जीवन आणि निर्जीव? रसायनशास्त्र आणि बायोकेमिस्ट्री? त्यांच्यातील रेषा कुठे आहे? आणि ती अस्तित्वात आहे का? कनेक्शन कुठे आहे? या समस्या सोडवण्याची गुरुकिल्ली निसर्गाने फार पूर्वीपासून सात कुलुपांच्या मागे ठेवली आहे. आणि केवळ 20 व्या शतकात जीवनाची रहस्ये किंचित प्रकट करणे शक्य झाले आणि जेव्हा शास्त्रज्ञ आण्विक स्तरावर संशोधनापर्यंत पोहोचले तेव्हा बरेच मुख्य प्रश्न स्पष्ट झाले. जीवन प्रक्रियेच्या भौतिक-रासायनिक पायाचे ज्ञान हे नैसर्गिक विज्ञानाच्या मुख्य कार्यांपैकी एक बनले आहे आणि या दिशेने सर्वात मनोरंजक परिणाम प्राप्त झाले आहेत, जे मूलभूत सैद्धांतिक महत्त्व आहेत आणि व्यवहारात मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाचे वचन देतात.

जीवन प्रक्रियांमध्ये सामील असलेल्या नैसर्गिक पदार्थांवर रसायनशास्त्र बर्याच काळापासून लक्ष देत आहे.

गेल्या दोन शतकांमध्ये, रसायनशास्त्राने सजीव निसर्गाच्या ज्ञानात उत्कृष्ट भूमिका बजावली होती. पहिल्या टप्प्यावर, रासायनिक अभ्यास निसर्गात वर्णनात्मक होता, आणि शास्त्रज्ञांनी विविध नैसर्गिक पदार्थ, सूक्ष्मजीव, वनस्पती आणि प्राणी यांचे टाकाऊ पदार्थ, ज्यात बहुधा मौल्यवान गुणधर्म असतात (औषधे, रंग इ.) वेगळे केले आणि वैशिष्ट्यीकृत केले. तथापि, तुलनेने अलीकडेच नैसर्गिक यौगिकांचे हे पारंपारिक रसायन आधुनिक बायोकेमिस्ट्रीने बदलले गेले आहे जे केवळ वर्णन करण्याच्याच नव्हे तर स्पष्ट करण्याच्या इच्छेने आणि केवळ सर्वात सोप्याच नव्हे तर सजीवांमध्ये सर्वात जटिल देखील आहे.

एक्स्ट्राऑर्गेनिक बायोकेमिस्ट्री

20 व्या शतकाच्या मध्यात एक विज्ञान म्हणून एक्स्ट्राऑर्गेनिक बायोकेमिस्ट्री आकाराला आली, जेव्हा जीवशास्त्राची नवीन क्षेत्रे दृश्यावर फुटली, इतर विज्ञानांच्या उपलब्धींनी फलित झाले आणि जेव्हा नवीन मानसिकतेचे विशेषज्ञ नैसर्गिक विज्ञानाकडे आले, इच्छा आणि एकजुटीने. जिवंत जगाचे अधिक अचूक वर्णन करण्याची इच्छा. आणि हा योगायोग नाही की 18 अकाडेमिचेस्की प्रोयेझ्ड येथे जुन्या पद्धतीच्या इमारतीच्या एकाच छताखाली त्या वेळी रासायनिक आणि जैविक विज्ञानाच्या सर्वात नवीन क्षेत्रांचे प्रतिनिधित्व करणाऱ्या दोन नव्या संघटित संस्था होत्या - इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिस्ट्री ऑफ नॅचरल कंपाऊंड्स आणि इन्स्टिट्यूट ऑफ इन्स्टिट्यूट ऑफ नॅचरल कंपाऊंड्स. रेडिएशन आणि फिजिको-केमिकल बायोलॉजी. या दोन संस्थांनी आपल्या देशात जैविक प्रक्रियांच्या यंत्रणेचे ज्ञान आणि शारीरिकदृष्ट्या सक्रिय पदार्थांच्या संरचनेचे तपशीलवार स्पष्टीकरण मिळवण्यासाठी लढाई सुरू करण्याचे ठरवले होते.

या कालावधीपर्यंत, आण्विक जीवशास्त्राच्या मुख्य वस्तू - डीऑक्सीरिबोन्यूक्लिक अॅसिड (डीएनए), प्रसिद्ध "डबल हेलिक्स" ची अद्वितीय रचना स्पष्ट झाली. (हा एक लांब रेणू आहे, ज्यावर, टेप रेकॉर्डर किंवा मॅट्रिक्स प्रमाणे, शरीराबद्दलच्या सर्व माहितीचा संपूर्ण "मजकूर" रेकॉर्ड केला जातो.) पहिल्या प्रोटीनची रचना, हार्मोन इन्सुलिन, दिसून आले आणि रासायनिक संश्लेषण ऑक्सिटोसिन संप्रेरक यशस्वीरित्या केले गेले.

आणि खरं तर, बायोकेमिस्ट्री म्हणजे काय, ते काय करते?

हे विज्ञान जैविकदृष्ट्या महत्त्वाच्या नैसर्गिक आणि कृत्रिम (सिंथेटिक) संरचना, रासायनिक संयुगे - बायोपॉलिमर आणि कमी आण्विक वजन असलेल्या पदार्थांचा अभ्यास करते. अधिक तंतोतंत, संबंधित शारीरिक कार्यासह त्यांच्या विशिष्ट रासायनिक संरचनेच्या कनेक्शनचे नमुने. जैविक दृष्ट्या महत्त्वाच्या पदार्थाच्या रेणूची सूक्ष्म रचना, त्याचे अंतर्गत कनेक्शन, त्याच्या बदलाची गतिशीलता आणि विशिष्ट यंत्रणा, फंक्शनच्या कार्यप्रदर्शनात त्याच्या प्रत्येक दुव्याची भूमिका यामध्ये जैवऑर्गेनिक रसायनशास्त्राला रस आहे.

बायोकेमिस्ट्री ही प्रथिने समजून घेण्याची गुरुकिल्ली आहे

बायोऑर्गेनिक रसायनशास्त्राने निःसंशयपणे प्रथिन पदार्थांच्या अभ्यासात मोठी प्रगती केली आहे. 1973 मध्ये, 412 अमीनो ऍसिड अवशेष असलेल्या एस्पार्टेट एमिनोट्रान्सफेरेस एंजाइमच्या संपूर्ण प्राथमिक संरचनेचे स्पष्टीकरण पूर्ण झाले. हे सजीवांच्या सर्वात महत्वाच्या जैवउत्प्रेरकांपैकी एक आहे आणि सर्वात मोठ्या स्ट्रक्चरल डीकोड केलेल्या प्रथिनांपैकी एक आहे. नंतर, इतर महत्त्वाच्या प्रथिनांची रचना देखील निश्चित केली गेली - मध्य आशियाई कोब्राच्या विषापासून अनेक न्यूरोटॉक्सिन, ज्याचा उपयोग विशिष्ट अवरोधक म्हणून तंत्रिका उत्तेजनाच्या प्रसाराच्या यंत्रणेच्या अभ्यासासाठी केला जातो, तसेच पिवळ्या ल्युपिन नोड्यूलमधून वनस्पती हिमोग्लोबिन. आणि antileukemic प्रथिने actinoxanthin.

महान स्वारस्य rhodopsins आहेत. हे बर्याच काळापासून ज्ञात आहे की रोडोपसिन हे प्राण्यांमध्ये व्हिज्युअल रिसेप्शनच्या प्रक्रियेत गुंतलेले मुख्य प्रथिने आहे आणि ते डोळ्याच्या विशेष प्रणालींपासून वेगळे आहे. हे अद्वितीय प्रथिन प्रकाश सिग्नल प्राप्त करते आणि आम्हाला पाहण्याची क्षमता प्रदान करते. असे आढळून आले आहे की रोडोपसिन सारखी प्रथिने काही सूक्ष्मजीवांमध्ये देखील आढळतात, परंतु त्याचे कार्य खूप वेगळे असते (कारण जीवाणू "पाहू शकत नाहीत"). येथे तो एक ऊर्जा यंत्र आहे, जो प्रकाशाच्या खर्चावर ऊर्जा-समृद्ध पदार्थांचे संश्लेषण करतो. दोन्ही प्रथिने संरचनेत खूप समान आहेत, परंतु त्यांचा उद्देश मूलभूतपणे भिन्न आहे.

अनुवांशिक माहितीच्या अंमलबजावणीमध्ये गुंतलेली एंजाइम ही अभ्यासातील सर्वात महत्त्वाची वस्तू होती. डीएनए मॅट्रिक्सच्या बाजूने पुढे जाताना, ते जसे होते तसे वाचते, त्यात नोंदवलेली आनुवंशिक माहिती आणि या आधारावर, माहितीच्या रिबोन्यूक्लिक अॅसिडचे संश्लेषण करते. नंतरचे, यामधून, प्रथिने संश्लेषणासाठी मॅट्रिक्स म्हणून काम करते. हे सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य एक प्रचंड प्रथिने आहे, त्याचे आण्विक वजन अर्धा दशलक्षांपर्यंत पोहोचते (लक्षात ठेवा: पाण्यात फक्त 18 आहे) आणि त्यात अनेक भिन्न उपयुनिट असतात. त्याच्या संरचनेचे स्पष्टीकरण जीवशास्त्रातील सर्वात महत्वाच्या प्रश्नाचे उत्तर देण्यास मदत करण्यासाठी नियत होते: अनुवांशिक माहिती "काढून टाकण्याची" यंत्रणा काय आहे, डीएनएमध्ये मजकूराचे डीकोडिंग कसे केले जाते - आनुवंशिकतेचा मुख्य पदार्थ.

पेप्टाइड्स

शास्त्रज्ञ केवळ प्रथिनेच नव्हे तर पेप्टाइड्स नावाच्या अमीनो ऍसिडच्या लहान साखळ्यांद्वारे देखील आकर्षित होतात. त्यापैकी शेकडो पदार्थ महान शारीरिक महत्त्व आहेत. व्हॅसोप्रेसिन आणि अँजिओटेन्सिन रक्तदाबाच्या नियमनात गुंतलेले आहेत, गॅस्ट्रिन गॅस्ट्रिक ज्यूसचे स्राव नियंत्रित करते, ग्रॅमिसिडिन सी आणि पॉलिमिक्सिन हे प्रतिजैविक आहेत, ज्यात तथाकथित स्मृती पदार्थांचा समावेश आहे. अमीनो ऍसिडची अनेक "अक्षरे" असलेल्या छोट्या साखळीत प्रचंड जैविक माहिती नोंदवली जाते!

आज, आपण कृत्रिमरित्या कोणतेही जटिल पेप्टाइडच नाही तर साधे प्रथिने देखील मिळवू शकतो, जसे की इन्सुलिन. अशा कामांचे महत्त्व जास्त सांगणे कठीण आहे.

विविध भौतिक आणि संगणकीय पद्धती वापरून पेप्टाइड्सच्या अवकाशीय संरचनेच्या जटिल विश्लेषणासाठी एक पद्धत तयार केली गेली. परंतु पेप्टाइडची जटिल व्हॉल्यूमेट्रिक आर्किटेक्चर त्याच्या जैविक क्रियाकलापांची सर्व वैशिष्ट्ये निर्धारित करते. कोणत्याही जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थाची अवकाशीय रचना, किंवा जसे ते म्हणतात, त्याची रचना ही त्याच्या कृतीची यंत्रणा समजून घेण्याची गुरुकिल्ली आहे.

पेप्टाइड सिस्टमच्या नवीन वर्गाच्या प्रतिनिधींपैकी - डेप्सिपल्टाइड्स - शास्त्रज्ञांच्या एका चमूने आश्चर्यकारक निसर्गाचे पदार्थ शोधले, जे जैविक झिल्ली, तथाकथित आयनोफोर्सद्वारे निवडकपणे धातूचे आयन वाहतूक करण्यास सक्षम आहेत. त्यापैकी प्रमुख व्हॅलिनोमायसिन आहे.

आयनोफोर्सच्या शोधाने मेम्ब्रॅनोलॉजीमध्ये एक संपूर्ण युग तयार केले, कारण यामुळे बायोमेम्ब्रेन्सद्वारे अल्कली धातूच्या आयन - पोटॅशियम आणि सोडियमचे वाहतूक दिशात्मकपणे बदलणे शक्य झाले. या आयनांची वाहतूक चिंताग्रस्त उत्तेजनाच्या प्रक्रियांशी आणि श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियांशी आणि रिसेप्शनच्या प्रक्रियांशी संबंधित आहे - बाह्य वातावरणातील सिग्नलची धारणा. व्हॅलिनोमायसिनचे उदाहरण वापरून, हे दाखवणे शक्य होते की जैविक प्रणाली डझनभर इतरांपैकी फक्त एक आयन कसा निवडू शकतात, ते सोयीस्करपणे वाहतूक करण्यायोग्य कॉम्प्लेक्समध्ये बांधू शकतात आणि ते झिल्लीद्वारे हस्तांतरित करू शकतात. व्हॅलिनोमायसिनची ही आश्चर्यकारक मालमत्ता त्याच्या अवकाशीय संरचनेत आहे, जी ओपनवर्क ब्रेसलेट सारखी दिसते.

आयनोफोरचा आणखी एक प्रकार म्हणजे अँटीबायोटिक ग्रॅमिसिडिन ए. ही १५ अमिनो आम्लांची एक रेखीय साखळी आहे, अंतराळात दोन रेणूंचे हेलिक्स बनते, आणि जसे आढळले, हे खरे दुहेरी हेलिक्स आहे. प्रथिने प्रणालीतील पहिले दुहेरी हेलिक्स! आणि सर्पिल रचना, झिल्लीमध्ये तयार केल्यामुळे, एक प्रकारचे छिद्र बनते, एक वाहिनी ज्याद्वारे अल्कली धातूचे आयन पडद्यामधून जातात. आयन चॅनेलचे सर्वात सोपे मॉडेल. ग्रामिसिडीनमुळे मेम्ब्रॅनोलॉजीमध्ये असे वादळ का आले हे स्पष्ट आहे. शास्त्रज्ञांनी ग्रामिसिडिनचे अनेक कृत्रिम analogues आधीच मिळवले आहेत; त्याचा कृत्रिम आणि जैविक पडद्यावरील तपशीलवार अभ्यास केला गेला आहे. अशा वरवर लहान रेणूमध्ये किती सौंदर्य आणि महत्त्व आहे!

valinomycin आणि gramicidin च्या मदतीशिवाय नाही, शास्त्रज्ञांना जैविक झिल्लीच्या अभ्यासात आकर्षित केले गेले.

जैविक पडदा

परंतु झिल्लीच्या रचनेत नेहमीच आणखी एक मुख्य घटक समाविष्ट असतो जो त्यांचे स्वरूप निर्धारित करतो. हे चरबीसारखे पदार्थ किंवा लिपिड्स आहेत. लिपिड रेणू आकाराने लहान असतात, परंतु ते मजबूत महाकाय जोडणी बनवतात जे एक सतत पडदा थर तयार करतात. प्रथिने रेणू या थरात एम्बेड केलेले आहेत - आणि येथे जैविक झिल्लीचे एक मॉडेल आहे.

बायोमेम्ब्रेन्स महत्वाचे का आहेत? सर्वसाधारणपणे, पडदा ही सजीवांची सर्वात महत्वाची नियामक प्रणाली असते. आता, बायोमेम्ब्रेन्सच्या प्रतिरूपात, महत्त्वपूर्ण तांत्रिक साधने तयार केली जात आहेत - मायक्रोइलेक्ट्रोड्स, सेन्सर्स, फिल्टर, इंधन पेशी ... आणि तंत्रज्ञानामध्ये झिल्ली तत्त्वांच्या वापरासाठी पुढील शक्यता खरोखर अमर्याद आहेत.

इतर बायोकेमिस्ट्री स्वारस्य

न्यूक्लिक अॅसिडच्या बायोकेमिस्ट्रीवरील संशोधनाने एक प्रमुख स्थान व्यापलेले आहे. रासायनिक उत्परिवर्तनाची यंत्रणा उलगडणे, तसेच न्यूक्लिक अॅसिड आणि प्रथिने यांच्यातील संबंधांचे स्वरूप समजून घेणे हा त्यांचा उद्देश आहे.

कृत्रिम जनुक संश्लेषणावर विशेष लक्ष केंद्रित केले गेले आहे. जनुक, किंवा, सोप्या भाषेत सांगायचे तर, डीएनएचा एक कार्यात्मकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण विभाग, आज रासायनिक संश्लेषणाद्वारे आधीच प्राप्त केला जाऊ शकतो. आताच्या फॅशनेबल “जेनेटिक इंजिनिअरिंग” मधील हे एक महत्त्वाचे क्षेत्र आहे. बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री आणि मॉलिक्युलर बायोलॉजीच्या छेदनबिंदूवर काम करण्यासाठी सर्वात जटिल तंत्रांचे प्रभुत्व, रसायनशास्त्रज्ञ आणि जीवशास्त्रज्ञांचे मैत्रीपूर्ण सहकार्य आवश्यक आहे.

बायोपॉलिमरचा आणखी एक वर्ग म्हणजे कार्बोहायड्रेट्स किंवा पॉलिसेकेराइड्स. सेल्युलोज, स्टार्च, ग्लायकोजेन, बीट साखर - आम्हाला पदार्थांच्या या गटाचे विशिष्ट प्रतिनिधी माहित आहेत. परंतु सजीवांमध्ये, कार्बोहायड्रेट्स विविध प्रकारचे कार्य करतात. हे शत्रूंपासून (रोग प्रतिकारशक्ती) सेलचे संरक्षण आहे, हे सेल भिंतींचे सर्वात महत्वाचे घटक आहे, रिसेप्टर सिस्टमचा एक घटक आहे.

शेवटी, प्रतिजैविक. प्रयोगशाळांमध्ये, प्रतिजैविकांच्या स्ट्रेप्टोथ्रिसिन, ऑलिव्होमायसिन, अल्बोफंगिन, अबिकोव्हक्रोमायसिन, ऑरिओलिक ऍसिड यासारख्या महत्त्वाच्या गटांची रचना, ज्यामध्ये ट्यूमर, अँटीव्हायरल आणि अँटीबैक्टीरियल क्रियाकलाप आहेत, स्पष्ट केले आहेत.

बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्रीच्या सर्व शोध आणि यशांबद्दल सांगणे अशक्य आहे. हे फक्त खात्रीने म्हणता येईल की बायोऑर्गनिस्ट्सकडे त्यांच्यापेक्षा जास्त योजना आहेत.

बायोकेमिस्ट्री आण्विक जीवशास्त्र, बायोफिजिक्स यांच्याशी जवळून सहकार्य करते, जे आण्विक स्तरावर जीवनाचा अभ्यास करते. तो या अभ्यासांचा रासायनिक पाया बनला. त्याच्या नवीन पद्धतींची निर्मिती आणि व्यापक वापर, नवीन वैज्ञानिक संकल्पना जीवशास्त्राच्या पुढील प्रगतीस हातभार लावतात. नंतरचे, यामधून, रासायनिक विज्ञानाच्या विकासास उत्तेजन देते.

बायोकेमिस्ट्री (जैविक रसायनशास्त्र), एक विज्ञान जे सजीव वस्तूंची रासायनिक रचना, पेशी, अवयव, ऊती आणि संपूर्ण जीवांमधील नैसर्गिक संयुगेच्या रचना आणि परिवर्तनाचे मार्ग तसेच वैयक्तिक रासायनिक परिवर्तनांची शारीरिक भूमिका आणि नियमांचे अभ्यास करते. त्यांचे नियमन. "बायोकेमिस्ट्री" हा शब्द जर्मन शास्त्रज्ञ के. न्यूबर्ग यांनी 1903 मध्ये आणला. बायोकेमिस्ट्री संशोधनाचा विषय, कार्ये आणि पद्धती आण्विक स्तरावर जीवनाच्या सर्व अभिव्यक्तींच्या अभ्यासाशी संबंधित आहेत; नैसर्गिक विज्ञान प्रणालीमध्ये, ते एक स्वतंत्र क्षेत्र व्यापते, जीवशास्त्र आणि रसायनशास्त्र या दोन्हीशी तितकेच संबंधित आहे. बायोकेमिस्ट्री पारंपारिकपणे स्थिर मध्ये विभागली गेली आहे, जी सजीव वस्तू (सेल्युलर ऑर्गेनेल्स, पेशी, ऊती, अवयव) बनवणाऱ्या सर्व सेंद्रिय आणि अजैविक संयुगांच्या रचना आणि गुणधर्मांच्या विश्लेषणाशी संबंधित आहे; डायनॅमिक, वैयक्तिक संयुगे (चयापचय आणि ऊर्जा) च्या परिवर्तनाच्या संपूर्ण संचाचा अभ्यास करणे; कार्यात्मक, वैयक्तिक यौगिकांच्या रेणूंच्या शारीरिक भूमिका आणि महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांच्या विशिष्ट अभिव्यक्तींमध्ये त्यांचे परिवर्तन, तसेच तुलनात्मक आणि उत्क्रांतीवादी जैवरसायनशास्त्र, जे वेगवेगळ्या वर्गीकरण गटांशी संबंधित जीवांच्या रचना आणि चयापचयातील समानता आणि फरक निर्धारित करते. अभ्यासाच्या वस्तुवर अवलंबून, व्यक्ती, वनस्पती, प्राणी, सूक्ष्मजीव, रक्त, स्नायू, न्यूरोकेमिस्ट्री इत्यादींचे जैवरसायनशास्त्र वेगळे केले जाते आणि जसजसे ज्ञान वाढत जाते आणि त्यांचे स्पेशलायझेशन, एन्झाइमोलॉजी, जे एन्झाइम्सच्या कृतीची रचना आणि यंत्रणा अभ्यासते, कार्बोहायड्रेट्स, लिपिड्स, न्यूक्लिक अॅसिडचे बायोकेमिस्ट्री, स्वतंत्र विभाग बनते. ऍसिड, पडदा. उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टांच्या आधारे, जैवरसायनशास्त्र बहुधा वैद्यकीय, कृषी, तांत्रिक, पौष्टिक जैवरसायनशास्त्र इत्यादींमध्ये विभागले जाते.

16व्या-19व्या शतकात बायोकेमिस्ट्रीची निर्मिती.स्वतंत्र विज्ञान म्हणून जैवरसायनशास्त्राची निर्मिती इतर नैसर्गिक विज्ञान शाखा (रसायनशास्त्र, भौतिकशास्त्र) आणि औषधांच्या विकासाशी जवळून जोडलेली आहे. 17व्या शतकाच्या 16व्या - 1ल्या सहामाहीत रसायनशास्त्र आणि औषधाच्या विकासात महत्त्वपूर्ण योगदान आयट्रोकेमिस्ट्रीने केले गेले. त्याच्या प्रतिनिधींनी पाचक रस, पित्त, किण्वन प्रक्रिया इत्यादींचा अभ्यास केला आणि सजीवांमध्ये पदार्थांच्या परिवर्तनांबद्दल प्रश्न उपस्थित केले. पॅरासेलसस या निष्कर्षापर्यंत पोहोचला की मानवी शरीरात होणाऱ्या प्रक्रिया या रासायनिक प्रक्रिया आहेत. जे. सिल्वियसने मानवी शरीरात ऍसिड आणि अल्कलींच्या योग्य गुणोत्तराला खूप महत्त्व दिले, ज्याचे उल्लंघन, त्याच्या विश्वासानुसार, अनेक रोगांना अधोरेखित करतात. या. बी. व्हॅन हेल्मोंट यांनी वनस्पतींचे पदार्थ कसे तयार होतात हे स्थापित करण्याचा प्रयत्न केला. 17 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, इटालियन शास्त्रज्ञ एस. सँटोरियो यांनी, खास त्यांच्याद्वारे तयार केलेला कॅमेरा वापरून, घेतलेले अन्न आणि मानवी उत्सर्जनाचे प्रमाण स्थापित करण्याचा प्रयत्न केला.

18 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात जैवरसायनशास्त्राचा वैज्ञानिक पाया घातला गेला होता, ज्याला रसायनशास्त्र आणि भौतिकशास्त्र (अनेक रासायनिक घटक आणि साध्या संयुगे शोधणे आणि वर्णन करणे, वायू नियम तयार करणे) या क्षेत्रातील शोधांमुळे सुलभ होते. ऊर्जा संवर्धन आणि रूपांतरण कायद्यांचा शोध), शरीरविज्ञान मध्ये रासायनिक पद्धती विश्लेषणाचा वापर. 1770 च्या दशकात, ए. लॅव्हॉइसियरने ज्वलन आणि श्वसन प्रक्रियेच्या समानतेची कल्पना तयार केली; रासायनिक दृष्टिकोनातून मानव आणि प्राण्यांचे श्वसन ही ऑक्सिडेशन प्रक्रिया आहे हे स्थापित केले. जे. प्रिस्टली (1772) यांनी हे सिद्ध केले की वनस्पती प्राण्यांच्या जीवनासाठी आवश्यक ऑक्सिजन उत्सर्जित करतात आणि डच वनस्पतिशास्त्रज्ञ जे. इंगेनहॉस (1779) यांनी हे सिद्ध केले की "बिघडलेल्या" हवेचे शुद्धीकरण केवळ वनस्पतींच्या हिरव्या भागांद्वारेच केले जाते. प्रकाश (या कामांनी प्रकाशसंश्लेषणाच्या अभ्यासाचा पाया घातला). L. Spallanzani यांनी रासायनिक परिवर्तनांची एक जटिल साखळी म्हणून पचनाचा विचार करण्याचा प्रस्ताव मांडला. 19व्या शतकाच्या सुरूवातीस, अनेक सेंद्रिय पदार्थ (युरिया, ग्लिसरीन, सायट्रिक, मॅलिक, लैक्टिक आणि यूरिक ऍसिड, ग्लुकोज इ.) नैसर्गिक स्त्रोतांपासून वेगळे केले गेले. 1828 मध्ये, एफ. वोहलर यांनी प्रथमच अमोनियम सायनेटपासून युरियाचे रासायनिक संश्लेषण केले, ज्यायोगे केवळ जिवंत प्राण्यांद्वारे सेंद्रिय संयुगेचे संश्लेषण करण्याच्या शक्यतेबद्दल आणि जीवनवादाची विसंगती सिद्ध करण्याच्या त्या काळापर्यंत प्रचलित असलेली कल्पना नष्ट केली. 1835 मध्ये I. Berzelius ने उत्प्रेरक संकल्पना मांडली; किण्वन ही एक उत्प्रेरक प्रक्रिया आहे असे त्यांनी प्रतिपादन केले. 1836 मध्ये, डच रसायनशास्त्रज्ञ जी. या. मुल्डर यांनी प्रथम प्रथिने पदार्थांच्या संरचनेचा सिद्धांत मांडला. हळूहळू, वनस्पती आणि प्राणी जीवांची रासायनिक रचना आणि त्यांच्यामध्ये होणार्‍या रासायनिक प्रतिक्रियांवर डेटा जमा केला गेला; 19व्या शतकाच्या मध्यापर्यंत, अनेक एन्झाईम्स (अमायलेज, पेप्सिन, ट्रिप्सिन इ.) वर्णन केले गेले. 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, प्रथिने, चरबी आणि कर्बोदकांमधे आणि प्रकाश संश्लेषणाची रचना आणि रासायनिक परिवर्तनांबद्दल काही माहिती प्राप्त झाली. 1850-55 मध्ये, सी. बर्नार्ड यांनी यकृतातून ग्लायकोजेन वेगळे केले आणि त्याचे रक्तात प्रवेश करणार्‍या ग्लुकोजमध्ये रूपांतरणाची वस्तुस्थिती स्थापित केली. I. F. Misher (1868) यांच्या कार्याने न्यूक्लिक अॅसिडच्या अभ्यासाचा पाया घातला. 1870 मध्ये, जे. लीबिगने एंजाइमच्या क्रियेचे रासायनिक स्वरूप तयार केले (त्याची मूलभूत तत्त्वे आजपर्यंत त्यांचे महत्त्व टिकवून ठेवतात); 1894 मध्ये, ई.जी. फिशर हे रासायनिक अभिक्रियांसाठी बायोकॅटलिस्ट म्हणून एन्झाइम्स वापरणारे पहिले होते; तो निष्कर्षापर्यंत पोहोचला की सब्सट्रेट "लॉकची किल्ली" म्हणून एन्झाइमशी संबंधित आहे. एल. पाश्चरने असा निष्कर्ष काढला की किण्वन ही एक जैविक प्रक्रिया आहे ज्यासाठी जिवंत यीस्ट पेशींची आवश्यकता असते, ज्यामुळे किण्वनाचा रासायनिक सिद्धांत नाकारला जातो (जे. Berzelius, E. Mitcherlich, J. Liebig), ज्यानुसार शर्करा किण्वन ही एक जटिल रासायनिक प्रतिक्रिया आहे. ई. बुचनर (1897, त्याचा भाऊ जी. बुकनर यांच्यासमवेत) यांनी किण्वन घडवून आणण्यासाठी सूक्ष्मजीव पेशींच्या अर्काची क्षमता सिद्ध केल्यावर या प्रकरणातील स्पष्टता शेवटी आली. त्यांच्या कार्यामुळे एंजाइमच्या कृतीचे स्वरूप आणि कार्यप्रणालीचे ज्ञान होते. लवकरच ए. गार्डनने स्थापित केले की किण्वन हे कार्बोहायड्रेट संयुगेमध्ये फॉस्फेटच्या समावेशासह होते, जे कार्बोहायड्रेट फॉस्फरस एस्टर्सचे पृथक्करण आणि ओळख आणि जैवरासायनिक परिवर्तनांमध्ये त्यांची मुख्य भूमिका समजून घेण्यासाठी प्रेरणा म्हणून काम करते.

या काळात रशियामधील जैवरसायनशास्त्राचा विकास ए. या. डॅनिलेव्स्की (प्रथिने आणि एन्झाइम्सचा अभ्यास केला), एम. व्ही. नेन्त्स्की (यकृतातील युरिया निर्मितीचे मार्ग, क्लोरोफिल आणि हिमोग्लोबिनची रचना), व्ही.एस. गुलेविच यांच्या नावांशी संबंधित आहे. (स्नायूंच्या ऊतींचे जैवरसायनशास्त्र, स्नायूंचे उत्खनन करणारे पदार्थ), एस. एन. विनोग्राडस्की (बॅक्टेरियामध्ये केमोसिंथेसिसचा शोध लावला), एम. एस. त्स्वेटा (क्रोमॅटोग्राफिक विश्लेषणाची एक पद्धत तयार केली), ए.आय. बाख (जैविक ऑक्सिडेशनचा पेरोक्साइड सिद्धांत), रशियन नेवेदन इ. प्रायोगिकरित्या सिद्ध करून (1880) विशेष पदार्थांच्या प्राण्यांच्या सामान्य विकासासाठी (प्रथिने, कर्बोदके, चरबी, क्षार आणि पाणी व्यतिरिक्त) जीवनसत्त्वांच्या अभ्यासाचा मार्ग. 19व्या शतकाच्या शेवटी, जीवांच्या विविध गटांमधील रासायनिक परिवर्तनांची मूलभूत तत्त्वे आणि यंत्रणा यांच्या समानतेबद्दल तसेच त्यांच्या चयापचय (चयापचय) च्या वैशिष्ट्यांबद्दल कल्पना तयार केल्या गेल्या.

वनस्पती आणि प्राणी जीवांच्या रासायनिक रचना आणि त्यांच्यामध्ये होणार्‍या रासायनिक प्रक्रियांबद्दल मोठ्या प्रमाणावर माहिती जमा झाल्यामुळे डेटाचे पद्धतशीरीकरण आणि सामान्यीकरण आवश्यक आहे. या दिशेने पहिले काम आय. सायमन यांचे पाठ्यपुस्तक होते ("Handbuch der angewandten medicinischen Chemie", 1842). 1842 मध्ये, जे. लीबिगचा "डाय टियरकेमी ओडर डाय ऑर्गेनिशे ​​केमी इन इहरर अनवेंडुंग ऑफ फिजिओलॉजी अंड पॅथॉलॉजी" हा मोनोग्राफ प्रकाशित झाला. फिजियोलॉजिकल केमिस्ट्रीचे पहिले घरगुती पाठ्यपुस्तक 1847 मध्ये खारकोव्ह विद्यापीठातील प्राध्यापक ए.आय. खोडनेव्ह यांनी प्रकाशित केले होते. 1873 पासून नियतकालिके नियमितपणे येऊ लागली. 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, अनेक रशियन आणि परदेशी विद्यापीठांच्या वैद्यकीय विद्याशाखांमध्ये विशेष विभाग आयोजित केले गेले (सुरुवातीला त्यांना वैद्यकीय किंवा कार्यात्मक रसायनशास्त्र विभाग म्हटले गेले). रशियामध्ये, प्रथमच, काझान विद्यापीठात ए. या. डॅनिलेव्हस्की (1863) आणि मॉस्को विद्यापीठाच्या वैद्यकीय विद्याशाखेत ए.डी. बुलिगिन्स्की (1864) यांनी वैद्यकीय रसायनशास्त्राचे विभाग तयार केले.

20 व्या शतकातील बायोकेमिस्ट्री . आधुनिक बायोकेमिस्ट्रीची निर्मिती 20 व्या शतकाच्या पहिल्या सहामाहीत झाली. त्याची सुरुवात जीवनसत्त्वे आणि हार्मोन्सच्या शोधाद्वारे चिन्हांकित केली गेली, शरीरातील त्यांची भूमिका निश्चित केली गेली. 1902 मध्ये, ई.जी. फिशर हे पेप्टाइड्सचे संश्लेषण करणारे पहिले होते, ज्यामुळे प्रथिनांमधील अमीनो ऍसिडमधील रासायनिक बंधाचे स्वरूप स्थापित झाले. 1912 मध्ये, पोलिश बायोकेमिस्ट के. फंक यांनी पॉलीन्यूरिटिसच्या विकासास प्रतिबंध करणारा पदार्थ वेगळा केला आणि त्याला व्हिटॅमिन म्हटले. त्यानंतर, हळूहळू अनेक जीवनसत्त्वे शोधली गेली आणि व्हिटॅमिनोलॉजी ही बायोकेमिस्ट्रीच्या शाखांपैकी एक, तसेच पोषण विज्ञान बनली. 1913 मध्ये, एल. मायकेलिस आणि एम. मेंटेन (जर्मनी) यांनी एन्झाइमॅटिक प्रतिक्रियांचे सैद्धांतिक पाया विकसित केले, जैविक उत्प्रेरकांचे परिमाणात्मक नियम तयार केले; क्लोरोफिलची रचना स्थापित केली गेली (आर. विल्स्टेटर, ए. स्टॉल, जर्मनी). 1920 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, एआय ओपरिनने जीवनाच्या उत्पत्तीच्या समस्येच्या रासायनिक आकलनासाठी एक सामान्य दृष्टीकोन तयार केला. प्रथमच, एन्झाईम्स urease (J. Sumner, 1926), chymotrypsin, pepsin, and trypsin (J. Northrop, 1930s) स्फटिकाच्या स्वरूपात प्राप्त झाले, जे एन्झाईम्सच्या प्रथिन स्वरूपाचे पुरावे आणि प्रेरणा म्हणून काम करतात. एंजाइमोलॉजीचा वेगवान विकास. त्याच वर्षांत, एच. ए. क्रेब्स यांनी ऑर्निथिन सायकल (1932) दरम्यान कशेरुकांमध्ये युरिया संश्लेषणाच्या यंत्रणेचे वर्णन केले; A. E. Braunshtein (1937, M. G. Kritzman) यांनी जैवसंश्लेषण आणि amino ऍसिडचे विघटन यातील मध्यवर्ती दुवा म्हणून ट्रान्समिनेशनची प्रतिक्रिया शोधली; ओ.जी. वॉरबर्ग यांनी ऊतींमधील ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देणाऱ्या एन्झाइमचे स्वरूप शोधून काढले. 1930 च्या दशकात, मूलभूत जैवरासायनिक प्रक्रियेच्या स्वरूपाचा अभ्यास करण्याचा मुख्य टप्पा पूर्ण झाला. ग्लायकोलिसिस आणि किण्वन (O. Meyerhof, J. O. Parnas), डाय- आणि ट्रायकार्बोक्झिलिक ऍसिड (A. Szent-Györgyi, H. A. Krebs) च्या चक्रात पायरुव्हिक ऍसिडचे रूपांतर (A. Szent-Györgyi, H. A. Krebs), 19,73 दरम्यान कार्बोहायड्रेट्सच्या विघटनाच्या प्रतिक्रियांचा क्रम स्थापित केला गेला. फोटोडीकम्पोझिशनमध्ये पाण्याचा शोध लागला (आर. हिल, यूके, 1937). V. I. Palladin, A. N. Bach, G. Wieland, T. Thunberg, O. G. Warburg आणि इंग्लिश बायोकेमिस्ट D. Keilin यांच्या कामांनी इंट्रासेल्युलर श्वसनाविषयीच्या आधुनिक कल्पनांचा पाया घातला. एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट (एटीपी) आणि क्रिएटिन फॉस्फेट स्नायूंच्या अर्कांपासून वेगळे केले गेले आहेत. यूएसएसआरमध्ये, ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनवर व्ही.ए. एंगेलगार्ड (1930) आणि व्ही.ए. बेलित्सर (1939) यांच्या कार्यांनी आणि या प्रक्रियेच्या परिमाणवाचक वैशिष्ट्याने आधुनिक बायोएनर्जेटिक्सचा पाया घातला. नंतर, एफ. लिपमन यांनी ऊर्जा-समृद्ध फॉस्फरस यौगिकांबद्दल कल्पना विकसित केल्या आणि सेल बायोएनर्जेटिक्समध्ये एटीपीची मध्यवर्ती भूमिका स्थापित केली. वनस्पतींमध्ये डीएनएचा शोध (रशियन बायोकेमिस्ट ए. एन. बेलोझर्स्की आणि ए.आर. किझेल, 1936) यांनी वनस्पती आणि प्राणी जगाची जैवरासायनिक एकता ओळखण्यात योगदान दिले. 1948 मध्ये, ए.ए. क्रॅस्नोव्स्कीने क्लोरोफिलच्या उलट करता येण्याजोग्या प्रकाशरासायनिक घटाची प्रतिक्रिया शोधून काढली, प्रकाशसंश्लेषण (एम. कॅल्विन) ची यंत्रणा स्पष्ट करण्यात महत्त्वपूर्ण प्रगती झाली.

जैवरसायनशास्त्राचा पुढील विकास अनेक प्रथिनांच्या रचना आणि कार्याचा अभ्यास, एंजाइमॅटिक कॅटॅलिसिसच्या सिद्धांताच्या मुख्य तरतुदींचा विकास, चयापचय मूलभूत योजनांची स्थापना इत्यादीशी संबंधित आहे. 20 व्या शतकाचा दुसरा अर्धा भाग मुख्यत्वे नवीन पद्धतींच्या विकासामुळे आहे. क्रोमॅटोग्राफी आणि इलेक्ट्रोफोरेसीसच्या पद्धती सुधारल्याबद्दल धन्यवाद, प्रथिनांमधील अमीनो ऍसिडचे अनुक्रम आणि न्यूक्लिक ऍसिडमधील न्यूक्लियोटाइड्सचा उलगडा करणे शक्य झाले. क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषणामुळे अनेक प्रथिने, डीएनए आणि इतर संयुगांच्या रेणूंची अवकाशीय रचना निश्चित करणे शक्य झाले. इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी वापरून, पूर्वी अज्ञात सेल्युलर संरचना शोधल्या गेल्या; अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशनमुळे विविध सेल्युलर ऑर्गेनेल्स (न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया, राइबोसोम्ससह) वेगळे केले गेले; समस्थानिक पद्धतींच्या वापरामुळे जीवांमध्ये पदार्थांच्या परिवर्तनाचे सर्वात क्लिष्ट मार्ग समजून घेणे शक्य झाले. जैवरासायनिक संशोधनातील महत्त्वाचे स्थान विविध प्रकारच्या रेडिओ आणि ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी, मास स्पेक्ट्रोस्कोपीने व्यापले आहे. एल. पॉलिंग (1951, आर. कोरी यांच्यासमवेत) यांनी प्रथिनांच्या दुय्यम संरचनेबद्दल कल्पना मांडल्या, एफ. सेंगर (1953) यांनी प्रथिने संप्रेरक इन्सुलिनची रचना उलगडली आणि जे. केंद्र्यू (1960) यांनी प्रथिने संप्रेरकांची अवकाशीय रचना निश्चित केली. मायोग्लोबिन रेणू. संशोधन पद्धती सुधारल्याबद्दल धन्यवाद, एंजाइमची रचना, त्यांच्या सक्रिय केंद्राची निर्मिती आणि जटिल कॉम्प्लेक्सचा भाग म्हणून त्यांचे कार्य समजून घेण्यासाठी अनेक नवीन कल्पना सादर केल्या गेल्या आहेत. आनुवंशिकतेचा एक पदार्थ म्हणून डीएनएची भूमिका प्रस्थापित केल्यानंतर (ओ. एव्हरी, 1944), न्यूक्लिक अॅसिड आणि वारसाद्वारे जीवांच्या गुणधर्मांच्या प्रसाराच्या प्रक्रियेत त्यांच्या सहभागावर विशेष लक्ष दिले जाते. 1953 मध्ये, जे. वॉटसन आणि एफ. क्रिक यांनी डीएनए (तथाकथित दुहेरी हेलिक्स) च्या अवकाशीय संरचनेचे मॉडेल मांडले, ज्याची रचना जैविक कार्याशी जोडली गेली. हा कार्यक्रम सर्वसाधारणपणे बायोकेमिस्ट्री आणि जीवशास्त्राच्या विकासासाठी एक महत्त्वाचा बिंदू होता आणि बायोकेमिस्ट्री - आण्विक जीवशास्त्र पासून नवीन विज्ञान वेगळे करण्यासाठी आधार म्हणून काम केले. न्यूक्लिक अॅसिडची रचना, प्रथिने जैवसंश्लेषणातील त्यांची भूमिका आणि आनुवंशिकतेच्या घटनांवरील अभ्यास देखील E. Chargaff, A. Kornberg, S. Ochoa, H. G. Koran, F. Sanger, F. Jacob आणि J. या नावांशी संबंधित आहेत. मोनोद, तसेच रशियन शास्त्रज्ञ ए.एन. बेलोझर्स्की, ए.ए. बाएव, आर.बी. खेसिन-लुरी आणि इतर. पदार्थाची रचना आणि त्याचे जैविक कार्य यांच्यातील संबंध प्रस्थापित करतात. या संदर्भात, जैविक आणि सेंद्रिय रसायनशास्त्राच्या काठावर अभ्यास विकसित केले गेले आहेत. ही दिशा बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री म्हणून ओळखली जाऊ लागली. 1950 च्या दशकात, बायोकेमिस्ट्री आणि अजैविक रसायनशास्त्राच्या छेदनबिंदूवर, बायोइनॉर्गेनिक केमिस्ट्री ही एक स्वतंत्र शाखा म्हणून तयार झाली.

बायोकेमिस्ट्रीच्या निःसंशय यशांपैकी हे आहेत: ऊर्जा निर्मितीमध्ये जैविक पडद्याच्या सहभागाचा शोध आणि त्यानंतरच्या जैव ऊर्जा क्षेत्रात संशोधन; सर्वात महत्वाच्या चयापचय उत्पादनांच्या परिवर्तनासाठी मार्गांची स्थापना; चिंताग्रस्त उत्तेजना प्रसारित करण्याच्या यंत्रणेचे ज्ञान, उच्च चिंताग्रस्त क्रियाकलापांचे जैवरासायनिक पाया; अनुवांशिक माहिती प्रसारित करण्याच्या यंत्रणेचे स्पष्टीकरण, सजीवांमध्ये सर्वात महत्वाच्या जैवरासायनिक प्रक्रियेचे नियमन (सेल्युलर आणि इंटरसेल्युलर सिग्नलिंग) आणि इतर अनेक.

बायोकेमिस्ट्रीचा आधुनिक विकास.बायोकेमिस्ट्री हा भौतिक आणि रासायनिक जीवशास्त्राचा अविभाज्य भाग आहे - परस्परसंबंधित आणि जवळून गुंफलेल्या विज्ञानांचे एक जटिल, ज्यामध्ये जीवभौतिकशास्त्र, जैवऑर्गेनिक रसायनशास्त्र, आण्विक आणि सेल्युलर जीवशास्त्र इत्यादींचा समावेश आहे, सजीव पदार्थांच्या भौतिक आणि रासायनिक पायाचा अभ्यास करते. जैवरासायनिक संशोधनामध्ये अनेक समस्यांचा समावेश होतो, ज्याचे निराकरण अनेक विज्ञानांच्या छेदनबिंदूवर केले जाते. उदाहरणार्थ, जैवरासायनिक आनुवंशिकी अनुवांशिक माहितीच्या प्राप्तीमध्ये सामील असलेल्या पदार्थ आणि प्रक्रियांचा अभ्यास करते, तसेच सामान्य परिस्थितीत आणि विविध अनुवांशिक चयापचय विकारांमध्ये जैवरासायनिक प्रक्रियेच्या नियमनमध्ये विविध जीन्सची भूमिका यांचा अभ्यास करते. बायोकेमिकल फार्माकोलॉजी औषधांच्या कृतीची आण्विक यंत्रणा शोधते, अधिक प्रगत आणि सुरक्षित औषधांच्या विकासास हातभार लावते, इम्यूनोकेमिस्ट्री - ऍन्टीबॉडीज (इम्युनोग्लोबुलिन) आणि प्रतिजनांची रचना, गुणधर्म आणि परस्परसंवाद. सध्याच्या टप्प्यावर, बायोकेमिस्ट्री संबंधित विषयांच्या विस्तृत पद्धतशीर शस्त्रागाराच्या सक्रिय सहभागाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. एंझाइमोलॉजी सारख्या बायोकेमिस्ट्रीची पारंपारिक शाखा देखील, एखाद्या विशिष्ट एंझाइमची जैविक भूमिका दर्शविते तेव्हा, क्वचितच साइट-निर्देशित म्युटाजेनेसिसशिवाय, सजीवांच्या अभ्यासात एन्झाइमचे एन्कोडिंग जीन बंद करणे किंवा, उलट, त्याची वाढलेली अभिव्यक्ती.

जिवंत प्रणालींमध्ये चयापचय आणि उर्जेचे मूलभूत मार्ग आणि सामान्य तत्त्वे स्थापित मानली जाऊ शकतात, तरीही चयापचय आणि विशेषतः त्याचे नियमन यांचे बरेच तपशील अज्ञात आहेत. विशेषतः महत्वाचे म्हणजे चयापचय विकारांच्या कारणांचे स्पष्टीकरण ज्यामुळे गंभीर "जैवरासायनिक" रोग (मधुमेहाचे विविध प्रकार, एथेरोस्क्लेरोसिस, घातक पेशींचा र्‍हास, न्यूरोडिजेनेरेटिव्ह रोग, सिरोसिस आणि इतर अनेक) आणि त्याच्या निर्देशित दुरुस्तीचे वैज्ञानिक प्रमाण ( औषधे, आहारातील शिफारसी). जैवरासायनिक पद्धतींचा वापर केल्याने विविध रोगांचे महत्त्वाचे जैविक मार्कर ओळखणे आणि त्यांचे निदान आणि उपचारांसाठी प्रभावी पद्धती उपलब्ध करून देणे शक्य होते. अशा प्रकारे, रक्तातील कार्डिओस्पेसिफिक प्रथिने आणि एन्झाईम्स (ट्रोपोनिन टी आणि मायोकार्डियल क्रिएटिन किनेज आयसोएन्झाइम) निश्चित केल्याने मायोकार्डियल इन्फेक्शनचे लवकर निदान होऊ शकते. पौष्टिक जैवरसायनशास्त्राला महत्त्वाची भूमिका दिली जाते, जे अन्नातील रासायनिक आणि जैवरासायनिक घटक, त्यांचे मूल्य आणि मानवी आरोग्यासाठी महत्त्व, अन्न साठवणूक आणि अन्नाच्या गुणवत्तेवर प्रक्रिया यांचा अभ्यास करते. विशिष्ट पेशी, ऊतक, अवयव किंवा विशिष्ट प्रकारच्या जीवांच्या जैविक मॅक्रोमोलेक्यूल्स आणि कमी-आण्विक चयापचयांच्या संपूर्ण संचाच्या अभ्यासासाठी एक पद्धतशीर दृष्टीकोन नवीन शाखांच्या उदयास कारणीभूत ठरला आहे. यामध्ये जीनोमिक्स (जीवांच्या जनुकांचा संपूर्ण संच आणि त्यांच्या अभिव्यक्तीची वैशिष्ट्ये एक्सप्लोर करते), ट्रान्सक्रिप्टॉमिक्स (आरएनए रेणूंची परिमाणवाचक आणि गुणात्मक रचना स्थापित करते), प्रोटिओमिक्स (जीवाच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रोटीन रेणूंच्या संपूर्ण विविधतेचे विश्लेषण करते) आणि चयापचय ( जैवरासायनिक रणनीती आणि जैवरासायनिक संशोधन पद्धतींचा सक्रियपणे वापर करून, जीवाच्या सर्व चयापचयांचा किंवा त्याच्या वैयक्तिक पेशी आणि महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांच्या प्रक्रियेत तयार झालेल्या अवयवांचा अभ्यास करते. जीनोमिक्स आणि प्रोटिओमिक्सचे लागू क्षेत्र - जीन्स आणि प्रथिनांच्या निर्देशित डिझाइनशी संबंधित बायोइंजिनियरिंग - विकसित केले गेले आहे. वर दिलेले दिशानिर्देश जैवरसायनशास्त्र, आण्विक जीवशास्त्र, आनुवंशिकी आणि जैवऑर्गेनिक रसायनशास्त्र द्वारे समान रीतीने व्युत्पन्न केले जातात.

वैज्ञानिक संस्था, संस्था आणि नियतकालिके. बायोकेमिस्ट्री क्षेत्रातील वैज्ञानिक संशोधन अनेक विशेष संशोधन संस्था आणि प्रयोगशाळांमध्ये केले जाते. रशियामध्ये, ते रशियन अकादमी ऑफ सायन्सेस (जैवरसायनशास्त्र संस्था, उत्क्रांतीवादी शरीरविज्ञान आणि बायोकेमिस्ट्री संस्था, वनस्पती शरीरशास्त्र संस्था, सूक्ष्मजीवांचे बायोकेमिस्ट्री आणि फिजियोलॉजी संस्था, सायबेरियन इन्स्टिट्यूट ऑफ प्लांटसह) मध्ये स्थित आहेत. फिजिओलॉजी आणि बायोकेमिस्ट्री, इन्स्टिट्यूट ऑफ मॉलेक्युलर बायोलॉजी, इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री), उद्योग अकादमी (रशियन अकादमी ऑफ मेडिकल सायन्सेसच्या बायोमेडिकल केमिस्ट्री संस्थेसह), अनेक मंत्रालये. बायोकेमिस्ट्रीवरील कार्य प्रयोगशाळांमध्ये आणि बायोकेमिकल विद्यापीठांच्या असंख्य विभागांमध्ये चालते. परदेशात आणि रशियन फेडरेशनमधील विशेषज्ञ-बायोकेमिस्ट विशेष विभागांसह विद्यापीठांच्या रासायनिक आणि जैविक विद्याशाखांमध्ये प्रशिक्षित आहेत; अरुंद प्रोफाइलचे बायोकेमिस्ट - वैद्यकीय, तांत्रिक, कृषी आणि इतर विद्यापीठांमध्ये.

बर्‍याच देशांमध्ये, युरोपियन फेडरेशन ऑफ बायोकेमिस्ट्स (फेडरेशन ऑफ युरोपियन बायोकेमिकल सोसायटीज, FEBS) आणि इंटरनॅशनल युनियन ऑफ बायोकेमिस्ट अँड मॉलिक्युलर बायोलॉजिस्ट (इंटरनॅशनल युनियन ऑफ बायोकेमिस्ट्री, IUBMB) मध्ये वैज्ञानिक जैवरासायनिक संस्था आहेत. या संस्था परिसंवाद, परिषदा आणि काँग्रेस एकत्र करतात. रशियामध्ये, असंख्य रिपब्लिकन आणि शहर शाखांसह ऑल-युनियन बायोकेमिकल सोसायटीची स्थापना 1959 मध्ये झाली (2002 पासून, बायोकेमिस्ट आणि आण्विक जीवशास्त्रज्ञ सोसायटी).

बायोकेमिस्ट्रीवरील कामे प्रकाशित झालेल्या नियतकालिकांची संख्या मोठी आहे. सर्वात प्रसिद्ध आहेत: "जर्नल ऑफ बायोलॉजिकल केमिस्ट्री" (बाल्ट., 1905), "बायोकेमिस्ट्री" (वॉश., 1964), "बायोकेमिकल जर्नल" (एल., 1906), "फायटोकेमिस्ट्री" (ऑक्सफ.; एन. वाई., 1962) , " Biochimica et Biophisica Acta" (Amst., 1947) आणि इतर अनेक; वार्षिक पुस्तके: "बायोकेमिस्ट्रीचे वार्षिक पुनरावलोकन" (स्टॅनफोर्ड, 1932), "अॅडव्हान्सेस इन एन्झाइमोलॉजी आणि बायोकेमिस्ट्री संबंधित विषय" (N.Y., 1945), "प्रोटीन रसायनशास्त्रातील प्रगती" (N.Y., 1945), "Febs Journal" (European) जर्नल ऑफ बायोकेमिस्ट्री", Oxf., 1967), "Febs letters" (Amst., 1968), "Nucleic Acids Research" (Oxf., 1974), "Biochimie" (R., 1914; Amst., 1986), " बायोकेमिकल सायन्सेसमधील ट्रेंड्स" (एलसेव्हियर, 1976), इ. रशियामध्ये, प्रायोगिक अभ्यासाचे परिणाम "बायोकेमिस्ट्री" (एम., 1936), "प्लांट फिजियोलॉजी" (एम., 1954), "जर्नल ऑफ जर्नलमध्ये प्रकाशित केले जातात. इव्होल्युशनरी बायोकेमिस्ट्री अँड फिजियोलॉजी" (एसपीबी., 1965), "अप्लाईड बायोकेमिस्ट्री अँड मायक्रोबायोलॉजी" (एम., 1965), "जैविक झिल्ली" (एम., 1984), "न्यूरोकेमिस्ट्री" (एम., 1982) आणि इतर, पुनरावलोकन पेपर बायोकेमिस्ट्री वर - जर्नल्समध्ये "आधुनिक जीवशास्त्राचे यश" (एम., 1932), "रसायनशास्त्राचे यश" (एम., 1932), इ.; वार्षिक पुस्तक "जैविक रसायनशास्त्रातील प्रगती" (एम., 1950).

लि.: डझुआ एम. रसायनशास्त्राचा इतिहास. एम., 1975; शमीन ए.एम. प्रथिने रसायनशास्त्राचा इतिहास. एम., 1977; तो आहे. जैविक रसायनशास्त्राचा इतिहास. एम., 1994; बायोकेमिस्ट्रीची मूलभूत तत्त्वे: 3 खंडांमध्ये एम., 1981; स्ट्रेयर एल. बायोकेमिस्ट्री: 3 खंडांमध्ये. एम., 1984-1985; लेहनिंगर ए. बायोकेमिस्ट्रीची मूलभूत तत्त्वे: 3 व्हॉल्समध्ये एम., 1985; अझीमोव्ह ए. जीवशास्त्राचा संक्षिप्त इतिहास. एम., 2002; इलियट डब्ल्यू., इलियट डी. बायोकेमिस्ट्री आणि आण्विक जीवशास्त्र. एम., 2002; Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. बायोकेमिस्ट्री. 5वी आवृत्ती. एनवाय., 2002; मनुष्याचे बायोकेमिस्ट्री: 2 खंडांमध्ये. 2री आवृत्ती. एम., 2004; बेरेझोव्ह टी. टी., कोरोव्किन बी.एफ. जैविक रसायनशास्त्र. 3री आवृत्ती एम., 2004; Voet D., VoetJ. बायोकेमिस्ट्री 3री आवृत्ती एनवाय., 2004; नेल्सन डी.एल., कॉक्स एम. एम. लेहनिंगर बायोकेमिस्ट्रीची तत्त्वे. चौथी आवृत्ती. N. Y., 2005; इलियट डब्ल्यू., इलियट डी. बायोकेमिस्ट्री आणि आण्विक जीवशास्त्र. 3री आवृत्ती ऑक्सफ., 2005; गॅरेट आर. एच., ग्रिशम सी. एम. बायोकेमिस्ट्री. 3री आवृत्ती बेल्मोंट, 2005.

ए.डी. विनोग्राडोव्ह, ए.ई. मेदवेदेव.

बायोकेमिस्ट्री हे एक शास्त्र आहे जे विविध रेणू, रासायनिक प्रतिक्रिया आणि जिवंत पेशी आणि जीवांमध्ये होणार्‍या प्रक्रियांचा अभ्यास करते. बायोमेडिकल सायन्सच्या दोन मुख्य क्षेत्रांच्या यशस्वी विकासासाठी बायोकेमिस्ट्रीचे सखोल ज्ञान आवश्यक आहे: 1) मानवी आरोग्य जतन करण्याच्या समस्या सोडवणे; 2) विविध रोगांची कारणे शोधणे आणि त्यावर प्रभावीपणे उपचार करण्याचे मार्ग शोधणे.

बायोकेमिस्ट्री आणि हेल्थ

वर्ल्ड हेल्थ ऑर्गनायझेशन (WHO) आरोग्याची व्याख्या "संपूर्ण शारीरिक, मानसिक आणि सामाजिक कल्याण आणि केवळ रोग किंवा अशक्तपणा नसणे" अशी करते. काटेकोरपणे जैवरासायनिक दृष्टिकोनातून, जर पेशींच्या आत आणि बाह्य वातावरणात घडणाऱ्या हजारो प्रतिक्रिया अशा परिस्थितीत आणि अशा वेगाने पुढे गेल्या तर जीव निरोगी मानला जाऊ शकतो ज्यामुळे जीवाची जास्तीत जास्त व्यवहार्यता सुनिश्चित होते आणि शारीरिकदृष्ट्या सामान्य (सामान्य) राखता येते. पॅथॉलॉजिकल नाही) स्थिती.

बायोकेमिस्ट्री, पोषण, प्रतिबंध आणि उपचार

आरोग्य राखण्यासाठी मुख्य अटींपैकी एक म्हणजे अनेक रसायने असलेला इष्टतम आहार; मुख्य म्हणजे जीवनसत्त्वे, काही अमीनो ऍसिडस्, काही फॅटी ऍसिडस्, विविध खनिजे आणि पाणी. हे सर्व पदार्थ बायोकेमिस्ट्री आणि तर्कसंगत पोषण विज्ञान दोन्हीसाठी काही प्रमाणात स्वारस्यपूर्ण आहेत. म्हणून, या दोन विज्ञानांमध्ये जवळचा संबंध आहे. याव्यतिरिक्त, असे गृहीत धरले जाऊ शकते की, वैद्यकीय सेवेच्या खर्चात वाढ होण्याच्या प्रयत्नांच्या पार्श्वभूमीवर, आरोग्याचे संरक्षण आणि रोग प्रतिबंधकांवर अधिक लक्ष दिले जाईल, म्हणजे. प्रतिबंधात्मक औषध. तर, उदाहरणार्थ, कालांतराने एथेरोस्क्लेरोसिस आणि कर्करोगाच्या प्रतिबंधासाठी, कदाचित, तर्कसंगत पोषणास अधिकाधिक महत्त्व दिले जाईल. त्याच वेळी, तर्कसंगत पोषण ही संकल्पना बायोकेमिस्ट्रीच्या ज्ञानावर आधारित असावी.

बायोकेमिस्ट्री आणि रोग

सर्व रोग हे रेणूंच्या गुणधर्मांमधील काही बदलांचे प्रकटीकरण आहेत आणि रासायनिक अभिक्रिया आणि प्रक्रियांमध्ये अडथळा आहेत. प्राणी आणि मानवांमध्ये रोगांच्या विकासास कारणीभूत असलेले मुख्य घटक टेबलमध्ये दिले आहेत. १.१. ते सर्व एक किंवा अधिक मुख्य रासायनिक अभिक्रियांवर किंवा कार्यात्मकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण रेणूंची रचना आणि गुणधर्मांवर परिणाम करतात.

रोगांचे निदान आणि उपचार करण्यासाठी जैवरासायनिक संशोधनाचे योगदान खालीलप्रमाणे आहे.

तक्ता 1.1. रोगांच्या विकासास कारणीभूत ठरणारे मुख्य घटक. ते सर्व पेशी किंवा संपूर्ण जीवामध्ये होणार्‍या विविध जैवरासायनिक प्रक्रियांवर परिणाम करतात.

1. शारीरिक घटक: यांत्रिक इजा, अति तापमान, वातावरणातील दाबात अचानक बदल, किरणोत्सर्ग, विद्युत शॉक

2. रासायनिक घटक आणि औषधे: काही विषारी संयुगे, उपचारात्मक औषधे इ.

4. ऑक्सिजन उपासमार: रक्त कमी होणे, ऑक्सिजन वाहून नेण्याचे कार्य बिघडणे, ऑक्सिडेटिव्ह एन्झाइमचे विषबाधा

5. अनुवांशिक घटक: जन्मजात, आण्विक

6. रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया: अॅनाफिलेक्सिस, स्वयंप्रतिकार रोग

7. पोषण विकार: कुपोषण, अतिपोषण

या अभ्यासांमुळे धन्यवाद, 1) रोगाचे कारण ओळखणे शक्य आहे; 2) उपचारांचा तर्कसंगत आणि प्रभावी मार्ग ऑफर करा; 3) लवकर निदान करण्याच्या उद्देशाने लोकसंख्येच्या मोठ्या प्रमाणावर तपासणी करण्याच्या पद्धती विकसित करणे; 4) रोगाच्या कोर्सचे निरीक्षण करा; 5) उपचारांच्या प्रभावीतेचे निरीक्षण करा. परिशिष्ट विविध रोगांचे निदान करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सर्वात महत्वाच्या बायोकेमिकल चाचण्यांचे वर्णन करते. जेव्हा आपण विविध रोगांच्या जैवरासायनिक निदानाबद्दल बोलत असतो तेव्हा या परिशिष्टाचा संदर्भ घेणे उपयुक्त ठरेल (उदाहरणार्थ, मायोकार्डियल इन्फेक्शन, तीव्र स्वादुपिंडाचा दाह इ.).

रोगाच्या प्रतिबंध आणि उपचारांच्या संबंधात जैवरसायनशास्त्राच्या शक्यता तीन उदाहरणांद्वारे थोडक्यात स्पष्ट केल्या आहेत; आपण या प्रकरणात नंतर आणखी काही उदाहरणे पाहू.

1. हे सर्वज्ञात आहे की त्यांचे आरोग्य राखण्यासाठी, एखाद्या व्यक्तीला विशिष्ट जटिल सेंद्रिय संयुगे - जीवनसत्त्वे प्राप्त करणे आवश्यक आहे. शरीरात, जीवनसत्त्वे अधिक जटिल रेणूंमध्ये (कोएन्झाइम्स) रूपांतरित होतात, जी पेशींमध्ये होणाऱ्या अनेक प्रतिक्रियांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात. कोणत्याही व्हिटॅमिनच्या आहारातील कमतरतेमुळे विविध रोगांचा विकास होऊ शकतो, जसे की व्हिटॅमिन सीच्या कमतरतेसह स्कर्वी किंवा व्हिटॅमिन डीच्या कमतरतेसह मुडदूस. जीवनसत्त्वे किंवा त्यांच्या जैविक दृष्ट्या सक्रिय डेरिव्हेटिव्ह्जची मुख्य भूमिका स्पष्ट करणे. सध्याच्या शतकाच्या सुरुवातीपासून बायोकेमिस्ट आणि पोषणतज्ञांनी सोडवलेल्या मुख्य कार्यांपैकी एक बनले आहे.

2. फेनिलकेटोन्युरिया (PKU) म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या पॅथॉलॉजिकल स्थितीवर उपचार न केल्यास गंभीर मानसिक मंदता येऊ शकते. PKU चे जैवरासायनिक स्वरूप सुमारे 30 वर्षांपासून ओळखले जाते: हा रोग एंजाइमच्या क्रियाकलापाच्या कमतरतेमुळे किंवा पूर्ण अनुपस्थितीमुळे होतो जे एमिनो ऍसिड फेनिलॅलानिनचे दुसर्या एमिनो ऍसिड, टायरोसिनमध्ये रूपांतरित करते. या सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य अपर्याप्त क्रियाकलाप हे तथ्य ठरते की फेनिलॅलानिन आणि त्यातील काही चयापचय, विशेषत: केटोन्स, ऊतींमध्ये जमा होतात, ज्यामुळे मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या विकासावर विपरित परिणाम होतो. पीकेयूच्या जैवरासायनिक पाया स्पष्ट केल्यानंतर, उपचारांची एक तर्कसंगत पद्धत सापडली: आजारी मुलांना फेनिलॅलानिनच्या कमी सामग्रीसह आहार लिहून दिला जातो. पीकेयूसाठी नवजात मुलांची सामूहिक तपासणी, आवश्यक असल्यास, त्वरित उपचार सुरू करण्यास अनुमती देते.

3. सिस्टिक फायब्रोसिस हा एक्सोक्राइन आणि विशेषतः घाम, ग्रंथींचा अनुवांशिक रोग आहे. रोगाचे कारण अज्ञात आहे. सिस्टिक फायब्रोसिस हा उत्तर अमेरिकेतील सर्वात सामान्य अनुवांशिक रोगांपैकी एक आहे. स्वादुपिंड आणि ब्रॉन्किओल्सच्या स्रावी नलिका बंद करणारे असामान्य चिकट स्राव हे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. या आजाराने ग्रस्त असलेले बहुतेकदा फुफ्फुसाच्या संसर्गामुळे लहान वयातच मरतात. रोगाचा आण्विक आधार अज्ञात असल्याने, केवळ लक्षणात्मक उपचार शक्य आहे. तथापि, एखादी आशा करू शकते की नजीकच्या भविष्यात, रीकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञानाचा वापर करून, रोगाचे आण्विक स्वरूप स्पष्ट करणे शक्य होईल, ज्यामुळे उपचारांची अधिक प्रभावी पद्धत शोधणे शक्य होईल.

बायोकेमिस्ट्रीची औपचारिक व्याख्या

बायोकेमिस्ट्री, नावाप्रमाणेच (ग्रीक बायोस, जीवनातून) म्हणजे जीवनाचे रसायनशास्त्र, किंवा अधिक काटेकोरपणे, जीवन प्रक्रियेच्या रासायनिक आधारांचे विज्ञान आहे.

जिवंत प्रणालींचे स्ट्रक्चरल युनिट सेल आहे, म्हणून दुसरी व्याख्या दिली जाऊ शकते: विज्ञान म्हणून बायोकेमिस्ट्री जिवंत पेशींच्या रासायनिक घटकांचा तसेच ते ज्या प्रतिक्रिया आणि प्रक्रियांमध्ये भाग घेतात त्यांचा अभ्यास करतात. या व्याख्येनुसार, बायोकेमिस्ट्री सेल बायोलॉजी आणि सर्व आण्विक जीवशास्त्राच्या विस्तृत क्षेत्रांचा समावेश करते.

बायोकेमिस्ट्रीची उद्दिष्टे

बायोकेमिस्ट्रीचे मुख्य कार्य म्हणजे पेशींच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांशी संबंधित सर्व रासायनिक प्रक्रियांच्या स्वरूपाची आण्विक स्तरावर संपूर्ण समज प्राप्त करणे.

या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, पेशींपासून तेथे स्थित असंख्य संयुगे वेगळे करणे, त्यांची रचना निश्चित करणे आणि त्यांचे कार्य स्थापित करणे आवश्यक आहे. उदाहरण म्हणून, स्नायूंच्या आकुंचनाचा आण्विक आधार आणि तत्सम अनेक प्रक्रिया स्पष्ट करण्याच्या उद्देशाने असंख्य अभ्यासांकडे लक्ष वेधले जाऊ शकते. परिणामी, विविध जटिलतेचे अनेक संयुगे शुद्ध स्वरूपात वेगळे केले गेले आणि तपशीलवार संरचनात्मक आणि कार्यात्मक अभ्यास केले गेले. परिणामी, स्नायूंच्या आकुंचनाच्या आण्विक आधाराच्या अनेक पैलूंचे स्पष्टीकरण करणे शक्य झाले.

बायोकेमिस्ट्रीचे आणखी एक कार्य म्हणजे जीवनाच्या उत्पत्तीचा प्रश्न स्पष्ट करणे. या रोमांचक प्रक्रियेबद्दलची आमची समज फारशी नाही.

संशोधन क्षेत्रे

जैवरसायनशास्त्राची व्याप्ती जीवनासारखीच व्यापक आहे. जिथे जिथे जीवसृष्टी असते तिथे विविध रासायनिक प्रक्रिया घडतात. बायोकेमिस्ट्री सूक्ष्मजीव, वनस्पती, कीटक, मासे, पक्षी, खालच्या आणि उच्च सस्तन प्राण्यांमध्ये आणि विशेषतः मानवी शरीरात होणाऱ्या रासायनिक अभिक्रियांच्या अभ्यासाशी संबंधित आहे. बायोमेडिकल सायन्सच्या विद्यार्थ्यांसाठी, विशेष स्वारस्य आहे

शेवटचे दोन विभाग. तथापि, जीवनाच्या इतर काही स्वरूपांच्या जैवरासायनिक वैशिष्ट्यांबद्दल अजिबात कल्पना नसणे हे अदूरदर्शी आहे: बहुतेकदा ही वैशिष्ट्ये मनुष्याशी थेट संबंधित असलेल्या विविध प्रकारच्या परिस्थिती समजून घेण्यासाठी आवश्यक असतात.

बायोकेमिस्ट्री आणि मेडिसिन

बायोकेमिस्ट्री आणि वैद्यकशास्त्र यांच्यात विस्तृत दुतर्फा संबंध आहे. जैवरासायनिक संशोधनाबद्दल धन्यवाद, रोगांच्या विकासाशी संबंधित अनेक प्रश्नांची उत्तरे दिली गेली आहेत आणि काही रोगांच्या विकासाची कारणे आणि अभ्यासक्रमाचा अभ्यास केल्याने जैवरसायनशास्त्राच्या नवीन क्षेत्रांची निर्मिती झाली आहे.

रोगांची कारणे ओळखण्याच्या उद्देशाने बायोकेमिकल अभ्यास

वरील व्यतिरिक्त, आम्ही बायोकेमिस्ट्रीच्या संभाव्य अनुप्रयोगांच्या श्रेणीची विस्तृतता स्पष्ट करणारी आणखी चार उदाहरणे देऊ. 1. कॉलराच्या कारक एजंटद्वारे तयार केलेल्या विषाच्या कृतीच्या यंत्रणेच्या विश्लेषणामुळे रोगाच्या नैदानिक ​​​​लक्षणे (अतिसार, निर्जलीकरण) संबंधित महत्त्वाचे मुद्दे स्पष्ट करणे शक्य झाले. 2. अनेक आफ्रिकन वनस्पतींमध्ये, एक किंवा अधिक अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडची सामग्री खूप कमी आहे. या वस्तुस्थितीच्या शोधामुळे हे समजणे शक्य झाले आहे की ज्यांच्यासाठी ही वनस्पती प्रथिनांचा मुख्य स्त्रोत आहे अशा लोकांना प्रथिनांच्या कमतरतेचा त्रास का होतो. 3. असे आढळून आले आहे की डास - मलेरिया रोगजनकांचे वाहक - जैवरासायनिक प्रणाली तयार करू शकतात ज्यामुळे ते कीटकनाशकांपासून रोगप्रतिकारक बनतात; मलेरिया नियंत्रण उपायांची रचना करताना याचा विचार करणे महत्त्वाचे आहे. 4. ग्रीनलँड एस्किमो मोठ्या प्रमाणात फिश ऑइल वापरतात, काही पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडस् समृध्द असतात; त्याच वेळी, हे ज्ञात आहे की ते रक्तातील कोलेस्टेरॉलच्या कमी सामग्रीद्वारे दर्शविले जातात आणि म्हणूनच त्यांना एथेरोस्क्लेरोसिस होण्याची शक्यता कमी असते. या निरीक्षणांनी प्लाझ्मा कोलेस्टेरॉलची पातळी कमी करण्यासाठी पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडस् वापरण्याची शक्यता सुचवली.

रोगाचा अभ्यास बायोकेमिस्ट्रीच्या विकासात योगदान देतो

1900 च्या दशकाच्या सुरुवातीस सर आर्किबाल्ड गॅरोड या इंग्लिश फिजिशियनची निरीक्षणे. जन्मजात चयापचय विकारांनी ग्रस्त असलेल्या रुग्णांच्या एका लहान गटासाठी, जैवरासायनिक मार्गांच्या अभ्यासास उत्तेजन दिले, ज्याचे उल्लंघन या प्रकारच्या स्थितीत होते. कौटुंबिक हायपरकोलेस्टेरोलेमिया नावाच्या अनुवांशिक रोगाचे स्वरूप समजून घेण्याच्या प्रयत्नांमुळे, ज्यामुळे लहान वयात गंभीर एथेरोस्क्लेरोसिस विकसित होतो, सेल्युलर रिसेप्टर्सबद्दल आणि पेशींद्वारे कोलेस्टेरॉल शोषण्याच्या पद्धतींबद्दल ज्ञानाच्या जलद संचयनास कारणीभूत ठरते. कर्करोगाच्या पेशींमधील ऑन्कोजीनच्या गहन अभ्यासाने पेशींच्या वाढीवर नियंत्रण ठेवणाऱ्या आण्विक यंत्रणेकडे लक्ष वेधले आहे.

खालच्या जीव आणि विषाणूंचा अभ्यास

क्लिनिकमध्ये बायोकेमिकल संशोधन करण्यासाठी अत्यंत उपयुक्त ठरणारी मौल्यवान माहिती काही खालच्या जीव आणि विषाणूंच्या अभ्यासातून प्राप्त झाली. उदाहरणार्थ, जीन आणि एन्झाइम क्रियाकलापांच्या नियमनाचे आधुनिक सिद्धांत मोल्ड आणि बॅक्टेरियावर केलेल्या अग्रगण्य अभ्यासाच्या आधारे तयार केले गेले. बॅक्टेरिया आणि जिवाणू विषाणूंवर केलेल्या संशोधनातून रिकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञानाचा उगम झाला. बायोकेमिकल संशोधनाच्या वस्तू म्हणून जीवाणू आणि विषाणूंचा मुख्य फायदा म्हणजे त्यांच्या पुनरुत्पादनाचा उच्च दर; हे अनुवांशिक विश्लेषण आणि अनुवांशिक हाताळणी मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते. प्राण्यांमध्ये (व्हायरल ऑन्कोजीन) कर्करोगाच्या काही प्रकारांच्या विकासासाठी जबाबदार असलेल्या विषाणूजन्य जनुकांच्या अभ्यासातून मिळालेल्या माहितीमुळे सामान्य मानवी पेशींचे कर्करोगाच्या पेशींमध्ये रूपांतर करण्याची यंत्रणा अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेणे शक्य झाले आहे.

बायोकेमिस्ट्री आणि इतर बायोलॉजिकल सायन्सेस

न्यूक्लिक अॅसिडचे बायोकेमिस्ट्री हे आनुवंशिकतेच्या पायावर आहे; याउलट, अनुवांशिक पद्धतींचा वापर बायोकेमिस्ट्रीच्या अनेक क्षेत्रांसाठी फलदायी ठरला आहे. फिजियोलॉजी, शरीर कसे कार्य करते याचे विज्ञान, बायोकेमिस्ट्रीसह बरेच काही ओव्हरलॅप करते. इम्यूनोलॉजीमध्ये, मोठ्या संख्येने जैवरासायनिक पद्धती वापरल्या जातात आणि त्या बदल्यात, बायोकेमिस्टद्वारे अनेक रोगप्रतिकारक पद्धतींचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. फार्माकोलॉजी आणि फार्मसी हे बायोकेमिस्ट्री आणि फिजियोलॉजीवर आधारित आहेत; बहुतेक औषधांचे चयापचय योग्य एंजाइमॅटिक प्रतिक्रियांच्या परिणामी केले जाते. विष जैवरासायनिक प्रतिक्रिया किंवा प्रक्रियांवर परिणाम करतात; हे प्रश्न विषशास्त्राचे विषय आहेत. आम्ही आधीच म्हटल्याप्रमाणे, विविध प्रकारच्या पॅथॉलॉजीचा आधार अनेक रासायनिक प्रक्रियांचे उल्लंघन आहे. यामुळे विविध प्रकारचे पॅथॉलॉजी (उदाहरणार्थ, दाहक प्रक्रिया, पेशींचे नुकसान आणि कर्करोग) अभ्यास करण्यासाठी जैवरासायनिक पद्धतींचा वापर वाढतो. प्राणीशास्त्र आणि वनस्पतिशास्त्रात गुंतलेल्यांपैकी बरेच जण त्यांच्या कामात जैवरासायनिक पद्धतींचा व्यापक वापर करतात. हे संबंध आश्चर्यकारक नाहीत, कारण आपल्याला माहित आहे की, जीवन त्याच्या सर्व अभिव्यक्तींमध्ये विविध बायोकेमिकल प्रतिक्रिया आणि प्रक्रियांवर अवलंबून असते. जीवशास्त्रीय विज्ञानांमध्ये पूर्वी अस्तित्वात असलेले अडथळे खरे तर तुटलेले आहेत आणि बायोकेमिस्ट्री ही त्यांची सामान्य भाषा बनत आहे.

या प्रकारचे प्रयोगशाळा निदान जवळजवळ प्रत्येकजण परिचित आहे, डॉक्टर सर्व प्रथम ते लिहून देतात - आरोग्य स्थितीचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक द्रुत आणि माहितीपूर्ण पद्धत म्हणून. तथापि, एक दुर्मिळ रुग्ण, त्याच्या हातात परिणाम प्राप्त करून, नावे आणि संख्यांची एक लांबलचक यादी उलगडण्यास सक्षम असेल. आणि, जरी कोणालाही आमच्याकडून या सर्व वैशिष्ट्यांचे सखोल मूल्यांकन आवश्यक नसले तरी, यासाठी डॉक्टर आहेत, तरीही बायोकेमिकल रक्त चाचणी दरम्यान मोजलेल्या निर्देशकांची सामान्य कल्पना असणे योग्य आहे.

बायोकेमिकल रक्त चाचणी: ती का आणि केव्हा केली जाते?

मानवी शरीरातील बहुतेक पॅथॉलॉजीज रक्ताच्या रचनेवर परिणाम करतात. रक्तातील काही रासायनिक किंवा संरचनात्मक घटकांची एकाग्रता शोधून, एखादी व्यक्ती रोगांची उपस्थिती आणि कोर्स याबद्दल निष्कर्ष काढू शकते. अशाप्रकारे, निदान आणि उपचार नियंत्रणासाठी "बायोकेमिस्ट्रीसाठी" रक्त चाचणी निर्धारित केली जाते. गर्भधारणेचे निरीक्षण करण्यासाठी बायोकेमिकल रक्त चाचणीद्वारे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली जाते. जर एखाद्या स्त्रीला सामान्य वाटत असेल तर तिला पहिल्या आणि तिसर्या तिमाहीत लिहून दिले जाते आणि टॉक्सिकोसिससह, गर्भपाताचा धोका, अस्वस्थतेच्या तक्रारी - अधिक वेळा.

प्रक्रियेची तयारी आणि आचरण

बायोकेमिस्ट्रीसाठी रक्तदान करण्यासाठी अनेक अटींचे पालन करणे आवश्यक आहे - अन्यथा निदान चुकीचे असेल.

• बायोकेमिकल विश्लेषणासाठी रक्त सकाळी रिकाम्या पोटी घेतले जाते - सामान्यत: 8 ते 11 च्या दरम्यान किमान 8 तासांची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, परंतु 12-14 तासांपेक्षा जास्त भूक नसते. पूर्वसंध्येला आणि प्रक्रियेच्या दिवशी, फक्त पेयांमधून पाणी पिण्याची शिफारस केली जाते, जड अन्न टाळा - तटस्थपणे खा.
• तुम्ही औषधे घेण्यापासून ब्रेक घ्यायचा आहे का आणि किती काळासाठी हे तुमच्या डॉक्टरांशी तपासणे आवश्यक आहे. काही औषधे विश्लेषण डेटा विकृत करू शकतात.
• चाचणीच्या किमान एक तास आधी तुम्ही धूम्रपान बंद केले पाहिजे. अभ्यासाच्या एक दिवस आधी अल्कोहोल घेणे बंद केले जाते.
• प्रक्रियेच्या पूर्वसंध्येला शारीरिक आणि भावनिक ताण टाळण्याची शिफारस केली जाते. वैद्यकीय सुविधेत पोहोचताना, रक्त घेण्यापूर्वी 10-20 मिनिटे शांतपणे बसण्याचा प्रयत्न करा.
• जर तुम्हाला फिजिओथेरपीचा कोर्स लिहून दिला गेला असेल, कोणतीही इन्स्ट्रुमेंटल तपासणी केली गेली असेल, तर कदाचित प्रक्रिया पुढे ढकलणे चांगले आहे. तुमच्या डॉक्टरांचा सल्ला घ्या.

डायनॅमिक्समध्ये प्रयोगशाळेचे मापदंड प्राप्त करणे आवश्यक असलेल्या प्रकरणांमध्ये, त्याच वैद्यकीय संस्थेत आणि समान परिस्थितीत वारंवार अभ्यास केला पाहिजे.

बायोकेमिकल रक्त चाचणीचे परिणाम उलगडणे: सर्वसामान्य प्रमाण आणि विचलन

तयार परिणाम रुग्णांना टेबलच्या स्वरूपात प्रदान केले जातात, जे सूचित करते की कोणत्या चाचण्या केल्या गेल्या, कोणते निर्देशक प्राप्त झाले आणि ते सर्वसामान्य प्रमाणांशी कसे संबंधित आहेत. बायोकेमिकल रक्त चाचणीच्या निकालांचा उलगडा करणे खूप लवकर आणि अगदी ऑनलाइन देखील केले जाऊ शकते, एकमात्र प्रश्न म्हणजे तज्ञांचे कार्यभार आणि प्रक्रियेची संस्था. प्रतिलिपी मिळण्यासाठी सरासरी 2-3 दिवस लागतात.

क्लिनिकल चित्र आणि डॉक्टरांच्या प्रिस्क्रिप्शनवर अवलंबून, रक्त बायोकेमिस्ट्रीचे विश्लेषण कमीतकमी किंवा प्रगत प्रोफाइलनुसार केले जाऊ शकते. मॉस्कोमधील वैद्यकीय संस्थांमधील किमान प्रोफाइलची किंमत 3,000-4,000 रूबल आहे, विस्तारित प्रोफाइलची किंमत 5,000-6,000 रूबल आहे. किंमतींची तुलना करताना, कृपया लक्षात ठेवा: रक्तवाहिनीतून रक्ताचे नमुने स्वतंत्रपणे दिले जाऊ शकतात, त्याची किंमत 150-250 रूबल आहे.

सर्वात माहितीपूर्ण आणि प्रवेशयोग्य प्रयोगशाळा चाचण्यांपैकी एक म्हणजे रक्त बायोकेमिस्ट्री. ही पद्धत एखाद्या व्यक्तीच्या अंतर्गत अवयवांची स्थिती निर्धारित करण्यात आणि सुरुवातीच्या टप्प्यात पॅथॉलॉजिकल विकृतींचा विकास ओळखण्यास मदत करते. चयापचय प्रक्रियांचे मूल्यांकन आणि विशिष्ट ट्रेस घटकांसाठी शरीराची आवश्यकता देखील बायोकेमिकल विश्लेषण वापरून निर्धारित केली जाते.

बायोकेमिकल रक्त चाचणी अत्यंत माहितीपूर्ण आहे

बायोकेमिकल रक्त चाचणीच्या वितरणासाठी संकेत

कोणतीही परीक्षा (विशेष किंवा प्रतिबंध करण्याच्या उद्देशाने) बायोकेमिकल रक्त चाचणी (BAC) च्या वितरणाने सुरू होते.

संशोधनासाठी सामान्य संकेत आहेत:

• यकृत आणि मुत्र पॅथॉलॉजीज;
• हृदयाच्या सामान्य कार्यामध्ये विचलन (इस्केमिया, अपुरेपणा, हृदयविकाराचा झटका, स्ट्रोक);
• जननेंद्रियाच्या प्रणालीचे रोग (विविध व्युत्पत्तीच्या दाहक प्रक्रिया);
• अंतःस्रावी पॅथॉलॉजीज (मधुमेह मेल्तिस, थायरॉईड ग्रंथीमध्ये व्यत्यय);
• पाचन तंत्राच्या सामान्य क्रियाकलापांमध्ये व्यत्यय (पोट, आतडे, ड्युओडेनम, स्वादुपिंडातील अल्सरेटिव्ह किंवा दाहक प्रक्रिया);
• पाठीचा कणा, सांधे आणि मऊ उतींमध्ये पॅथॉलॉजिकल बदल (ऑस्टिओकॉन्ड्रोसिस, आर्थ्रोसिस, संधिवात, बर्साइटिस, ऑस्टिओपोरोसिस).

कोरोनरी हृदयरोगासाठी बायोकेमिस्ट्रीसाठी रक्तदान करणे आवश्यक आहे

बायोकेमिस्ट्रीमध्ये काय समाविष्ट आहे?

वैयक्तिक परिस्थितीवर अवलंबून, विश्लेषणामध्ये घटकांची विशिष्ट संख्या समाविष्ट असते. जेव्हा आपल्याला एखाद्या विशिष्ट अवयवाच्या खराबपणाचे कारण स्थापित करण्याची आवश्यकता असते तेव्हा असे होते. रुग्णाच्या स्थितीच्या अस्पष्ट क्लिनिकल चित्राच्या बाबतीत किंवा समस्येच्या अधिक तपशीलवार अभ्यासासाठी, विस्तारित एलएचसी केले पाहिजे.

सारणी "संपूर्ण बायोकेमिकल रक्त चाचणीचे मुख्य संकेतक"

विस्तारित बायोकेमिस्ट्रीचा उद्देश विशिष्ट रोग निश्चित करणे आणि पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेद्वारे शेजारच्या अवयवांना झालेल्या नुकसानीचे मूल्यांकन करणे आहे.

रक्त चाचणीची तयारी कशी करावी

बायोकेमिकल रक्त चाचणीचे परिणाम मुख्यत्वे प्रक्रियेच्या तयारीवर अवलंबून असतात.

विकृत डेटा टाळण्यासाठी, काही मूलभूत नियमांचे पालन करणे महत्वाचे आहे:

1. जैविक सामग्रीचे वितरण रिकाम्या पोटावर होते. प्रक्रियेच्या 8-10 तास आधी खाऊ किंवा पिऊ नका. जर तुम्हाला साखरेची अचूक पातळी ठरवायची असेल तर तुम्हाला दात घासण्याची आणि गॅसशिवाय सामान्य पाणी पिण्याची गरज नाही.
2. विश्लेषणाच्या पूर्वसंध्येला, जंक फूड नकार द्या - फॅटी, खारट, स्मोक्ड, मसालेदार आणि मजबूत कॉफी किंवा चहाचे सेवन देखील वगळा.
3. अभ्यासाच्या 2-3 दिवस आधी दारू पिऊ नका. आणि प्रक्रियेच्या एक तास आधी - धूम्रपान थांबवा.
4. विश्लेषणाच्या किमान एक दिवस आधी, जड मानसिक आणि शारीरिक श्रम, तणाव आणि भावनिक ताण टाळा.
5. जैविक सामग्रीचे नमुने सर्व वैद्यकीय प्रक्रियेपूर्वी (इंजेक्शन, गोळ्या घेणे, ड्रॉपर्स, हार्डवेअर क्रिया) आधी सकाळी घेतले पाहिजे.
6. रक्तदानाच्या 10-14 दिवस आधी औषधांचा वापर थांबवावा. हे शक्य नसल्यास, याबद्दल डॉक्टरांना चेतावणी देणे महत्वाचे आहे.

चाचणीपूर्वी चहा किंवा कॉफी पिऊ नका

रक्ताचे नमुने घेण्यापूर्वी ताबडतोब, रुग्णाला शांत होण्याचा आणि 10-15 मिनिटे विश्रांती घेण्याचा सल्ला दिला जातो. विश्लेषणाची पुनरावृत्ती करणे आवश्यक असल्यास, ते एकाच वेळी आणि त्याच प्रयोगशाळेत केले जाणे आवश्यक आहे (वैद्यकीय संस्थेवर अवलंबून काही मूल्ये भिन्न असू शकतात).

बायोकेमिस्ट्रीसाठी रक्त कसे दान करावे

जैवरासायनिक विश्लेषणाचे वैशिष्ठ्य म्हणजे त्याला रक्तवाहिनीतून रक्त आवश्यक असते.

खालीलप्रमाणे जैविक सामग्री घ्या:

• रुग्ण टेबलवर बसतो, उजवा (डावा) हात त्याच्या समोर एका विशेष रोलरवर ठेवतो;
• कोपरच्या वर 4-6 सेमी अंतरावर, परिचारिका क्लॅम्प किंवा रबर नळी निश्चित करते;
• रुग्ण त्याच्या मुठीने काम करण्यास सुरवात करतो (कंप्रेस, अनक्लेंच), आणि यावेळी परिचारिका पॅल्पेशनद्वारे सर्वात भरलेली रक्तवाहिनी निर्धारित करते;
• पंचर साइटवर अल्कोहोलसह सूती पुसून उपचार केले जाते आणि सुई घातली जाते;
• सिरिंज प्लंगर स्वतःकडे खेचून, विशेषज्ञ आवश्यक प्रमाणात जैविक सामग्री गोळा करतो, प्रक्रियेच्या शेवटी, अल्कोहोलयुक्त कापूस लोकर इंजेक्शन साइटवर लावला जातो;
• कोपर वाकलेला असावा, आणि कापूस पॅड 3-5 मिनिटे घट्ट धरून ठेवावा.

LHC साठी रक्त नमुने घेण्याची प्रक्रिया व्यावहारिकदृष्ट्या वेदनारहित आहे आणि 5 मिनिटांपेक्षा जास्त वेळ घेत नाही. विशेषज्ञांच्या वर्कलोडवर अवलंबून, विश्लेषणाचे डीकोडिंग 2-3 दिवसात केले जाते.

परिणाम आणि नियमांचे स्पष्टीकरण

बायोकेमिकल रक्त चाचणीच्या प्राप्त मूल्यांचे स्पष्टीकरण रुग्णाला विशेष स्वरूपात दिले जाते. हे एक सारणी आहे ज्यामध्ये अभ्यासलेले निर्देशक आणि त्यांचे सामान्य मूल्यांचे गुणोत्तर चिन्हांकित केले आहे.

टेबल "रुग्णाचे लिंग आणि वय लक्षात घेऊन बायोकेमिकल रक्त चाचणीचे निकष"

जर रुग्णाची तब्येत चांगली असेल आणि त्याला कोणतीही तक्रार नसेल तर सर्वसामान्य प्रमाणातील लहान विचलन स्वीकार्य आहेत. स्थापित मूल्यांसह मोठ्या विसंगतींच्या बाबतीत, आम्ही एखाद्या विशिष्ट अवयवातील पॅथॉलॉजिकल बदलांच्या विकासाबद्दल (विश्लेषण मार्करवर अवलंबून) बोलू शकतो.

प्रश्न उत्तर

बायोकेमिकल रक्त चाचणी कशी सुधारायची?

विशेष प्रक्रिया आणि क्रियाकलाप रक्त रचना सुधारण्यासाठी योगदान देतात:

• मालिश (रक्त परिसंचरण पुनर्संचयित करते, चयापचय प्रक्रिया सुधारते, सर्व पेशींमध्ये ऑक्सिजनची वाहतूक उत्तेजित करते);
• शारीरिक व्यायाम (नियमित सकाळचे व्यायाम, ताजी हवेत चालणे, पोहणे);
• उबदार आंघोळ (केवळ सामान्य आरामदायी प्रभाव नाही तर विष आणि विषांचे रक्त शुद्ध करण्यास देखील मदत करते;
• योग्य पोषण (कच्च्या, उकडलेल्या आणि शिजवलेल्या स्वरूपात अधिक भाज्या आणि फळे, सर्व फॅटी, तळलेले, खारट आणि मसालेदार वगळा);
• दारू आणि धुम्रपान विसरून जा.

तुमचे रक्त सुधारण्यासाठी अधिक भाज्या खा

सामान्य रक्त चाचणी आणि बायोकेमिकलमध्ये काय फरक आहे?

रक्त बायोकेमिस्ट्री ही एक प्रयोगशाळा निदान पद्धत आहे जी आपल्याला अंतर्गत अवयवांच्या (मूत्रपिंड, स्वादुपिंड, पोट, आतडे, यकृत) कार्याचे मूल्यांकन करण्यास आणि विशिष्ट प्रणालीच्या सामान्य कार्यासाठी कोणते ट्रेस घटक पुरेसे नाहीत हे निर्धारित करण्यास अनुमती देते. या प्रकारची रक्त तपासणी एंडोक्राइनोलॉजी, थेरपी, गॅस्ट्रोएन्टेरोलॉजी, कार्डिओलॉजी, यूरोलॉजी, स्त्रीरोगशास्त्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते, कारण ती हार्मोन्सवर प्रतिक्रिया देते (हार्मोनल असंतुलन), प्लाझ्मामधील साखरेचे प्रमाण निर्धारित करते आणि यकृत एन्झाइम शोधते.

सामान्य किंवा क्लिनिकल रक्त चाचणी, जैवरासायनिक पद्धतीच्या विपरीत, केवळ तयार केलेले घटक (एरिथ्रोसाइट संख्या, हिमोग्लोबिन पातळी, ईएसआर, रंग निर्देशांक, ल्यूकोसाइट्स, ल्युकोसाइट फॉर्म्युला) दर्शवते. अभ्यास रक्ताच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करतो आणि संभाव्य रोग, संसर्गजन्य स्वरूपाच्या दाहक प्रक्रिया, विषाणूजन्य किंवा बॅक्टेरियाच्या पॅथॉलॉजीज निर्धारित करतो.

क्लिनिकल विश्लेषण केवळ रक्त पेशी दर्शविते

तपशीलवार जैवरासायनिक रक्त चाचणी खूप माहितीपूर्ण आहे. हे प्रतिबंध आणि उपचारात्मक हेतूंसाठी, वैद्यकीय व्यवहारात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. प्रयोगशाळेची पद्धत अंतर्गत अवयवांची स्थिती दर्शवते, विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर पॅथॉलॉजिकल डिसऑर्डरचे कारण ओळखण्यास आणि शरीरातील पोषक तत्वांची कमतरता निर्धारित करण्यात मदत करते. रक्त नमुने घेण्याच्या प्रक्रियेस 5 मिनिटांपेक्षा जास्त वेळ लागत नाही आणि प्रक्रियेनंतर 2-3 दिवसांनी परिणाम मिळू शकतात.