Οι 7 σημαντικότερες εφαρμογές της βιοχημείας

Το εφαρμογές της βιοχημείας καταχωρούνται κυρίως στην ιατρική, τη βιομηχανία και τη γεωργία, μολονότι έχουν επεκταθεί σε πολλές περιοχές χάρη στην πρόοδο της τεχνολογίας.

Η βιοχημεία είναι υπεύθυνη για τη μελέτη της χημικής σύνθεσης των ζωντανών όντων. Εστιάζεται κυρίως σε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα.

Το ενδιαφέρον του είναι στις διεργασίες στις οποίες συμμετέχουν αυτές οι ενώσεις. Μεταξύ αυτών τονίζουν τον μεταβολισμό, τον καταβολισμό (διαδικασία απόκτησης ισχύος) και τον αναβολισμό (τη δημιουργία βιομορίων).

Πιστεύεται ότι οι πρώτες παρατηρήσεις σχετικά με τις χημικές αντιδράσεις που ελήφθησαν με τη ζύμωση του ψωμιού και του κρασιού, αλλά μόνο μέχρι το δέκατο ένατο αιώνα, άρχισε να μελετά τις χημικές αντιδράσεις και βιολογικές αλλαγές στα έμβια όντα.

Μέσω χημικά φαινόμενα όπως isometry, Louis Pasteur αντιληπτή ομοιότητα που υπάρχει μεταξύ των μορίων των έμβιων όντων ιδιοκτήτης τρυγικό οξύ και εκείνα που συντίθενται σε ένα εργαστήριο.

Μετά από αυτή την ανακάλυψη, η βιοχημεία αναπτύχθηκε και έφθασε στο αποκορύφωμά της στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Το 1919 ο μηχανικός Karl Ereki κάλεσε αυτή τη νέα επιστημονική βιοχημεία.

Οι 7 εφαρμογές κύριο της βιοχημείας

1- Ιατρική

Οι κλινικές διαγνώσεις είναι δυνατές χάρη στη βιοχημεία. Η μελέτη των βιομορίων και του μεταβολισμού στους ανθρώπους έχει επιτρέψει να διαπιστωθούν οι αιτίες πολλών ασθενειών.

Μέσω της παρατήρησης των μικροοργανισμών είναι δυνατή η κατανόηση της μοριακής βάσης μιας ασθένειας και ο καθορισμός της καλύτερης θεραπείας.   

Η βιοχημεία επιτρέπει να γνωρίζουμε όλες τις χημικές διεργασίες που αναπτύσσονται στο σώμα σχετικά με το σχηματισμό πρωτεϊνών, λιπιδίων και νουκλεϊνικών οξέων, μεταξύ άλλων.

Επιπλέον, χάρη στη βιοχημεία είναι δυνατόν να σχεδιαστούν οργανισμοί για την παραγωγή αντιβιοτικών, την ανάπτυξη εμβολίων, τη μοριακή διάγνωση και τις αναγεννητικές θεραπείες.

Με την ανάπτυξη της γενετικής μηχανικής είναι δυνατή η πρόβλεψη και η θεραπεία ασθενειών, κυρίως ενδοκρινικού τύπου, με την αναγνώριση της έλλειψης ή της πλεονάζουσας ορμόνης.

Η ανάπτυξη της ιατρικής είναι αδιανόητη χωρίς τη βιοχημική, διότι αυτή η επιστήμη μελετά χημικές και βιολογικές αλλαγές στους ζώντες οργανισμούς και, ως εκ τούτου, το πέρασμα από μια κατάσταση ασθένειας σε μια κατάσταση της υγείας.

2- Σε βιομηχανικές διεργασίες

Η βιοχημεία επέτρεψε τον σχεδιασμό μικροοργανισμών για την παραγωγή χημικών προϊόντων και τη χρήση ενζύμων ως βιομηχανικών καταλυτών.

Οι μικροοργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη σημαντικών χημικών προϊόντων και επίσης να επιτρέψουν την καταστροφή χημικών προσμείξεων.

3- Θαλάσσια και υδάτινα περιβάλλοντα

Στους ωκεανούς, τις θάλασσες και τα ποτάμια υπάρχουν πολλά οικοσυστήματα. Για να τα προστατέψουμε, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις συνθήκες στις οποίες συμβαίνει η ζωή και που εγγυώνται τη μονιμότητά της με την πάροδο του χρόνου.

Οι οργανώσεις του κόσμου που εργάζονται για την προστασία αυτών των οικοσυστημάτων περιλαμβάνουν στη λειτουργική δομή τους τον τομέα της βιοχημείας.

Αυτές παρακολουθούν και αξιολογούν μόνιμα τα συστατικά του υδρόβιου συστήματος, να γνωρίζουν τις χημικές και βιολογικές μεταβολές και τις πιθανές αιτίες και επιδράσεις τους.

4- Διατροφή και θερμοκρασία σώματος

Η καθημερινή διατροφή είναι θέμα βιοχημείας. Μια καλή κατάσταση της υγείας με το βέλτιστο επίπεδο διατροφής πρέπει να εξετάζει τις χημικές ανάγκες του σώματος.

Η απόκτηση ή η απώλεια βάρους, η διατήρηση του ελέγχου του σακχάρου στο αίμα και η εξισορρόπηση της καλής και της κακής χοληστερόλης είναι ενέργειες που απαιτούν γνώση της χημείας του σώματος. 

Η θερμοκρασία του σώματος αντικατοπτρίζει επίσης τις βιοχημικές διεργασίες. τα ζωντανά όντα απαιτούν μια μέση θερμοκρασία για να επιβιώσουν.

Οι ανακαλύψεις σχετικά με τη βιοχημεία επέτρεψαν να γνωρίσουν αυτόν τον δείκτη της υγείας και να κατανοήσουν τις πιθανές αιτίες για την αποκατάσταση της ευημερίας ενός οργανισμού.

5- Γεωργία

Στη γεωργία, οι συνεισφορές της βιοχημείας είναι θεμελιώδεις για την παραγωγή εντομοκτόνων και λιπασμάτων.

Μελέτες χημικών και βιολογικών αντιδράσεων επιτρέπουν την γνώση των συνθηκών του εδάφους, την προετοιμασία των καλύτερων σπόρων και τη χρήση των καλύτερων λιπασμάτων για την επίτευξη ποιοτικών τροφίμων με τα κατάλληλα θρεπτικά συστατικά.

Κατά τον ίδιο τρόπο, αυτές οι γεωργικές εισροές παράγονται σκέπτοντας τη βιοαποικοδόμησή τους για να φροντίζουν το περιβάλλον.

Η αγροτική ανάπτυξη περιλαμβάνει στην πρώτη της φάση την αποδοτική χρήση του εδάφους και γι 'αυτό απαιτείται γνώση των φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών του, συμπεριλαμβανομένων των χημικών και βιολογικών αντιδράσεων που μελετώνται από τη βιοχημεία.

6- Η ποιότητα των τροφίμων

Η βιοχημεία επέτρεψε την καλλιέργεια τροφίμων να ενισχύει τις ιδιότητές της.

Χάρη σε αυτό το καλαμπόκι είναι τα καλύτερα πρωτεϊνών εξάγεται στις ρίζες φασολιών ενισχύονται, σε κονδύλους πρωτεΐνες και άμυλο είναι αυξημένη, σε πρωτεΐνες αβοκάντο και τα λίπη ενισχυθεί, και τα φρούτα προσδιορίζει πώς μπορεί να βελτιωθεί ίνες πολτού.

7- Εξόρυξη

Στην εξόρυξη, έχουν επιτευχθεί ποικίλες εφαρμογές από τη βιοχημεία. Μέταλλα όπως οι μέθοδοι βιοτεχνολογίας που υποστηρίζουν το χαλκό, το ουράνιο, το κοβάλτιο, το χρυσό και το ασήμι για την εξαγωγή τους.

Επιπρόσθετα, η πρόοδος στη βιοχημεία επιτρέπει σχέδια για τη μετατροπή των μετάλλων από μικροοργανισμούς.

Η εφαρμογή αυτή εντοπίζεται κυρίως στην υποβάθμιση των χημικών ή βιολογικών αποβλήτων, που καθίστανται περιβαλλοντικοί ρύποι και έχουν χυθεί στο περιβάλλον με γνώση ή κατά λάθος.

Σήμερα μελετάται η δυνατότητα εφαρμογής αυτών των βιοχημικών τεχνικών στον βιομηχανικό τομέα, με την επεξεργασία άλλων ορυκτών.

Αναφορές

1. Ramos A., (2001) Το μέλλον των τεχνικών γονιδιακής βιοχημείας και των εφαρμογών τους. In vitro veritas, 2, art. 10. Πανεπιστήμιο της Καταλονίας.
2. Andersen, C. Α. (1967). Εισαγωγή στον μικροανάλυμο διερευνητή ηλεκτρονίων και εφαρμογή του στην βιοχημεία. Methods of Biochemical Analysis, Τόμος 15, 147-270.
3. Cameron, Α. Τ., & Gilmour, C. R. (1935). Βιοχημεία της Ιατρικής. J. και Α. Churchill. Λονδίνο.
4. Březina, Μ., & Zuman, Ρ. (1958). Η πολωγραφία στην ιατρική, τη βιοχημεία και τη φαρμακοβιομηχανία. Εκδότες της Interscience.
5. Nelson, D.L., Lehninger, Α.Ι., & Cox, Μ.Μ. (2008). Lehninger αρχές της βιοχημείας. Macmillan.