Tieto aplikácie biochémie sú zaznamenané najmä v lekárstve, priemysle a poľnohospodárstve, aj keď sa rozšírili do mnohých oblastiach vďaka rozvojom technológií.
Biochémia je zodpovedná za štúdium chemického zloženia živých bytostí. Zameriava sa predovšetkým na proteíny, uhľohydráty, lipidy a nukleové kyseliny.
Zaujíma sa o procesy, na ktorých sa tieto zlúčeniny podieľajú. Patria sem metabolizmus, katabolizmus (proces získavania energie) a anabolizmus (tvorba vlastných biomolekúl).
Predpokladá sa, že prvé pozorovania chemických reakcií sa získali kvasením chleba a vína, ale chemické reakcie a biologické zmeny v živých veciach sa začali študovať až do 19. storočia.
Prostredníctvom javov, ako je chemická izometria, Louis Pasteur vnímal podobnosť medzi molekulami kyseliny vínnej typickej pre živé bytosti a tými, ktoré boli syntetizované v laboratóriu.
Po tomto objave sa biochémia rozvinula a dosiahla svoj vrchol až v druhej polovici 19. storočia. V roku 1919 nazval tento nový vedecký biochémia inžinier Karl Ereki.
Sedem aplikácií
1 - Medicína
Klinické diagnózy sú možné vďaka biochémii. Štúdium biomolekúl a metabolizmu u ľudí umožnilo zistiť príčiny mnohých chorôb.
Pozorovaním mikroorganizmov je možné porozumieť molekulárnym základom choroby a určiť najlepšiu liečbu.
Biochémia umožňuje okrem iného poznať všetky chemické procesy, ktoré sa v tele vyvíjajú, pokiaľ ide o tvorbu proteínov, lipidov a nukleových kyselín.
Okrem toho vďaka biochémii bolo možné uskutočňovať vývoj organizmov na výrobu antibiotík, vývoj vakcín, molekulárnu diagnostiku a regeneračné terapie.
S vývojom genetického inžinierstva je možné predpovedať a liečiť choroby, najmä endokrinného typu, identifikáciou nedostatku alebo prebytku hormónov.
Vývoj medicíny je nemysliteľný bez biochémie, pretože táto veda je taká, ktorá študuje chemické a biologické zmeny v živých bytostiach, a teda aj prechod od chorobného stavu k zdravotnému stavu.
2- V priemyselných procesoch
Biochémia umožnila navrhnúť mikroorganizmy na výrobu chemikálií a použitie enzýmov ako priemyselných katalyzátorov.
S mikroorganizmami sa dá manipulovať tak, aby sa vyvíjali dôležité chemikálie a aby sa tiež umožnilo ničenie chemických kontaminantov.
3. Morské a vodné prostredie
V oceánoch, moriach a riekach je množstvo ekosystémov. Na ich ochranu je potrebné poznať podmienky, v ktorých sa život vyskytuje a ktoré zaručujú ich stálosť v priebehu času.
Organizácie sveta, ktoré pracujú na ochrane týchto ekosystémov, zahŕňajú do svojej funkčnej štruktúry oblasť biochémie.
Trvale monitorujú a hodnotia zložky vodného systému, poznať chemické a biologické zmeny a ich možné príčiny a účinky.
4. Potraviny a telesná teplota
Denné kŕmenie je záležitosťou biochémie. Dobrý zdravotný stav s optimálnou úrovňou výživy musí zohľadňovať chemické potreby tela.
Zisk alebo chudnutie, udržiavanie kontroly hladiny cukru v krvi a vyváženie dobrého a zlého cholesterolu sú činnosti, ktoré si vyžadujú znalosť chémie tela.
Telesná teplota tiež odráža biochemické procesy; živé veci si vyžadujú prežitie priemernej teploty.
Objavy v biochémii nám umožnili poznať tento indikátor zdravia a pochopiť možné príčiny s cieľom obnoviť pohodu organizmu.
5 - Poľnohospodárstvo
V poľnohospodárstve sú príspevky biochémie nevyhnutné na výrobu insekticídov a hnojív.
Štúdie chemických a biologických reakcií nám umožňujú spoznať pôdne podmienky, pripraviť najlepšie semená a použiť najlepšie hnojivá na dosiahnutie kvalitného jedla as vhodnými živinami.
Rovnakým spôsobom sa tieto poľnohospodárske vstupy vyrábajú s ohľadom na ich biologickú odbúrateľnosť s cieľom chrániť životné prostredie.
Rozvoj vidieka zahŕňa v prvej fáze efektívne využívanie pôdy, a preto si vyžaduje znalosť svojich fyzikálnych a chemických charakteristík, medzi ktoré patria chemické a biologické reakcie študované biochémiou.
6 - Kvalita potravín
Biochémia umožnila pestovanie potravín, čím sa zlepšili jeho vlastnosti.
Vďaka tomu sú najlepšie proteíny extrahované z kukurice, u fazule sú posilnené jej korene, v hľúzach sú vylepšené proteíny a škrob, v avokádových proteínoch a tukoch a v ovocí je identifikované, ako zlepšiť buničinové vlákno.
7- Ťažba
V ťažbe sa dosiahli rôzne aplikácie z biochémie. Kovy, ako je meď, urán, kobalt, zlato a striebro, podporujú biotechnologické procesy pri ich extrakcii.
Pokroky v biochémii navyše umožňujú návrhy na transformáciu kovov mikroorganizmami.
Táto aplikácia sa vyskytuje hlavne pri degradácii chemických alebo biologických odpadov, ktoré sa stávajú znečisťujúcimi látkami životného prostredia a ktoré sa vedome alebo náhodne vypúšťajú do životného prostredia.
V súčasnosti sa skúma možnosť implantácie týchto biochemických techník do priemyselnej oblasti, s úpravou iných minerálov.
Referencie
- Ramos A., (2001) Budúcnosť techník génovej biochémie a ich aplikácie. In vitro veritas, 2, art. 10. University of Catalunya.
- Andersen, CA (1967). Úvod do mikroanalyzátora elektrónovej sondy a jeho aplikácia v biochémii. Methods of Biochemical Analysis, zväzok 15, 147-270.
- Cameron, AT, a Gilmour, CR (1935). Biochemistry of Medicine. J. And A. Churchill; London.
- Březina, M. a Zuman, P. (1958). Polarografia v medicíne, biochémii a farmácii. Vydavateľstvá Interscience.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, a Cox, MM (2008). Lehningerove princípy biochémie. Macmillan.