Bioķīmija ir zinātne, kas pēta dzīves ķīmiju; tas ir, tā mērķis ir molekulārā veidā aprakstīt dzīvās vielas struktūru, organizāciju un funkcijas. Šī zinātne ir nozare, kas pieder ķīmijai un bioloģijai. Bioķīmija ir starpdisciplināra zinātne, jo tā interesējas par daudzām citām disciplīnām, piemēram, organisko ķīmiju, biofiziku, medicīnu, uzturu, mikrobioloģiju, fizioloģiju, šūnu bioloģiju un ģenētisko bioloģiju.
ķīmija
Kas ir bioķīmija
Satura rādītājs
Bioķīmijas definīcija nosaka, ka zinātne ir atbildīga par visu dzīvo būtņu ķīmiskā sastāva aprakstīšanu no molekulārā viedokļa, pamatojoties uz pieņēmumu, ka visi dzīvie organismi satur oglekli un ka minētās molekulas satur tādus elementus kā: piemēram, fosfors, skābeklis, sērs, slāpeklis, ogleklis un ūdeņradis.
Bioķīmijas jēdziens arī nosaka, ka tai ir zinātnisks raksturs. Starp pētītajiem aspektiem ir biomi, kas ir planētas telpas, kurām ir tādas īpašības kā flora, fauna un klimats; un biosistēmas, kas ir sistēmas, kas veido visas dzīvās būtnes noteiktā reģionā un kurām ir savstarpēja saikne.
Ko pēta bioķīmija
Vairākas no bioķīmijas izpētes jomām ir olbaltumvielas, nukleīnskābes, lipīdi un ogļhidrāti, kas ir biomolekulas, kas veido visas dzīvās būtnes. Tas arī pēta viņu reakcijas, piemēram, vielmaiņu; katabolisms, kas ir enerģijas iegūšana no šīm reakcijām; un anabolismu, kas ir dzīves molekulu paaudze.
Tā pārziņā ir arī minēto molekulu ķīmiskā sastāva un to, kā tās rada dzīvībai nepieciešamās reakcijas, piemēram, fotosintēze (gaismas enerģijas pārveidošana par stabilu ķīmisko enerģiju), gremošana (pārtikas pārvēršana vienkāršākās vielās absorbcijai). ķermenis) vai imunitāte (ķermeņa izturība pret slimībām vai draudi sistēmai).
Šīs zinātnes izpētei ir bioķīmijas grāmatas, kas apkopo iegūtās zināšanas šajā jomā. Viena no vissvarīgākajām ir Hārpera grāmata Ilustrētā bioķīmija, kas sastāv no fermentu, olbaltumvielu, aminoskābju, peptīdu pētīšanas, starp citiem disciplīnu interesējošiem aspektiem, kas ļauj padziļināt un vairāk izprast bioķīmijas jēdzienu.
Bioķīmijas vēsture
Bioķīmijas definīcijai nav senas vēstures, jo tā ir praktiski jauna un tiek piešķirta kopš 19. gadsimta, kad ķīmijas un bioloģijas zinātnes apvienojās, lai dotu vietu jaunai disciplīnai, kas ir bioķīmija.
Tomēr apmēram pirms 5000 gadiem, veicot tādas darbības kā maizes pagatavošana, rauga reakcija (fermentācija) bija viens no pirmajiem bioķīmiskajiem testiem, lai gan tajā laikā nebija izpratnes par disciplīnu.
Vārdu "bioķīmija" ierosināja ķīmiķis Karls Neibergs (1877-1956), kurš tiek uzskatīts par šīs nozares tēvu, kurš pētīja fermentācijas procesus, glikolīzi un, veicot vairākus pētījumus, izdevās izveidot metodes, lai saprastu fāzes no glikozes spirta fermentācijas.
Turklāt citi eksperti, piemēram, Luiss Pastērs (1822-1895), Frīdrihs Vohlers (1800-1882) vai Klods Bernards (1813-1878), veltīja ķīmijas izpētei un eksperimentiem, kas saistīti ar dzīvām būtnēm. Tas bija arī deviņpadsmitajā gadsimtā, kad prestižas pasaules universitātes veltīja nodaļu disciplīnas izpētei un attīstībai, ko viņi bija saukuši par fizioloģisko ķīmiju.
Vohlers parādīja, ka organiskos savienojumus var radīt ārpus dzīvā organisma, kad viņam izdevās sintezēt urīnvielu; Un tad ķīmiķis Anselme Peinens (1795-1871) atklāja diastāzi, kas ir ferments, kas atrodams dažās sēklās un augos.
20. gadsimtā tehnoloģija ļāva paātrināt šīs disciplīnas sasniegumus, piemēram, elektronu mikroskopu, rentgenstarus un hromatogrāfiju. Tas ļāva atklāt tā sauktos vielmaiņas ceļus, kas ir ķīmisko reakciju pēctecības, ko veic substrāts, kura procesos tas tiek pārveidots.
Bioķīmiskie pētījumi ir ļāvuši gūt panākumus daudzu vielmaiņas slimību ārstēšanā un uzzināt vairāk par cilvēka genomu. Kā arī šajā jomā medicīnas, tas tiek izmantots arī zobārstniecībā, lauksaimniecībā, tiesu prakse, antropoloģija, vides zinātnēs, among others.
40. un 50. gados Kembridžas universitātē veiktie pētījumi ļāva atklāt dezoksiribonukleīnskābes vai DNS - molekulas, kas nosaka katru dzīvo būtni, esamību un struktūru. 1953. gadā biologs Džeimss Vatsons (1928) un fiziķis Frensiss Kriks (1916-2004) aprakstīja DNS dubultās spirāles struktūru, kas ir viens no svarīgākajiem sasniegumiem zinātnes vēsturē. Toreiz bioķīmija, šūnu bioloģija un ģenētika savijās, veidojot molekulāro bioloģiju.
Bioķīmijas jomas
Bioķīmijā var diferencēt vairākas jomas, starp kurām ir:
Strukturālā ķīmija
Tas attiecas uz dzīvās vielas sastāvdaļu struktūru un bioloģisko funkciju saistību ar ķīmisko struktūru.
Vielmaiņa
Tas attiecas uz visām ķīmiskajām reakcijām, kas notiek dzīvajā matērijā, kur paredzēts zināt organismā esošos šūnu vielmaiņas ceļus, pētot visas ķīmiskās un bioloģiskās reakcijas, kas padara dzīvību iespējamu.
Molekulārā ģenētika
Tādējādi tiek pētīti gēni, kā arī iedzimtība un to izpausme. Šī filiāle ir tā, kas pēta DNS un RNS, un mēģina atšifrēt, kā pirmais atkārtojas no viena organisma uz nākamo.
Papildus šīm jomām ir arī citas, piemēram:
- Bioorganiskā ķīmija, kurā tiek pētīti organiskie savienojumi vai precīzāk tie, kuriem ir oglekļa-ūdeņraža vai oglekļa-oglekļa saites.
- Enzimoloģija, kas pēta fermentu vai katalizatoru, piemēram, vitamīnu, uzvedību.
- Ksenobioķīmija, kas pēta savienojumu metabolisma uzvedību, kuru struktūra nav raksturīga noteiktam organismam.
- Imunoloģija, kas ir atbildīga par ķermeņa reakciju izpēti pret citiem, kas viņiem uzbrūk, piemēram, vīrusiem, iejaucoties antivielām.
- Endokrinoloģija pēta sekrēcijas, piemēram, hormonus, kas ietekmē noteiktu šūnu uzvedību un funkcijas.
- Neiroķīmija pēta tās molekulas, kas ietekmē neironu darbību.
- Ķīmotaksonomija šajā nozarē organismus klasificē un identificē pēc to ķīmiskās līdzības.
- Ķīmiskā ekoloģija pēta dzīvos savienojumus, kas ietekmē dzīvo lietu mijiedarbību.
- Viroloģija, kas ir bioloģijas joma, kas atbild par vīrusu izpēti, lai tos klasificētu, zinātu to sastāvu un darbību.
- Molekulārā bioloģija, kas pēta dzīvo būtņu procesus no molekulārā viedokļa un ar makromolekulu uzvedību, izskaidro katra dzīvā organisma funkcijas.
- Šūnu bioloģijā tiek pētīti prokariotu šūnas (vienšūnu organismi, kuriem nav kodola) un eikarioti (šūnas ar kodolu), šūnu dalīšanās, pavairošana un citi to procesi.
Kas ir bioķīmiskā inženierija
Bioķīmiskā inženierija ir karjera, kas jāievēro, lai veltītos biomolekulu, to dinamikas, vielmaiņas ceļu un visu fenomenu izpētei, kam ir organisko būtņu ķīmiskā un bioloģiskā izcelsme, lai izmantotu resursus, kas no tā var rasties. izmantojot citus mākslīgus procesus, tos komercializēt. Tā ir salīdzinoši jauna profesija, jo kopš tās darbības sākuma tā nepārsniedz 30 gadus, bet tās pieprasījums un pielietojums ir pieaudzis.
Starp galvenajām bioķīmisko inženieru aktivitātēm ir šo resursu izmantošana, ko var izmantot pārtikas, raudzētu zāļu vai dzērienu vai citu vielu ražošanai. Turklāt bioķīmiskās inženierijas profesionālis pārrauga visus procesus, kas notiek nozarē, kurā tiek izmantotas šīs bioloģiskās sistēmas, vienlaikus veicot pētījumus, lai pēc iespējas labāk izmantotu resursus.
Jūsu darba jomā ir vairākas jomas, kurās varat strādāt, piemēram, pārtikas nozarē, uzņēmumos, kas ražo piena produktus, gaļu, dārzeņus, augļus, dzērienus, dažāda veida saldumus, piedevas un citas sastāvdaļas; farmācijas nozarē antibiotiku, hormonu, vakcīnu un citu bioloģiskas izcelsmes produktu ražošanai; un cita veida dažādas nozares, kas var ietvert izglītības iestādes vai pētniecības centrus, kur tiek izstrādātas jaunas metodes un resursi citu bioloģiskas izcelsmes produktu ražošanai.
Studē bioķīmiju
Lai šajā jomā darbotos kā profesionālis, var pētīt karjeru, kas saistīta ar bioķīmiskas izcelsmes aģentu izpēti, un vismaz 23 Meksikas štatos ir vairākas iespējas.
Valstī ir bioķīmiskās inženierijas profesijas, grāds ķīmiski-bioloģiskajā analīzē, grāds bioķīmijā, bioloģiskās farmācijas ķīmiķa karjera, vides bioķīmiskā inženierija, diagnostiskās bioķīmijas grāds, klīniskās bioķīmijas grāds, bioloģiskās ķīmijas grāds, bakterioloģiskās ķīmijas grāds Parazitoloģija, bioķīmiskā inženierija pārtikā un inženierzinātnes rūpnieciskajā bioķīmijā.
