Za aplikacije biokemije so zabeležili predvsem v medicini, industriji in kmetijstvu, čeprav so se razširila na mnogih področjih, zahvaljujoč napredku tehnologije.
Biokemija je odgovorna za preučevanje kemične sestave živih bitij. Osredotoča se predvsem na beljakovine, ogljikove hidrate, lipide in nukleinske kisline.
Njegov interes je za procese, v katerih te spojine sodelujejo. Sem spadajo metabolizem, katabolizem (proces pridobivanja energije) in anabolizem (ustvarjanje lastnih biomolekul).
Menijo, da so bila prva opažanja kemijskih reakcij pridobljena s fermentacijo kruha in vina, šele v 19. stoletju pa so se začele preučevati kemijske reakcije in biološke spremembe živih bitij.
Louis Pasteur je skozi pojave, kot je kemijska izometrija, zaznal podobnost med molekulami vinske kisline, značilnimi za živa bitja, in tistimi, ki so jih sintetizirali v laboratoriju.
Po tem odkritju se je biokemija razvila in dosegla svoj sijaj proti drugi polovici 19. stoletja. Leta 1919 je inženir Karl Ereki to novo znanstveno biokemijo imenoval.
7 aplikacij
1- Medicina
Klinične diagnoze so možne zahvaljujoč biokemiji. Študija biomolekul in presnove pri ljudeh je omogočila ugotovitev vzrokov številnih bolezni.
Z opazovanjem mikroorganizmov je mogoče razumeti molekularne baze bolezni in določiti najboljše zdravljenje.
Biokemija omogoča, da med drugim poznamo vse kemijske procese, ki se v telesu razvijejo v smislu tvorbe beljakovin, lipidov in nukleinskih kislin.
Poleg tega je bilo mogoče z biokemijo izvesti zasnovo organizmov za proizvodnjo antibiotikov, razvoj cepiv, molekularno diagnostiko in regenerativno zdravljenje.
Z razvojem genskega inženiringa je mogoče predvideti in ozdraviti bolezni, predvsem endokrinega tipa, z ugotavljanjem pomanjkanja ali presežka hormonov.
Razvoj medicine je nepredstavljiv brez biokemije, ker je ta znanost tista, ki preučuje kemijske in biološke spremembe živih bitij in s tem prehod iz stanja bolezni v zdravstveno stanje.
2- V industrijskih procesih
Biokemija je omogočila oblikovanje mikroorganizmov za proizvodnjo kemikalij in uporabo encimov kot industrijskih katalizatorjev.
Z mikroorganizmi je mogoče manipulirati, da razvijejo pomembne kemikalije in omogočajo tudi uničenje kemičnih onesnaževal.
3- morsko in vodno okolje
V oceanih, morjih in rekah obstajajo številni ekosistemi. Da bi jih zaščitili, je treba poznati razmere, v katerih se zgodi življenje, ki zagotavljajo njihovo stalnost skozi čas.
Organizacije sveta, ki delujejo na področju varstva teh ekosistemov, vključujejo v svojo funkcionalno strukturo področje biokemije.
Stalno spremljajo in ocenjujejo sestavine vodnega sistema, da poznajo kemijske in biološke spremembe ter njihove možne vzroke in učinke.
4- Hrana in telesna temperatura
Vsakodnevno hranjenje je stvar biokemije. Dobro zdravstveno stanje z optimalno prehrano mora upoštevati kemijske potrebe telesa.
Pridobivanje ali izguba teže, ohranjanje nadzora nad krvnim sladkorjem ter uravnavanje dobrega in slabega holesterola so dejanja, ki zahtevajo poznavanje telesne kemije.
Tudi telesna temperatura odraža biokemične procese; živa bitja potrebujejo povprečno temperaturo, da preživijo.
Odkritja biokemije so nam omogočila, da poznamo ta kazalnik zdravja in razumemo možne vzroke, da lahko obnovimo dobro počutje organizma.
5- Kmetijstvo
V kmetijstvu je prispevek biokemije bistvenega pomena za proizvodnjo insekticidov in gnojil.
Študije kemijskih in bioloških reakcij nam omogočajo, da poznamo stanje tal, pripravimo najboljša semena in uporabimo najboljša gnojila za doseganje kakovostne hrane in z ustreznimi hranili.
Na enak način se ti kmetijski vložki pridelujejo z njihovo biološko razgradnjo za zaščito okolja.
Razvoj podeželja v prvi fazi vključuje učinkovito rabo tal in za to potrebuje poznavanje njegovih fizikalnih in kemijskih lastnosti, ki vključujejo kemijske in biološke reakcije, ki jih preučuje biokemija.
6- Kakovost hrane
Biokemija je omogočila gojenje hrane in izboljšala njene lastnosti.
Zahvaljujoč temu se iz koruze pridobivajo najboljši beljakovine, v fižolu se krepijo njegove korenine, v gomoljih se okrepijo beljakovine in škrob, v avokadovih beljakovinah in maščobah se poveča, v sadju pa se ugotovi, kako izboljšati celulozna vlakna.
7- Rudarstvo
V rudarstvu so bile dosežene različne aplikacije iz biokemije. Kovine, kot so baker, uran, kobalt, zlato in srebro, podpirajo biotehnološke postopke za njihovo pridobivanje.
Poleg tega napredek biokemije omogoča načrtovanje preoblikovanja kovin z mikroorganizmi.
To uporabo najdemo predvsem pri razgradnji kemičnih ali bioloških odpadkov, ki postanejo onesnaževalci okolja in so se zavestno ali po naključju odvajali v okolje.
Možnost vsaditve teh biokemijskih tehnik na industrijskem področju se trenutno preučuje z obdelavo drugih mineralov.
Reference
- Ramos A., (2001) Prihodnost genske biokemijske tehnike in njihove uporabe. In vitro veritas, 2, čl. 10. Univerza v Kataloniji.
- Andersen, Kalifornija (1967). Uvod v mikroanalizator sonde za elektrone in njegova uporaba v biokemiji. Metode biokemijske analize, letnik 15, 147-270.
- Cameron, AT, & Gilmour, CR (1935). Biokemija medicine. J. in A. Churchill; London.
- Březina, M., in Zuman, P. (1958). Polarografija v medicini, biokemiji in farmaciji. Založniki Interscience.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, Cox, MM (2008). Lehningerjeva načela biokemije. Macmillan.