HOÙA SINH HOÏC VAØ Y DÖÔÏC

Theo ñònh nghóa coå ñieån : hoùa sinh laø moân hoïc nghieân cöùu veà nhöõng cô sôû hoùa hoïc cuûa söï soáng.

Teá baøo = ñôn vò caáu truùc vaø chöùc naêng cuûa cô theå soáng

Hoùa sinh hoïc laø moân hoïc nghieân cöùu veà thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa caùc teá baøo cô theå soáng, cuøng vôùi caùc phaûn öùng vaø caùc quaù trình maø chuùng traûi qua.

Hoùa sinh hoïc  Sinh hoïc teá baøo, Sinh hoïc phaân töû vaø Di truyeàn hoïc phaân töû

Muïc ñích cuûa hoùa sinh hoïc :

Moâ taû vaø giaûi thích ôû möùc ñoä phaân töû taát caû caùc tieán trình hoùa hoïc cuûa caùc teá baøo soáng

Nhaø Hoùa sinh hoïc phaûi :

-Taùch rieâng bieät voâ soá caùc phaân töû hieän dieän trong teá baøo

-Xaùc ñònh caáu truùc cuûa caùc phaân töû naøy

-Xaùc ñònh chöùc naêng cuûa töøng phaân töû naøy

Söû duïng raát nhieàu kyõ thuaät phaân tích

Caùc phöông phaùp phaân tích chuû yeáu ñöôïc söû duïng trong caùc phoøng thí nghieäm hoùa sinh

1- Caùc phöông phaùp phaân laäp vaø tinh cheá caùc sinh phaân töû:

-Muoái keát (tuûa protein baèng amoni sulfat….)

-Saéc kyù : giaáy, trao ñoåi ion, aùi löïc, lôùp moûng, khí, loûng, loûng cao aùp, loïc gel

-Ñieän di: giaáy, cao aùp, thaïch, acetat cellulose, gel tinh boät, gel polyacrylamid, gel SDS-polyacrylamid

- Sieâu ly taâm

2- Caùc phöông phaùp xaùc ñònh caáu truùc cuûa caùc sinh phaân töû:

-Phaân tích caùc nguyeân toá

-Phoå UV, khaû kieán, IR, NMR

- Thuûy phaân baèng acid hay kieàm ñeå khaûo saùt thaønh phaàn caáu taïo cô baûn cuûa caùc chaát

-Söû duïng caùc enzym ñaëc hieäu phaân huûy caùc chaát ñeå khaûo saùt (VD: protease, nuclease, glycosidase)

-Khoái phoå

-Caùc phöông phaùp phaân tích trình töï ñaëc hieäu (VD: phaân tích trình töï cuûa caùc protein vaø acid nucleic)

-Phaân tích tinh theå baèng tia X

Kieán thöùc veà hoùa sinh laø caàn thieát cho taát caû caùc khoa hoïc veà söï soáng

Di truyeàn : lieân quan ñeán kieán thöùc veà acid nucleic cuûa Hoùa sinh

Sinh lyù hoïc : nghieân cöùu veà chöùc naêng cuûa cô theå ( lieân quan maät thieát vôùi hoùa sinh hoïc)

Mieãn dòch hoïc : söû duïng nhieàu kyõ thuaät hoùa sinh vaø nhieàu tieán boä cuûa mieãn dòch hoïc ñöôïc öùng duïng roäng raõi bôûi caùc nhaø hoùa sinh

Döôïc löïc hoïc vaø Döôïc hoïc: döïa treân cô sôû lyù thuyeát veà hoùa sinh hoïc vaø sinh lyù hoïc. Ñaëc bieät, haàu heát caùc döôïc phaåm ñeàu ñöôïc chuyeån hoùa baèng caùc phaûn öùng xuùc taùc bôûi caùc enzym

Caùc chaát ñoäc taùc ñoäng nhö theá naøo treân caùc phaûn öùng vaø caùc quaù trình hoùa sinh trong cô theå : ñoäc chaát hoïc

Caùc kieán thöùc hoùa sinh ñöôïc söû duïng nhieàu ñeå nghieân cöùu caùc khía caïnh caên baûn cuûa caùc loaïi beänh : beänh lyù hoïc

Vi sinh hoïc,ñoäng vaät hoïc, thöïc vaät hoïc söû duïng caùc tieán boä cuûa hoùa sinh hoïc haàu nhö tuyeät ñoái

Caùc raøo caûn cuûa caùc khoa hoïc veà söï soáng ñaõ bò

thaùo boû : hoùa sinh hoïc trôû thaønh ngoân ngöû chung cuûa caùc ngaønh khoa hoïc naøy.

Moái quan heä töông hoã giöõa hoùa sinh hoïc vaø y döôïc hoïc thuùc ñaåy nhieàu tieán boä trong caû hai lónh vöïc

Hai lónh vöïc chuû yeáu cuûa caùc nhaø khoa hoïc veà söùc khoûe :

-hieåu roõ vaø duy trì ñöôïc söùc khoûe con ngöôøi

-hieåu roõ vaø trò lieäu hieäu quaû caùc beänh taät

Hoùa sinh hoïc aûnh höôûng raát nhieàu treân caû 2 lónh vöïc naøy

+ Hoùa sinh hoïc laøm saùng toû nhieàu khía caïnh veà söùc khoûe vaø beänh taät

+ Nghieân cöùu veà caùc khía caïnh cuûa söùc khoûe vaø beänh taät môû ra theâm nhieàu lónh vöïc môùi cuûa hoùa sinh

Ví duï:

-Kieán thöùc veà caáu truùc vaø chöùc naêng cuûa protein thì caàn thieát ñeå laøm saùng toû söï khaùc nhau veà maët hoaù sinh cuûa hemoglobin bình thöôøng vaø hemoglobin S (beänh hoàng caàu hình lieàm) (acid glutamic ôû vò trí 6 chuoãi  ñöôïc thay baèng valin)

-Maët khaùc vieäc phaân tích Hemoglobin S goùp phaàn giuùp hieåu roõ hôn veà caáu truùc vaø chöùc naêng cuûa caû 2 loaïi Hb bình thöôøng vaø baát thöôøng

HOÙA SINH

Protein

Lipid

Hydrat carbon

Acid nucleic

Beänh di truyeàn

Beänh thieáu maùu HbS

Beänh xô vöõa ñoäng maïch

Ñaùi thaùo ñöôøng tuïy

Y DÖÔÏC

SÖÏ BÌNH THÖÔØNG CUÛA CAÙC QUAÙ TRÌNH HOÙA SINH LAØ CÔ SÔÛ CUÛA SÖÙC KHOÛE

WHO ñònh nghóa veà söùc khoûe: laø tình traïng toát veà caùc maët sinh lyù, taâm lyù, xaõ hoäi vaø khoâng chæ ñôn thuaàn laø khoâng coù beänh taät hay khuyeát taät.

Ñöùng veà quan ñieåm tuyeät ñoái cuûa Hoùa sinh hoïc: söùc khoûe coù theå ñöôïc xem nhö laø tình traïng maø taát caû caùc phaûn öùng trong vaø ngoaøi teá baøo xaûy ra trong cô theå ñöôïc tieán haønh vôùi tyû leä töông öùng vôùi söï sinh toàn cao nhaát cuûa sinh vaät trong ñieàu kieän sinh lyù

Thöïc teá :

Chaêm soùc söùc khoûe = Kieán thöùc veà sinh hoïc + Taâm lyù

hoïc+Xaõ hoäi hoïc

Caùc nghieân cöùu veà Hoùa sinh taùc ñoäng ñeán Dinh döôõng hoïc vaø Y hoïc döï phoøng

Ñieàu kieän tieân quyeát ñeå baûo veä söùc khoûe : coù khaåu phaàn aên toái öu veà maët dinh döôõng (ñaày ñuû vaø haøi hoøa caùc chaát)

+ caùc vitamin

+ caùc acid amin

+ moät soá acid beùo

+ caùc chaát khoaùng

+ nöôùc

Dinh döôõng hoïc coøn coù muïc ñích ngöøa beänh (xô vöõa ñoäng maïch, ung böôùu): Y hoïc döï phoøng

Ñeå hieåu roõ veà dinh döôõng caàn raát nhieàu kieán thöùc veà Hoùa sinh

Haàu nhö taát caû caùc beänh ñeàu coù cô sôû hoùa sinh cuûa noù

-Haàu heát beänh taät = bieåu hieän baát thöôøng cuûa phaân töû,cuûa phaûn öùng hoùa hoïc hay caùc tieán trình hoùa sinh

Caùc yeáu toá chính gaây beänh ôû ñoäng vaät vaø ngöôøi goàm:

1- Taùc nhaân vaät lyù: chaán thöông cô hoïc, nhieät ñoä cao, thay ñoåi ñoät ngoät aùp suaát khí quyeån, phoùng xaï, shock do ñieän…

2- Taùc nhaân hoùa hoïc, goàm caû döôïc phaåm: caùc hôïp chaát ñoäc, thuoác ñieàu trò…

3- Taùc nhaân sinh hoïc: virus, vi khuaån, naám, kyù sinh truøng

4- Thieáu oxy: thieáu maùu, giaûm khaû naêng cung caáp oxy maùu, caùc chaát ñoäc taùc ñoäng treân caùc enzym oxy hoùa

5- Roái loaïn di truyeàn: baåm sinh hay phaân töû

6- Caùc phaûn öùng mieãn dòch: quaù maãn, beänh töï mieãn

7- Dinh döôõng thieáu caân ñoái: thieáu , thöøa

8- Roái loaïn noäi tieát : thieáu, thöøa

Caùc taùc nhaân treân taùc ñoäng treân moät hay nhieàu phaûn öùng hoùa hoïc hay caùc phaân töû trong cô theå.

Caùc nghieân cöùu hoùa sinh ñöôïc öùng duïng nhieàu trong caû hai lónh vöïc chaån ñoaùn vaø ñieàu trò beänh

Moät soá öùng duïng cuûa caùc nghieân cöùu hoùa sinh vaø xeùt nghieäm hoùa sinh treân caùc beänh

Öùng duïng

Ví duï

1-Nghieân cöùu nguyeân nhaân chuû yeáu vaø cô cheá beänh

Chöùng minh baûn chaát cuûa söï khieám khuyeát gen trong beänh xô nang

2-Ñeà xuaát söï ñieàu trò hôïp lyù caùc beänh (1)treân

Duøng khaåu phaàn aên giaûm phenylalanin ñeå ñieàu trò beänh phenylceton nieäu

3- Keát hôïp trong vieäc chaån ñoaùn moät soá beänh ñaëc hieäu

Ñònh löôïng creatin kinase MB (CK- MB) trong huyeát thanh ñeå chaån ñoaùn beänh nhoài maùu cô tim

4- Thöïc hieän thöû nghieäm saøng loïc trong vieäc chaån ñoaùn sôùm moät soá beänh

Ñònh löôïng thyroid/maùu hay thyroxin stimulating hormone (TSH)/ maùu treû sô sinh ñeå chaån ñoaùn nhöôïc giaùp baåm sinh

Öùng duïng

Ví duï

5- Phoái hôïp trong vieäc theo doõi caùc tieán trình (vd: söï hoài phuïc, söï taêng naëng, söï thuyeân giaûm hay taùi phaùt) cuûa moät soá beänh

Ñònh löôïng alanin aminotransferase (ALT) trong huyeát thanh ñeå theo doõi tieán trieån cuûa beänh vieâm gan do nhieåm khuaån

6-Phoái hôïp trong vieäc ñaùnh giaù ñaùp öùng trò lieäu

Ñònh löôïng carcinoembryonic antigen (CEA) trong maùu ôû beänh nhaân ñöôïc chöûa trò ung thö ruoät keát

Taùc ñoäng cuûa döï aùn boä gen ngöôøi (Human Genome Project) ñoái vôùi Hoùa sinh hoïc vaø Y Döôïc hoïc

-Cuoái nhöõng naêm 1990 ñaõ coù nhieàu tieán boä ñaùng keå trong vieäc giaûi trình töï boä gen ngöôøi

-Thaùng 7/2000 laõnh ñaïo 2 nhoùm nghieân cöùu (International Human Sequencing Consortium vaø Celera Genomics) thoâng baùo treân 90% boä gen ngöôøi ñaõ ñöôïc giaûi trình töï.

- Ñaàu naêm 2001 baûn phaùc thaûo cuûa trình töï boä gen ngöôøi ñöôïc coâng boá.

- Naêm 2003, ngoaïi tröø moät vaøi choã khieám khuyeát nhoû, trình töï cuûa toaøn boä boä gen ngöôøi ñöôïc hoaøn taát (50 naêm sau moâ taû baûn chaát xoaén keùp cuûa ADN bôûi Watson vaø Crick).

-Aûnh höôûng to lôùn ñeán hoùa sinh, caùc ngaønh sinh hoïc noùi chung vaø vôùi y döôïc laø raát lôùn.

-Hieän nay coù theå phaân laäp baát kyø gen naøo vaø xaùc ñònh ñöôïc caáu truùc vaø chöùc naêng cuûa noù

-Nhieàu gen chöa bieát tröôùc ñaây ñaõ ñöôïc khaùm phaù vaø bieåu thò nhöõng protein töông öùng cuûa chuùng ñang ñöôïc khaûo saùt.

-Phöông phaùp theo doõi caùc beänh veà gen ñaõ coù nhöõng caûi tieán quan troïng.

-Aûnh höôûng chính treân caùc lónh vöïc nhö proteomic, bioinformatic, biotechnology, vaø pharmacogenomic.

Vò trí cuûa moân hoùa sinh trong chöông trình ñaøo taïo döôïc só ñaïi hoïc

- Laø moân cô sôû phuïc vuï cho caùc moân nghieäp vuï.

- Caáu truùc, tính chaátvaø noàng ñoä caùc phaân töû sinh hoïc trong caùc teá baøo, dòch sinh vaät.

- Caùc quaù trình sinh toång hôïp, thoaùi hoùa caùc chaát

- Caùc quaù trình trao ñoåi, vaän chuyeån caùc chaát vaø naêng löôïng cung caáp.

- Deã daøng tieáp caän moâi tröôøng xeùt nghieäm laâm saøng ôû caùc beänh vieän.