Biochémia je veda, ktorá študuje chémiu života; to znamená, že má za cieľ popísať štruktúru, organizáciu a funkcie živej hmoty z molekulárneho hľadiska. Táto veda je odvetvím patriacim do chémie a biológie. Biochémia je interdisciplinárna veda, ktorá zaujíma svoje témy z mnohých ďalších disciplín, ako je organická chémia, biofyzika, medicína, výživa, mikrobiológia, fyziológia, bunková biológia a genetická biológia.
chémia
Čo je to biochémia
Obsah
Definícia toho, čo je biochémia, stanovuje, že je to veda, ktorá je zodpovedná za opis chemického zloženia všetkého živého z molekulárneho hľadiska, a to na základe predpokladu, že všetky živé organizmy obsahujú uhlík a že uvedené molekuly obsahujú prvky ako ako fosfor, kyslík, síra, dusík, uhlík a vodík.
Koncepcia biochémie tiež potvrdzuje, že má vedeckú povahu. Medzi skúmané aspekty patria biomy, čo sú priestory na planéte, ktoré majú spoločné vlastnosti ako flóra, fauna a podnebie; a biosystémy, čo sú systémy, ktoré tvoria všetky živé bytosti v danom regióne a ktoré majú vzájomný vzťah.
Čo študuje biochémia
Niekoľko oblastí, ktoré biochémia študuje, sú proteíny, nukleové kyseliny, lipidy a sacharidy, čo sú biomolekuly, ktoré tvoria všetky živé bytosti. Študuje tiež ich reakcie, ako je metabolizmus; katabolizmus, čo je získavanie energie z týchto reakcií; a anabolizmus, čo je generácia molekúl života.
Je tiež zodpovedný za štúdium chemického zloženia uvedených molekúl a za to, ako generujú reakcie potrebné pre život, ako je fotosyntéza (premena svetelnej energie na stabilnú chemickú energiu), trávenie (premena potravy na jednoduchšie látky na absorpciu) telo) alebo imunita (odolnosť tela voči chorobám alebo ohrozeniu systému).
Na štúdium tejto vedy existujú knihy z biochémie, ktoré zhromažďujú poznatky z oblasti, ktorá sa získala. Jednou z najdôležitejších je Harperova kniha Illustrated Biochemistry, ktorá pozostáva zo štúdia enzýmov, proteínov, aminokyselín, peptidov, okrem iných aspektov zaujímavých pre túto disciplínu, ktoré nám umožňujú prehĺbiť a pochopiť viac o koncepcii biochémie.
Dejiny biochémie
Definícia biochémie nemá dlhú históriu, pretože je prakticky nová a dáva sa od 19. storočia, keď sa vedy chémie a biológie spojili, aby ustúpili novej disciplíne, ktorou je biochémia.
Avšak približne pred 5 000 rokmi, pri vykonávaní činností, ako je výroba chleba, bola kvasinková reakcia (fermentácia) jedným z prvých vykonaných biochemických testov, hoci v tom čase neexistovalo povedomie o tejto disciplíne.
Slovo „biochémia“ navrhol chemik Carl Neuberg (1877-1956), ktorý je považovaný za otca tejto brandže. Študoval procesy fermentácie, glykolýzy a prostredníctvom niekoľkých štúdií sa mu podarilo ustanoviť metódy na pochopenie fáz z alkoholového kvasenia glukózy.
Štúdium a experimenty v chémii týkajúcej sa živých bytostí sa okrem toho venovali aj ďalší odborníci ako Louis Pasteur (1822-1895), Friedrich Wohler (1800-1882) alebo Claude Bernard (1813-1878). Bolo to tiež v devätnástom storočí, keď prestížne svetové univerzity venovali katedru výskumu a vývoja odboru, ktorý nazvali fyziologická chémia.
Wohler preukázal, že organické zlúčeniny môžu vznikať mimo živého organizmu, keď sa mu podarilo syntetizovať močovinu; a potom chemik Anselme Payen (1795-1871) objavil diastázu, čo je enzým nachádzajúci sa v niektorých semenách a rastlinách.
V 20. storočí technológia umožňovala urýchlenie pokroku v tejto disciplíne, ako napríklad elektrónový mikroskop, röntgenové lúče a chromatografia. To umožnilo objavenie takzvaných metabolických ciest, čo sú postupnosti chemických reakcií uskutočňovaných substrátom, v ktorého procesoch sa transformuje.
Biochemické štúdie umožnili pokrok v liečbe mnohých metabolických chorôb a v získavaní ďalších informácií o ľudskom genóme. Rovnako ako v oblasti medicíny sa uplatňuje okrem iného aj v zubnom lekárstve, poľnohospodárstve, súdnej praxi, antropológii, environmentálnych vedách.
V 40. a 50. rokoch minulého storočia výskum, ktorý sa uskutočnil na univerzite v Cambridge, odhalil existenciu a štruktúru deoxyribonukleovej kyseliny alebo DNA, molekuly, ktorá definuje každú živú bytosť. V roku 1953 biológ James Watson (1928) a fyzik Francis Crick (1916-2004) opísali štruktúru dvojitej špirály DNA, čo je jeden z najdôležitejších pokrokov v histórii vedy. Práve vtedy sa biochémia, bunková biológia a genetika vzájomne prepojili a vytvorili molekulárnu biológiu.
Oblasti biochémie
V biochémii možno rozlíšiť niekoľko oblastí, medzi ktoré patria:
Štrukturálna chémia
Vzťahuje sa na štruktúru zložiek živej hmoty a vzťah biologickej funkcie k chemickej štruktúre.
Metabolizmus
Vzťahuje sa na všetky chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú v živej hmote, kde je určená na poznanie bunkových metabolických ciest v tele a štúdium všetkých chemických a biologických reakcií, ktoré umožňujú život.
Molekulárna genetika
Toto skúma gény, ako aj dedičnosť a to, ako sa prejavujú. Táto vetva študuje DNA a RNA a pokúša sa dešifrovať, ako sa prvá replikuje z jedného organizmu na druhý.
Okrem týchto oblastí existujú aj ďalšie, napríklad:
- Bioorganická chémia, ktorá študuje organické zlúčeniny alebo konkrétnejšie tie, ktoré majú väzby uhlík-vodík alebo uhlík-uhlík.
- Enzymológia, ktorá skúma správanie enzýmov alebo katalyzátorov, ako sú vitamíny.
- Xenobiochémia, ktorá skúma správanie metabolizmu zlúčenín, ktorých štruktúra nie je pre určitý organizmus typická.
- Imunológia, ktorá je zodpovedná za štúdium reakcií tela na ostatných, ktorí na ne útočia, napríklad na vírusy, s použitím protilátok.
- Endokrinológia študuje sekréty, napríklad hormóny, ktoré ovplyvňujú správanie určitých buniek a funkcií.
- Neurochémia študuje tie molekuly, ktoré ovplyvňujú neuronálnu aktivitu.
- Chemotaxonomy, v tejto vetve sú organizmy klasifikované a identifikované podľa ich chemickej podobnosti.
- Chemická ekológia študuje živé zlúčeniny, ktoré ovplyvňujú interakcie živých vecí.
- Virológia, čo je oblasť biológie zodpovednej za štúdium vírusov, aby bolo možné ich klasifikovať, poznať ich zloženie a fungovanie.
- Molekulárna biológia, ktorá študuje procesy živých bytostí z molekulárneho hľadiska a prostredníctvom správania makromolekúl, vysvetľuje funkcie každého živého organizmu.
- Bunková biológia okrem iných procesov študuje prokaryotické bunky (jednobunkové organizmy bez jadra) a eukaryoty (bunky s jadrom), bunkové delenie, množenie.
Čo je to biochemické inžinierstvo
Biochemické inžinierstvo je kariéra, ktorú treba nasledovať, aby sa mohla venovať štúdiu biomolekúl, ich dynamiky, metabolických ciest a všetkých javov, ktoré majú chemický a biologický pôvod organických bytostí, na využitie zdrojov, ktoré odtiaľ môžu vzniknúť, a, prostredníctvom iných umelých procesov ich komercializovať. Je to relatívne nové povolanie, pretože nepresahuje 30 rokov od jeho vzniku, ale jeho dopyt a uplatnenie sa zvýšili.
Medzi hlavné činnosti vykonávané biochemickým inžinierom patrí využívanie týchto zdrojov, ktoré možno použiť na výrobu potravín, fermentovaných liekov alebo nápojov alebo iných látok. Odborník v oblasti biochemického inžinierstva navyše dohliada na všetky procesy, ktoré sa vyskytujú v priemysle, kde sa tieto biologické systémy používajú, a zároveň musí vykonávať výskum, aby čo najlepšie využíval zdroje.
Vo vašom odbore existuje niekoľko oblastí, kde môžete pracovať, napríklad v potravinárskom priemysle, v spoločnostiach, ktoré vyrábajú mliečne výrobky, mäso, zeleninu, ovocie, nápoje, rôzne druhy sladkostí, prísady a iné prísady; vo farmaceutickom priemysle na výrobu antibiotík, hormónov, vakcín a iných produktov biologického pôvodu; a ďalšie typy rôznych sektorov, ktoré môžu zahŕňať vzdelávacie inštitúcie alebo výskumné centrá, kde sa vyvíjajú nové techniky a zdroje na výrobu ďalších produktov biologického pôvodu.
Študujte biochémiu
Aby bolo možné v tejto oblasti pôsobiť ako profesionál, dá sa študovať kariéra spojená so štúdiom látok biochemického pôvodu a v najmenej 23 štátoch Mexika existuje niekoľko možností.
V krajine existujú profesie biochemického inžinierstva, titul v odbore chemicko-biologickej analýzy, titul v odbore biochémie, kariéra biologického farmaceutického chemika, biochemické inžinierstvo v oblasti životného prostredia, titul v odbore diagnostická biochémia, titul v odbore klinická biochémia, titul v odbore biologická chémia, titul v odbore bakteriologická chémia Parazitológia, biochemické inžinierstvo v potravinách a inžinierstvo v priemyselnej biochémii.
