Биологическая химия решает большое число задач. Поскольку в основе жизнедеятельности здорового организма лежит сложнейшая совокупность биохимических реакций, то при патологии нормальное течение биохимических реакций, как правило, нарушается. В связи с чем возникает необходимость исследовать состояние обмена веществ не только в норме, но и при патологии.
Задача врача заключается в том, чтобы предотвратить развитие патологического процесса в организме и ее решение возможно лишь при своевременной и правильной диагностике, назначении адекватного лечения, которое возможно лишь в том случае, если врач понимает сущность происходящего в организме. При назначении в процессе лечения различных медикаментов, которые включаются в метаболические процессы, необходимо четко представлять механизм их действия и предвидеть возможные последствия этого лечения.
1. Познание молекулярных механизмов физиологических, генетических и иммунологических процессов жизнедеятельности в норме и при патологии и действии на организм различных факторов.
2. Совершенствование методов профилактики, диагностики и лечения заболеваний.
3. Разработка новых лекарственных средств, нормализующих обменные процессы.
4. Разработка научных основ, рационального, сбалансированного питания, здорового образа жизни.
5. Разработка научных основ Исторически сложились три направления биохимии:
1. Статическая биохимия - исследует качественный и количественный химический состав живых организмов.
2. Динамическая биохимия - изучает совокупность превращений веществ, энергии и информации в живом организме.
3. Функциональная биохимия - изучает химическую основу функций тканей, органов, систем органов и межорганных взаимоотношений.
Совершенно очевидно, что это деление весьма условно, поскольку все эти направления взаимно проникают друг в друга и лишь в совокупности они дают возможность приблизиться к пониманию сущности живого организма.
В зависимости от объекта исследования или направления исследования биохимию подразделяют на такие разделы как:
- общая биохимия которая изучает общие вопросы химических основ жизнедеятельности различных организмов
- бионеорганическая химия изучающая роль и значение в процессе жизнедеятельности комплексов неорганических ионов с органическими соединениями
- биоорганическая химия исследующая физико-химические основы функционирования живых систем
- биохимия человека и животных, (растений, микроорганизмов)
- техническая биохимия, изучающая состав пищевых продуктов, химическую основу технологических процессов их хранения, переработки и т.д.
- сравнительная (эволюционная) биохимия которая исследует биохимические процессы в сравнительном (эволюционном) аспекте
- радиационная биохимия изучает биохимические основы радиационного повреждения и способы его профилактики в живой организме
- медицинская (клиническая) биохимия исследует биохимические основы патологических процессов.
В недрах биохимии на стыке биологии, медицины, химии, физики, математики, кибернетики сформировалась новая наука - физико-химическая биология, объединяющая цели и задачи всех вышеназванных направлений биохимии.
Основные методические подходы к изучению метаболизма
| Метод | Характеристика (пример) |
| Исследование на уровне целого организма | 1. удаление органа (гепатэктомия) 2. изменение диеты (голодание, усиленное питание) 3. прием лекарств 4. введение токсинов 5. наблюдение за животными со специфическими заболеваниями (сахарный диабет) 6. использование сложным методов (ЯМР-спектроскопия и др.) |
| Перфузия изолированных органов | наиболее пригодны сердце, печень, почки |
| Инкубация тканевых срезов | чаще используются срезы печени |
| Инкубация целых клеток | наиболее пригодны клетки крови и печени |
| Изучение гомогенатов | 1. работа с бесклеточными препаратами 2. можно удалять или добавлять различные вещества и наблюдать за результатами 3. можно фракционировать различные органеллы путем дифференциального центрифугирования |
| Исследование изолированных органелл | широко используются митохондрии, микросомы, рибосомы и др. |
| Субфракционирование изолированных органелл | например митохондрий для выделение комплексов дыхательной цепи |
| Выделение и характеристика ферментов и метаболитов | обязательно при описании любой химической реакции и метаболического пути |
| Клонирование генов, кодирующих ферменты и др. белков | исследование особенностей структуры и регуляции гена и первичной структуры белка, кодируемой этим геном |
