7 najważniejszych zastosowań biochemii

The zastosowania biochemii są one rejestrowane głównie w medycynie, przemyśle i rolnictwie, chociaż rozprzestrzeniły się na wiele obszarów dzięki postępowi technologii.

Biochemia odpowiada za badanie składu chemicznego istot żywych. Skupia się głównie na białkach, węglowodanach, lipidach i kwasach nukleinowych.

Interesuje się procesami, w których biorą udział te związki. Między nimi podkreślają metabolizm, katabolizm (proces uzyskiwania mocy) i anabolizm (generowanie własnych biomolekuł).

Uważa się, że pierwsze obserwacje reakcji chemicznych uzyskano podczas fermentacji chleba i wina, ale dopiero do XIX wieku zaczęto badać reakcje chemiczne i zmiany biologiczne w żywych istotach.

Dzięki zjawiskom takim jak izometria chemiczna Louis Pasteur dostrzegł podobieństwo między cząsteczkami kwasu winowego istot żywych a tymi, które zostały zsyntetyzowane w laboratorium.

Po tym odkryciu biochemia rozwinęła się i osiągnęła szczyt w drugiej połowie XIX wieku. W 1919 roku inżynier Karl Ereki nazwał tę nową biochemię nauki.

7 aplikacji główne biochemii

1- Medycyna

Diagnozy kliniczne są możliwe dzięki biochemii. Badanie biomolekuł i metabolizmu u ludzi pozwoliło ustalić przyczyny wielu chorób.

Dzięki obserwacji mikroorganizmów możliwe jest zrozumienie molekularnych podstaw choroby i określenie najlepszego leczenia.   

Biochemia pozwala poznać wszystkie procesy chemiczne, które powstają w organizmie, między innymi w zakresie tworzenia białek, lipidów i kwasów nukleinowych.

Ponadto dzięki biochemii możliwe było zaprojektowanie organizmów do produkcji antybiotyków, opracowanie szczepionek, diagnostyka molekularna i terapie regeneracyjne.

Wraz z rozwojem inżynierii genetycznej możliwe jest przewidywanie i leczenie chorób, głównie typu hormonalnego, poprzez identyfikację braku lub nadmiaru hormonów.

Rozwój medycyny jest nie do pomyślenia bez biochemii, ponieważ ta nauka bada te chemiczne i biologiczne zmiany w żywych istotach, a zatem przejście od stanu chorobowego do stanu zdrowia.

2- W procesach przemysłowych

Biochemia pozwoliła na zaprojektowanie mikroorganizmów do produkcji produktów chemicznych i zastosowanie enzymów jako katalizatorów przemysłowych.

Mikroorganizmy mogą być manipulowane w celu opracowania ważnych produktów chemicznych, a także umożliwiają niszczenie zanieczyszczeń chemicznych.

3- Środowisko morskie i wodne

W oceanach, morzach i rzekach występują liczne ekosystemy. Aby je chronić, konieczne jest poznanie warunków, w których występuje życie, które gwarantują jego trwałość w czasie.

Organizacje świata, które działają na rzecz ochrony tych ekosystemów, zawierają w swojej strukturze funkcjonalnej obszar biochemii.

Monitorują one i trwale oceniają składniki systemu wodnego, znają zmiany chemiczne i biologiczne oraz ich możliwe przyczyny i skutki.

4- Karmienie i temperatura ciała

Codzienne odżywianie jest kwestią biochemii. Dobry stan zdrowia przy optymalnym poziomie odżywienia musi uwzględniać chemiczne potrzeby organizmu.

Uzyskanie lub utrata masy ciała, utrzymanie kontroli nad poziomem cukru we krwi oraz zrównoważenie dobrego i złego cholesterolu to działania, które wymagają poznania chemii ciała. 

Temperatura ciała odzwierciedla również procesy biochemiczne; żywe istoty wymagają średniej temperatury, aby przeżyć.

Odkrycia dotyczące biochemii pozwoliły poznać ten wskaźnik zdrowia i zrozumieć możliwe przyczyny przywrócenia dobrego samopoczucia organizmu.

5- Rolnictwo

W rolnictwie wkład biochemii ma zasadnicze znaczenie dla produkcji insektycydów i nawozów.

Badania reakcji chemicznych i biologicznych pozwalają poznać warunki glebowe, przygotować najlepsze nasiona i wykorzystać najlepsze nawozy, aby uzyskać wysokiej jakości żywność z odpowiednimi składnikami odżywczymi.

W ten sam sposób produkuje się te środki rolne, myśląc o ich biodegradacji, aby dbać o środowisko.

Rozwój obszarów wiejskich obejmuje w pierwszej fazie efektywne wykorzystanie gleby, a do tego wymaga znajomości jej właściwości fizycznych i chemicznych, w tym reakcji chemicznych i biologicznych badanych przez biochemię.

6- Jakość żywności

Biochemia umożliwiła uprawę żywności wzmacniającej jej właściwości.

Dzięki temu najlepsze białka są ekstrahowane, ziarna są wzmacniane w korzeniach, białka i skrobia są wzmacniane w bulwach, białka i tłuszcze są wzmacniane w awokado, a owoce są identyfikowane w sposobie poprawy włókno celulozowe.

7- Górnictwo

W górnictwie uzyskano różnorodne zastosowania biochemii. Metale takie jak miedź, uran, kobalt, złoto i srebro wspierają procesy biotechnologiczne w celu ich ekstrakcji.

Ponadto postępy w biochemii umożliwiają projektowanie przemian metali przez mikroorganizmy.

To zastosowanie występuje głównie w degradacji odpadów chemicznych lub biologicznych, które stają się zanieczyszczeniami środowiskowymi i które zostały przelane do środowiska z wiedzą lub przypadkowo.

Obecnie badana jest możliwość wdrożenia tych technik biochemicznych w dziedzinie przemysłowej, z leczeniem innych minerałów.

Referencje

1. Ramos A., (2001) Przyszłość technik biochemii genów i ich zastosowań. Veritas in vitro, 2, art. 10. Uniwersytet w Katalonii.
2. Andersen, C. A. (1967). Wprowadzenie do mikroanalizatora sondy elektronowej i jego zastosowania w biochemii. Methods of Biochemical Analysis, tom 15, 147-270.
3. Cameron, A. T. i Gilmour, C. R. (1935). Biochemia Medycyny. J. I A. Churchill; Londyn.
4. Březina, M. i Zuman, P. (1958). Polarografia w medycynie, biochemii i farmacji. Wydawcy Interscience.
5. Nelson, D.L., Lehninger, A.L. i Cox, M.M. (2008). Zasady Lehningera dotyczące biochemii. Macmillan.