1.4 Методы изучения

Основным объектом биохимии является изучение обмена веществ и энергии. Совокупность процессов, неразрывно связанных с жизнедеятельностью, принято называть обменом веществ.

Обмен веществ на уровне целого организма изучают путем определения количества вещества, поступившего в организм и выделившегося из него. Обмен энергии устанавливают методом колориметрии, определяя энергетическую ценность питательных веществ и энергозатраты организма. Обмен веществ изучают и на молекулярном уровне в субклеточных структурах (митохондриях и др.) при расшифровке тонких механизмов процесса обмена.

Обменные процессы на уровне отдельного органа изучают методом ангистомии, предложенного Е.С.Лондоном. При этом сосуды исследуемого органа выводят наружу и в оттекающей от него крови определяют различные вещества, введенные в кровоток, их превращения.

Метод переживающих тканей предполагает выделение их из организма и содержание их в среде, обеспечивающей нормальное функционирование и определение образующихся в ходе их жизнедеятельности продуктов обмена (метод тканевых срезов).

Методами экстрактов (вытяжки) или гомогенатов (измельченная кашица клеток) исследует на уровне клеток, когда изучают превращения вводимых в среду веществ.

В развитии современной биохимии важную роль сыграла разработка ряда специальных методов исследования: изотопной индикации, дифференциального центрифугирования, спектрофотометрии, электронного парамагнитного резонанса и др.

Изотопный метод используется при синтезе веществ, в молекулы которых вводят атомы радиоактивного элемента, или тяжелого изотопа. Например, использование ¹⁵N позволило обнаружить высокую скорость обновления белков в тканях, ³²Р, ³⁵S – помогло изучить процессы обмена серы и фосфора.

Метод электрофореза основан на том, что в электрическом поле молекулы различных веществ, обладающих зарядом, передвигаются с разной скоростью.

Хроматографические методы (М.С.Цвет) – обеспечивает разделение и определение различных веществ. Сущность метода состоит в том, что различные вещества обладают различной способностью адсорбироваться на определенных веществах (адсорбентах) и соответственно с этим разделяться, (колончатая, газовая, тонкослойная и др.)

1.5 Значимость биохимии как науки.

Сейчас уже невозможно представить ни одну науку, которая бы не обходилась без достижений биохимии. Значение биологической химии нельзя не учитывать. Она имеет как научное, так и практическое значение.

Фармацевтическая промышленность использует результаты биохимических исследований для производства различных препаратов: витаминов, ферментов, кровоостанавливающих лекарств, антибиотиков и т. д.

В сельском хозяйстве биохимию используют для борьбы с насекомыми-вредителями, для создания удобрений, для селекции сортов растений и пород животных.

В генетике только благодаря использованию биохимических процессов и реакций возможно выделение генов, расшифровка генетического кода, воздействие на патологические гены с целью борьбы с генетическими заболеваниями.

В пищевой промышленности используют достижения биохимии для производства легко усваиваемого детского питания, для обработки продуктов, подлежащих консервированию, для производства кисломолочных продуктов (ферменты в производстве сыра).

Также биохимию использует такая наука как радиология. Есть даже отдельная наука – радиационная биохимия. Она изучает изменения обмена веществ, возникающие в организме при действии на него ионизирующего излучения.

Воздействие радиации на организм может вызвать биохимические процессы. Эти процессы могут привести к развитию лучевой болезни, рака, лейкозов, врождённых пороков развития у детей, бесплодия и ряд других заболеваний.

Соответственно можно полагать, что биохимия имеет большее влияние в медицине. В современной практике врачи проводят биохимические исследования крови, мочи, желудочного сока, спинномозговой жидкости и др. Теперь можно ставить диагноз сразу же после биохимических исследований, например, по таким заболеваниям как гепатита, почечной недостаточности, анемии, мочекаменной болезни, сахарного диабета и многих других.

Приоритетной задачей биохимии и молекулярной биологии является полная расшифровка и корректировка дефектов генетического аппарата.

Еще одной из приоритетных задач является овладение механизмом регуляции считки генетической информации, закодированной в ДНК. Есть еще одна проблема, это терапия ряда вирусных заболеваний (например, лейкоза). Эта проблема будет оставаться проблемой, пока не будет полностью ясен механизм взаимодействия вирусов (таких как онкогенных) с инфицируемой клеткой. В данное время множество лабораторий по всему миру занято этой проблемой.