Biokemija je znanost, ki preučuje življenjsko kemijo; to pomeni, da želi molekularno opisati strukturo, organizacijo in funkcije žive snovi. Ta znanost je veja, ki pripada kemiji in biologiji. Biokemija je interdisciplinarna znanost, katere teme nas zanimajo iz številnih drugih disciplin, kot so organska kemija, biofizika, medicina, prehrana, mikrobiologija, fiziologija, celična biologija in genetska biologija.
kemije
Kaj je biokemija
Kazalo
Opredelitev pojma biokemija ugotavlja, da je znanost tista, ki je odgovorna za opis kemijske sestave vseh živih bitij z molekularnega vidika na podlagi predpostavke, da vsi živi organizmi vsebujejo ogljik in da te molekule vsebujejo elemente, kot so kot so fosfor, kisik, žveplo, dušik, ogljik in vodik.
Koncept biokemije tudi ugotavlja, da je znanstvena. Med proučevanimi vidiki so biomi, to so prostori na planetu, ki imajo skupne značilnosti, kot so flora, favna in podnebje; in biosistemi, ki so sistemi, ki sestavljajo vsa živa bitja znotraj določene regije in so medsebojno povezani.
Kaj preučuje biokemija
Nekatera področja, ki jih biokemija preučuje, so beljakovine, nukleinske kisline, lipidi in ogljikovi hidrati, ki so biomolekule, ki tvorijo vsa živa bitja. Preučuje tudi njihove reakcije, na primer metabolizem; katabolizem, to je pridobivanje energije iz teh reakcij; in anabolizem, ki je generacija molekul življenja.
Zadolžen je tudi za preučevanje kemijske sestave omenjenih molekul in tega, kako ustvarjajo življenjske reakcije, kot so fotosinteza (pretvorba svetlobne energije v stabilno kemijsko energijo), prebava (pretvorba hrane v enostavnejše snovi za absorpcijo) telo) ali imunost (odpornost telesa na bolezni ali nevarnost za sistem).
Za preučevanje te znanosti obstajajo knjige o biokemiji, ki zbirajo znanje s pridobljenega področja. Ena najpomembnejših je Harperjeva knjiga Ilustrirana biokemija, ki jo med drugimi vidiki, ki so zanimivi za disciplino, sestavljajo preučevanje encimov, beljakovin, aminokislin, peptidov, ki nam omogočajo poglobiti in razumeti več o pojmu biokemije.
Zgodovina biokemije
Opredelitev biokemije nima dolge zgodovine, saj je praktično nova in je bila dana že od 19. stoletja, ko sta se znanosti o kemiji in biologiji združili, da bi nadomestili novo disciplino, to je biokemijo.
Pred približno 5000 leti pa je bila reakcija kvasa (fermentacija) med prvimi biokemičnimi preskusi pri izvajanju dejavnosti, kot je izdelava kruha, ena od prvih izvedenih biokemičnih preiskav, čeprav takrat še ni bilo zavedanja o tej disciplini.
Besedo "biokemija" je predlagal kemik Carl Neuberg (1877-1956), ki velja za očeta te veje, ki je preučeval procese fermentacije, glikolize in z več študijami uspel vzpostaviti metode za razumevanje faz iz alkoholnega vrenja glukoze.
Poleg tega so se drugi strokovnjaki, kot so Louis Pasteur (1822-1895), Friedrich Wohler (1800-1882) ali Claude Bernard (1813-1878), posvetili preučevanju in eksperimentiranju kemije, povezane z živimi bitji. Bilo je tudi v devetnajstem stoletju, ko so prestižne svetovne univerze namenile oddelek za raziskave in razvoj te discipline, ki so jo poimenovali fiziološka kemija.
Wohler je dokazal, da je organske spojine mogoče ustvariti zunaj živega organizma, ko mu je uspelo sintetizirati sečnino; nato pa je kemik Anselme Payen (1795-1871) odkril diastazo, to je encim, ki ga najdemo v nekaterih semenih in rastlinah.
V 20. stoletju je tehnologija omogočala pospeševanje napredka te discipline, kot so elektronski mikroskop, rentgenski žarki in kromatografija. To je omogočilo odkritje tako imenovanih presnovnih poti, ki so zaporedja kemičnih reakcij, ki jih izvaja substrat, v katerih procesih se transformira.
Biokemijske študije so omogočile napredek pri zdravljenju številnih presnovnih bolezni in pri spoznavanju človeškega genoma. Tako kot na področju medicine se med drugim uporablja tudi v zobozdravstvu, kmetijstvu, sodni praksi, antropologiji, znanosti o okolju.
V štiridesetih in petdesetih letih 20. stoletja so raziskave na Univerzi v Cambridgeu omogočile odkriti obstoj in strukturo deoksiribonukleinske kisline ali DNA, molekule, ki opredeljuje vsako živo bitje. Leta 1953 sta biolog James Watson (1928) in fizik Francis Crick (1916-2004) opisala strukturo dvojne vijačnice DNA, ki je eden najpomembnejših dosežkov v zgodovini znanosti. Takrat so se biokemija, celična biologija in genetika prepletale v molekularno biologijo.
Področja biokemije
V biokemiji lahko ločimo več področij, med katerimi so:
Strukturna kemija
Nanaša se na zgradbo komponent žive snovi in na odnos biološke funkcije s kemijsko zgradbo.
Presnova
Nanaša se na vse kemijske reakcije, ki se pojavijo v živi snovi, kjer naj bi poznali celične presnovne poti, ki obstajajo v telesu, in preučevali vse kemijske in biološke reakcije, ki omogočajo življenje.
Molekularna genetika
Preučuje gene, dednost in kako se kažejo. Ta veja preučuje DNA in RNA ter poskuša razbrati, kako se prva razmnožuje iz enega organizma v drugega.
Poleg teh področij obstajajo še druga, kot so:
- Bioorganska kemija, ki preučuje organske spojine ali natančneje tiste z vezmi ogljik-vodik ali ogljik-ogljik.
- Encimologija, ki preučuje vedenje encimov ali katalizatorjev, kot so vitamini.
- Ksenobiokemija, ki preučuje vedenje presnove spojin, katerih zgradba v določenem organizmu ni značilna.
- Imunologija, ki je odgovorna za preučevanje reakcij telesa na druge, ki jih napadajo, na primer viruse, s posredovanjem protiteles.
- Endokrinologija preučuje izločke, kot so hormoni, ki vplivajo na vedenje nekaterih celic in funkcij.
- Nevrokemija preučuje tiste molekule, ki vplivajo na nevronsko aktivnost.
- Kemotaksonomija, v tej veji so organizmi razvrščeni in opredeljeni glede na njihovo kemijsko podobnost.
- Kemična ekologija preučuje žive spojine, ki vplivajo na interakcije živih bitij.
- Virologija, ki je področje biologije, zadolženo za preučevanje virusov, da bi jih razvrstili, poznali njihovo sestavo in njihovo delovanje.
- Molekularna biologija, ki preučuje procese živih bitij z molekularnega vidika in skozi vedenje makromolekul, razloži funkcije vsakega živega organizma.
- Celična biologija med drugim preučuje prokariontske celice (enoceličnim organizmom, ki nimajo jedra) in evkarionte (celice z jedrom), delitev celic, razmnoževanje.
Kaj je biokemijsko inženirstvo
Biokemijski inženiring je kariera, ki ji je treba slediti, da se posvetimo preučevanju biomolekul, njihove dinamike, njihovih presnovnih poti in vseh pojavov, ki imajo kemična in biološka porekla organskih bitij za uporabo virov, ki bi od tam lahko nastali, in, z drugimi umetnimi procesi jih komercializirati. To je razmeroma nov poklic, saj ne traja več kot 30 let od njegovega začetka, vendar se je njegovo povpraševanje in uporaba povečala.
Med glavnimi dejavnostmi, ki jih izvaja inženir biokemije, so izkoriščanje teh virov, ki se lahko uporabljajo za proizvodnjo hrane, fermentiranih zdravil ali pijač ali drugih snovi. Poleg tega strokovnjak za biokemijsko inženirstvo nadzira vse procese, ki se pojavljajo v industriji, kjer se uporabljajo ti biološki sistemi, hkrati pa mora izvajati raziskave, da bi kar najbolje izkoristil vire.
Na vašem delovnem področju je več področij, na primer v živilskem sektorju, v podjetjih, ki proizvajajo mlečne izdelke, meso, zelenjavo, sadje, pijače, različne vrste sladkarij, dodatke in druge sestavine; v farmacevtskem sektorju za proizvodnjo antibiotikov, hormonov, cepiv in drugih izdelkov biološkega izvora; in druge vrste različnih sektorjev, ki lahko vključujejo izobraževalne ustanove ali raziskovalna središča, kjer se razvijajo nove tehnike in viri za proizvodnjo drugih proizvodov biološkega izvora.
Študirajte biokemijo
Za poklicno delo na tem področju lahko preučujemo kariero, povezano s preučevanjem povzročiteljev biokemičnega izvora, v vsaj 23 zveznih državah Mehike pa obstaja več možnosti.
V državi obstajajo poklici biokemijskega inženirstva, stopnja kemijsko-biološke analize, stopnja biokemije, stopnja biološkega farmacevtskega kemika, okoljsko biokemijsko inženirstvo, stopnja diagnostične biokemije, stopnja klinične biokemije, stopnja biološke kemije, stopnja bakteriološke kemije Parazitologija, biokemijsko inženirstvo v živilih in inženirstvo v industrijski biokemiji.
