Biochemie

Biochemie ist die Untersuchung der chemischen Reaktionen, die in Lebewesen und insbesondere in Zellen stattfinden. Die Komplexität biologisch-chemischer Prozesse wird durch Zellsignale und Energieübertragungen während des Stoffwechsels gesteuert. Seit einem halben Jahrhundert ist es der Biochemie gelungen, eine beträchtliche Anzahl biologischer Prozesse zu erklären, so dass heute praktisch alle Bereiche der Biologie, von der Botanik bis zur Medizin, in der Forschung tätig sind. biochemisch, sogar biotechnologisch. Das Hauptziel der heutigen Biochemie besteht darin, durch Integration der auf molekularer Ebene erhaltenen Daten zu verstehen, wie Biomoleküle und ihre Wechselwirkungen die in Zellen beobachteten Strukturen und biologischen Prozesse erzeugen und den Weg für das Verständnis von Organismen in ihrer Gesamtheit ebnen. In diesem Zusammenhang interessiert sich die supramolekulare Chemie für molekulare Komplexe wie Organellen, die eine Organisationsebene für lebende Materie zwischen Molekülen und Zellen darstellen.

Die Biochemie interessiert sich insbesondere für die Strukturen, Funktionen und Wechselwirkungen biologischer Makromoleküle wie Kohlenhydrate, Lipide, Proteine ​​und Nukleinsäuren, die zelluläre Strukturen bilden und zahlreiche biologische Funktionen erfüllen. Die Zellchemie hängt auch von kleineren Molekülen und Ionen ab. Diese können anorganisch sein, beispielsweise das Hydroniumion H3O +, Hydroxyl-OH- oder Metallkationen, oder organisch, wie die Aminosäuren, aus denen Proteine ​​bestehen. Diese chemischen Spezies bestehen im Wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff; Lipide und Nukleinsäuren enthalten zusätzlich Phosphor, während Proteine ​​Schwefel enthalten, und Ionen und einige Cofaktoren bestehen aus oder enthalten Spurenelemente wie Eisen, Kobalt, Kupfer, Zink, Molybdän, Jod, Brom und Selen.

Die Ergebnisse der Biochemie finden Anwendung in vielen Bereichen wie Medizin, Diätetik oder sogar Landwirtschaft; In der Medizin untersuchen Biochemiker die Ursachen von Krankheiten und die Behandlungen, die sie heilen können. Ernährungswissenschaftler nutzen die Ergebnisse der Biochemie, um eine gesunde Ernährung zu entwickeln, während das Verständnis der biochemischen Mechanismen hilft, die Auswirkungen von Mangelernährung zu verstehen. In der Agronomie ermöglicht die Biochemie die Entwicklung von Düngemitteln, die an verschiedene Arten von Kulturpflanzen und Böden angepasst sind, sowie die Optimierung der Ernteerträge, der Lagerung von Kulturpflanzen und der Beseitigung von Parasiten.

Carl Neuberg wird die Einführung des Begriffs aus griechischen Wurzeln im Jahr 1903 zugeschrieben, der jedoch bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts in Europa verbreitet war. Neben der Molekularbiologie und der Zellbiologie ist die Biochemie eine der Disziplinen, die die Funktionsweise von Lebewesen untersuchen. Es selbst deckt verschiedene Bereiche ab, wie die Bioenergetik, die den Transfer chemischer Energie in Lebewesen untersucht, die Enzymologie, die Enzyme und die von ihnen katalysierten Reaktionen untersucht, oder die Strukturbiologie, die sich für die Beziehungen zwischen den biochemischen Funktionen von Molekülen und ihren interessiert dreidimensionale Struktur.

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