ساهمت النظائر المشعة والثقيلة في إيضاح العمليات الكيميائية الحيوية

لقد كان لاستخدام النظائر في الكيمياء الحيوية في ثلاثينات القرن العشرين أثر بالغ الاهمية ، ولذلك فهو يستحق منا اهتماما خاصا ؛ فقبل استخدامها كان من الصعب وسم (Tag) الجزيئات الحيوية وبالتالي متتابعة مصائرها بشكل ملائم. وبقي الوضع على ذلك حتى تقديم الأعمال الرائدة في هذا المجال ، وخاصة من قبل شونهايمر (Schoenheimer) وزملائه، والتي طبقت استخدام نظائر مستقرة (مثل ²D و ¹⁵(N ثم كشفها بواسطة قياس الطيف الكتلوي على العديد من الموضوعات الكيميائية الحيوية؛ فعلى سبيل الاستئاس ، ممكن تخليق بعض الأحماض الامينية والدهنية والسكريات الحاوية على نظائر مستقرة مناسبة ثم إعطاؤها للحيوان  أو إضافتها للمحضرات في المختبر لمتابعة مصائرها الأيضية (كتحديد عمرها النصفي (Half-life) وتحولها إلى مركبات حيوية أخرى).

لقد استخدمت المركبات الموسومة بالنظائر المستقرة المناسبة للتحري عن العديد من الأمور المتعلقة بأيض البروتينات والسكريات والشحميات ؛ وأصبح واضحا من هذه الدراسات أن الأيض عملية نشطة تخضع معها معظم المركبات الخلوية لعمليتي التخليق والتدرك بشكل مستمر وبمعدلات مختلفة بشكل ملحوظ ، الامر الذي سماه شونهايمر ((الطبيعة الديناميكية للأيض)) .

بعد ذلك تم إدخال استخدام النظائر المشعة (Radioactive isotopes) والاجهزة التي تسمح بقياسها وكان لذلك أهمية بالغة في الابحاث الكيميائية الحيوية ؛ ويدرج (الجدول 2-(8 أسماء أهم النظائر  المستقرة والمشعة المستخدمة في الجمل البيولوجية ، والتي كان لاستخدامها دور جوهري في تطور مختلف مفاهيم الكيمياء الحيوية.

فالاختبارات المجراة على الجزيئات الحيوية البسيطة أو المعقدة تعتمد بشكل كبير على استخدام النظائر سواء أكان ذلك في المختبر  أم على الاحياء ، كما اعتمد على استخدامها بشكل كبير في التوصل للتطور الهائل الذي وصلنا إليه في مجال سلسلة ( Sequencing) الأحماض النووية وقياس الكميات القليلة جدا من بعض المركبات الموجودة في الجمل البيولوجية بواسطة تقنية المقايسة المناعية الشعاعية (Radioimmunoassay).

مواضيع ذات صلة

تثبيت النتروجين Nitrogen Fixation

دورة اليوريا urea cycle

المصير الايضي للأحماض الامينية

ايض الأحماض الامينية والبروتينات metabolism of amino acids and proteins

اكسدة الأحماض الدهنية Oxidational of fatty acids

ايض الدهون metabolism of lipids

ايض الكاربوهيدرات metabolism of carbohydrates

انتقال الالكترونات والفسفرة التاكسدية Electron transport and Oxidative phosphorylation

الفسفرة التاكسدية Oxidative phosphorylation

دورة حامض الكلايوكسيليك Glyoxylic acid cycle

عملية التركيب الضوئي photo synthesis

الاجسام الكيتونية Keton bodies