Do zastosowań biochemii rejestrowane są głównie w medycynie, przemyśle i rolnictwie, choć nie rozprzestrzenił się na wiele obszarów, dzięki rozwoju technologii.
Biochemia jest odpowiedzialna za badanie składu chemicznego istot żywych. Skupia się przede wszystkim na białkach, węglowodanach, lipidach i kwasach nukleinowych.
Interesuje się procesami, w których uczestniczą te związki. Należą do nich metabolizm, katabolizm (proces pozyskiwania energii) i anabolizm (wytwarzanie własnych biocząsteczek).
Uważa się, że pierwsze obserwacje reakcji chemicznych uzyskano podczas fermentacji chleba i wina, ale dopiero w XIX wieku zaczęto badać reakcje chemiczne i zmiany biologiczne w organizmach żywych.
Dzięki zjawiskom takim jak izometria chemiczna Louis Pasteur dostrzegł podobieństwo istniejące między cząsteczkami kwasu winowego typowymi dla istot żywych a tymi, które zostały zsyntetyzowane w laboratorium.
Po tym odkryciu biochemia rozwinęła się i osiągnęła swój blask w drugiej połowie XIX wieku. W 1919 roku inżynier Karl Ereki nazwał tę nową naukę biochemią.
7 aplikacji
1- Medycyna
Rozpoznanie kliniczne jest możliwe dzięki biochemii. Badanie biomolekuł i metabolizmu u ludzi umożliwiło ustalenie przyczyn wielu chorób.
Dzięki obserwacji mikroorganizmów można zrozumieć podstawy molekularne choroby i określić najlepsze leczenie.
Biochemia pozwala poznać wszystkie procesy chemiczne zachodzące w organizmie m.in. pod kątem powstawania 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 można przewidywać i leczyć choroby, głównie endokrynologiczne, identyfikując niedobór lub nadmiar hormonów.
Rozwój medycyny jest nie do pomyślenia bez biochemii, ponieważ jest to nauka, która bada zmiany chemiczne i biologiczne w organizmach żywych, a tym samym przechodzenie od stanu chorobowego do stanu zdrowia.
2- W procesach przemysłowych
Biochemia umożliwiła zaprojektowanie mikroorganizmów do produkcji chemikaliów i zastosowanie enzymów jako katalizatorów przemysłowych.
Mikroorganizmy można manipulować, aby wytworzyć ważne chemikalia, a także umożliwić zniszczenie chemicznych zanieczyszczeń.
3- Środowiska morskie i wodne
W oceanach, morzach i rzekach występuje wiele ekosystemów. Aby je chronić, trzeba znać warunki, w jakich toczy się życie, i które gwarantują ich trwałość w czasie.
Organizacje świata działające na rzecz ochrony tych ekosystemów uwzględniają w swojej strukturze funkcjonalnej obszar biochemii.
Stale monitorują i oceniają elementy systemu wodnego, aby poznać zmiany chemiczne i biologiczne oraz ich możliwe przyczyny i skutki.
4- Jedzenie i temperatura ciała
Codzienne karmienie to kwestia biochemii. Dobry stan zdrowia przy optymalnym poziomie odżywienia musi uwzględniać potrzeby chemiczne organizmu.
Przybieranie lub chudnięcie, utrzymywanie kontroli poziomu cukru we krwi i równoważenie dobrego i złego cholesterolu to działania, które wymagają znajomości chemii organizmu.
Temperatura ciała odzwierciedla również procesy biochemiczne; żywe istoty potrzebują do przeżycia średniej temperatury.
Odkrycia biochemii pozwoliły nam poznać ten wskaźnik zdrowia i zrozumieć możliwe przyczyny w celu przywrócenia dobrego samopoczucia organizmu.
5- Rolnictwo
W rolnictwie udział biochemii jest niezbędny do produkcji insektycydów i nawozów.
Badania reakcji chemicznych i biologicznych pozwalają poznać warunki glebowe, przygotować najlepsze nasiona i stosować najlepsze nawozy, aby uzyskać żywność wysokiej jakości i odpowiednich składników odżywczych.
W ten sam sposób te środki produkcji rolnej są wytwarzane z myślą o ich biodegradacji w celu ochrony środowiska.
Rozwój obszarów wiejskich obejmuje w swojej pierwszej fazie efektywne wykorzystanie ziemi, a do tego wymaga znajomości jego właściwości fizycznych i chemicznych, w tym reakcji chemicznych i biologicznych badanych przez biochemię.
6- Jakość żywności
Biochemia pozwoliła na uprawę żywności, poprawiając jej właściwości.
Dzięki temu najlepsze białka pozyskiwane są z kukurydzy, w fasoli wzmacniane są jej korzenie, w bulwach wzmacniane są białka i skrobia, w awokado wzmacniane są białka i tłuszcze, aw owocach identyfikuje się, jak poprawić włókno miazgi.
7- Górnictwo
W górnictwie osiągnięto różne zastosowania z biochemii. Metale takie jak miedź, uran, kobalt, złoto i srebro wspomagają procesy biotechnologiczne w ich wydobyciu.
Ponadto postęp w biochemii umożliwia projektowanie przemian metali przez mikroorganizmy.
To zastosowanie znajduje głównie w degradacji odpadów chemicznych lub biologicznych, które stają się zanieczyszczeniami środowiska i które zostały świadomie lub przypadkowo zrzucone do środowiska.
Obecnie badana jest możliwość wszczepienia tych technik biochemicznych do zastosowań przemysłowych, z zastosowaniem innych minerałów.
Bibliografia
- Ramos A., (2001) Przyszłość technik biochemii genów i ich zastosowania. In vitro veritas, 2, art. 10. Uniwersytet Catalunya.
- Andersen, CA (1967). Wprowadzenie do mikroanalizatora z sondą elektronową i jego zastosowania w biochemii. Methods of Biochemical Analysis, tom 15, 147-270.
- Cameron, AT i Gilmour, CR (1935). Biochemia medycyny. J. And A. Churchill; Londyn.
- Březina, M. i Zuman, P. (1958). Polarografia w medycynie, biochemii i farmacji. Wydawcy Interscience.
- Nelson, DL, Lehninger, AL i Cox, MM (2008). Zasady Lehningera biochemii. Macmillan.