ชีวเคมี (Biochemistry) จบมาทำงานอะไร????

ชีวเคมี (Biochemistry) คือ วิชาที่ศึกษาถึงส่วนประกอบทางเคมีของสิ่งมีชีวิต โดยศึกษาถึงโครงสร้างทางโมเลกุลของสารต่างๆ ภายในเซลล์ รวมถึงการศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงของสารจากสารหนึ่งไปอีกสารหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในเซลล์ รวมถึงการศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงไปมาของสารทั้งหมดภายในเซลล์ที่เรียกว่า เมแทบอลิซึม (Metabolism) โดยจะศึกษาทั้งเมแทบอลิซึมที่เกิดขึ้นตามปกติและขณะเกิดพยาธิสภาพหลังการเกิดโรค ศึกษาการควบคุมปฏิกิริยาภายในสิ่งมีชีวิตโดยเอนไซม์ชนิดต่างๆ การควบคุมวิถีปฏิกิริยาและเมแทบอลิซึม (Pathways and Metabolism) รวมทั้งการศึกษาโครงสร้างของโปรตีน การสังเคราะห์โปรตีน การควบคุมและการแสดงออกของยีน เป็นต้น



ขอบข่ายของชีวเคมี

           ชีวเคมีเป็นวิชาที่ศึกษาถึงส่วนประกอบทางเคมีและกระบวนการต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตในระดับโมเลกุล แบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ระดับ คือ

          1. ระดับโมเลกุล ศึกษาถึงธรรมชาติและองค์ประกอบทางเคมีในสิ่งมีชีวิต อันได้แก่ การศึกษาการสังเคราะห์โมเลกุลของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ลิพิด กรดนิวคลีอิก ฮอร์โมน วิตามิน เมแทบอไลต์ แร่ธาตุและน้ำ เป็นต้น

          2. ระดับเมแทบอลิซึม ศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงชีวโมเลกุลต่าง ๆ โดยมีเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การแปรรูปทางเคมีของสารเมแทบอไลต์ต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดจากการแปรรูปทางเคมี ซึ่งเรียกว่า “เมแทบอลิซึม”

          3. ระดับควบคุม ศึกษากระบวนการต่าง ๆ ที่ควบคุมกระบวนการเมแทบอลิซึม ให้เกิดอย่างมีระเบียบแบบแผน การรักษาสมดุลต่าง ๆ ของร่างกาย
การศึกษาระดับที่ 1 (ระดับโมเลกุล) เรียกว่า ชีวเคมีสถิติ (static) การศึกษาระดับที่ 2 (ระดับเมแทบอลิซึม) และ 3 (ระดับควบคุม) เรียกว่า เคมีพลวัต (dynamic)



ชีวเคมีมีหลักการใหญ่ ๆ ที่สำคัญ ดังนี้

          1. ชีวโมเลกุลทุกชนิดไม่ว่าใหญ่หรือเล็กก็มีหน้าที่และบทบาทต่อสิ่งมีชีวิต
          2. ศึกษาโครงสร้างและบทบาทหน้าที่ของชีวโมเลกุลที่ถูกสกัดออกมาจากสิ่งมีชีวิต การศึกษาภายในหลอดทดลอง (in vitro) จะช่วยบอกถึงโครงสร้างหน้าที่ของสารชีวโมเลกุลเหล่านั้นภายในสิ่งมีชีวิต จากนั้นทำการทดสอบให้แน่ชัดโดยการศึกษาบทบาทของชีวโมเลกุลเหล่านั้นในสิ่งมีชีวิต (in vivo)
          3. ชีวโมเลกุลทั่ว ๆ ไปจะทำงานได้ดีในน้ำที่มีสภาพที่ไม่เป็นกรดและด่างมากเกินไป มีอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำแต่ต่ำกว่าจุดเดือดของน้ำ
          4. ชีวโมเลกุลแต่ละชนิดมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตในปริมาณน้อย จึงต้องมีการสร้างขึ้นมาทดแทนในส่วนที่ถูกใช้ไป
          5. ปฏิกิริยาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดต้องอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เรียกว่า “เอนไซม์”
          6. การทำงานอย่างเป็นระเบียบของชีวโมเลกุลหลาย ๆ ชนิด ถูกกำหนดโดยโครงสร้างของชีวโมเลกุล ตำแหน่งที่อยู่ สภาพแวดล้อม พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นไปตามหลัการทางเคมีและฟิสิกส์
          7. สิ่งมีชีวิตจะยึดหลักประหยัดพลังงาน (ไม่ใช้ ไม่สะสม ไม่สร้างชีวโมเลกุลที่ไม่จำเป็น)
          8. สิ่งมีชีวิตมีการแลกเปลี่ยนและถ่ายทอดพลังงานกับสิ่งแวดล้อม เพื่อใช้ในการสร้างและรักษาสภาพโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต
          9. สิ่งมีชีวิตมีการจัดเรียงตัวกันของสารต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบอย่างสลับซับซ้อนและเป็นแบบแผน เช่น ร่างกายของคนมีลำดับการจัดเรียงโครงสร้างจากอะตอมไปเป็นโมเลกุล จากโมเลกุลเป็นแมโครโมเลกุล แมโครโมเลกุลเชิงซ้อน ออร์แกเนลล์ และ อวัยวะต่าง ๆ ตามลำดับ
          10. ส่วนต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตมีหน้าที่และการทำงานที่จำเพาะ เช่น แขน ขา ตา หู อวัยวะต่าง ๆ มีหน้าที่ที่แตกต่างกันไป มีการทำงานที่จำเพาะ
          11. สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์และถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของตนเองจากรุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นหนึ่ง
          12. หลักการพื้นฐานทางชีวเคมีของพฤติกรรมอย่างหนึ่งที่ได้จากสิ่งมีชีวิตหนึ่ง มักใช้ได้กับอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งที่มีพฤติกรรมคล้ายกัน



ความสำคัญและประโยชน์ของชีวเคมี

          ชีวเคมีเป็นวิชาที่มีความสำคัญวิชาหนึ่งต่อพัฒนาการของเทคโนโลยีชีวภาพ การเกษตร อุตสาหกรรมอาหารและทางการแพทย์ ปัจจุบันได้มีการนำเอาความรู้ด้านชีวเคมีมาแก้ไขปัญหาต่าง ๆ อันจะนำมาซึ่งประโยชน์หลายด้าน เช่น

          1. ทางการแพทย์ ชีวเคมีสามารถอธิบายพฤติกรรมทางสรีระวิทยาของร่างกายระดับโมเลกุล เช่น การย่อย การหายใจ การทำงานของระบบประสาท ฮอร์โมน เป็นต้น นอกจากนี้ยังนำเอาความรู้ทางชีวเคมีมาใช้ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมต่าง ๆ เช่น โรคธาลัสซีเมีย โรคฮีโมฟีเลีย การนำความรู้เรื่องยีนมาใช้ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมที่รักษาไม่ได้ที่เรียกว่า ยีนบำบัด (Gene therapy) และในอุตสาหกรรมการผลิตยาใหม่ ๆ เป็นต้น

          2. ทางเกษตร การศึกษากระบวนการสำคัญ ๆ ของพืช เช่น การสังเคราะห์แสง การตรึงไนโตรเจน การเกิดก๊าซเอทิลีน ต้องอาศัยความรู้ทางชีวเคมีมาศึกษาด้วยเพื่อให้เข้าถึงกลไกการทำงานต่าง ๆ ของพืช การผลิตยาปราบศัตรูพืชโดยใช้ฮอร์โมนในการกำจัดแมลง การสกัดสารชีวภาพจากแบคทีเรียมาใช้กำจัดแมลง การผลิตพืชต้านทานโรคและแมลง การปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์ให้มีความแข็งแรงต้านทานโรค เป็นต้น

          3. อุตสาหกรรมอาหาร การผลิตวัสดุที่เป็นประโยชน์จากวัตถุดิบทางการเกษตร เช่น การหมักสุรา การผลิตเอทานอลจากแป้ง การผลิตผงชูรส ล้วนแล้วแต่ต้องอาศัยความรู้ทางชีวเคมีเช่นกัน  

ที่มา อรนุช นาคชาติ  มหาวิทยาลัยราชภัฏสุรินทร์

         http://sci-elearning.srru.ac.th


จากข้อมูลข้างต้น อยากทราบว่าสามารถเข้าไปทำงานในหน่วยงานไหนได้บ้างค่ะ