Hubungan Biokimia dan Kedokteran

CategoriesBiokimiaTagged , ,

Biokimia dan kedokteran memiliki hubungan yang saling menguntungkan. Penelitian biokimia telah memberikan penjelasan pada banyak aspek kesehatan dan penyakit, dan penelitian tentang berbagai aspek kesehatan dan penyakit telah memungkinkan dibukanya bidang biokimia baru. Biokimia memberi kontribusi signifikan pada bidang biologi sel, fisiologi, imunologi, mikrobiologi, farmakologi, dan toksikologi, serta di bidang peradangan, cedera sel, dan kanker. Hubungan yang erat ini menunjukkan bahwa kehidupan, seperti yang kita tahu, bergantung pada reaksi dan proses biokimia.

BIOKIMIA DIMULAI DENGAN PENEMUAN BAHWA EKSTRAK RAGI TANPA SEL DAPAT MEMFERMENTASI GULA

Pengetahuan bahwa ragi dapat mengubah gula menjadi etil alkohol telah dikenal sejak sebelum era sejarah tertulis. Namun, baru pada awal abad ke-20 proses ini mengarah langsung ke ilmu biokimia. Terlepas dari penyelidikan mendalam yang dilakukannya tentang pembuatan bir dan pembuatan anggur, ahli mikrobiologi Prancis Louis Pasteur menyatakan bahwa proses fermentasi hanya dapat terjadi dalam sel utuh. Kesalahannya ditunjukkan pada tahun 1899 oleh Büchner, yang menemukan bahwa fermentasi dapat terjadi dalam ekstrak ragi tanpa sel. Temuan ini dihasilkan dari penyimpanan ekstrak ragi dalam tempayan larutan gula pekat yang ditambahkan sebagai pengawet. Dalam semalam, isi tempayan terfermentasi, tumpah ke bangku dan lantai laboratorium, dan secara dramatis menunjukkan bahwa fermentasi berlangsung tanpa adanya sel utuh. Penemuan ini memungkinkan serangkaian penelitian yang cepat dan sangat produktif di tahun-tahun awal abad ke-20 yang menjadi awal ilmu biokimia. Penelitian-penelitian ini mengungkapkan peran penting fosfat anorganik, ADP, ATP, dan NAD (H), dan akhirnya mengidentifikasi gula terfosforilasi dan reaksi kimia dan enzim (“dalam ragi” dalam bahasa Yunani) yang mengubah glukosa menjadi piruvat (glikolisis) atau menjadi etanol dan CO2 (fermentasi). Penelitian selanjutnya pada 1930-an dan 1940-an mengidentifikasi zat antara dari siklus asam sitrat dan biosintesis urea, dan memberikan wawasan tentang peran penting dari kofaktor yang diturunkan dari vitamin tertentu atau “koenzim” seperti tiamin pirofosfat, riboflavin, dan akhirnya koenzim A, koenzim Q, dan koenzim cobamide. Tahun 1950-an mengungkapkan bagaimana karbohidrat kompleks disintesis dari, dan dipecah menjadi gula sederhana, dan memberikan gambaran jalur biosintesis pentosa dan pemecahan asam amino dan lipid.

dasar biokimia fermentasi alkohol

Model hewan, organ utuh yang diperfusi, irisan jaringan, homogenat sel dan subfraksinya, dan enzim yang dimurnikan semuanya digunakan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi metabolit dan enzim. Kemajuan ini dimungkinkan oleh pengembangan teknik pada akhir 1930-an dan awal 1940-an seperti ultrasentrifugasi analitis, kromatografi kertas dan bentuk kromatografi lainnya, dan ketersediaan radioisotop pasca-Perang Dunia II, terutama 14C, 3H, dan 32P, sebagai “pelacak” untuk mengidentifikasi zat antara dalam jalur kompleks seperti yang mengarah pada biosintesis kolesterol dan isoprenoid lainnya dan jalur biosintesis dan katabolisme asam amino. Kristalografi sinar-X kemudian digunakan untuk memecahkan masalah terkait struktur tiga dimensi, pertama mioglobin, dan kemudian banyak protein, polinukleotida, enzim, dan virus termasuk penyebab flu biasa. Kemajuan genetik yang mengikuti pemahaman bahwa DNA adalah heliks ganda mencakup reaksi berantai polimerase, dan hewan transgenik atau hewan yang gen tertentunya dimatikan (knockout).

BIOKIMIA & KEDOKTERAN TELAH BEKERJA SAMA MERAIH KEMAJUAN BERSAMA

Dua keprihatinan utama bagi petugas kesehatan — dan khususnya dokter — adalah pemahaman dan pemeliharaan kesehatan serta pemahaman dan perawatan penyakit yang efektif. Biokimia berdampak pada kedua keprihatinan mendasar ini, dan keterkaitan biokimia dan kedokteran dapat diibaratkan sebagai jalan raya dua arah. Pengetahuan tentang struktur dan fungsi protein diperlukan untuk mengidentifikasi dan memahami perbedaan tunggal dalam urutan asam amino antara hemoglobin normal dan hemoglobin sel sabit, dan analisis berbagai varian sel sabit dan hemoglobin lainnya telah berkontribusi secara signifikan terhadap pemahaman kita tentang struktur dan fungsi hemoglobin normal dan protein lainnya. Selama awal 1900-an, dokter Inggris Archibald Garrod mempelajari pasien-pasien dengan kelainan alkaptonuria, albinisme, cystinuria, dan pentosuria yang relatif jarang terjadi dan menyatakan bahwa kondisi ini ditentukan secara genetik. Garrod menyebut kondisi-kondisi ini sebagai kesalahan metabolisme bawaan. Wawasannya memberikan dasar untuk pengembangan bidang genetika biokimia manusia. Contoh yang lebih baru adalah investigasi dasar genetik dan molekuler dari hiperkolesterolemia familial, suatu penyakit yang menyebabkan aterosklerosis awitan dini.

 

Selain menjelaskan berbagai mutasi genetik yang bertanggung jawab untuk penyakit ini, ini memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang reseptor sel dan mekanisme penyerapan, tidak hanya kolesterol, tetapi juga tentang bagaimana molekul lain melintasi membran sel. Studi onkogen dan gen penekan tumor dalam sel kanker telah mengarahkan perhatian pada mekanisme molekuler yang terlibat dalam kontrol pertumbuhan sel normal. Contoh-contoh ini menggambarkan bagaimana studi penyakit dapat membuka area penelitian biokimia dasar. Ilmu pengetahuan memberikan para dokter dan pekerja lain dalam perawatan kesehatan dan biologi dengan yayasan yang berdampak praktik, merangsang rasa ingin tahu, dan mempromosikan adopsi pendekatan ilmiah untuk pembelajaran berkelanjutan. Selama perawatan medis didasarkan pada pengetahuan biokimia dan ilmu-ilmu dasar lainnya, praktik kedokteran akan memiliki dasar rasional yang mampu mengakomodasi dan beradaptasi dengan pengetahuan baru.

PROSES BIOKIMIA NORMAL ADALAH DASAR KESEHATAN

Penelitian Biokimia Dampak Nutrisi & Kedokteran Pencegahan

Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mendefinisikan kesehatan sebagai keadaan “kesejahteraan fisik, mental, dan sosial yang lengkap dan bukan hanya tidak adanya penyakit dan kelemahan.” Dari sudut pandang biokimia, kesehatan dapat dianggap sebagai situasi di mana semua ribuan reaksi intra dan ekstraseluler yang terjadi dalam tubuh berjalan dengan kecepatan yang sepadan dengan kelangsungan hidup organisme di bawah tekanan dari tantangan internal dan eksternal. Pemeliharaan kesehatan membutuhkan asupan makanan yang optimal dari sejumlah bahan kimia, di antaranya adalah vitamin, asam amino dan asam lemak tertentu, berbagai mineral, dan air. Memahami nutrisi sangat tergantung pada pengetahuan biokimia, dan ilmu biokimia dan nutrisi berbagi fokus pada bahan kimia ini. Penekanan yang meningkat baru-baru ini pada upaya sistematis untuk menjaga kesehatan dan mencegah penyakit, atau pengobatan pencegahan, termasuk pendekatan nutrisi untuk pencegahan penyakit seperti aterosklerosis dan kanker.

About the author

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *