أهمية الكيمياء الحيوية في الطب

مفهوم الكيمياء الحيوية

تجمع الكيمياء الحيوية بين علم الأحياء والكيمياء، وتعد واحدة من المجالات الأكثر تأثيرا، حيث تعمل على تطوير المناهج العلمية، ولا يمكن وجود علم الطب دون الكيمياء الحيوية، ففي الطب، تم إحراز العديد من الاكتشافات العلمية بفضل الكيمياء الحيوية، حيث تمكن العلماء من ابتكار العديد من الأدوية وأدوات التشخيص

يعتبر ذلك المجال مجال واسع جداً حيث يمكن العلماء من العديد من الاكتشافات كل يوم وذلك وفقاً للتقنيات البيوكيميائية التي يمكن من خلالها تعزيز العمليات الكيمائية التي تعمل على دعم صحة الإنسان وبالتالي تساعد على  كشف التحولات الفسيولوجية وهناك عدد من التخصصات الأخرى التي يمكن من خلالها تغيير مفهوم الكيمياء الحيوية

يوجد في العالم الحالي العديد من التهديدات التي تواجهنا، مثل التلوث الهوائي والتغيرات المناخية والأمراض والأوبئة، ولذلك نحتاج إلى علم الكيمياء الحيوية، بما في ذلك البيولوجيا الجزيئية وعلم المناعة

يمكن تعريف الكيمياء الحيوية على أنها مجال يجمع بين تخصصات الكيمياء والأحياء، حيث يقوم العلماء والباحثون بدراسة جميع التفاعلات التي تحدث داخل الكائنات الحية. ويمكنأن نجد تقنيات في البيولوجيا الجزيئية يمكن استخدامها للإنسان، ومن ضمن ذلك:

• تشمل مكونات جسمنا الكيميائية الكربوهيدرات والدهون والدم والبلازما وعناصر أخرى.
• تتمثل بعض العمليات التي تحدث داخل جسم الإنسان في وظيفة الأكسجين وعملية نقله داخل الجسم.
• علم الوراثة الجزيئية.
• علم الجينوم.

يمكن القول بأن مجال الطب هو واحد من مجالات العمل التي تخص تخصص الكيمياء الحيوية، والتي كانت تهدف إلى استهداف علم الكيمياء الحيوية. وتم الاعتماد على مجال الكيمياء الحيوية في العديد من المجالات مثل علم وظائف الأعضاء والأدوية وعلم المناعة ومجالات الالتهاب. ولا يتم الاعتماد عليه فقط في مجال الطب، حيث يتم التطبيق أيضا في مجالات الصناعة والزراعة وإنتاج الغذاء

ومن المعروف إن علماء الكيمياء الحيوية يقوموا بتنفيذ المشاريع المتعلقة بالأبحاث وإعداد التقارير الفنية أيضاً وتقديم نتائج الأبحاث إلى العلماء حيث يعتمدوا في أبحاثهم على المجاهر الإلكترونية والأدوات الحديثة كما يقومون بتحليل الإنزيمات والحمض النووي ويتم الاعتماد الكلي على عينات الخلايا من النباتات والحيوانات التي يمكن من خلالها صناعة الأدوية كما يتم الاعتماد على الكيمياء الحيوية في إنتاج اللقاحات المتعلقة ببعض الأمراض.

أهمية الكيمياء الحيوية في مجال الطب

بالنسبة لأي شخص يعمل في مجال الطب، فإنه يحتاج بشكل ملح إلى فهم عملية الهضم والتمثيل الغذائي، بالإضافة إلى فهم عملية نمو جسم الإنسان، وهذا الأمر مهم منذ اكتشاف الباحث إدوارد بوخنر لفوائد مستخلص الخميرة في تخمير السكر. فقد عملت الكيمياء الحيوية في دراسة وظائف الجسم على فهم العلاقة بين التغيرات البيوكيميائية والتغيرات الفسيولوجية، وهذا يساعدنا على القيام بعمليات الهضم وغيرها من العمليات الغذائية

على سبيل المثال في علم الأمراض، يمكن للأطباء استخدام التحليل الكيميائي الحيوي للتأكد من الحالة المرضية. على سبيل المثال، إذا كان هناك مريض يعاني من ألم في أحد مفاصل الجسم، يمكن أن يساعد التحليل الكيميائي الحيوي في التنبؤ بأن المشكلة ترجع إلى النقرس، وهو أحد الأمراض المرتبطة بالتهاب المفاصل. شرحت الكيمياء الحيوية هذا من خلال نسب حمض البوليك في مجرى الدم

وقد مكنتنا الكيمياء الحيوية من فهم بعض الأمراض والتي جاءت كالتالي:

• داء السكري.
• فرط أمونيا الدم.
• يمكن أن يحدث قصور الغدة الدرقية أو فرط نشاطها.
• قصور وفرط نشاط جارات الدرقية.
• اليرقان.
• ضعف الكلى.
• ارتفاع الكولسترول.
• بيلة الفينيل كيتون.
• فقر الدم المنجلي.
• تسمم الأسنان بالفلور.
• الكساح.
• الحماض والقلاء.
• أمراض التخزين الليزوزومية.
• تصلب الشرايين.

كما ذكر، لعلم الكيمياء الحيوية دوره أيضا في مجال الطب وتصنيع الأدوية. وبالتالي، يكون الصيادلة على دراية بالجوانب الكيميائية لجسم الإنسان، وهذا ينطوي على بعض المعايير مثل شروط التخزين والتأثيرات الجانبية. وتساعد الكيمياء الحيوية أيضا على فهم دور الفيتامينات والمكملات المعدنية، وكذلك الأدوية الجديدة التي تستهدف البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

علم الجينوم هو مستقبل الكيمياء الحيوية، وهو دراسة المجموعة الكاملة من الحمض النووي للكائن الحي، حيث يحمل آثارا طويلة المدى لتطوير الأدوية. كما يؤدي تسلسل الجينوم إلى تطوير علاجات حيوية جديدة لمجموعة من الحالات الصحية. وبفضل القدرة على تحليل مجموعات كبيرة من البيانات، يمكن للعلماء استكشاف مجالات لم يتم استكشافها بعد، ومن المتوقع أن تزداد فرص العمل في مجال الكيمياء الحيوية في العقد المقبل.

أهمية الكيمياء الحيوية في حياتنا

يمكن من خلال الكيمياء الحيوية دراسة وظائف الجسم وكيفية ارتباط التغيرات البيوكيميائية بالتغيرات الفسيولوجية في الجسم كما يمكن فهم الكثير من العمليات البيولوجية مثل الهضم والعمل الهرموني وتقلص العضلات كما إنه طريقة لبناء معرفة متعددة التخصصات في العلوم ويمكن أن يؤدي إلى وظائف في البحث والطب والتكنولوجيا الحيوية.

مستقبل الكيمياء الحيوية

من المعروف أن الكيمياء الحيوية هي علم المستقبل، حيث يمكن أن تؤدي دراستها إلى وظيفة ناجحة تقدم العديد من البدائل في عدة مجالات علمية. كما أن تطبيقاتها ذات أهمية حيوية في مجالات الطب والتشخيص والأدوية والتكنولوجيا الحيوية وعلم الأحياء الدقيقة والطب البيطري وعلوم الزراعة ومنتجات الألبان

حيث يقوم العلماء بدراسة وظيفة الإنزيمات والبروتينات والكربوهيدرات والدهون وعملياتها الأيضية والأساس الجزيئي لعمل الجينات وما إلى ذلك، وتسخر الهندسة الكيميائية الحيوية من معرفة الكائنات الحية والأنظمة لإنشاء عمليات آمنة وفعالة، وتهتم بشكل رئيسي بالتغيرات البيولوجية، فهي مدخل أساسي في إنتاج الأدوية والمواد الغذائية، بالإضافة إلى معالجة النفايات.

يوجد طلب متزايد على علماء الكيمياء الحيوية المشاركين في أبحاث الجينات والبيوكيمياء في جميع أنحاء العالم، وخاصة بالنسبة لأولئك المتخصصين في بيولوجيا الخلية وعلم الوراثة والبروتينات والكيمياء التطورية والكيمياء العضوية والطبية، وهناك فرص للعلماء في البحث والتطوير في الأقسام العلمية في الصناعة ومختبرات القطاع العام والجامعات والمستشفيات

يمكنك أيضا اختيار التدريس في مستوى الكلية أو الجامعة، حيث يتطلب منك الحصول على تأهيل CSIR NET أو SLET على مستوى الدولة التي تعيش فيها بعد إكمال درجة الماجستير في العلوم. يعمل علماء الكيمياء الحيوية أيضا في أقسام المبيعات والتسويق في صناعة الأدوية، ويمكن اختيار الخدمة المدنية كخيار آخر، حيث تقدم دورات في الكيمياء الحيوية في العديد من الجامعات على مستوى البكالوريوس والماجستير. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم دورات في الهندسة الكيميائية الحيوية على مستوى BTech و MTech في العديد من كليات الهندسة.

الوظائف المرتبطة بدرجة الكيمياء الحيوية

تحتل الكيمياء الحيوية مكانة مركزية في علوم الحياة، حيث تركز على العمليات الكيميائية للكائنات الحية، وتركز أيضا على الآليات الكيميائية لتخزين المعلومات الجينية ونقلها، وتشكل أساسا للبحث الكثير، ويمكن أن تؤدي دراسة الكيمياء الحيوية إلى مهنة ناجحة وتقدم بدائل للعديد من تيارات العلوم الأخرى.

تشمل الوظائف ما يلي:

• باحث أكاديمي.
• كيميائي تحليلي.
• عالم الطب الحيوي.
• تقني حيوي.
• مشارك في البحث السريري.
• عالم سريري كيمياء حيوية.
• عالم في الطب الشرعي.
• كيميائي طبي.

للعمل كعالم كيمياء حيوية، يجب أن تحصل على درجة علمية ذات صلة بالمجال وأن تمتلك خبرة في مجال اهتمامك ومؤهل دراسات عليا مثل الماجستير أو الدكتوراه.