شارك:
أهم 7 تطبيقات للكيمياء الحيوية
ال تطبيقات الكيمياء الحيوية يتم تسجيلهم بشكل رئيسي في الطب والصناعة والزراعة ، على الرغم من أنها انتشرت في العديد من المجالات بفضل التقدم التكنولوجي.
الكيمياء الحيوية هي المسؤولة عن دراسة التركيب الكيميائي للكائنات الحية. يركز بشكل أساسي على البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية.
اهتمامه هو في العمليات التي تشارك هذه المركبات. بين هذه أنها تؤكد على التمثيل الغذائي ، وهدم (عملية الحصول على السلطة) ، الابتنائية (توليد الجزيئات الحيوية الخاصة).
يُعتقد أن الملاحظات الأولى على التفاعلات الكيميائية تم الحصول عليها بتخمير الخبز والنبيذ ، ولكن فقط حتى القرن التاسع عشر بدأ في دراسة التفاعلات الكيميائية والتغيرات البيولوجية في الكائنات الحية.
من خلال ظواهر مثل القياس الكيميائي ، لاحظ لويس باستور التشابه الموجود بين جزيئات حمض الطرطريك للكائنات الحية وتلك التي تم تصنيعها في المختبر.
بعد هذا الاكتشاف ، تطورت الكيمياء الحيوية ووصلت إلى ذروتها في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في عام 1919 ، أطلق المهندس كارل إريكي هذه الكيمياء الحيوية العلمية الجديدة.
التطبيقات 7 رئيسي الكيمياء الحيوية
1- الطب
التشخيص السريري ممكن بفضل الكيمياء الحيوية. سمحت دراسة الجزيئات الحيوية والتمثيل الغذائي عند البشر بتحديد أسباب العديد من الأمراض.
من خلال مراقبة الكائنات الحية الدقيقة ، من الممكن فهم الأساس الجزيئي للمرض وتحديد أفضل علاج.
تسمح الكيمياء الحيوية بمعرفة جميع العمليات الكيميائية التي يتم تطويرها في الجسم فيما يتعلق بتكوين البروتينات والدهون والأحماض النووية ، من بين أمور أخرى..
بالإضافة إلى ذلك ، بفضل الكيمياء الحيوية ، أصبح من الممكن تصميم الكائنات الحية لإنتاج المضادات الحيوية وتطوير اللقاحات والتشخيص الجزيئي والعلاجات التجددية.
مع تطور الهندسة الوراثية من الممكن التنبؤ بالأمراض وعلاجها ، وخصوصًا نوع الغدد الصماء ، من خلال تحديد نقص أو زيادة الهرمونات.
لا يمكن تصور تطور الدواء بدون الكيمياء الحيوية لأن هذا العلم هو الذي يدرس التغيرات الكيميائية والبيولوجية في الكائنات الحية ، وبالتالي ، الانتقال من حالة المرض إلى الحالة الصحية.
2- في العمليات الصناعية
سمحت الكيمياء الحيوية بتصميم الكائنات الحية الدقيقة لتصنيع المنتجات الكيميائية واستخدام الإنزيمات كمحفزات صناعية.
يمكن معالجة الكائنات الحية الدقيقة لتطوير منتجات كيميائية مهمة والسماح أيضًا بتدمير الملوثات الكيميائية.
3- البيئات البحرية والمائية
يوجد في المحيطات والبحار والأنهار العديد من النظم الإيكولوجية. لحمايتهم ، من الضروري معرفة الظروف التي تحدث فيها الحياة والتي تضمن دوامها مع مرور الوقت.
تضم منظمات العالم التي تعمل من أجل حماية هذه النظم الإيكولوجية في هيكلها الوظيفي مجال الكيمياء الحيوية.
يقوم هؤلاء بمراقبة وتقييم مكونات النظام المائي بشكل دائم لمعرفة التغيرات الكيميائية والبيولوجية وأسبابها وآثارها المحتملة.
4- التغذية ودرجة حرارة الجسم
التغذية اليومية هي مسألة الكيمياء الحيوية. يجب أن تفكر الحالة الصحية الجيدة مع المستوى الأمثل من التغذية في الاحتياجات الكيميائية للجسم.
اكتساب أو فقدان الوزن ، والحفاظ على السيطرة على نسبة السكر في الدم ، وتحقيق التوازن بين الكوليسترول الجيد والسيئ هي أفعال تتطلب معرفة كيمياء الجسم.
درجة حرارة الجسم تعكس أيضا العمليات الكيميائية الحيوية. الكائنات الحية تتطلب متوسط درجة الحرارة للبقاء على قيد الحياة.
سمحت الاكتشافات المتعلقة بالكيمياء الحيوية بمعرفة هذا المؤشر للصحة وفهم الأسباب المحتملة لتكون قادرًا على استعادة رفاهية الكائن الحي.
5- الزراعة
في الزراعة ، تعتبر مساهمة الكيمياء الحيوية أساسية لإنتاج المبيدات الحشرية والأسمدة.
تتيح دراسات التفاعلات الكيميائية والبيولوجية معرفة ظروف التربة ، وإعداد أفضل البذور واستخدام أفضل الأسمدة لتحقيق أغذية عالية الجودة مع العناصر الغذائية الصحيحة.
بنفس الطريقة ، يتم إنتاج هذه المدخلات الزراعية التفكير في تحللها البيولوجي لرعاية البيئة.
تشمل التنمية الريفية في مرحلتها الأولى الاستخدام الفعال للتربة ، ولهذا يتطلب معرفة خصائصها الفيزيائية والكيميائية ، بما في ذلك التفاعلات الكيميائية والبيولوجية التي تدرسها الكيمياء الحيوية.
6- جودة الغذاء
سمحت الكيمياء الحيوية لزراعة الأغذية تعزيز خصائصه.
بفضل هذا ، يتم استخراج أفضل البروتينات ، يتم تقوية الفاصوليا في جذورها ، يتم تعزيز البروتينات والنشا في الدرنات ، البروتينات والدهون معززة في الأفوكادو ، ويتم تحديد الفواكه في كيفية تحسين الألياف اللب.
7- التعدين
في مجال التعدين ، تحققت تطبيقات متنوعة من الكيمياء الحيوية. المعادن مثل النحاس واليورانيوم والكوبالت والذهب والفضة تدعم عمليات التكنولوجيا الحيوية لاستخراجها.
بالإضافة إلى ذلك ، تتيح التطورات الحاصلة في الكيمياء الحيوية تصاميم لتحويل المعادن عن طريق الكائنات الحية الدقيقة.
تم العثور على هذا التطبيق بشكل رئيسي في تدهور النفايات الكيميائية أو البيولوجية ، والتي أصبحت ملوثات بيئية والتي تم سكبها في البيئة مع المعرفة أو عن طريق الخطأ.
حاليا يتم دراسة إمكانية تنفيذ هذه التقنيات الكيميائية الحيوية في المجال الصناعي ، مع معالجة المعادن الأخرى.
مراجع
- راموس A. ، (2001) مستقبل تقنيات الكيمياء الحيوية الجينية وتطبيقاتها. في المختبر فيريتاس ، 2 ، الفن. 10. جامعة كاتالونيا.
- Andersen، C. A. (1967). مقدمة لمحلل المجهر الإلكتروني للتحقيق وتطبيقه على الكيمياء الحيوية. طرق التحليل الكيميائي الحيوي ، المجلد 15 ، 147-270.
- كاميرون ، إيه. تي ، وجيلمور ، سي آر (1935). الكيمياء الحيوية للطب. J. و A. تشرشل ؛ لندن.
- Březina، M.، & Zuman، P. (1958). الاستقطاب في الطب والكيمياء الحيوية والصيدلة. ناشرو العلوم.
- Nelson، D.L.، Lehninger، A.L.، & Cox، M.M (2008). مبادئ Lehninger في الكيمياء الحيوية. ماكميلان.