जैव रसायन के संस्थापक। जैव रासायनिक रक्त परीक्षण क्या दिखाता है और वयस्कों के लिए मानदंड क्या हैं? खाली पेट बायोकैमिस्ट्री पास करें या नहीं: विश्लेषण की तैयारी कैसे करें

जैव रसायन (जैविक रसायन विज्ञान), एक विज्ञान जो जीवित वस्तुओं की रासायनिक संरचना, कोशिकाओं, अंगों, ऊतकों और पूरे जीवों में प्राकृतिक यौगिकों के परिवर्तन की संरचना और मार्गों के साथ-साथ व्यक्तिगत रासायनिक परिवर्तनों और कानूनों की शारीरिक भूमिका का अध्ययन करता है। उनके विनियमन के। "जैव रसायन" शब्द की शुरुआत 1903 में जर्मन वैज्ञानिक के. न्यूबर्ग ने की थी। जैव रसायन में अनुसंधान के विषय, कार्य और तरीके आणविक स्तर पर जीवन की सभी अभिव्यक्तियों के अध्ययन से संबंधित हैं; प्राकृतिक विज्ञान की प्रणाली में, यह एक स्वतंत्र क्षेत्र में व्याप्त है, जो जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान दोनों से समान रूप से संबंधित है। जैव रसायन को पारंपरिक रूप से स्थैतिक में विभाजित किया जाता है, जो सभी कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों की संरचना और गुणों का विश्लेषण करता है जो जीवित वस्तुओं (सेल ऑर्गेनेल, कोशिकाओं, ऊतकों, अंगों) को बनाते हैं; गतिशील, जो व्यक्तिगत यौगिकों (चयापचय और ऊर्जा) के परिवर्तनों के पूरे सेट का अध्ययन करता है; कार्यात्मक, व्यक्तिगत यौगिकों के अणुओं की शारीरिक भूमिका की जांच करना और महत्वपूर्ण गतिविधि के कुछ अभिव्यक्तियों के साथ-साथ तुलनात्मक और विकासवादी जैव रसायन, जो विभिन्न टैक्सोनोमिक समूहों से संबंधित जीवों की संरचना और चयापचय में समानताएं और अंतर निर्धारित करता है। अनुसंधान की वस्तु के आधार पर, मनुष्यों, पौधों, जानवरों, सूक्ष्मजीवों, रक्त, मांसपेशियों, न्यूरोकैमिस्ट्री, आदि की जैव रसायन, एसिड, झिल्ली। लक्ष्यों और उद्देश्यों के आधार पर, जैव रसायन को अक्सर चिकित्सा, कृषि, तकनीकी, खाद्य जैव रसायन, आदि में विभाजित किया जाता है।

16-19 शताब्दियों में जैव रसायन का निर्माण।एक स्वतंत्र विज्ञान के रूप में जैव रसायन का गठन अन्य प्राकृतिक विज्ञान विषयों (रसायन विज्ञान, भौतिकी) और चिकित्सा के विकास के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। 16वीं - 17वीं शताब्दी के पहले भाग में रसायन विज्ञान और चिकित्सा के विकास में आईट्रोकेमिस्ट्री ने महत्वपूर्ण योगदान दिया। इसके प्रतिनिधियों ने पाचक रसों, पित्त, किण्वन प्रक्रियाओं आदि की जांच की, जीवों में पदार्थों के परिवर्तन के बारे में सवाल उठाए। Paracelsus इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि मानव शरीर में होने वाली प्रक्रियाएं रासायनिक प्रक्रियाएं हैं। जे। सिल्वियस ने मानव शरीर में एसिड और क्षार के सही अनुपात को बहुत महत्व दिया, जिसका उल्लंघन, जैसा कि उनका मानना ​​​​था, कई बीमारियों का आधार है। हां बी वैन हेलमोंट ने यह स्थापित करने की कोशिश की कि पौधों का पदार्थ कैसे बनाया जाता है। 17वीं शताब्दी की शुरुआत में, इतालवी वैज्ञानिक एस. सैंटोरियो ने अपने द्वारा विशेष रूप से डिजाइन किए गए कैमरे का उपयोग करके एक व्यक्ति के भोजन सेवन और उत्सर्जन की मात्रा के अनुपात को स्थापित करने का प्रयास किया।

जैव रसायन की वैज्ञानिक नींव 18 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में रखी गई थी, जिसे रसायन विज्ञान और भौतिकी के क्षेत्र में खोजों द्वारा सुगम बनाया गया था (कई रासायनिक तत्वों और सरल यौगिकों की खोज और विवरण सहित, गैस कानूनों का निर्माण, ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन के नियमों की खोज), शरीर विज्ञान में रासायनिक विधियों के विश्लेषण का उपयोग। 1770 के दशक में, ए। लैवोसियर ने दहन और श्वसन की प्रक्रियाओं की समानता का विचार तैयार किया; ने पाया कि रासायनिक दृष्टि से मनुष्यों और जानवरों का श्वसन एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है। जे. प्रीस्टली (1772) ने साबित किया कि पौधे जानवरों के जीवन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन का उत्सर्जन करते हैं, और डच वनस्पतिशास्त्री जे. इंगेनहॉस (1779) ने स्थापित किया कि "खराब" हवा का शुद्धिकरण केवल पौधों के हरे भागों द्वारा और केवल पौधों के हरे भागों द्वारा निर्मित होता है। प्रकाश (इन कार्यों ने प्रकाश संश्लेषण के अध्ययन की नींव रखी)। L. Spallanzani ने पाचन को रासायनिक परिवर्तनों की एक जटिल श्रृंखला के रूप में मानने का प्रस्ताव रखा। 19वीं शताब्दी की शुरुआत तक, प्राकृतिक स्रोतों (यूरिया, ग्लिसरीन, साइट्रिक, मैलिक, लैक्टिक और यूरिक एसिड, ग्लूकोज, आदि) से कई कार्बनिक पदार्थों को अलग कर दिया गया था। 1828 में, एफ। वोहलर अमोनियम साइनेट से यूरिया के रासायनिक संश्लेषण को अंजाम देने वाले पहले व्यक्ति थे, जिससे जीवित जीवों द्वारा केवल कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करने और जीवनवाद की विफलता को साबित करने की संभावना के पहले प्रचलित विचार को खारिज कर दिया गया था। 1835 में I. Berzelius ने उत्प्रेरण की अवधारणा पेश की; उन्होंने कहा कि किण्वन एक उत्प्रेरक प्रक्रिया है। 1836 में, डच रसायनज्ञ जी. हां मुल्डर ने पहली बार प्रोटीन पदार्थों की संरचना का एक सिद्धांत प्रस्तावित किया। पौधों और जानवरों के जीवों की रासायनिक संरचना और उनमें होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर डेटा का संचय धीरे-धीरे हुआ; 19 वीं शताब्दी के मध्य तक, कई एंजाइमों (एमाइलेज, पेप्सिन, ट्रिप्सिन, आदि) का वर्णन किया गया था। उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट, प्रकाश संश्लेषण की संरचना और रासायनिक परिवर्तनों के बारे में कुछ जानकारी प्राप्त हुई थी। 1850-55 में, के. बर्नार्ड ने यकृत से ग्लाइकोजन को अलग किया और रक्त में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज में इसके परिवर्तन के तथ्य को स्थापित किया। I.F.Mischer (1868) के काम ने न्यूक्लिक एसिड के अध्ययन की नींव रखी। 1870 में, जे. लिबिग ने एंजाइमों की क्रिया की रासायनिक प्रकृति तैयार की (इसके मूल सिद्धांत आज तक उनके महत्व को बरकरार रखते हैं); 1894 में, ई. जी. फिशर ने पहली बार रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एंजाइमों को जैव उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया; उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि सब्सट्रेट "ताला की कुंजी" के रूप में एंजाइम से मेल खाता है। एल पाश्चर ने निष्कर्ष निकाला कि किण्वन एक जैविक प्रक्रिया है, जिसके कार्यान्वयन के लिए जीवित खमीर कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, जिससे किण्वन के रासायनिक सिद्धांत को खारिज कर दिया जाता है (जे। Berzelius, E. Mitscherlich, J. Liebig), जिसके अनुसार शर्करा का किण्वन एक जटिल रासायनिक प्रतिक्रिया है। ई. बुकनर (1897, अपने भाई जी. बुचनर के साथ) के बाद इस मुद्दे को अंततः स्पष्ट किया गया था कि किण्वन को प्रेरित करने के लिए सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं के एक अर्क की क्षमता साबित हुई। उनके काम ने एंजाइमों की क्रिया की प्रकृति और तंत्र की समझ में योगदान दिया। जल्द ही, ए। गार्डन ने स्थापित किया कि किण्वन कार्बोहाइड्रेट यौगिकों में फॉस्फेट के समावेश के साथ होता है, जिसने कार्बोहाइड्रेट के फास्फोरस एस्टर के अलगाव और पहचान और जैव रासायनिक परिवर्तनों में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका की समझ को प्रेरित किया।

इस अवधि के दौरान रूस में जैव रसायन का विकास ए। या। डेनिलेव्स्की (प्रोटीन और एंजाइमों का अध्ययन), एम.वी। नेंट्स्की (यकृत में यूरिया के गठन के मार्ग, क्लोरोफिल और हीमोग्लोबिन की संरचना का अध्ययन) के नामों से जुड़ा हुआ है, वी.एस. , मांसपेशियों के निकालने वाले पदार्थ), एसएन विनोग्रैडस्की (बैक्टीरिया में रसायन विज्ञान की खोज की), एमएस स्वेता (क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण की एक विधि बनाई), एआई बाख (जैविक ऑक्सीकरण का पेरोक्साइड सिद्धांत), आदि। लुनिन ने विटामिन के अध्ययन का मार्ग प्रशस्त किया, प्रयोगात्मक रूप से साबित किया (1880) विशेष पदार्थों (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, लवण और पानी के अलावा) के जानवरों के सामान्य विकास की आवश्यकता। 19 वीं शताब्दी के अंत में, जीवों के विभिन्न समूहों में रासायनिक परिवर्तनों के बुनियादी सिद्धांतों और तंत्रों की समानता के साथ-साथ उनके चयापचय (चयापचय) की विशेषताओं के बारे में विचारों का गठन किया गया था।

के बारे में बड़ी मात्रा में जानकारी का संचय रासायनिक संरचनापौधे और पशु जीव और उनमें बहते हुए रासायनिक प्रक्रियाडेटा के व्यवस्थितकरण और सामान्यीकरण की आवश्यकता को जन्म दिया। इस दिशा में पहला काम आई. साइमन की पाठ्यपुस्तक थी ("हैंडबच डेर एंजवेनटेन मेडिसिनिसचेन केमी", 1842)। 1842 में, जे. लिबिग का मोनोग्राफ डाई टियरकेमी ओडर डाई ऑर्गेनिशे ​​केमी इन इहरर अनवेनडुंग औफ फिजियोलॉजी और पैथोलोजी दिखाई दिया। शारीरिक रसायन विज्ञान की पहली घरेलू पाठ्यपुस्तक 1847 में खार्कोव विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ए। आई। खोडनेव द्वारा प्रकाशित की गई थी। 1873 में पत्रिकाएँ नियमित रूप से प्रकाशित होने लगीं। 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, कई रूसी और विदेशी विश्वविद्यालयों के चिकित्सा संकायों में विशेष विभागों का आयोजन किया गया था (मूल रूप से उन्हें चिकित्सा या कार्यात्मक रसायन विज्ञान विभाग कहा जाता था)। रूस में, पहली बार, औषधीय रसायन विज्ञान के विभाग कज़ान विश्वविद्यालय (1863) में ए। या। डेनिलेव्स्की द्वारा और मास्को विश्वविद्यालय के चिकित्सा संकाय में ए.डी. बुलिगिन्स्की (1864) द्वारा बनाए गए थे।

20 वीं सदी में जैव रसायन ... आधुनिक जैव रसायन का निर्माण 20वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में हुआ। इसकी शुरुआत विटामिन और हार्मोन की खोज से हुई थी, शरीर में उनकी भूमिका निर्धारित की गई थी। 1902 में, ईजी फिशर पेप्टाइड्स को संश्लेषित करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिससे प्रोटीन में अमीनो एसिड के बीच रासायनिक बंधन की प्रकृति स्थापित हुई। 1912 में, पोलिश बायोकेमिस्ट के। फंक ने एक पदार्थ को अलग किया जो पोलिनेरिटिस के विकास को रोकता है और इसे विटामिन का नाम दिया। उसके बाद, कई विटामिन धीरे-धीरे खोजे गए, और विटामिनोलॉजी जैव रसायन की शाखाओं में से एक बन गई, साथ ही साथ पोषण का विज्ञान भी। 1913 में, एल. माइकलिस और एम. मेंटेन (जर्मनी) ने एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की सैद्धांतिक नींव विकसित की, जैविक उत्प्रेरण के मात्रात्मक नियम तैयार किए; क्लोरोफिल की संरचना स्थापित की गई है (आर। विलस्टैटर, ए। स्टोल, जर्मनी)। 1920 के दशक की शुरुआत में, एआई ओपरिन ने जीवन की उत्पत्ति की समस्या की रासायनिक समझ के लिए एक सामान्य दृष्टिकोण तैयार किया। पहली बार, एंजाइम यूरेस (जे। सुमनेर, 1926), काइमोट्रिप्सिन, पेप्सिन और ट्रिप्सिन (जे। नॉर्थ्रॉप, 1930 के दशक) को क्रिस्टलीय रूप में प्राप्त किया गया था, जो एंजाइमों की प्रोटीन प्रकृति के प्रमाण के रूप में कार्य करता था और तेजी के लिए प्रोत्साहन था। एंजाइमोलॉजी का विकास। उन्हीं वर्षों में, के.ए. क्रेब्स ने ऑर्निथिन चक्र (1932) के दौरान कशेरुकियों में यूरिया संश्लेषण के तंत्र का वर्णन किया; एई ब्राउनस्टीन (1937, एमजी क्रिट्समैन के साथ) ने अमीनो एसिड के जैवसंश्लेषण और अपघटन में एक मध्यवर्ती कड़ी के रूप में संक्रमण प्रतिक्रिया की खोज की; ओजी वारबर्ग ने एंजाइम की प्रकृति को स्पष्ट किया जो ऊतकों में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। 1930 के दशक में, मौलिक जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की प्रकृति के अध्ययन में मुख्य चरण पूरा हो गया था। ग्लाइकोलाइसिस और किण्वन (O. Meyerhof, Ya.O. Parnas) के दौरान कार्बोहाइड्रेट के अपघटन की प्रतिक्रियाओं का क्रम, di- और ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड के चक्रों में पाइरुविक एसिड का रूपांतरण (A. Szent-Györgyi, Kh ए. क्रेब्स, 1937) की स्थापना की गई थी, पानी की फोटो-अपघटन की खोज की गई थी (आर. हिल, यूके, 1937)। वी.आई. पल्लाडिन, ए.एन.बाख, जी. वीलैंड, स्वीडिश बायोकेमिस्ट टी। थुनबर्ग, ओजी वारबर्ग और अंग्रेजी बायोकेमिस्ट डी। केइलिन के कार्यों ने इंट्रासेल्युलर श्वसन की आधुनिक अवधारणाओं की नींव रखी। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) और क्रिएटिन फॉस्फेट को मांसपेशियों के अर्क से अलग किया गया है। USSR में, VA Engelhardt (1930) और VA Belitser (1939) के ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण पर और इस प्रक्रिया के मात्रात्मक लक्षण वर्णन ने आधुनिक बायोएनेर्जी की नींव रखी। बाद में, एफ। लिपमैन ने ऊर्जा-समृद्ध फास्फोरस यौगिकों की अवधारणा विकसित की, सेल के बायोएनेरगेटिक्स में एटीपी की केंद्रीय भूमिका स्थापित की। पौधों में डीएनए की खोज (रूसी जैव रसायनज्ञ ए. N. Belozersky और A.R. Kizel, 1936) ने पौधे और जानवरों की दुनिया की जैव रासायनिक एकता की मान्यता में योगदान दिया। 1948 में, ए.ए. क्रास्नोव्स्की ने क्लोरोफिल की प्रतिवर्ती फोटोकैमिकल कमी की प्रतिक्रिया की खोज की, प्रकाश संश्लेषण (एम। काल्विन) के तंत्र को स्पष्ट करने में महत्वपूर्ण प्रगति हुई।

जैव रसायन का आगे का विकास कई प्रोटीनों की संरचना और कार्य के अध्ययन से जुड़ा है, एंजाइमी कटैलिसीस के सिद्धांत के बुनियादी प्रावधानों का विकास, की स्थापना योजनाबद्ध आरेख चयापचय, आदि। 20 वीं शताब्दी के दूसरे भाग में जैव रसायन की प्रगति काफी हद तक नई विधियों के विकास के कारण है। क्रोमैटोग्राफी और वैद्युतकणसंचलन विधियों में सुधार के लिए धन्यवाद, प्रोटीन में अमीनो एसिड और न्यूक्लिक एसिड में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रमों को समझना संभव हो गया है। एक्स-रे संरचनात्मक विश्लेषण ने कई प्रोटीन, डीएनए और अन्य यौगिकों के अणुओं की स्थानिक संरचना को निर्धारित करना संभव बना दिया। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की मदद से, पहले अज्ञात सेलुलर संरचनाओं की खोज की गई थी, अल्ट्रासेंट्रीफ्यूजेशन के लिए धन्यवाद, विभिन्न सेलुलर ऑर्गेनेल (नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, राइबोसोम सहित) को अलग किया गया था; समस्थानिक विधियों के उपयोग ने जीवों आदि में पदार्थों को बदलने के सबसे जटिल तरीकों को समझना संभव बना दिया। जैव रासायनिक अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण स्थान पर विभिन्न प्रकार के रेडियो और ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी, मास स्पेक्ट्रोस्कोपी का कब्जा था। एल. पॉलिंग (1951, आर. कोरी के साथ) ने प्रोटीन की द्वितीयक संरचना की अवधारणा तैयार की, एफ. सेंगर ने प्रोटीन हार्मोन इंसुलिन की संरचना (1953) की व्याख्या की, और जे. केंड्रू (1960) ने प्रोटीन की स्थानिक संरचना को निर्धारित किया। मायोग्लोबिन अणु। अनुसंधान विधियों में सुधार के लिए धन्यवाद, एंजाइमों की संरचना, उनके सक्रिय केंद्र के गठन और जटिल परिसरों के हिस्से के रूप में उनके काम की अवधारणा में बहुत कुछ नया पेश किया गया था। आनुवंशिकता (ओ। एवरी, 1944) के पदार्थ के रूप में डीएनए की भूमिका स्थापित करने के बाद, न्यूक्लिक एसिड और जीव की विशेषताओं की विरासत की प्रक्रिया में उनकी भागीदारी पर विशेष ध्यान दिया जाता है। 1953 में, जे. वाटसन और एफ. क्रिक ने डीएनए की स्थानिक संरचना (तथाकथित डबल हेलिक्स) का एक मॉडल प्रस्तावित किया, जो इसकी संरचना को जैविक कार्य से जोड़ता है। यह घटना सामान्य रूप से जैव रसायन और जीव विज्ञान के विकास में एक महत्वपूर्ण मोड़ थी और जैव रसायन - आणविक जीव विज्ञान से एक नए विज्ञान को अलग करने के आधार के रूप में कार्य किया। न्यूक्लिक एसिड की संरचना पर शोध, प्रोटीन जैवसंश्लेषण और आनुवंशिकता की घटनाओं में उनकी भूमिका भी ई। चारगफ, ए। कोर्नबर्ग, एस। ओचोआ, एचजी कुरान, एफ। सेंगर, एफ। जैकब और जे। मोनोड के नामों से जुड़ी हुई है। साथ ही रूसी वैज्ञानिक A. N. Belozersky, A. A. Baev, R.B. किसी पदार्थ की संरचना और उसके जैविक कार्य के बीच संबंध स्थापित करते हैं। इस संबंध में जैविक और जैविक रसायन विज्ञान के कगार पर अनुसंधान विकसित किया गया है। इस दिशा को बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री के नाम से जाना जाने लगा। 1950 के दशक में, जैव रसायन और अकार्बनिक रसायन विज्ञान के जंक्शन पर, जैव अकार्बनिक रसायन विज्ञान को एक स्वतंत्र अनुशासन के रूप में बनाया गया था।

जैव रसायन की निस्संदेह सफलताओं में से हैं: ऊर्जा उत्पादन में जैविक झिल्लियों की भागीदारी की खोज और जैव ऊर्जा के क्षेत्र में बाद के अनुसंधान; सबसे महत्वपूर्ण चयापचय उत्पादों को परिवर्तित करने के तरीके स्थापित करना; तंत्रिका उत्तेजना के संचरण के तंत्र का ज्ञान, उच्च तंत्रिका गतिविधि की जैव रासायनिक नींव; आनुवंशिक जानकारी के संचरण के तंत्र की व्याख्या, जीवित जीवों (सेलुलर और इंटरसेलुलर सिग्नलिंग) और कई अन्य में सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का विनियमन।

जैव रसायन का आधुनिक विकास।बायोकैमिस्ट्री भौतिक-रासायनिक जीव विज्ञान का एक अभिन्न अंग है - परस्पर संबंधित और बारीकी से जुड़े विज्ञान का एक परिसर, जिसमें बायोफिज़िक्स, बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री, आणविक और सेलुलर जीव विज्ञान आदि भी शामिल हैं, जो जीवित पदार्थ की भौतिक और रासायनिक नींव का अध्ययन करते हैं। जैव रासायनिक अनुसंधान समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है, जिसका समाधान कई विज्ञानों के चौराहे पर किया जाता है। उदाहरण के लिए, जैव रासायनिक आनुवंशिकी आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन में शामिल पदार्थों और प्रक्रियाओं के साथ-साथ स्वास्थ्य और विभिन्न आनुवंशिक चयापचय विकारों में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के नियमन में विभिन्न जीनों की भूमिका का अध्ययन करती है। बायोकेमिकल फार्माकोलॉजी दवाओं की कार्रवाई के आणविक तंत्र की जांच करती है, बेहतर और सुरक्षित दवाओं के विकास में योगदान करती है, इम्यूनोकेमिस्ट्री - एंटीबॉडी (इम्युनोग्लोबुलिन) और एंटीजन की संरचना, गुण और बातचीत। वर्तमान चरण में, जैव रसायन को संबंधित विषयों के व्यापक कार्यप्रणाली शस्त्रागार की सक्रिय भागीदारी की विशेषता है। यहां तक ​​​​कि जैव रसायन की ऐसी पारंपरिक शाखा, जैसे कि एंजाइमोलॉजी, जब किसी विशेष एंजाइम की जैविक भूमिका की विशेषता होती है, तो शायद ही कभी दिशात्मक उत्परिवर्तन के बिना जीवित जीवों में अध्ययन के तहत एंजाइम को जीन एन्कोडिंग बंद कर देता है, या, इसके विपरीत, इसकी बढ़ी हुई अभिव्यक्ति।

यद्यपि जीवित प्रणालियों में चयापचय और ऊर्जा के बुनियादी मार्गों और सामान्य सिद्धांतों को स्थापित माना जा सकता है, चयापचय के कई विवरण और विशेष रूप से इसके विनियमन अज्ञात रहते हैं। गंभीर "जैव रासायनिक" रोगों की ओर ले जाने वाले चयापचय संबंधी विकारों के कारणों को स्पष्ट करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है ( विभिन्न रूपमधुमेह, एथेरोस्क्लेरोसिस, कोशिकाओं का घातक अध: पतन, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग, सिरोसिस, और कई अन्य), और इसके निर्देशित सुधार के लिए वैज्ञानिक औचित्य (दवाओं का निर्माण, आहार संबंधी सिफारिशें)। जैव रासायनिक विधियों के उपयोग से विभिन्न रोगों के महत्वपूर्ण जैविक चिह्नकों की पहचान करना और उनके निदान और उपचार के लिए प्रभावी तरीकों की पेशकश करना संभव हो जाता है। इस प्रकार, रक्त में कार्डियोस्पेसिफिक प्रोटीन और एंजाइम का निर्धारण (ट्रोपोनिन टी और मायोकार्डियल क्रिएटिन किनसे का आइसोनिजाइम) मायोकार्डियल रोधगलन के शीघ्र निदान की अनुमति देता है। पोषण जैव रसायन द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है, जो भोजन के रासायनिक और जैव रासायनिक घटकों, मानव स्वास्थ्य के लिए उनके मूल्य और महत्व, खाद्य भंडारण और खाद्य गुणवत्ता पर प्रसंस्करण के प्रभाव का अध्ययन करता है। किसी विशेष कोशिका, ऊतक, अंग या किसी विशेष प्रकार के जीव के जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स और कम आणविक भार मेटाबोलाइट्स के पूरे सेट के अध्ययन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण से नए विषयों का उदय हुआ है। इनमें जीनोमिक्स (जीवों के जीनों के पूरे सेट और उनकी अभिव्यक्ति की विशेषताओं की जांच करता है), ट्रांसक्रिपटॉमिक्स (आरएनए अणुओं की मात्रात्मक और गुणात्मक संरचना स्थापित करता है), प्रोटिओमिक्स (एक जीव की विशेषता वाले प्रोटीन अणुओं की संपूर्ण विविधता का विश्लेषण करता है) और मेटाबोलामिक्स ( एक जीव या उसके व्यक्तिगत कोशिकाओं और महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में गठित अंगों के सभी चयापचयों का अध्ययन), सक्रिय रूप से जैव रासायनिक रणनीति और जैव रासायनिक अनुसंधान विधियों का उपयोग करते हुए। जीन और प्रोटीन के निर्देशित निर्माण से जुड़े जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स - बायोइंजीनियरिंग के अनुप्रयुक्त क्षेत्र को विकसित किया गया है। उपरोक्त दिशाएँ जैव रसायन, आणविक जीव विज्ञान, आनुवंशिकी और जैव-रासायनिक रसायन द्वारा समान रूप से उत्पन्न होती हैं।

वैज्ञानिक संस्थान, समाज और पत्रिकाएँ... जैव रसायन के क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान कई विशिष्ट अनुसंधान संस्थानों और प्रयोगशालाओं में किया जाता है। रूस में, वे आरएएस प्रणाली में स्थित हैं (जैव रसायन संस्थान, विकासवादी फिजियोलॉजी और जैव रसायन संस्थान, प्लांट फिजियोलॉजी संस्थान, जैव रसायन संस्थान और सूक्ष्मजीवों के शरीर विज्ञान संस्थान, साइबेरियन इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट फिजियोलॉजी और बायोकैमिस्ट्री सहित) इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी, इंस्टीट्यूट ऑफ बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री), शाखा अकादमियां (रूसी एकेडमी ऑफ मेडिकल साइंसेज के बायोमेडिकल केमिस्ट्री संस्थान सहित), कई मंत्रालय। जैव रसायन का काम प्रयोगशालाओं में और जैव रासायनिक विश्वविद्यालयों के कई विभागों में किया जाता है। विदेशों में और रूसी संघ में जैव रसायनज्ञों को विश्वविद्यालयों के रासायनिक और जैविक संकायों में प्रशिक्षित किया जाता है जिनके पास विशेष विभाग हैं; एक संकीर्ण प्रोफ़ाइल के जैव रसायनविद - चिकित्सा, तकनीकी, कृषि और अन्य विश्वविद्यालयों में।

अधिकांश देशों में, यूरोपीय जैव रासायनिक सोसायटी संघ (एफईबीएस) और जैव रसायन और आणविक जीवविज्ञानी के अंतर्राष्ट्रीय संघ (जैव रसायन के अंतर्राष्ट्रीय संघ, आईयूबीएमबी) में एकजुट वैज्ञानिक जैव रासायनिक समाज हैं। ये संगठन संगोष्ठी, सम्मेलन और कांग्रेस आयोजित करते हैं। रूस में, कई रिपब्लिकन और शहर विभागों के साथ ऑल-यूनियन बायोकेमिकल सोसाइटी की स्थापना 1959 में हुई थी (2002 से, सोसाइटी ऑफ बायोकेमिस्ट्स एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजिस्ट)।

बड़ी संख्या में पत्रिकाएँ हैं जिनमें जैव रसायन पर काम प्रकाशित होते हैं। सबसे प्रसिद्ध: "जर्नल ऑफ बायोलॉजिकल केमिस्ट्री" (बाल्ट।, 1905), "बायोकेमिस्ट्री" (वॉश।, 1964), "बायोकेमिकल जर्नल" (एल।, 1906), "फाइटोकेमिस्ट्री" (ऑक्सफ।; एनवाई, 1962), " बायोचिमिका एट बायोफिसिका एक्टा "(एम्स्ट।, 1947) और कई अन्य; ईयरबुक्स: एनुअल रिव्यू ऑफ बायोकैमिस्ट्री (स्टैनफोर्ड, 1932), एडवांस इन एंजाइमोलॉजी एंड रिलेटेड सब्जेक्ट्स ऑफ बायोकैमिस्ट्री (एनवाई, 1945), एडवांस इन प्रोटीन केमिस्ट्री (एनवाई, 1945), फेब्स जर्नल (मूल रूप से यूरोपियन जर्नल ऑफ बायोकैमिस्ट्री ", ऑक्सफ।, 1967)। )," Febs पत्र "(Amst।, 1968)," न्यूक्लिक एसिड रिसर्च "(Oxf।, 1974)," Biochimie "(P., 1914; Amst।, 1986)," ट्रेंड्स इन बायोकेमिकल साइंसेज "(एल्सेवियर, 1976 ), आदि। रूस में, प्रायोगिक अनुसंधान के परिणाम "जैव रसायन" (मास्को, 1936), "प्लांट फिजियोलॉजी" (मास्को, 1954), "जर्नल ऑफ इवोल्यूशनरी बायोकैमिस्ट्री एंड फिजियोलॉजी" (एसपीबी।, 1965) पत्रिकाओं में प्रकाशित होते हैं। , "एप्लाइड बायोकैमिस्ट्री एंड माइक्रोबायोलॉजी" (एम।, 1965), "बायोलॉजिकल मेम्ब्रेन" (एम।, 1984), "न्यूरोकेमिस्ट्री" (एम।, 1982), आदि, बायोकेमिस्ट्री पर समीक्षा कार्य - पत्रिकाओं में "एडवांस इन मॉडर्न बायोलॉजी" " (मास्को, 1932), "रसायन विज्ञान में प्रगति" (मास्को, 1932), आदि; वार्षिक पुस्तक "एडवांस इन बायोलॉजिकल केमिस्ट्री" (एम।, 1950)।

लिट।: दज़ुआ एम। रसायन विज्ञान का इतिहास। एम।, 1975; शमीन ए.एम. प्रोटीन रसायन विज्ञान का इतिहास। एम।, 1977; है वह। जैविक रसायन विज्ञान का इतिहास। एम।, 1994; बायोकैमिस्ट्री के फंडामेंटल: 3 टी। एम।, 1981 में; स्ट्रायर एल। बायोकैमिस्ट्री: 3 खंडों में। एम।, 1984-1985; ऋणदाता ए। जैव रसायन के बुनियादी सिद्धांत: 3 टी। एम।, 1985 में; अज़ीमोव ए. लघु कथाजीव विज्ञान। एम।, 2002; इलियट डब्ल्यू।, इलियट डी। बायोकैमिस्ट्री और आण्विक जीवविज्ञान। एम।, 2002; बर्ग जे.एम., टायमोक्ज़को जे.एल., स्ट्रायर एल. बायोकैमिस्ट्री। 5 वां संस्करण। एन वाई 2002; मानव जैव रसायन: 2 खंडों में, दूसरा संस्करण। एम।, 2004; बेरेज़ोव टी.टी., कोरोवकिन बी.एफ. जैविक रसायन। तीसरा संस्करण। एम।, 2004; वोएट डी।, वोएट जे। जैव रसायन। तीसरा संस्करण। एन वाई 2004; नेल्सन डी. एल., कॉक्स एम. एम. लेह्निंगर जैव रसायन के सिद्धांत। चौथा संस्करण। एन वाई 2005; इलियट डब्ल्यू।, इलियट डी। जैव रसायन और आणविक जीव विज्ञान। तीसरा संस्करण। ऑक्सफ. 2005; गैरेट आर.एच., ग्रिशम सी.एम. बायोकैमिस्ट्री। तीसरा संस्करण। बेलमोंट, 2005।

एडी विनोग्रादोव, एई मेदवेदेव।

जैव रसायन क्या है? जैविक या शारीरिक जैव रसायन उन रासायनिक प्रक्रियाओं का विज्ञान है जो शरीर के जीवन और कोशिका के अंदर होने वाली प्रक्रियाओं को रेखांकित करती हैं। एक विज्ञान के रूप में जैव रसायन (शब्द ग्रीक शब्द "बायोस" - "जीवन" से आया है) का उद्देश्य रसायनों, कोशिकाओं की संरचना और चयापचय, इसके नियमन की प्रकृति और विधियों, ऊर्जा आपूर्ति की व्यवस्था का अध्ययन है। कोशिकाओं के अंदर प्रक्रियाएं।

चिकित्सा जैव रसायन: विज्ञान का सार और लक्ष्य

चिकित्सा जैव रसायन एक ऐसा खंड है जो मानव शरीर की कोशिकाओं की रासायनिक संरचना, उसमें चयापचय (रोग स्थितियों सहित) का अध्ययन करता है। आखिरकार, कोई भी बीमारी, यहां तक ​​​​कि एक स्पर्शोन्मुख अवधि में, अनिवार्य रूप से कोशिकाओं में रासायनिक प्रक्रियाओं, अणुओं के गुणों पर अपनी छाप छोड़ेगी, जो जैव रासायनिक विश्लेषण के परिणामों में परिलक्षित होगी। जैव रसायन के ज्ञान के बिना रोग के विकास का कारण और इसके प्रभावी उपचार के तरीके का पता लगाना असंभव है।

जैव रासायनिक रक्त परीक्षण

रक्त जैव रसायन परीक्षण क्या है? एक जैव रासायनिक रक्त परीक्षण चिकित्सा के कई क्षेत्रों में प्रयोगशाला निदान के तरीकों में से एक है (उदाहरण के लिए, एंडोक्रिनोलॉजी, चिकित्सा, स्त्री रोग)।

यह रोग का सटीक निदान करने और निम्नलिखित मापदंडों के अनुसार रक्त के नमूने की जांच करने में मदद करता है:

एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज (एएलटी, एएलटी);

कोलेस्ट्रॉल या कोलेस्ट्रॉल;

बिलीरुबिन;

यूरिया;

डायस्टेसिस;

ग्लूकोज, लाइपेज;

एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज (एएसटी, एएसएटी);

गामा-ग्लूटामाइल ट्रांसपेप्टिडेज़ (जीजीटी), गामा-एचटी (ग्लूटामाइल ट्रांसपेप्टिडेज़);

क्रिएटिनिन, प्रोटीन;

एपस्टीन-बार वायरस एंटीबॉडी।

प्रत्येक व्यक्ति के स्वास्थ्य के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि रक्त जैव रसायन क्या है, और यह समझने के लिए कि इसके संकेतक न केवल एक प्रभावी उपचार आहार के लिए सभी डेटा प्रदान करेंगे, बल्कि बीमारी को रोकने में भी मदद करेंगे। से विचलन सामान्य प्रदर्शन- यह पहला संकेत है कि शरीर में कुछ गड़बड़ है।

जिगर के लिए रक्त परीक्षण: महत्व और उद्देश्य

इसके अलावा, जैव रासायनिक निदान रोग की गतिशीलता और उपचार के परिणामों की निगरानी करने, चयापचय की पूरी तस्वीर बनाने, अंगों के काम में सूक्ष्मजीवों की कमी की अनुमति देगा। उदाहरण के लिए, बिगड़ा हुआ यकृत समारोह वाले लोगों के लिए यकृत जैव रसायन एक अनिवार्य परीक्षण बन जाएगा। यह क्या है? इसे वे कहते हैं जैव रासायनिक विश्लेषणयकृत एंजाइमों की मात्रा और गुणवत्ता का अध्ययन करने के लिए रक्त। यदि उनका संश्लेषण बिगड़ा हुआ है, तो ऐसी स्थिति से बीमारियों, भड़काऊ प्रक्रियाओं के विकास का खतरा होता है।

जिगर जैव रसायन की विशिष्टता

यकृत जैव रसायन - यह क्या है? मानव जिगर में पानी, लिपिड, ग्लाइकोजन होते हैं। इसके ऊतकों में खनिज होते हैं: तांबा, लोहा, निकल, मैंगनीज, इसलिए यकृत ऊतक का जैव रासायनिक अध्ययन एक बहुत ही जानकारीपूर्ण और बल्कि प्रभावी विश्लेषण है। जिगर में सबसे महत्वपूर्ण एंजाइम ग्लूकोकाइनेज, हेक्सोकाइनेज हैं। जैव रासायनिक परीक्षणों के प्रति सबसे संवेदनशील ऐसे यकृत एंजाइम हैं: एलेनिन एमिनोट्रांस्फरेज (एएलटी), गामा-ग्लूटामाइल ट्रांसफरेज (जीजीटी), एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज (एएसटी)। एक नियम के रूप में, अध्ययन इन पदार्थों के संकेतकों द्वारा निर्देशित होता है।

अपने स्वास्थ्य की पूर्ण और सफल निगरानी के लिए, सभी को पता होना चाहिए कि "जैव रसायन विश्लेषण" क्या है।

जैव रसायन अनुसंधान के क्षेत्र और विश्लेषण परिणामों की सही व्याख्या का महत्व

जैव रसायन अध्ययन क्या करता है? सबसे पहले, चयापचय प्रक्रियाएं, कोशिका की रासायनिक संरचना, एंजाइम, विटामिन, एसिड की रासायनिक प्रकृति और कार्य। इन मापदंडों के लिए रक्त की गणना का आकलन तभी संभव है जब विश्लेषण को सही ढंग से समझा जाए। यदि सब कुछ ठीक है, तो विभिन्न मापदंडों (ग्लूकोज स्तर, प्रोटीन, रक्त एंजाइम) के लिए रक्त की गणना आदर्श से विचलित नहीं होनी चाहिए। अन्यथा, इसे शरीर के विघटन का संकेत माना जाना चाहिए।

जैव रसायन को समझना

विश्लेषण परिणामों में संख्याओं को कैसे समझें? नीचे मुख्य संकेतक हैं।

शर्करा

ग्लूकोज का स्तर कार्बोहाइड्रेट चयापचय प्रक्रिया की गुणवत्ता को दर्शाता है। सीमा सामग्री 5.5 mmol / l से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि स्तर कम है, तो यह मधुमेह मेलिटस का संकेत दे सकता है, अंतःस्रावी रोग, जिगर की समस्याएं। ऊंचा ग्लूकोज का स्तर निम्न के कारण हो सकता है मधुमेह, शारीरिक गतिविधि, हार्मोनल दवाएं।

प्रोटीन

कोलेस्ट्रॉल

यूरिया

यह प्रोटीन के टूटने के अंतिम उत्पाद का नाम है। पास होना स्वस्थ व्यक्तियह पूरी तरह से मूत्र में उत्सर्जित होना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, और यह रक्तप्रवाह में प्रवेश कर जाता है, तो गुर्दे के कामकाज की जांच करना अनिवार्य है।

हीमोग्लोबिन

यह लाल रक्त कोशिकाओं का एक प्रोटीन है जो शरीर की कोशिकाओं को ऑक्सीजन से संतृप्त करता है। आदर्श: पुरुषों के लिए - 130-160 ग्राम / लीटर, लड़कियों के लिए - 120-150 ग्राम / लीटर। रक्त में हीमोग्लोबिन का निम्न स्तर एनीमिया के विकास के संकेतकों में से एक माना जाता है।

रक्त एंजाइमों के लिए जैव रासायनिक रक्त परीक्षण (ALAT, ASAT, CPK, एमाइलेज)

एंजाइम यकृत, हृदय, गुर्दे और अग्न्याशय के पूर्ण कामकाज के लिए जिम्मेदार होते हैं। उनमें से आवश्यक मात्रा के बिना, अमीनो एसिड का पूर्ण आदान-प्रदान बस असंभव है।

पुरुषों और महिलाओं के लिए एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज (एएसटी, एएसटी - हृदय, गुर्दे, यकृत का एक सेलुलर एंजाइम) का स्तर क्रमशः 41 और 31 यूनिट / एल से अधिक नहीं होना चाहिए। अन्यथा, यह हेपेटाइटिस, हृदय रोग के विकास का संकेत दे सकता है।

लाइपेस (एक एंजाइम जो वसा को तोड़ता है) चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और 190 यू / एल से अधिक नहीं होना चाहिए। बढ़ा हुआ स्तर अग्न्याशय की खराबी का संकेत देता है।

रक्त एंजाइमों के लिए जैव रासायनिक विश्लेषण के महत्व को कम करना मुश्किल है। जैव रसायन क्या है और यह क्या अध्ययन करता है, अपने स्वास्थ्य की परवाह करने वाले प्रत्येक व्यक्ति को अवश्य पता होना चाहिए।

एमाइलेस

यह एंजाइम अग्न्याशय और लार में पाया जाता है। वह कार्बोहाइड्रेट के टूटने और उनके अवशोषण के लिए जिम्मेदार है। मानदंड 28-100 यूनिट / एल है। रक्त में इसकी उच्च सामग्री गुर्दे की विफलता, कोलेसिस्टिटिस, मधुमेह मेलेटस, पेरिटोनिटिस का संकेत दे सकती है।

जैव रासायनिक रक्त परीक्षण के परिणाम एक विशेष रूप में दर्ज किए जाते हैं, जहां पदार्थों के स्तर का संकेत दिया जाता है। अक्सर, यह विश्लेषण कथित निदान को स्पष्ट करने के लिए एक अतिरिक्त के रूप में निर्धारित किया जाता है। रक्त जैव रसायन के परिणामों को डिकोड करते समय, ध्यान रखें कि वे रोगी के लिंग, आयु और जीवन शैली से भी प्रभावित होते हैं। अब आप जानते हैं कि जैव रसायन क्या अध्ययन करता है और इसके परिणामों की सही व्याख्या कैसे करें।

जैव रसायन के लिए रक्तदान करने के लिए ठीक से तैयारी कैसे करें?

आंतरिक अंगों के तीव्र रोग;

नशा;

विटामिन की कमी;

भड़काऊ प्रक्रियाएं;

गर्भावस्था के दौरान बीमारियों की रोकथाम के लिए;

निदान को स्पष्ट करने के लिए।

विश्लेषण के लिए रक्त सुबह जल्दी लिया जाता है, और आप डॉक्टर के पास जाने से पहले नहीं खा सकते हैं। अन्यथा, विश्लेषण के परिणाम विकृत हो जाएंगे। जैव रासायनिक अनुसंधानदिखाएंगे कि आपका मेटाबॉलिज्म और शरीर में नमक कितना सही है। इसके अलावा ब्लड सैंपलिंग से कम से कम एक या दो घंटे पहले मीठी चाय, कॉफी, दूध पीने से परहेज करें।

विश्लेषण करने से पहले जैव रसायन क्या है, इस प्रश्न का उत्तर अवश्य दें। प्रक्रिया और इसके महत्व को जानने से आपको अपने स्वास्थ्य का आकलन करने और चिकित्सा मामलों में सक्षम होने में मदद मिलेगी।

जैव रसायन के लिए रक्त कैसे लिया जाता है?

प्रक्रिया लंबे समय तक नहीं चलती है और व्यावहारिक रूप से दर्द रहित होती है। बैठने की स्थिति में एक व्यक्ति से (कभी-कभी वे एक सोफे पर लेटने की पेशकश करते हैं), चिकित्सक पहले एक टूर्निकेट लगाकर इसे लेता है। इंजेक्शन साइट को एक एंटीसेप्टिक के साथ इलाज किया जाना चाहिए। लिया गया नमूना एक बाँझ ट्यूब में रखा जाता है और प्रयोगशाला में विश्लेषण के लिए भेजा जाता है।

जैव रासायनिक अनुसंधान की गुणवत्ता पर नियंत्रण कई चरणों में किया जाता है:

Preanalytical (रोगी की तैयारी, विश्लेषण लेना, प्रयोगशाला में परिवहन);

विश्लेषणात्मक (जैव सामग्री का प्रसंस्करण और भंडारण, खुराक, प्रतिक्रिया, परिणाम का विश्लेषण);

पोस्ट-एनालिटिकल (परिणाम के साथ फॉर्म भरना, प्रयोगशाला और नैदानिक ​​​​विश्लेषण, डॉक्टर को भेजना)।

जैव रसायन परिणाम की गुणवत्ता चुनी हुई शोध पद्धति की उपयुक्तता, प्रयोगशाला तकनीशियनों की क्षमता, माप की सटीकता, तकनीकी उपकरण, अभिकर्मकों की शुद्धता और आहार के पालन पर निर्भर करती है।

बालों के लिए जैव रसायन

बाल जैव रसायन क्या है? बायो-कर्लिंग एक दीर्घकालिक कर्लिंग विधि है। पारंपरिक पर्म और बायो-वेव के बीच का अंतर मौलिक है। बाद के मामले में, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, अमोनिया, थियोग्लाइकोलिक एसिड का उपयोग नहीं किया जाता है। सक्रिय पदार्थ की भूमिका सिस्टीन (जैविक प्रोटीन) के एक एनालॉग द्वारा निभाई जाती है। यहीं से हेयर स्टाइलिंग विधि का नाम आता है।

निस्संदेह फायदे हैं:

बालों की संरचना पर बख्शते प्रभाव;

रेग्रोन और बायोवेव बालों के बीच धुंधली रेखा;

इसके प्रभाव के अंतिम रूप से गायब होने की प्रतीक्षा किए बिना प्रक्रिया को दोहराया जा सकता है।

लेकिन गुरु के पास जाने से पहले, निम्नलिखित बारीकियों पर विचार किया जाना चाहिए:

बायोवेविंग तकनीक अपेक्षाकृत जटिल है, और आपको एक मास्टर चुनने में ईमानदार होने की आवश्यकता है;

प्रभाव अल्पकालिक है, लगभग 1-4 महीने (विशेषकर उन बालों पर जिन्हें अनुमति नहीं दी गई है, रंगे हुए हैं, एक घनी संरचना है);

Biowave सस्ता नहीं है (औसतन 1500-3500 रूबल)।

जैव रसायन के तरीके

जैव रसायन क्या है और अनुसंधान के लिए किन विधियों का उपयोग किया जाता है? उनकी पसंद उसके लक्ष्य और डॉक्टर द्वारा निर्धारित कार्यों पर निर्भर करती है। वे सेल की जैव रासायनिक संरचना का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, आदर्श से संभावित विचलन के लिए नमूने की जांच करते हैं और इस प्रकार रोग का निदान करने में मदद करते हैं, वसूली की गतिशीलता का पता लगाते हैं, आदि।

जैव रसायन स्पष्टीकरण, निदान, उपचार की निगरानी और एक सफल चिकित्सा पद्धति के निर्धारण के लिए सबसे प्रभावी विश्लेषणों में से एक है।

जैव रसायन। व्याख्यान संख्या 1. एक विज्ञान के रूप में जैव रसायन। शरीर में बुनियादी पदार्थों की संरचना और कार्य। जैव रसायन में विषय और अनुसंधान के तरीके। कार्बनिक पदार्थों के मुख्य वर्गों की समीक्षा, होमोस्टैसिस में उनकी भूमिका।

जैव रसायन (ग्रीक βίος - "जीवन" और मिस्र के kēme - "पृथ्वी", जैविक या शारीरिक रसायन विज्ञान से) जीवों की रासायनिक संरचना और उनके घटक भागों और जीवों में होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं का विज्ञान है। विज्ञान उन पदार्थों की संरचना और कार्य से संबंधित है जो कोशिकाओं के घटक हैं और जो शरीर को बनाते हैं, जैसे प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड और अन्य बायोमोलेक्यूल्स। जैव रसायन रासायनिक विधियों का उपयोग करके जैविक और जैव रासायनिक प्रश्नों का उत्तर देना चाहता है।

जैव रसायन एक अपेक्षाकृत युवा विज्ञान है जो 19वीं शताब्दी के अंत में जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के संगम पर उत्पन्न हुआ। वह अणुओं की भाषा में जीवों के विकास और कामकाज की प्रक्रियाओं, संरचना और रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है जो पृथ्वी पर रहने वाले एकल और बहुकोशिकीय जीवों के लिए जीवन प्रदान करते हैं। एंजाइम, जैव रासायनिक आनुवंशिकी, आणविक जीव विज्ञान और जैव ऊर्जा के क्षेत्र में उत्कृष्ट खोजों ने जैव रसायन को एक मौलिक अनुशासन में बदल दिया है जो जीव विज्ञान और चिकित्सा की कई महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है।

यद्यपि विभिन्न जैव-अणुओं की एक विस्तृत विविधता है, उनमें से कई बहुलक हैं, अर्थात। कई समान सबयूनिट, मोनोमर्स से मिलकर जटिल बड़े अणु। पॉलिमरिक बायोमोलेक्यूल्स के प्रत्येक वर्ग में इन सबयूनिट्स के प्रकारों का अपना सेट होता है। उदाहरण के लिए, प्रोटीन अमीनो एसिड से बने बहुलक होते हैं। जैव रसायन प्रोटीन जैसे महत्वपूर्ण जैविक अणुओं के रासायनिक गुणों का अध्ययन करता है, विशेष रूप से एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं की रसायन शास्त्र।

इसके अलावा, अधिकांश जैव रसायन अनुसंधान कोशिका चयापचय और इसके अंतःस्रावी और पैरासरीन विनियमन से संबंधित है। जैव रसायन के अन्य क्षेत्रों में डीएनए और आरएनए के आनुवंशिक कोड का अध्ययन, प्रोटीन जैवसंश्लेषण, जैविक झिल्लियों में परिवहन और सिग्नलिंग शामिल हैं।

जैव रसायन की नींव उन्नीसवीं सदी के मध्य में रखी गई थी, जब फ्रेडरिक वोजोलर और एंसलम पेन जैसे वैज्ञानिक पहली बार जीवित जीवों में रासायनिक प्रक्रियाओं का वर्णन करने में सक्षम थे और दिखाते थे कि वे सामान्य रासायनिक प्रक्रियाओं से अलग नहीं हैं। 20वीं सदी की शुरुआत में कई कार्यों से प्रोटीन की संरचना की समझ पैदा हुई, यह बन गया संभव होल्डिंगकोशिका के बाहर जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं (मादक किण्वन) आदि। साथ ही, "जैव रसायन" शब्द का उपयोग स्वयं ही किया जाने लगा। यूक्रेन में जैव रसायन की नींव 1920 के दशक में व्लादिमीर इवानोविच वर्नाडस्की द्वारा रखी गई थी।

कहानी

उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत तक, एक आम धारणा थी कि जीवन निर्जीव प्रकृति में निहित भौतिक और रासायनिक कानूनों के अधीन नहीं था। यह माना जाता था कि केवल जीवित जीव ही अपनी विशेषता वाले अणुओं का उत्पादन करने में सक्षम होते हैं। केवल 1828 में, फ्रेडरिक वोहलर ने यूरिया के संश्लेषण पर एक काम प्रकाशित किया, जो प्रयोगशाला परिस्थितियों में किया गया, यह साबित करते हुए कि कार्बनिक यौगिकों को कृत्रिम रूप से बनाया जा सकता है। इस खोज ने जीवनवादी विद्वानों को एक गंभीर हार का सामना करना पड़ा जिन्होंने ऐसी संभावना से इनकार किया था।

उस समय तक, प्राथमिक जैव रासायनिक सामान्यीकरण के लिए पहले से ही तथ्यात्मक सामग्री मौजूद थी, जो भोजन और शराब बनाने, पौधों से यार्न प्राप्त करने, रोगाणुओं का उपयोग करके ऊन से त्वचा को साफ करने और संरचना का अध्ययन करने के उद्देश्य से लोगों की व्यावहारिक गतिविधियों के संबंध में जमा हुई थी। मूत्र और अन्य स्राव के गुण स्वस्थ और बीमार व्यक्ति। वेलर के कार्यों के बाद, श्वसन, किण्वन, किण्वन, प्रकाश संश्लेषण जैसी वैज्ञानिक अवधारणाएं धीरे-धीरे स्थापित होने लगीं। जानवरों और पौधों से पृथक यौगिकों की रासायनिक संरचना और गुणों का अध्ययन कार्बनिक रसायन विज्ञान (कार्बनिक यौगिकों के रसायन विज्ञान) का विषय बन जाता है।

जैव रसायन का जन्म भी 1833 में एंसेल्म पेन द्वारा पहले एंजाइम, डायस्टेस (जिसे अब एमाइलेज के रूप में जाना जाता है) की खोज से चिह्नित किया गया था। ऊतकों और कोशिकाओं से एंजाइम प्राप्त करने से जुड़ी कठिनाइयों का उपयोग जीवनवाद के समर्थकों द्वारा यह दावा करने के लिए किया गया था कि जीवित प्राणियों के बाहर सेलुलर एंजाइमों का अध्ययन करना असंभव है। इस कथन का रूसी चिकित्सक एम। मनसेना (1871 - 1872) द्वारा खंडन किया गया था, जिन्होंने कुचल (यानी, संरचनात्मक अखंडता की कमी) खमीर के अर्क में अल्कोहल किण्वन को देखने की संभावना का सुझाव दिया था। 1896 में, इस संभावना की पुष्टि जर्मन वैज्ञानिक एडुआर्ड बुचनर ने की, जो इस प्रक्रिया को प्रयोगात्मक रूप से फिर से बनाने में सक्षम थे।

शब्द "बायोकैमिस्ट्री" को पहली बार 1882 में प्रस्तावित किया गया था, हालांकि, यह माना जाता है कि 1903 में जर्मन रसायनज्ञ कार्ल न्यूबर्ग के कार्यों के बाद इसका व्यापक उपयोग हुआ। उस समय तक, अनुसंधान के इस क्षेत्र को शारीरिक रसायन विज्ञान के रूप में जाना जाता था। इस समय के बाद, जैव रसायन तेजी से विकसित हुआ, खासकर 20 वीं शताब्दी के मध्य से, मुख्य रूप से क्रोमैटोग्राफी, एक्स-रे संरचनात्मक विश्लेषण, एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी, रेडियो आइसोटोप लेबल, इलेक्ट्रॉन और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी जैसे नए तरीकों के विकास के कारण, और, अंत में, आणविक गतिकी और कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान के अन्य तरीके। इन विधियों ने कोशिका के कई अणुओं और चयापचय मार्गों की खोज और विस्तृत विश्लेषण की अनुमति दी है, जैसे ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र।

जैव रसायन के विकास में एक अन्य महत्वपूर्ण ऐतिहासिक घटना जीन की खोज और कोशिका में सूचना के संचरण में उनकी भूमिका थी। इस खोज ने न केवल आनुवंशिकी, बल्कि जैव रसायन - आणविक जीव विज्ञान के साथ जंक्शन पर इसकी अंतःविषय शाखा के उद्भव की नींव रखी। 1950 के दशक में, जेम्स वाटसन, फ्रांसिस क्रिक, रोजालिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस डीएनए की संरचना को समझने में सक्षम थे और उन्होंने सेल में सूचना के आनुवंशिक हस्तांतरण के साथ इसके संबंध का सुझाव दिया। इसके अलावा 1950 के दशक में, जॉर्ज ओटले और एडवर्ड टैटम ने साबित किया कि एक जीन एक प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। डीएनए विश्लेषण विधियों के विकास के साथ, जैसे आनुवंशिक फ़िंगरप्रिंटिंग, 1988 में, कॉलिन पिचफोर्क डीएनए साक्ष्य का उपयोग करके हत्या का आरोप लगाने वाला पहला व्यक्ति बन गया, जो पहली बड़ी जैव रासायनिक फोरेंसिक सफलता थी। 200 के दशक में, एंड्रयू फायर और क्रेग मेलो ने जीन अभिव्यक्ति को दबाने में आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई) की भूमिका दिखाई।

अब जैव रासायनिक अनुसंधान माइकल शुगर द्वारा तैयार तीन दिशाओं में आगे बढ़ रहा है। पादप जैव रसायन मुख्य रूप से स्वपोषी जीवों की जैव रसायन का अध्ययन करता है और प्रकाश संश्लेषण और अन्य जैसी प्रक्रियाओं का अध्ययन करता है। सामान्य जैव रसायन में पौधों और जानवरों और मनुष्यों दोनों का अध्ययन शामिल है, जबकि चिकित्सा जैव रसायन मुख्य रूप से मानव जैव रसायन और आदर्श से जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के विचलन पर केंद्रित है, विशेष रूप से रोगों के परिणामस्वरूप।

जीवन और निर्जीव? रसायन विज्ञान और जैव रसायन? उनके बीच की रेखा कहाँ है? और क्या वह वहाँ है? कनेक्शन कहां है? लंबे समय से, प्रकृति के पास इन समस्याओं को हल करने की कुंजी है। और केवल XX सदी में जीवन के रहस्यों को थोड़ा प्रकट करना संभव था, और जब वैज्ञानिक आणविक स्तर पर शोध करने आए तो कई कार्डिनल प्रश्न स्पष्ट हो गए। जीवन प्रक्रियाओं की भौतिक और रासायनिक नींव का ज्ञान प्राकृतिक विज्ञान के मुख्य कार्यों में से एक बन गया है, और यह इस दिशा में है कि, शायद, सबसे दिलचस्प परिणाम प्राप्त हुए हैं, जो मौलिक सैद्धांतिक महत्व के हैं और एक विशाल उत्पादन का वादा करते हैं अभ्यास।

रसायन विज्ञान लंबे समय से जीवन प्रक्रियाओं में शामिल प्राकृतिक पदार्थों को करीब से देख रहा है।

पिछली दो शताब्दियों में, रसायन विज्ञान को जीवित प्रकृति के ज्ञान में एक उत्कृष्ट भूमिका निभाने के लिए नियत किया गया था। पहले चरण में, रासायनिक अध्ययन वर्णनात्मक था, और वैज्ञानिकों ने विभिन्न प्रकार के प्राकृतिक पदार्थों, सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों के अपशिष्ट उत्पादों को पृथक और चित्रित किया, जिनमें अक्सर मूल्यवान गुण (दवाएं, रंग, आदि) होते थे। हालाँकि, यह अपेक्षाकृत हाल ही में है कि प्राकृतिक यौगिकों के इस पारंपरिक रसायन विज्ञान को आधुनिक जैव रसायन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, इसकी आकांक्षा न केवल वर्णन करने के लिए, बल्कि समझाने की भी है, और न केवल सबसे सरल, बल्कि जीवित चीजों में सबसे जटिल भी है।

अकार्बनिक जैव रसायन

एक विज्ञान के रूप में अकार्बनिक जैव रसायन ने 20 वीं शताब्दी के मध्य में आकार लिया, जब जीव विज्ञान के नए क्षेत्र दृश्य पर फूट पड़े, अन्य विज्ञानों की उपलब्धियों से निषेचित हुए, और जब एक नई मानसिकता के विशेषज्ञ प्राकृतिक विज्ञान में आए, जो इच्छा से एकजुट थे और जीवित दुनिया का अधिक सटीक वर्णन करने की इच्छा। और यह कोई संयोग नहीं है कि 18 वर्षीय अकादेमीस्की प्रोज़्ड पर पुराने जमाने की इमारत की एक ही छत के नीचे, उस समय रासायनिक और जैविक विज्ञान के नवीनतम क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करने वाले दो नए संगठित संस्थान थे - प्राकृतिक यौगिकों का रसायन विज्ञान संस्थान और विकिरण और भौतिक रसायन जीवविज्ञान संस्थान। इन दो संस्थानों को हमारे देश में जैविक प्रक्रियाओं के तंत्र के ज्ञान और शारीरिक रूप से सक्रिय पदार्थों की संरचनाओं की विस्तृत व्याख्या के लिए एक लड़ाई शुरू करने के लिए नियत किया गया था।

इस अवधि तक, आणविक जीव विज्ञान की मुख्य वस्तु की अनूठी संरचना - डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए), प्रसिद्ध "डबल हेलिक्स", स्पष्ट हो गई। (यह एक लंबा अणु है, जिस पर, एक टेप या मैट्रिक्स की तरह, शरीर के बारे में सभी जानकारी का पूरा "पाठ" दर्ज किया जाता है।) पहले प्रोटीन की संरचना, हार्मोन इंसुलिन, दिखाई दिया, और रासायनिक संश्लेषण हार्मोन ऑक्सीटोसिन का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया।

और वास्तव में, जैव रसायन क्या है, यह क्या करता है?

यह विज्ञान जैविक रूप से महत्वपूर्ण प्राकृतिक और कृत्रिम (सिंथेटिक) संरचनाओं का अध्ययन करता है, रासायनिक यौगिक- दोनों बायोपॉलिमर और कम आणविक भार वाले पदार्थ। अधिक सटीक रूप से, उनकी विशिष्ट रासायनिक संरचना और संबंधित शारीरिक कार्य के बीच संबंधों को नियंत्रित करने वाले कानून। बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री एक जैविक रूप से महत्वपूर्ण पदार्थ के एक अणु की सूक्ष्म संरचना, उसके आंतरिक कनेक्शन, गतिकी और इसके परिवर्तन के विशिष्ट तंत्र, किसी फ़ंक्शन के प्रदर्शन में इसके प्रत्येक लिंक की भूमिका में रुचि रखती है।

जैव रसायन प्रोटीन को समझने की कुंजी है

बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री ने निस्संदेह प्रोटीन पदार्थों के अध्ययन में प्रमुख प्रगति की है। 1973 में वापस, एंजाइम एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज की पूरी प्राथमिक संरचना का स्पष्टीकरण, जिसमें 412 अमीनो एसिड अवशेष शामिल थे, पूरा हो गया था। यह एक जीवित जीव के सबसे महत्वपूर्ण जैव उत्प्रेरकों में से एक है और एक गूढ़ संरचना के साथ सबसे बड़े प्रोटीनों में से एक है। बाद में, अन्य महत्वपूर्ण प्रोटीनों की संरचना निर्धारित की गई - मध्य एशियाई कोबरा के जहर से कई न्यूरोटॉक्सिन, जो विशिष्ट अवरोधकों के रूप में तंत्रिका उत्तेजना के संचरण के तंत्र के अध्ययन में उपयोग किए जाते हैं, साथ ही पीले ल्यूपिन नोड्यूल से पौधे हीमोग्लोबिन और एंटील्यूकेमिक प्रोटीन एक्टिनॉक्सैन्थिन।

रोडोप्सिन बहुत रुचि के हैं। यह लंबे समय से ज्ञात है कि रोडोप्सिन जानवरों में दृश्य रिसेप्शन की प्रक्रियाओं में शामिल मुख्य प्रोटीन है, और यह आंख की विशेष प्रणालियों से अलग है। यह अद्वितीय प्रोटीन प्रकाश संकेत प्राप्त करता है और हमें देखने की क्षमता प्रदान करता है। यह पाया गया है कि कुछ सूक्ष्मजीवों में रोडोप्सिन जैसा प्रोटीन पाया जाता है, लेकिन इसका कार्य बहुत अलग होता है (चूंकि बैक्टीरिया "नहीं देखते")। यहां वह प्रकाश की कीमत पर ऊर्जा-समृद्ध पदार्थों को संश्लेषित करने वाली एक ऊर्जा मशीन है। दोनों प्रोटीन संरचना में बहुत समान हैं, लेकिन उनका उद्देश्य मौलिक रूप से भिन्न है।

अध्ययन की सबसे महत्वपूर्ण वस्तुओं में से एक आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन में शामिल एंजाइम था। डीएनए मैट्रिक्स के साथ आगे बढ़ते हुए, यह इसमें दर्ज वंशानुगत जानकारी को पढ़ता है और इस आधार पर सूचनात्मक राइबोन्यूक्लिक एसिड का संश्लेषण करता है। उत्तरार्द्ध, बदले में, प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है। यह एंजाइम एक विशाल प्रोटीन है, इसका आणविक भार लगभग आधा मिलियन है (याद रखें: पानी में यह केवल 18 है) और इसमें कई अलग-अलग सबयूनिट होते हैं। इसकी संरचना का स्पष्टीकरण जीव विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण प्रश्न का उत्तर देने में मदद करने के लिए नियत था: आनुवंशिक जानकारी को "हटाने" का तंत्र क्या है, डीएनए में लिखे गए पाठ का डिकोडिंग कैसे होता है - आनुवंशिकता का मुख्य पदार्थ।

पेप्टाइड्स

वैज्ञानिक न केवल प्रोटीन से आकर्षित होते हैं, बल्कि पेप्टाइड्स नामक अमीनो एसिड की छोटी श्रृंखलाओं से भी आकर्षित होते हैं। उनमें भारी शारीरिक महत्व के सैकड़ों पदार्थ हैं। वैसोप्रेसिन और एंजियोटेंसिन रक्तचाप के नियमन में शामिल हैं, गैस्ट्रिन गैस्ट्रिक जूस के स्राव को नियंत्रित करता है, ग्रैमिकिडिन सी और पॉलीमीक्सिन एंटीबायोटिक्स हैं, जिसमें तथाकथित मेमोरी पदार्थ भी शामिल हैं। एक छोटी श्रृंखला में, अमीनो एसिड के कई "अक्षरों" द्वारा बड़ी मात्रा में जैविक जानकारी लिखी जाती है!

आज हम कृत्रिम रूप से न केवल कोई जटिल पेप्टाइड प्राप्त करने में सक्षम हैं, बल्कि एक साधारण प्रोटीन, जैसे इंसुलिन भी प्राप्त कर सकते हैं। ऐसे कार्यों के महत्व को शायद ही कम करके आंका जा सकता है।

विभिन्न भौतिक और कम्प्यूटेशनल विधियों का उपयोग करके पेप्टाइड्स की स्थानिक संरचना के जटिल विश्लेषण के लिए एक विधि बनाई गई थी। लेकिन पेप्टाइड की जटिल वॉल्यूमेट्रिक वास्तुकला इसकी जैविक गतिविधि की सभी बारीकियों को निर्धारित करती है। किसी भी जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ की स्थानिक संरचना, या, जैसा कि वे कहते हैं, इसकी रचना, इसकी क्रिया के तंत्र को समझने की कुंजी है।

पेप्टाइड सिस्टम के एक नए वर्ग के प्रतिनिधियों में - डेप्सिपेलटाइड्स - वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक अद्भुत प्रकृति के पदार्थों की खोज की, जो जैविक झिल्ली, तथाकथित आयनोफोर्स के माध्यम से धातु आयनों को चुनिंदा रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम हैं। और उनमें से मुख्य वैलिनोमाइसिन है।

आयनोफोर्स की खोज ने झिल्ली विज्ञान में एक पूरे युग का गठन किया, क्योंकि इसने क्षार धातु आयनों - पोटेशियम और सोडियम - को बायोमेम्ब्रेन के माध्यम से उद्देश्यपूर्ण रूप से बदलना संभव बना दिया। इन आयनों का परिवहन तंत्रिका उत्तेजना की प्रक्रियाओं, और श्वसन की प्रक्रियाओं, और स्वागत की प्रक्रियाओं - बाहरी वातावरण से संकेतों की धारणा से जुड़ा हुआ है। एक उदाहरण के रूप में वैलिनोमाइसिन का उपयोग करके, यह दिखाना संभव था कि कैसे जैविक प्रणालियाँ दर्जनों अन्य में से केवल एक आयन का चयन करने में सक्षम हैं, इसे एक सुविधाजनक परिवहन योग्य परिसर में बाँधती हैं, और इसे झिल्ली में स्थानांतरित करती हैं। वैलिनोमाइसिन का यह अद्भुत गुण इसकी स्थानिक संरचना में निहित है, जो एक ओपनवर्क ब्रेसलेट जैसा दिखता है।

एक अन्य प्रकार का आयनोफोर एंटीबायोटिक ग्रैमिकिडिन ए है। यह 15 अमीनो एसिड से बनी एक रैखिक श्रृंखला है, अंतरिक्ष में यह दो अणुओं का एक सर्पिल बनाता है, और जैसा कि पाया गया, यह एक वास्तविक डबल हेलिक्स है। प्रोटीन सिस्टम में पहला डबल हेलिक्स! और झिल्ली में एम्बेडेड सर्पिल संरचना, एक प्रकार का छिद्र बनाती है, एक चैनल जिसके माध्यम से क्षार धातु आयन झिल्ली से गुजरते हैं। सबसे सरल मॉडलआयन चैनल। यह समझ में आता है कि ग्रैमिकिडिन ने मेम्ब्रेनोलॉजी में ऐसा तूफान क्यों पैदा किया। वैज्ञानिकों ने पहले ही ग्रैमिकिडिन के कई सिंथेटिक एनालॉग प्राप्त कर लिए हैं, इसका कृत्रिम और जैविक झिल्ली पर विस्तार से अध्ययन किया गया है। इतने छोटे से अणु में कितना आकर्षण और महत्व है!

वैलिनोमाइसिन और ग्रैमीसिडिन की मदद से वैज्ञानिकों को जैविक झिल्लियों के अध्ययन में शामिल किया गया।

जैविक झिल्ली

लेकिन झिल्लियों की संरचना में हमेशा एक और मुख्य घटक शामिल होता है जो उनकी प्रकृति को निर्धारित करता है। ये वसा जैसे पदार्थ या लिपिड हैं। लिपिड अणु आकार में छोटे होते हैं, लेकिन वे मजबूत विशाल असेंबली बनाते हैं जो एक सतत झिल्ली परत बनाते हैं। इस परत में प्रोटीन अणु अंतर्निहित हैं - और यहाँ एक जैविक झिल्ली के मॉडल में से एक है।

बायोमेम्ब्रेन क्यों महत्वपूर्ण हैं? सामान्य तौर पर, झिल्ली एक जीवित जीव की सबसे महत्वपूर्ण नियामक प्रणाली होती है। अब, बायोमेम्ब्रेन की समानता में, महत्वपूर्ण तकनीकी साधन- माइक्रोइलेक्ट्रोड, सेंसर, फिल्टर, ईंधन सेल ... और प्रौद्योगिकी में झिल्ली सिद्धांतों के उपयोग के लिए आगे की संभावनाएं वास्तव में अंतहीन हैं।

जैव रसायन के अन्य हित

न्यूक्लिक एसिड के रसायन विज्ञान पर अनुसंधान एक प्रमुख स्थान रखता है। उनका उद्देश्य रासायनिक उत्परिवर्तजन के तंत्र को समझने के साथ-साथ न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के बीच बंधन की प्रकृति को समझना है।

कृत्रिम जीन संश्लेषण पर विशेष ध्यान लंबे समय से दिया गया है। एक जीन, या, इसे सीधे शब्दों में कहें, डीएनए का एक कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण हिस्सा, आज पहले से ही रासायनिक संश्लेषण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। यह अब "जेनेटिक इंजीनियरिंग" फैशनेबल के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक है। बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री और मॉलिक्यूलर बायोलॉजी के जंक्शन पर काम करने के लिए सबसे जटिल तकनीकों में महारत हासिल करने की जरूरत है, केमिस्ट और बायोलॉजिस्ट के बीच मैत्रीपूर्ण सहयोग।

बायोपॉलिमर का एक अन्य वर्ग कार्बोहाइड्रेट या पॉलीसेकेराइड है। हम पदार्थों के इस समूह के विशिष्ट प्रतिनिधियों को जानते हैं - सेल्युलोज, स्टार्च, ग्लाइकोजन, चुकंदर। लेकिन एक जीवित जीव में, कार्बोहाइड्रेट कई प्रकार के कार्य करते हैं। यह दुश्मनों (प्रतिरक्षा) से सेल की सुरक्षा है, यह सेल की दीवारों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, रिसेप्टर सिस्टम का एक घटक है।

अंत में, एंटीबायोटिक्स। प्रयोगशालाओं में, एंटीबायोटिक दवाओं के ऐसे महत्वपूर्ण समूहों की संरचना को स्पष्ट किया गया है जैसे स्ट्रेप्टोट्रिसिन, ओलिवोमाइसिन, अल्बोफुंगिन, एबिकोवक्रोमाइसिन, ऑरियोलिक एसिड, जिसमें एंटीट्यूमर, एंटीवायरल और जीवाणुरोधी गतिविधि होती है।

जैव-रासायनिक रसायन की सभी खोजों और उपलब्धियों के बारे में बताना असंभव है। हम केवल निश्चितता के साथ कह सकते हैं कि बायोऑर्गेनिक्स में जो किया गया है, उससे कहीं अधिक योजनाएं हैं।

जैव रसायन आणविक जीव विज्ञान, बायोफिज़िक्स के साथ मिलकर काम करता है, जो आणविक स्तर पर जीवन का अध्ययन करते हैं। वह इस शोध का रासायनिक आधार बनी। इसकी नई विधियों, नई वैज्ञानिक अवधारणाओं का निर्माण और व्यापक उपयोग जीव विज्ञान की आगे की प्रगति में योगदान देता है। उत्तरार्द्ध, बदले में, रासायनिक विज्ञान के विकास को उत्तेजित करता है।

रक्त जैव रसायन सबसे आम और सूचनात्मक परीक्षणों में से एक है जो डॉक्टर अधिकांश बीमारियों का निदान करते समय निर्धारित करते हैं। इसके परिणामों को देखकर, सभी शरीर प्रणालियों के काम की स्थिति का अंदाजा लगाया जा सकता है। जैव रासायनिक रक्त परीक्षण के संकेतकों में लगभग हर बीमारी परिलक्षित होती है।

आपको क्या जानने की आवश्यकता है

कोहनी मोड़ पर एक नस से रक्त का नमूना लिया जाता है, कम बार हाथ की नसों से और
प्रकोष्ठ।

लगभग 5-10 मिलीलीटर रक्त सिरिंज में खींचा जाता है।

बाद में, एक विशेष टेस्ट ट्यूब में जैव रसायन के लिए रक्त को एक विशेष उपकरण में रखा जाता है, जिसमें उच्च सटीकता के साथ आवश्यक मापदंडों को निर्धारित करने की क्षमता होती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कुछ संकेतकों के लिए विभिन्न उपकरणों की सामान्य सीमा थोड़ी भिन्न हो सकती है। परिणाम दिन के दौरान एक्सप्रेस विधि से तैयार होंगे।

तैयार कैसे करें

बायोकेमिकल रिसर्च सुबह खाली पेट की जाती है।

रक्तदान करने से पहले आपको 24 घंटे तक शराब पीने से बचना चाहिए।
अंतिम भोजन एक रात पहले होना चाहिए, 18.00 बजे के बाद नहीं। चेक-इन से दो घंटे पहले धूम्रपान न करें। इसके अलावा तीव्र शारीरिक गतिविधि और यदि संभव हो तो तनाव को बाहर करें। विश्लेषण की तैयारी एक जिम्मेदार प्रक्रिया है।

जैव रसायन का हिस्सा क्या है

बुनियादी और उन्नत जैव रसायन के बीच भेद। संभव सभी संकेतकों को परिभाषित करना अव्यावहारिक है। यह बिना कहे चला जाता है कि विश्लेषण के लिए आवश्यक रक्त की कीमत और मात्रा बढ़ जाती है। बुनियादी संकेतकों की एक निश्चित सशर्त सूची है जो लगभग हमेशा असाइन की जाती है, और कई अतिरिक्त हैं। वे एक डॉक्टर द्वारा निर्धारित के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं नैदानिक ​​लक्षणऔर अध्ययन के उद्देश्य।

विश्लेषण एक जैव रसायन विश्लेषक का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें रक्त के साथ टेस्ट ट्यूब रखे जाते हैं

बुनियादी संकेतक:

1. पूर्ण प्रोटीन।
2. बिलीरुबिन (प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष)।
3. ग्लूकोज।
4. एएलटी और एएसटी।
5. क्रिएटिनिन।
6. यूरिया।
7. इलेक्ट्रोलाइट्स।
8. कोलेस्ट्रॉल।

अतिरिक्त संकेतक:

1. एल्बुमेन।
2. एमाइलेज।
3. Alkaline फॉस्फेट।
4. जीजीटीपी।
5. ट्राइग्लिसराइड्स।
6. सी - रिएक्टिव प्रोटीन।
7. गठिया का कारक।
8. क्रिएटिनिन फॉस्फोकाइनेज।
9. मायोग्लोबिन।
10. लोहा।

सूची अधूरी है, चयापचय और आंतरिक अंगों की शिथिलता के निदान के लिए अभी भी कई संकीर्ण लक्षित संकेतक हैं। अब आइए कुछ सबसे सामान्य रक्त जैव रासायनिक मापदंडों पर करीब से नज़र डालें।

कुल प्रोटीन (65-85 ग्राम/लीटर)

रक्त प्लाज्मा (एल्ब्यूमिन और ग्लोब्युलिन दोनों) में प्रोटीन की कुल मात्रा प्रदर्शित करता है।
बार-बार उल्टी के साथ पानी की कमी, तीव्र पसीना, आंतों में रुकावट और पेरिटोनिटिस के साथ निर्जलीकरण के साथ इसे बढ़ाया जा सकता है। यह मल्टीपल मायलोमा, पॉलीआर्थराइटिस के साथ भी बढ़ता है।

यह संकेतक लंबे समय तक उपवास और कुपोषण, पेट और आंतों के रोगों के साथ कम हो जाता है, जब प्रोटीन का सेवन बाधित होता है। यकृत रोगों में इसका संश्लेषण बाधित होता है। कुछ वंशानुगत रोगों में प्रोटीन संश्लेषण भी बाधित होता है।

एल्बुमिन (40-50 ग्राम/लीटर)

प्लाज्मा प्रोटीन अंशों में से एक। एल्ब्यूमिन में कमी के साथ, एडिमा विकसित होती है, अनासारका तक। यह इस तथ्य के कारण है कि एल्ब्यूमिन पानी को बांधता है। इसकी महत्वपूर्ण कमी के साथ, पानी रक्तप्रवाह में नहीं रहता है और ऊतकों में छोड़ दिया जाता है।
कुल प्रोटीन के समान परिस्थितियों में एल्ब्यूमिन कम हो जाता है।

कुल बिलीरुबिन (5-21μmol / लीटर)

कुल बिलीरुबिन में प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष शामिल हैं।

कुल बिलीरुबिन में वृद्धि के सभी कारणों को कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है।
एक्स्ट्राहेपेटिक - विभिन्न रक्ताल्पता, व्यापक रक्तस्राव, यानी लाल रक्त कोशिकाओं के विनाश के साथ स्थितियां।

हेपेटिक कारण ऑन्कोलॉजी, हेपेटाइटिस, यकृत सिरोसिस में हेपेटोसाइट्स (यकृत कोशिकाओं) के विनाश से जुड़े हैं।

पथरी या ट्यूमर के साथ पित्त नलिकाओं में रुकावट के कारण पित्त के बहिर्वाह का उल्लंघन।

बढ़े हुए बिलीरुबिन के साथ, पीलिया विकसित होता है, त्वचा और श्लेष्म झिल्ली एक प्रतिष्ठित टिंट प्राप्त करते हैं।

प्रत्यक्ष बिलीरुबिन की दर 7.9 μmol / लीटर तक होती है। अप्रत्यक्ष बिलीरुबिन को कुल और प्रत्यक्ष बिलीरुबिन के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। सबसे अधिक बार, इसकी वृद्धि लाल रक्त कोशिकाओं के टूटने से जुड़ी होती है।

क्रिएटिनिन (80-115 μmol / लीटर)

गुर्दे के कार्य की विशेषता वाले मुख्य संकेतकों में से एक।

यह सूचक तीव्र और जीर्ण गुर्दा रोग में बढ़ जाता है। इसके अलावा, मांसपेशियों के ऊतकों के विनाश में वृद्धि के साथ, उदाहरण के लिए, अत्यधिक तीव्र शारीरिक गतिविधि के बाद रबडोमायोलिसिस के साथ। अंतःस्रावी ग्रंथि रोग (हाइपरफंक्शन) में ऊंचा हो सकता है थाइरॉयड ग्रंथि, एक्रोमेगाली)। यदि कोई व्यक्ति बड़ी मात्रा में खाता है मांस उत्पादों, बढ़ी हुई क्रिएटिनिन की भी गारंटी है।

सामान्य से नीचे क्रिएटिनिन का कोई विशेष नैदानिक ​​​​मूल्य नहीं है। शाकाहारियों में, गर्भवती महिलाओं में गर्भावस्था के पहले भाग में कम किया जा सकता है।

यूरिया (2.1-8.2 मिमीोल/लीटर)

प्रोटीन चयापचय की स्थिति को दर्शाता है। यह गुर्दे और यकृत के कामकाज की विशेषता है। रक्त में यूरिया में वृद्धि बिगड़ा गुर्दे समारोह के कारण हो सकती है, जब वे शरीर से इसके उत्सर्जन का सामना नहीं कर सकते हैं। इसके अलावा, प्रोटीन के बढ़ते टूटने या भोजन के साथ शरीर में प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि के साथ।

गर्भावस्था के तीसरे तिमाही में, कम प्रोटीन वाले आहार और गंभीर जिगर की बीमारी के साथ, रक्त यूरिया में कमी देखी जाती है।

ट्रांसएमिनेस (एएलटी, एएसटी, जीजीटी)

एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज (एएसटी)- यकृत में संश्लेषित एक एंजाइम। रक्त प्लाज्मा में, इसकी सामग्री सामान्य रूप से पुरुषों के लिए 37 यू / लीटर और महिलाओं के लिए 31 यू / लीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए।

एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज़ (एएलटी)- एएसटी एंजाइम की तरह ही, यह लीवर में संश्लेषित होता है।
पुरुषों के लिए रक्त की दर 45 यूनिट / लीटर तक है, महिलाओं के लिए - 34 यूनिट / लीटर तक।

जिगर के अलावा, हृदय, प्लीहा, गुर्दे, अग्न्याशय और मांसपेशियों की कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में ट्रांसएमिनेस पाए जाते हैं। इसके स्तर में वृद्धि कोशिकाओं के विनाश और रक्त में इस एंजाइम की रिहाई से जुड़ी है। इस प्रकार, उपरोक्त सभी अंगों के विकृति विज्ञान के साथ एएलटी और एएसटी में वृद्धि संभव है, कोशिका मृत्यु (हेपेटाइटिस, मायोकार्डियल इंफार्क्शन, अग्नाशयशोथ, गुर्दे और प्लीहा के परिगलन) के साथ।

गामा ग्लूटामाइलट्रांसफेरेज़ (जीजीटी)यकृत में अमीनो एसिड के आदान-प्रदान में भाग लेता है। रक्त में इसकी सामग्री शराब सहित विषाक्त जिगर की क्षति के साथ बढ़ जाती है। पित्त पथ और यकृत की विकृति में भी स्तर बढ़ जाता है। यह हमेशा पुरानी शराब के साथ बढ़ता है।

इस सूचक का मान पुरुषों के लिए 32 यू / लीटर तक, महिलाओं के लिए 49 यू / लीटर तक है।
कम जीजीटी आमतौर पर यकृत के सिरोसिस से निर्धारित होता है।

लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज (LDH) (120-240 यूनिट / लीटर)

यह एंजाइम शरीर के सभी ऊतकों में पाया जाता है और ग्लूकोज और लैक्टिक एसिड ऑक्सीकरण की ऊर्जा प्रक्रियाओं में शामिल होता है।

जिगर (हेपेटाइटिस, सिरोसिस), हृदय (रोधगलन), फेफड़े (रोधगलन-निमोनिया), गुर्दे (विभिन्न नेफ्रैटिस), अग्न्याशय (अग्नाशयशोथ) के रोगों में वृद्धि।
मानक से नीचे एलडीएच गतिविधि में कमी नैदानिक ​​​​रूप से महत्वहीन है।

एमाइलेज (3.3-8.9)

अल्फा-एमाइलेज (α-amylase) कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में शामिल होता है, जटिल शर्करा को सरल में तोड़ देता है।

एंजाइम तीव्र हेपेटाइटिस, अग्नाशयशोथ, कण्ठमाला की गतिविधि बढ़ाएँ। कुछ दवाएं (ग्लुकोकोर्टिकोइड्स, टेट्रासाइक्लिन) भी प्रभावित कर सकती हैं।
गर्भवती महिलाओं के अग्नाशय की शिथिलता और विषाक्तता में एमाइलेज गतिविधि को कम करना।

अग्नाशय एमाइलेज (पी-एमाइलेज) अग्न्याशय में संश्लेषित होता है और आंतों के लुमेन में प्रवेश करता है, जहां ट्रिप्सिन द्वारा अतिरिक्त लगभग पूरी तरह से भंग हो जाता है। आम तौर पर, केवल एक छोटी राशि रक्तप्रवाह में प्रवेश करती है, जहां वयस्कों में संकेतक सामान्य है - 50 यूनिट / लीटर से अधिक नहीं।

तीव्र अग्नाशयशोथ में इसकी गतिविधि बढ़ जाती है। इसे अल्कोहल और कुछ दवाओं के साथ-साथ पेरिटोनिटिस द्वारा जटिल सर्जिकल पैथोलॉजी के साथ भी बढ़ाया जा सकता है। एमाइलेज में कमी एक प्रतिकूल संकेत है कि अग्न्याशय अपना कार्य खो रहा है।

कुल कोलेस्ट्रॉल (3.6-5.2 मिमीोल / एल)

एक ओर, यह सभी कोशिकाओं का एक महत्वपूर्ण घटक है और कई एंजाइमों का एक अभिन्न अंग है। दूसरी ओर, यह प्रणालीगत एथेरोस्क्लेरोसिस के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

कुल कोलेस्ट्रॉल में उच्च, निम्न और बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन शामिल हैं। एथेरोस्क्लेरोसिस, बिगड़ा हुआ यकृत समारोह, थायरॉयड ग्रंथि और मोटापे में कोलेस्ट्रॉल में वृद्धि।

एक बर्तन में एथेरोस्क्लोरोटिक पट्टिका - उच्च कोलेस्ट्रॉल का परिणाम

हाइपरथायरायडिज्म, संक्रामक रोगों और सेप्सिस के साथ, वसा को बाहर करने वाले आहार के साथ कोलेस्ट्रॉल कम करें।

ग्लूकोज (4.1-5.9 मिमीोल / लीटर)

कार्बोहाइड्रेट चयापचय की स्थिति और अग्न्याशय की स्थिति का एक महत्वपूर्ण संकेतक।
भोजन के बाद बढ़ा हुआ ग्लूकोज हो सकता है, इसलिए विश्लेषण को खाली पेट सख्ती से लिया जाता है। अग्न्याशय के विकृति के साथ कुछ दवाएं (ग्लुकोकोर्टिकोस्टेरॉइड्स, थायरॉयड हार्मोन) लेने पर भी यह बढ़ जाता है। लगातार हाई ब्लड शुगर है प्रमुख नैदानिक ​​मानदंडमधुमेह।
कम चीनीतीव्र संक्रमण, भुखमरी, एंटीहाइपरग्लाइसेमिक दवाओं की अधिकता के साथ हो सकता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स (के, ना, सीएल, एमजी)

इलेक्ट्रोलाइट्स पदार्थों और ऊर्जा को कोशिका और पीठ में ले जाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह हृदय की मांसपेशियों के समुचित कार्य के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

बढ़ती एकाग्रता की दिशा में और घटने की दिशा में दोनों में परिवर्तन से हृदय की लय में गड़बड़ी होती है, हृदय गति रुकने तक

इलेक्ट्रोलाइट मानदंड:

• पोटेशियम (के +) - 3.5-5.1 मिमीोल / लीटर।
• सोडियम (Na +) - 139-155 mmol / लीटर।
• कैल्शियम (Ca++) - 1.17-1.29 mmol / लीटर।
• क्लोरीन (Cl-) - 98-107 mmol / लीटर।
• मैग्नीशियम (एमजी ++) - 0.66-1.07 मिमीोल / लीटर।

इलेक्ट्रोलाइट संतुलन में परिवर्तन आहार संबंधी कारणों (शरीर में बिगड़ा हुआ सेवन), बिगड़ा हुआ गुर्दे समारोह, हार्मोनल रोगों से जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, स्पष्ट इलेक्ट्रोलाइट गड़बड़ी दस्त, अदम्य उल्टी, अतिताप के साथ हो सकती है।

मैग्नीशियम के निर्धारण के साथ जैव रसायन के लिए रक्तदान करने से तीन दिन पहले, आपको इसकी तैयारी नहीं करनी चाहिए।

इसके अलावा, बड़ी संख्या में जैव रसायन संकेतक हैं जिन्हें विशिष्ट रोगों के लिए व्यक्तिगत रूप से सौंपा गया है। रक्तदान करने से पहले, आपका डॉक्टर यह निर्धारित करेगा कि आपकी स्थिति में कौन से विशिष्ट संकेतक लिए गए हैं। प्रक्रिया नर्स रक्त खींचेगी और प्रयोगशाला तकनीशियन परीक्षण की प्रतिलिपि प्रदान करेगा। एक वयस्क के लिए सामान्य संकेतक दिए गए हैं। वे बच्चों और बुजुर्गों में थोड़ा भिन्न हो सकते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, जैव रासायनिक रक्त परीक्षण निदान में एक बहुत अच्छा सहायक है, लेकिन इसके साथ परिणामों की तुलना करें नैदानिक ​​तस्वीरकेवल एक डॉक्टर कर सकता है।