Βιοχημεία

Βιοχημεία είναι ο διεπιστημονικός κλάδος – σύνδεσμος της Χημείας και της Βιολογίας. Είναι η μελέτη των χημικών διεργασιών που πραγματοποιούνται σε ζωντανούς οργανισμούς, καθώς και των ουσιών που περιλαμβάνουν (αλλά όχι μόνο) τη λεγόμενη «ζωντανή ύλη».

Οι Νόμοι της Βιοχημείας διέπουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και τις διεργασίες της ζωής τους, αλλά συνεχίζονται, τουλάχιστον για ένα χρονικό διάστημα, ακόμη και μετά το θάνατο του καθενός. Με τον έλεγχο της ροής των πληροφοριών μέσω της βιοχημικής επικοινωνίας (βιοπληροφορική) και της ροής της χημικής ενέργειας μέσω του μεταβολισμού, οι βιοχημικές διεργασίες δείχνουν το τρόπο λειτουργίας και την πολυπλοκότητα του φαινομένουν της ζωής.

Μεγάλο μέρος της βιοχημείας ασχολείται με τη μελέτη της σύνθεσης, της δομής, των λειτουργιών και των αλληλεπιδράσεων των κυτταρικών αλλά και διακυτταρικών συστατικών όπως οι πρωτεΐνες, τα σάκχαρα τα λιπίδια, τα νουκλεϊκά οξέα και άλλα βιομόρια και βιοϊόντα, αν και υπάρχει μια σχετική αύξηση της ενασχόλησης με τις διεργασίες και τις αλληλεπιδράσεις και μια σχετική ελάττωση της ενασχόλησης με τις ανεξάρτητες ουσίες καθεαυτές.

Ανάμεσα στον τεράστιο αριθμό των διαφορετικών βιομορίων, που πολλά από αυτά είναι πολύπλοκα και σχετικά μεγάλα (συχνά αποκαλούνται «βιοπολυμερή»), αποτελούνται από πολλές όμοιες υπομονάδες (που αποκαλούνται «βιομονομερή»). Κάθε τάξη βιοπολυμερών έχει ένα διαφορετικό σύνολο υπομονάδων, (συνήθως) συγκεκριμένης τάξης βιομονομερών.

Για παράδειγμα, μια πρωτεΐνη είναι ένα βιοπολυμερές και αποτελείται υπομονάδες – βιομονομερή, που ανήκουν σε ένα συγκεκριμένο σύνολο περίπου 20 πρωτεϊνικών αμινοξέων[2]. Η βιοχημεία, λοιπόν, ασχολείται κατεξοχήν με τέτοιες σπουδαίες για το φαινόμενο της ζωής, χημικές ουσίες και με τις αντιδράσεις τους, οι οποίες συνήθως ελέγχονται καταλυτικά από ειδικά βιοπολυμερή, που ονομάζονται ένζυμα.

Η Βιοχημεία ασχολείται με τον κυτταρικό μεταβολισμό, αλλά και με το ενδοκρινικό σύστημα, σε επίπεδο πολυκύτταρου οργανισμού, που το επιρρεάζει. Διάφοροι τομείς της Βιοχημείας ασχολούνται με τον γενετικό κώδικα, τη σύνθεση πρωτεΐνών, τη μεταφορά ουσιών διαμέσου ημιπερατών μεμβρανών και με τη μετάδωση ηλεκτρικών ή και χημικών μηνυμάτων.

Η εξέλιξη της Βιοχημείας

Εδώ και πάνω από 40 χρόνια η βιοχημεία ήταν τόσο επιτυχής εξηγώντας τις διεργασίες της ζωής, που τώρα πλέον σχεδόν όλες οι Βιολογικές Επιστήμες, από τη Βοτανική και τη Γεωπονία ως τη Φαρμακολογία και την Ιατρική βασίζονται σε μεγάλο ποσοστό στη βιοχημική έρευνα.

Σήμερα, ο κύριος στόχος της αποκαλούμενης «καθαρής βιοχημείας» είναι η κατανόηση του πώς ακριβώς τα βιομόρια δίνουν εντολές ελέγχου μέσα στα ζωντανά κύτταρα, φαινόμενα που με τη σειρά τους καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τη μελέτη και κατανόηση της λειτουργίας ολόκληρων οργανισμών και των οικοσυστημάτων τους.

Σημειώνεται πως η Βιοχημεία εξετάζει τα χημικά φαινόμενα που συνδέονται με την έμβια ύλη, σε αντίθεση με τη Βιοφυσική που εξετάζει τα φυσικά φαινόμενα που συνδέονται με τη μη έμβια ύλη.