимические исследования позволяютдиагностировать это заболевание ираскрыть механизм развития вследствиенедостатка гормона инсулина.Сердечно-сосудистые заболевания(атеросклероз). Раньше считали, чтоважную роль в патогенезе принадлежитнакоплению ЛИПОПРОТЕИНОВ низкойплотности и нарушение соотношения междуЛИПОПРОТЕИНАМИ низкой плотности иЛИПОПРОТЕИНАМИ высокой плотности.
Внастоящее время предполагают, что важнымявляется чувствительность рецепторовклеток к ЛИПОПРОТЕИНАМ низкой плотности.
2.Значение биохимии для диагностики заболеваний
Широкоеиспользование биохимических исследованийбиологических жидкостей.
A. Количество субстратов.
Б.Исследование активности ферментов.
B. Исследование уровня гормонов. МетодыРИА, ИФА, ИХЛА, ДНК-зонды.
Важным моментом в настоящее время являетсявыявление ПРЕДЗАБОЛЕВАНИЙ.
3.Значение биохимии для лечения. Выявлениенарушенных звеньев метаболизма исоздание соответствующих лекарственныхпрепаратов, широкое использованиеприродных препаратов.
4.Значениебиохимии для профилактики заболеваний.
ПРИМЕР. Недостаток витамина С —цинга—дляпрофилактики использование витаминаС (профилактика простудных заболеваний).
Недостатоквитамина D—рахит— использование витамина D.
БЕЛКИ,ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ.
Белки- это высокомолекулярные азотсодержащиеорганические вещества, состоящие изАК. соединённых ПЕПТИДНЫМИ связями вПОЛИПЕПТИДНУЮ цепь, и имеющие сложнуюструктурную организацию.
Характерныепризнаки белков, отличающие их от другихсоединений:
1.Белки — АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ вещества (до 16%).
2.Структурнойединицей белков являются альфа АКL-РЯДА.
3-.АКсвязываются ПЕПТИДНЫМИ связями вПОЛИПЕПТИДНУЮ цепь.
4.Большаямолекулярная масса белков (от 20000 донескольких миллионов дальтон).
5.Сложнаяструктурная организация.
ФУНКЦИИБЕЛКОВ.
1.Каталитическая. Многие белки являются ферментами
2.Регуляторная.Некоторые гормоны являются белками
3.Структурная.Во все структуры живой клетки входятбелки.
4.Рецепторная.Белки являются обязательным компонентомрецепторов, способны узнавать другиемолекулы.
5.Транпортная.Транспорт жиров, лекарственных веществи д.р.
6.Опорная.Коллаген, белки костной ткани.
7.Энергетическая.Окисление 1 грамма белка сопровождаетсявыделением 17 КДЖ энергии. В сутки 15%энергии образуется за счёт распада Б.
8.Сократительная.Актин, миозин мышц.
9.Генно-регуляторная(ГИСТОНЫ).
10.Иммунологическая.Антитела являются белками.
11.Гемостатическая. Фибриноген.
СТРУКТУРНАЯОРГАНИЗАЦИЯ БЕЛКОВ. Свойства белковобусловлены их структурой.
ПЕРВИЧНАЯСТРУКТУРА — последовательное соединениеАК в ПОЛИПЕПТИДНОЙ цепи с помощьюПЕПТИДНЫХ связей.
СвойстваПОЛИПЕПТИДНОЙ цепи зависят от составляющихеё АК.
ПорядокАК в цепи устанавливается с помощьюСЕКВЕНИРОВАНИЯ — процедура выявленияпоследовательности АК. Впервые былопроведено в 1958 г. Ф. СЕНДЖЕРОМ на инсулине.
ВТОРИЧНАЯСТРУКТУРА — способ укладки в пространствеПОЛИПЕПТИДНОЙ цепи. Образуется за счетводородных связей между 1 и 4 АК.
Выделяют3 вида вторичной структуры:
Биохимическое исследования крови – значение и важность
Если Вы сами не решите следить за своим здоровьем, то никто не сделает это за Вас.
На сегодняшний день Вы можете регулярно получать точные и информативные данные, по которым легко наблюдать за изменениями своего здоровья, чтобы вовремя принять меры.
Самый простой и эффективный способ объективного наблюдения за здоровьем человека, который доступен каждому и не занимает много времени, это биохимический анализ крови.
Проводить такое исследование желательно ежегодно, чтобы иметь возможность сравнить новые результаты с прошлыми, и обсудить с врачом возможности коррекции состояния с помощью лекарств, изменения питания или образа жизни. Регулярно делать биохимический анализ крови следует с 35-40 лет. Тем, кто страдает хроническими заболеваниями печени, почек, легких и т.д.
можно начинать делать исследования крови в более раннем возрасте. То же самое касается и людей, ведущих нездоровый образ жизни (переедание, гиподинамия, алкоголизм), а также пациентов, вынужденных принимать лекарственные препараты в течение длительного срока (в том числе оральные контрацептивы, гипотензивные средства, цитостатики, антибиотики, стероиды).
О чем говорят результаты биохимического анализа крови?
Данное исследование позволяет получить подробную информацию о состоянии и правильности работы основных систем организма и их ключевых органов.
Информацию об обмене веществ и функции печени предоставляют ферменты печени (АЛТ ,АСТ), фракции билирубина, общий белок, щелочная фосфатаза (ЩФ) и лактатдегидрогеназа (ЛДГ).
По фракциям билирубина можно определить наличие нарушений оттока желчи и их примерную причину.
По уровню АЛТ и АСТ врач сможет судить не только о состоянии печени, но также о повреждении сердечной мышцы (о наличии инфаркта миокарда и времени его возникновения) и о состоянии скелетных мышц.
Информацию о функциях почек дают такие показатели как креатинин, мочевина и мочевая кислота.
Увеличение мочевой кислоты в крови может привести к точечным высыпаниям, похожим на аллергическую реакцию, а отложение кристаллов мочевой кислоты в суставах приводит к развитию тяжелого и очень неприятного заболевания – подагры.
Повышенная концентрация креатинина в крови может указывать не только на проблемы с почками, но также на повреждение большого объема ткани мышц и на гиперфункцию щитовидной железы. Снижение содержания железа в крови требует проверить организм на злокачественные образования и анемии различного происхождения.
Липидограмма, которая отражает баланс между разными производными холестерина в крови, помогает определить риски появления атеросклероза сосудов, болезней сердца и печени (жировой гепатоз).
Биохимический анализ крови обнаруживает повышенный уровень глюкозы и позволяет вовремя предпринять меры по его снижению, до того как разовьется сахарный диабет второго типа. Предупредить развитие диабета действительно можно при соблюдении специальной диеты с ограничением сладкого, рекомендованной врачом.Повышенный С-реактивный белок в биохимическом анализе крови помогает выявить скрытые воспалительные процессы в организме, что имеет большое значение для дифференциальной диагностики и определения плана дальнейшего лечения.
Биохимический анализ крови отражает водно-электролитный баланс в организме. Концентрация ионов калия и магния позволяет объяснить и спрогнозировать состояние сердца, сосудов и мышечной ткани. Низкий уровень калия в крови может вести к появлению таких симптомов, как перебои в работе сердца, спазм мышц голеней.
От уровня магния зависит состояние нервной системы и артериальное давление. Иногда повышение употребления магния с помощью правильного питания может нормализовать высокое артериальное давление и стабилизировать состояние нервной системы.
Повышенная концентрация ионов натрия поможет обнаружить риск развития артериальной гипертензии, заподозрить обезвоживание организма либо болезнь надпочечников.
Состояние поджелудочной железы и признаки ее повреждения позволяет оценить альфа-амилаза крови. Уровень амилазы повышается при остром и хроническом панкреатите, а также при других патологиях поджелудочной железы, когда частично повреждаются ее клетки (например, при злокачественных опухолях, травмах живота).
Ориентируясь на полученные результаты анализов, врач может не только правильно назначить лечение, но и порекомендовать изменить питание.
Результат принятых мер виден уже на следующем анализе крови, проведенном спустя несколько месяцев.При условии выполнения всех врачебных назначений можно серьезно понизить риски развития диабета, гипертонии, инфарктов и инсультов, печеночной и почечной недостаточности, желчнокаменной болезни.
Чем может помочь биохимический анализ крови?
Изучение изменений определенных биохимических показателей крови дают врачу и пациенту следующие возможности:
- Оценить правильность и полноценность функций внутренних органов;
- Определить основные факторы риска для здоровья и спрогнозировать наиболее вероятные болезни и примерные сроки их появления и развития;
- Уточнить диагноз или впервые обнаружить имеющуюся проблему со здоровьем;
- Наблюдать в динамике за течением хронических заболеваний;
- Оценивать эффективность лечебных процедур через определенные промежутки времени и в соответствии с результатом изменять назначения;
- Определить причину некоторых патологических состояний, что облегчает выбор подхода к лечению.
Преимущества биохимических исследований крови:
- Быстрое получение результатов;
- Возможность оценить комплексно состояние организма, а также его отдельных систем и органов;
- Доступность процедуры, практически полное отсутствие рисков и противопоказаний на ее проведение.
Биохимический анализ крови – это простой, доступный и эффективный инструмент, помогающий бороться за здоровье и долголетие. Возьмите в свои руки заботу о себе и не позволяйте болезням перехватить инициативу!
Медицинская энциклопедия — значение слова Биохимия
Iбиологическая химия — наука о химическом составе живых систем всех уровней организации, о химических процессах, лежащих в основе их развития и деятельности, происходящих в целостном организме, в изолированных органах и тканях, на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Статическая Б. изучает химический состав тканей, динамическая Б.
исследует превращения веществ в организме, функциональная Б. нанимается анализом химических процессов, лежащих в основе определенных проявлений жизнедеятельности. В зависимости от объекта исследования выделяют Б. человека (в т.ч. медицинскую биохимию), Б. животных, Б. растений и Б. микроорганизмов. Быстрое развитие Б.
и возрастание потребностей в биохимических исследованиях в различных областях науки и хозяйственной деятельности привели к созданию многочисленных отраслей биохимии, в т.ч. технической и промышленной Б. (разрабатывает проблемы рентабельного получения сырья, его обработки и эффективного использования, повышения урожайности культурных растений и др.), Б. гормонов (см.
Гормоны), энзимологии (Энзимология), эволюционной и сравнительной Б. (изучает закономерности биохимической эволюции различных организмов). Пограничным разделом биохимии, гигиены питания, фармакологии и некоторых других областей науки является витаминология.
На стыке гистологии и биохимии сформировались гистохимия и цитохимия, изучающие локализацию и превращение веществ в клетках и тканях. Развитие исследований, находящихся на грани биохимии и органической химии, привело к созданию биоорганической химии. Самостоятельной областью Б.
, тесно связанной с биофизикой и физической химией, стала молекулярная биология, одним из ответвлений которой является молекулярная генетика. Современная Б. оказывает существенное влияние на развитие теоретических основ медицины.
Медицинская биохимия изучает механизмы, лежащие в основе процессов жизнедеятельности, протекающих в здоровом организме человека, и особенности их нарушений при патологических состояниях с целью расшифровки биохимических основ патогенеза заболеваний как на молекулярном, так и на более сложном уровне организации живой материи.
Она разрабатывает также основы рациональных методов и приемов воздействия на ход определенных биохимических реакций в организме для лечения и предупреждения тех или иных патологических состояний. Важным объектом исследования медицинской Б. являются экспериментальные патологические состояния, моделируемые на лабораторных животных.
Потребности клинической медицины обусловили формирование клинической Б., которая изучает изменения химического состава и обмена веществ в организме человека в динамике течения патологического состояния и их лечения, а также разрабатывает методы биохимического выявления этих изменений в целях диагностики и прогноза эффективности воздействий. Клиническая Б.
составляет одну из отраслей лабораторной диагностики. Общая клиническая Б.
изучает методологические и методические проблемы исследования нарушений биохимических процессов в организме человека, устанавливает пределы (границы) нормальных величин изучаемых биохимических параметров с учетом условий среды его обитания (климатогеографические, экологические, этнические факторы) и видов трудовой деятельности, выявляет причины ошибок и разрабатывает методы контроля за качеством проведения лабораторно-диагностических биохимических исследований. Частная клиническая Б. исследует особенности расстройств биохимических процессов, а также определяет выбор наиболее информативных методов лабораторно-диагностических биохимических исследований в клиниках внутренних болезней, хирургической, акушерства и гинекологии и др. Клиническая Б. (как и медицинская Б.) особенно тесно связана с фармакологией и патофизиологией. В биохимии широко применяют электрофорез, различные виды хроматографии (Хроматография), многочисленные физические (главным образом оптические) методы исследования (флюорометрию, спектрофотометрию, масс-спектрометрию, Ядерный магнитный резонанс, электронно-парамагнитный резонанс и др.), полярографию, радиоиммунный и иммуноферментный анализ и др. Важными направлениями развития современной клинической Б. являются переход от качественных тестов к специфическим количественным методам, в т.ч. в экспресс-диагностике (см. Экспресс-методы), от однократного определения уровня того или иного биохимического компонента в биологических жидкостях к динамическому наблюдению за его количественными и качественными изменениями в процессе развития болезни и ее лечения, к функциональным пробам, выявляющим резервы компенсаторных возможностей организма, а также разработка методов выявления скрытых отклонений от нормы, ранних биохимических проявлений заболеваний. II (Био- + химия)наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности. возра́стная — раздел Б., изучающий особенности обменных процессов и химического состава тканей организма в различные возрастные периоды. динами́ческая — раздел Б., изучающий обмен веществ в организме от момента поступления в него питательных веществ до образования конечных продуктов обмена, механизмы нейтрализации токсических продуктов, выведения их из организма и регуляции скорости соответствующих превращений. клини́ческая — раздел Б., изучающий изменения химического состава и обмена веществ в жидких средах, органах и тканях при различных патологических состояниях организма; методы Б. к. используются для диагностики заболеваний и оценки эффективности их лечения. радиацио́нная — раздел Б., изучающий изменения обмена веществ, возникающие в организме в результате действия на него ионизирующих излучений.
функциона́льная — раздел Б., изучающий химические превращения, лежащие в основе функций органов, тканей и организма в целом.
Смотреть значение Биохимия в других словарях
Биохимия Ж. — 1. Научная дисциплина, изучающая химический состав живой материи, свойственные ей химические процессы. // Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной научной……..
Толковый словарь Ефремовой
Биохимия — -и; ж. Наука о химическом составе живой материи и свойственных ей химических процессах. ◁ Биохими́ческий, -ая, -ое. Б. анализ крови. Б-ие процессы.
Толковый словарь Кузнецова
Биохимия — (био- + химия) наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности.
Большой медицинский словарь
Биохимия Возрастная — раздел Б., изучающий особенности обменных процессов и химического состава тканей организма в различные возрастные периоды.
Большой медицинский словарь
Биохимия Динамическая — раздел Б., изучающий обмен веществ в организме от момента поступления в него питательных веществ до образования конечных продуктов обмена, механизмы нейтрализации……..
Большой медицинский словарь
Биохимия Клиническая — раздел Б., изучающий изменения химического состава и обмена веществ в жидких средах, органах и тканях при различных патологических состояниях организма; методы Б. к………
Большой медицинский словарь
Биохимия Радиационная — раздел Б., изучающий изменения обмена веществ, возникающие в организме в результате действия на него ионизирующих излучений.
Большой медицинский словарь
Биохимия Функциональная — раздел Б., изучающий химические превращения, лежащие в основе функций органов, тканей и организма в целом.
Большой медицинский словарь
Биохимия — , наука о химии живых организмов. Использует методы органической и физической химии для исследования процессов жизни. Биохимики изучают как структуру и свойства всех……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Биохимия — изучает входящие в состав организмов химические вещества, ихструктуру, распределение, превращения и функции. Первые сведения побиохимии связаны с хозяйственной деятельностью……..
Большой энциклопедический словарь
Прикладная Биохимия И Микробиология — научный журнал АН СССР, с 1965,Москва, 6 номеров в год.
Большой энциклопедический словарь
Биохимия — биологическая химия, наука о химич. составе живой материи и о химич. процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности. Б. слагается……..
Биологический энциклопедический словарь
Биохимия — (biochemistry) — наука, изучающая химические процессы и вещества, образующиеся в живых организмах. — Биохимический (biochemical). — Биохимик (biochemist).
Психологическая энциклопедия
Биохимия (biochemistry) — наука, изучающая химические процессы и вещества, образующиеся в живых организмах. — Биохимический (biochemical). — Биохимик (biochemist).
Медицинский словарь
БИОХИМИЯ — БИОХИМИЯ наука, изучающая состав и химические процессы, происходящие в живых организмах. Биохимия играет существенную роль в познании закономерностей……..
Экологический словарь
Посмотреть в Wikipedia статью для Биохимия
Актуальность биохимии
Приветствую всех посетителей моего персонального сайта biokhimija.ru, посвященного биологической химии человека! Как вы поняли, здесь публикуются материалы, связанные именно с этой наукой. Целевой аудиторией сайта являются студенты медицинских вузов, но я искренне надеюсь, что любой гость найдет здесь что-то полезное для себя.
На данном сайте представлены материалы для моих лекций по Общей биохимии.
Вы можете взять их упрощенную версию в pdf-формате, скачав архив на странице Скачать.
Для цельного восприятия метаболизма и понимания источников энергии в клетке будет полезна «Общая схема катаболизма» («Схема биологического окисления»).
Также представлено пособие по Клинической биохимии, описывающее некоторые биохимические показатели организма, используемые в клинико-диагностической практике.
Что такое биохимия?
Итак, существует множество определений этого термина:
Биохимия по Большой Медицинской Энциклопедии это:
– биологическая наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, их превращения и связь этих превращений с деятельностью органов и тканей.
Биохимия (биологическая, или физиологическая химия) по Википедии это:
– наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.
Биохимия по энциклопедии Брокгауза и Ефрона это:
– греч., учение о химических процессах в живых существах.
Биохимия (биол. химия) по XuMuK.ru:
– изучает хим. состав и структуру в-в, содержащихся в живых организмах, пути и способы регуляции их метаболизма, а также энергетич. обеспечение процессов, происходящих в клетке и организме.
Однако все эти определения не дают ответ на вечный вопрос моих студентов:
Зачем врачу нужна биологическая химия?
Студентам, по их молодости, еще трудно понять значимость фундаментальных дисциплин, хочется скорее, как они выражаются, «начать изучать медицину».
Отступая от прямого ответа на поставленный вопрос, обращу внимание читателя на ту лавину знаний, которая обрушивается на студента-медика в первые три года пребывания в медицинском университете.
Часть этих знаний как бы не имеет отношения к медицине – латинский язык, химия, физика, гуманитарные дисциплины, но их задача – сформировать представление о целостности нашего мира, о его единстве и неразрывности явлений.
Еще одна группа наук – медицинские науки, это анатомия, гистология, физиология и биохимия человека, патоанатомия и патофизиология, фармакология. Их значение можно сравнить с древним представлением об устройстве мира. Анатомия, гистология, цитология – океан, без которого все остальное не имеет значения.Биохимия, физиология и патофизиология – три кита в этом океане. Они сообщают будущему врачу о принципах функционирования организма, о химических процессах в живой материи. Их задача – проложить мосты в клинические дисциплины, дать врачу возможность понять суть процесса, вызывающего болезнь.
Все клинические дисциплины базируются на этих трех китах – биохимии, физиологии и патофизиологии. Убираем китов – и остаются только больное место и ничем необоснованные гадания о типе болезни, ее причинах и способах лечения.
Если попытаться сформулировать иначе, то все поле медицинских знаний можно поделить на три зоны:
- Зона 1. Клеточно-молекулярный и межорганный уровень жизни – этим занимается анатомия и гистология, биохимия и физиология.
- Зона 2. Процессы, порождающие болезни – здесь на первом плане патологическая анатомия и патологическая физиология.
- Зона 3. Внешние проявления болезней с их симптомами и синдромами и ликвидация этих проявлений – здесь активны клинические науки (терапия, хирургия и др.).
Многие врачи полностью находятся в третьей зоне. И что самое печальное – они даже не понимают необходимости выйти во вторую зону, не говоря уж о первой.
Без комплексных знаний биологической химии, физиологии и патофизиологии такие врачи уподобляются собаке Павлова, которую выдрессировали нажимать на кнопки при зажигании лампочки.
Они знают, что делать при симптомах, описанных в учебнике, хорошо зазубрили алгоритм действий в рамках своей узкой специализации, но оказываются в тупике, когда что-то идет не так. Потому что не знают и не понимают основ…
А «как-то не так» идет очень часто, в «чистом» виде болезней практически не бывает. В связи с этим позволю себе процитировать участника томского форума с ником Ded_pihto: «Дело в том, что … за время обучения в мединституте тебя учат лечить болезнь. А на практике сталкиваешься со всякими атипичными случаями, стертыми формами, еще какой-нибудь хренью.»
Настоящему врачу надо уметь видеть и увязывать в единое целое функционирование разных органов, как например, кишечник и нервная система, печень и кожа, кишечник и бронхи, видеть единство разных процессов, например, стеаторея и аллергия, кровоточивость и дисбактериоз. И при этом не просто увязывать, а находить причинно-следственные связи.
И только после этого врачу, вернее пациенту, может помочь фармакология – не снять симптомы, а по настоящему помочь. Но и здесь без знаний первой зоны не обойтись, ведь, как правило, лекарства действуют на биохимические процессы.
Подстегивая или замедляя их, лекарства изменяют метаболизм клеток и облегчают им задачу выздоровления. В то же время, многие препараты зачастую обладают массой побочных эффектов, список которых превосходит перечень показаний.
Нетрудно понять, что и побочные эффекты лекарств – это вмешательство в химические процессы клеток, т.е. в биохимию!Итак, необходимость биологической химии для того, кто хочет излечивать, а не просто лечить, не подлежит сомнению. Двинемся дальше….
С уважением, Тимин Олег Алексеевич.
Что показывает биохимический анализ крови
Одним из самых информативных и доступных лабораторных анализов является биохимия крови. Метод помогает определить состояние внутренних органов человека и выявить развитие патологических отклонений на ранних стадиях. Оценка обменных процессов и потребность организма в конкретных микроэлементах также определяется с помощью биохимического анализа.
Биохимический анализ крови отличается высокой информативностью
Показания к сдаче биохимического анализа крови
Любое обследование (специальное или с целью профилактики) начинается со сдачи биохимического анализа крови (БАК).
Частыми показаниями для проведения исследования выступают:
- печёночные и почечные патологии;
- отклонения в нормальном функционировании сердца (ишемия, недостаточность, инфаркт, инсульт);
- болезни мочеполовой системы (воспалительные процессы различной этимологии);
- эндокринные патологии (сахарный диабет, нарушение работы щитовидки);
- сбои в нормальной деятельности пищеварительного тракта (язвенные или воспалительные процессы в желудке, кишечнике, двенадцатиперстной кишке, поджелудочной железе);
- патологические изменения в позвоночнике, суставах и мягких тканях (остеохондроз, артроз, артрит, бурсит, остеопороз).
В обязательном порядке БАК назначают во время беременности, перед любой предстоящей операцией, при ежегодных профосмотрах.
Сдавать кровь на биохимию нужно при ишемической болезни сердца
Что входит в биохимию?
В зависимости от индивидуальной ситуации анализ включает определённое количество компонентов. Такое бывает, когда нужно устанавить причину нарушения работы конкретного органа. В случае расплывчатой клинической картины состояния больного или для более детального изучения проблемы нужно проводить развёрнутый БАК.
Таблица «Основные показатели полного биохимического анализа крови»
| Составляющие | Описание |
| Гемоглобин | Выполняет транспортную функцию (доставляет кислород во все клетки организма) и способствует нормальному кроветворному процессу |
| Билирубин прямой, конъюгированный (IDBIL) | Прямой (указывает уровень оттока желчи).
Повышается при воспалении печени, застойных процессах в желчном, нарушении транспортировки прямого билирубина из желчи в кровь |
| Непрямой билирубин (DBIL) | Свидетельствует о серьёзных нарушениях в печени |
| Глюкоза (GLU) | Контроль сахара в крови, оценка метаболизма углеводов |
| Креатинин | Отображает функционирование почек и способствует нормальному энергетическому обмену в тканях |
| Мочевина (urea) | Утилизируется почками, показывает уровень их работоспособности. Именно при заболеваниях почек мочевина сильно отклоняется от нормы |
| Мочевая кислота (uric acid) | Концентрат солей натрия. Выводится с мочой и калом. Если большое количество сосредоточено в крови, речь идёт о нарушении пуринового обмена (закупорка солями сосудов, косной и мышечной ткани) |
| АСТ (аспартатаминотрансфераза) и АЛТ (аланинаминотрансфераза) | Преимущественно синтезируется в печени, в кровь попадает при разрушении тканей органа |
| Холестерин (chol) | Показатель жирового обмена. Повышенное количество отображает нарушения в сердце или сосудах, а также может свидетельствовать о развитии онкологических опухолей |
| Общий реактивный белок (tprot) | Строительный компонент, отвечает за нормальные обменные процессы в крови и тканях организма |
| Альбумин | Основные белки крови. Позволяют конкретнее определить заболевание, чем значения общего протеина. Повышение показателей может указывать на потерю жидкости организмов, нарушения работы сердца, проблемы с почками |
| Глобулин | |
| Фибриноген | |
| Триглицериды (trig) | Основной источник энергии для клеток внутренних органов. Увеличение показателя может указывать на проблемы с сердцем или сосудами, гепатитом или циррозом печени, избыточной массой тела, подагрой |
| Электролиты
Калий Натрий Хлор |
Участвуют в водно-электролитном обмене. |
| Ревматоидный фактор | Фермент свидетельствует о развитии в организме артрита, ревматизма, артроза |
| Амилаза (альфа-амилаза и панкреатическая амилаза) | Отображает работу желудочно-кишечного тракта. При увеличении значений говорят о панкреатите, холецистите, перитоните. Уменьшение количества амилазы может наблюдать во время вынашивания ребёнка |
Целью развёрнутой биохимии является определение конкретного заболевания и оценка масштаба поражения соседних органов патологическими процессами.
Как подготовиться к исследованию крови
Результаты биохимического анализа крови во многом зависят от подготовки к процедуре.
Чтобы избежать искажённых данных, важно соблюдать несколько основных правил:
- Сдача биологического материала происходит натощак. Не употреблять пищу или напитки за 8–10 часов до манипуляции. Если нужно определить точный уровень сахара, не нужно чистить зубы и пить обычную воду без газа.
- Накануне анализа отказаться от вредной пищи – жирного, солёного, копчёного, острого, а также исключить прием крепкого кофе или чая.
- За 2–3 дня до исследования не употреблять спиртные напитки. А за час до процедуры – отказаться от курения.
- Не менее чем за сутки до анализа избегать тяжёлого умственного и физического труда, стрессов и эмоциональных перенапряжений.
- Забор биологического материала должен происходит в утреннее время перед всеми медицинскими процедурами (уколы, прием таблеток, капельницы, аппаратные действия).
- Употребление лекарственных средств нужно прекратить за 10–14 дней до сдачи крови. Если такой возможности нет, важно предупредить об этом врача.
Перед сдачей анализов нельзя пить чай или кофе
Как сдать кровь на биохимию
Особенность биохимического анализа в том, что для его проведения нужна кровь из вены.
Берут биологический материал следующим образом:
- пациент усаживается за столик, располагая правую (левую) руку перед собой на специальный валик;
- на расстоянии 4-6 см выше локтя медсестра фиксирует хомут или резиновый шланг;
- пациент начинает работать кулаком (сжимает, разжимает), а медсестра в это время определяет наиболее наполненную вену посредством пальпации;
- место прокола обрабатывается ваткой со спиртом и вводится игла;
- протягивая на себя поршень шприца, специалист набирает нужное количество биологического материала, в конце процедуры на место укола накладывается проспиртованная вата;
- локоть нужно согнуть, и плотно держать ватный диск в течение 3–5 минут.
Процедура забора крови для БАК практически безболезненна и занимает не более 5 минут. В зависимости от загруженности специалистов, расшифровку анализа делают в течение 2–3 дней.
Расшифровка результатов и нормы
Интерпретация полученных значений биохимического анализа крови выдаётся пациенту на специальном бланке. Он представляет собой таблицу, в которой отмечены исследуемые показатели и их соотношение к нормальным значениям.
Таблица «Нормы биохимического анализа крови с учётом пола и возраста пациента»
| Показатели | Норма | ||
| У взрослых | У детей | ||
| У мужчин | У женщин | ||
| Общий белок, г/л | 63–85 | До года – 46–73
От 1 до 5 лет – 60–77 От 6 до 8 лет – 53–79 От 9 до 15 лет – 57–78 |
|
| Альбумин, г/л | 35–45 | 40–50 | |
| Глобулин, г/л |
2–2,4 |
||
| Альфа1 | |||
| Альфа2 | 1,55–3,52 | 1,77–4,20 | 4,5 |
| Бета-глобулин | 2,2–4 | От рождения до 12 лет – 1,35–2,75 | |
| Гамма-глобулин | До 10,5 | ||
| Гемоглобин | 130–160 | 118–145 | |
| Билирубин прямой, конъюгированный (IDBIL), мкмоль/л | 0-7,9 | ||
| Непрямой билирубин (DBIL), мкмоль/л | До 19 | ||
| Глюкоза (GLU), ммоль/л | С 14 до 59 лет – 3,87–5,88
С 60 до 70 лет – 4,4–6,4 Больше 70 лет – 4,1–6,1 |
3,34–5,55 | |
| Креатинин, мкмоль/г | 63-117 | 52-97 | До года жизни – 17–36
От года до 14 лет – 26–63 |
| Мочевина (urea), ммоль/г | 0,22–0,55 | 0,14–0,46 | От 0 до 14 лет -0,18–0,64 |
| Мочевая кислота (uric acid), ммоль/г | 0,16–0,56 | 0,13–0,47 | От 0 до 14 лет – 0,15–0,32 |
| Ферменты АСТ (аспартатаминотрансфераза), Ед/л | До 40 | До 35 | От 0 до 12 месяцев – до 58
1–4 года – до 60 4–6 лет – до 50 7–13 лет – до 49 14–18 лет – до 40 |
| АЛТ (аланинаминотрансфераза), Ед/л | До 46 | До 33 | До 48 |
| Холестерин (chol), ммоль/л | До 5,2 | ||
| Триглицериды (trig), ммоль/л | С 15 до 45 лет – 0,45–3,62
С 45 до 60 лет – 0,65–3,23 С 60 до 70 лет – 0,66–2,94 |
С 15 до 45 лет – 0,40–2,16
С 45 до 60 лет – 0,52–2,96 С 60 до 70 лет – 0,63–2,71 |
До 10 лет – 0,33–1,22
С 10 до 15 лет – 0,37–1,49 |
| Электролиты, ммоль/л
Калий Натрий Хлор Витамин В12, по/мл |
3,4–5,1 135–147 97–109 206–964 |
||
| Ревматоидный фактор | Отсутствует |
Небольшие отклонения от нормы допустимы, если у пациента хорошее самочувствие и нет жалоб. В случае больших несоответствий с установленными значениями, речь может идти о развитии патологических изменений в конкретном органе (в зависимости от маркера анализа).
Вопрос-ответ
Как улучшить биохимический анализ крови?
Улучшению состава крови способствуют специальные процедуры и мероприятия:
- массаж (восстанавливает кровообращение, налаживает обменные процессы, стимулирует транспортировку кислорода по всем клеткам);
- физические упражнения (регулярная утренняя зарядка, пешие прогулки на свежем воздухе, плаванье);
- тёплые ванны (не только производят общерасслабляющее действие, но и способствуют очищению крови от токсинов и ядов;
- правильное питание (больше употреблять овощей и фруктов в сыром, варённом и тушёном виде, исключить всё жирное, жареное, солёное и острое);
- забыть об алкоголе и курении.
Соблюдая конкретные правила, в короткие сроки можно очистить кровь от вредных веществ, улучшить в ней водно-электролитный баланс и наладить метаболизм.
Чтобы оздоровить свою кровь употребляйте больше овощей
Чем отличается общий анализ крови от биохимического?
Биохимия крови представляет собой лабораторный метод диагностики, который позволяет оценить работу внутренних органов (почек, поджелудочной железы, желудка, кишечника, печени) и определить, каких микроэлементов не хватает для нормально функционирования той или иной системы. Такой вид исследования крови широко применяется в эндокринологии, терапии, гастроэнтерологии, кардиологии, урологии, гинекологии, так как реагирует на гормоны (нарушение гормонального фона), определяет количество сахара в плазме, выявляет печёночные ферменты.
Клинический анализ показывает только форменные элементы крови
Развёрнутый биохимический анализ крови достаточно информативен. Он широко применяется в медицинской практике, как для профилактики, так и в лечебных целях.
Лабораторный метод показывает состояние внутренних органов, помогает выявить причину патологических нарушений на начальном этапе развития и определить нехватку полезных веществ в организме.
Процедура забора крови занимает не больше 5 минут, а результаты можно получить уже на 2–3 день после процедуры.
Кровь
