Pojasnimo, kaj je biokemija, njeno zgodovino in pomen te znanosti. Poleg tega pa veje, ki ga sestavljajo, in kaj počne biokemik.
Kaj je biokemija?
Biokemija je kemija življenje, to je podružnica znanost ki ga zanima materialna sestava živih bitij. Ta znanost preučuje elementarne spojine, ki sestavljajo in omogočajo živa bitja ostani živ: beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidov in nukleinska kislina.
Po drugi strani pa tudi biokemija proučuje procese in kemične reakcije ki se pojavljajo med temi spojinami, tako v celice kot v organizmu. Ta niz biokemičnih reakcij se imenuje presnova, ko gre za pretvorbo spojin v druge, katabolizem, ko gre za razgradnjo spojin, da dobimo Energija, in anabolizem, ko gre za sintezo kompleksnih spojin iz enostavnejših snovi.
Biokemija obstaja kot znanstveno področje, ki temelji na razlikovanju med organska kemija (tisti, ki strukturno vodi ogljik) in tudi anorganska kemija. Ta znanost to meni molekule ki sestavljajo živa bitja, so sestavljene iz ogljika, vodika, kisika, dušika, fosforja in žvepla, molekul, ki sestavljajo celice, organe in organske sisteme, ki sestavljajo živa bitja.
To je izrazito eksperimentalna znanost, ki se ji zateka znanstvena metoda, torej na preverjanje eksperimentov s pomočjo številnih lastnih instrumentalnih tehnik in tudi drugih vej znanosti, kot sta statistika in fizika. Njegovo molekularno razumevanje življenja je logično posledica razvoja celične teorije in sodobnega razvoja fizično, kemija Y biologija.
Zgodovina biokemije
Čeprav je biokemija kot taka razmeroma sodobno področje znanja, segajo njene predhodnice v antične čase. Zelo star primer in kjer se odraža biokemija, je proces izdelave kruha, ko se kvas (fermentacija).
Toda sam začetek tega disciplina Nahaja se leta 1828, ko je Friedrich Wöhler objavil članek o sintezi sečnine, ki je dokazal, da je organske spojine v nasprotju s tem, kar so verjeli, mogoče umetno proizvesti v laboratoriju.
Od takrat naprej razumevanje snovi ki sestavljajo telo živih bitij, so eksponentno rasle po zaslugi študij Louisa Pasteurja, Albrechta Kossela, Wilhelma Kühneja in Eduarda Buchnerja v devetnajstem stoletju.
Prava revolucija v biokemiji se je zgodila v drugi polovici 20. stoletja, z roko v roki s sodobno molekularno biologijo. To se je zgodilo zaradi napredka pri razvoju eksperimentalnih tehnik, kot je npr kromatografija, centrifugiranje, elektroforeza, elektronska mikroskopija, jedrska magnetna resonanca in drugo tehnike temveč so rezultat znanstveno-tehnološkega napredka ter področij kemije in fizike.
Zahvaljujoč vsemu je bilo mogoče razumeti celične presnovne cikle, imunologijo, encimsko delovanje in zaporedje DNK, ki je omogočala predujme kot npr kloniranje živih bitij, genetske intervencije in genske terapije.
Pomen biokemije
Poznavanje biokemije je ključno za različna uporabna področja znanja, kot npr biotehnologija, medicina, farmakologija, agroživilstvo in javno zdravje, med ostalimi.
To pomeni, da je biokemijsko znanje ključno za razumevanje raznolikih in zapletenih procesov, ki se pojavljajo v življenju, kar je bistveno za učenje, kako zaščititi in izboljšati njegovo kakovost.
Veje biokemije
Biokemija obsega ogromno različnih vej, ki se z napredovanjem znanja kemije in biologije spreminjajo in postajajo vse bolj kompleksne. Nekatere izmed najpomembnejših so:
- Strukturna biokemija. Zanima ga molekularna arhitektura organskih snovi in makromolekule biološke, kot so beljakovine, sladkorji ali nukleinske kisline (kot so DNK in RNA). Ena od njegovih nalog kot discipline je inženiring (umetno sestavljanje) beljakovin.
- Enzimologija. Namenjen je preučevanju katalitične aktivnosti encimi, to je njegova sposobnost, da aktivira, deaktivira, pospešuje, upočasni ali na kakršen koli način spremeni kemične reakcije, ki potekajo v živem organizmu.
- Metabolična biokemija. Osredotoča se na različne presnovne poti, ki se pojavljajo v živih bitjih na celični ravni, pa tudi na vse kemične reakcije, ki omogočajo življenje, kot ga poznamo. Vključuje tudi bioenergetiko, prehransko biokemijo in druga bolj specifična področja študija.
- imunologija. Preučuje kemijske odnose, ki obstajajo med živim organizmom in njegovimi povzročitelji, kot je npr virus Y bakterije sposoben povzročiti bolezen. Njen glavni poudarek je na imunski sistem, zapleteno mrežo detekcijskih in odzivnih odnosov na celični in biokemični ravni organizma.
Kaj počne biokemik?
Biokemik je študent kemije življenja. To pomeni, da so med njihovimi nalogami eksperimentiranje v medicinskih, farmakoloških in toksikoloških zadevah, saj je specializirano za kemijo telesa in za reakcije, ki lahko koristijo ali škodujejo življenju.
Na industrijskem področju so biokemikalije ključnega pomena za tehnologijo hrana, higieno in varnost. Po drugi strani pa ti strokovnjaki delajo na temeljnih osnovah biotehnologije, ki je veja znanosti, ki je namenjena uporabi kemijskega in biološkega znanja skupaj v sektorjih, kot je npr. kmetovanje, govedoreja, farmakologija itd. Zahvaljujoč temu je danes mogoče izboljšati pridelke, oblikovati nova zdravila, proizvajati specifično hrano za vsako vrsto rejnih živali, sintetizirati pesticide, ki so manj škodljivi za ljudi in živali, med številnimi drugimi aplikacijami.