بیوشیمی چیست؟

 بیوشیمی پژوهش درباره‌ی فرایندهای شیمیایی است که در بدن جانداران رخ می‌دهد. بیوشیمی‌دان‌ها می‌خواهند ساختار و کارکرد مولکول‌های سازنده‌ی پیکر جاندران را بشناسند تا از این راه بتوان به سازوکار ملکولی هر بیماری پی برد و راه را برای درمان ریشه‌ای آن هموار کرد. این آگاهی در بهره‌برداری بهتر و کارآمدتر از جانداران و ملکول‌های سازنده‌ی آن‌ها نیز به ما کمک می‌کند. از آن‌جا که جهان زنده بسیار گوناگون است و پیکره‌‌ی بیش‌تر جانداران نیز از سلول‌ها و ملکول‌های گوناگونی ساخته شده، زمینه‌های پژوهشی این شاخه از دانش پایه بسیار گسترده است.

  پرسش‌های بنیادی بیوشیمی

•   ساختمان شیمیایی و سه بعدی ملکول‌های زیستی چگونه است؟
•   ملکول‌های زیستی چگونه بر یکدیگر اثر می‌گذارند؟
•   سلول‌ها ‌ چگونه ملکول‌های زیستی را می‌سازند و از هم می‌پاشند؟
•   سلول‌ها چگونه انرژی اندوخته می‌کنند و چگونه آن را به کار می‌برند؟
•   سازوکارهای سازماندهی ملکول‌های زیستی و تنظیم فعالیت‌هایشان چیست؟
•   اطلاعات ژنتیکی چگونه اندوخته می‌شود، بروز می‌یابد و جابه‌جا می‌شود؟
•   زندگی در سطح ملکولی چگونه آغاز شد و به پیش رفت؟
•   هنگام بیماری چه ملکول‌ها یا چه سازوکارهایی دچار نارسایی می‌شوند؟
•   راهکارهای بیوشیمیایی درمان بیماری‌ها چیست؟  

   بنیان‌های بیوشیمی جانداران

  1. جاندران درشت‌مولکول‌های بسیار گوناگونی دارند، اما این ملکول‌های بزرگ از تعداد اندکی مولکول ساده ساخته شده‌اند. این واحدهای ساده در همه‌ی جاندران بسیار همانند هستند. از این رو، چنین برمی‌آید که همه‌ی گونه‌های زندگی سرچشمه‌ی مشترکی دارند. 
  2. ویژگی‌های یک جاندار را اطلاعات نهفته در DNA آن تعیین می‌کند. این درشت‌ملکول اطلاعاتی دارد که سلول می‌تواند از آن‌ها برای ساختن پروتیین بهره ببرد. بسیاری از پروتیین‌ها آنزیم‌هایی هستند که فعالیت‌های شیمیایی و فیزیکی جاندار را تنظیم می‌کنند. 
  3. همه‌ی فعالیت‌های شیمیایی که درون جانداران رخ می‌دهد، سوخت‌وساز (متابولیسم) نامیده می‌شود. واکنش‌های سوخت‌وسازی به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: ساختی (آنابولیک) و سوختی (کاتابولیک). در واکنش‌های سوختی ملکول‌های درشت‌تر از ملکول‌های کوچک‌تر ساخته می‌شوند، اما در واکنش‌های سوختی ملکول‌های درشت‌تر شکسته می‌شوند. 

    • واکنش‌های ساختی به طور معمول با واکنش‌های تراکمی همراه هستند؛ یعنی، واکنش‌هایی که در آن‌ها واحدهای سازنده به هم می‌پیوندند و ملکول آب آزاد می‌شود. 

    • واکنش‌های سوختی مانند واکنش‌هایی که در فرایند گوارش رخ می‌دهد، به طور معمول با واکنش‌های آب‌کافتی (هیدرولیز) همراه هستند؛ یعنی، واکنش‌هایی که در آن‌ها ملکول‌های بزرگ در اثر واکنش با آب به ملکول‌های کوچک‌تر می‌شکنند. 

  4. همه‌ی جانداران به انرژی نیاز دارند که آن‌ را از فرایند تنفس به دست می‌آورند. در این فرایند، ملکول‌های آلی در واکنش‌های اُکسید شدن، به ملکول‌های کوچک‌تری مانند دی‌اکسید کربن و آب تبدیل می‌شوند. انرژی به دست آمده از این واکنش‌ها برای راه‌اندازی فرایندهای انرژی‌خواه به کار می‌رود.

  5. سرچشمه‌ی همه‌ی انرژی‌های جهان به خورشید باز می‌گردد. انرژی نور خورشید را گیاهان در فرایند فتوسنتز برای ساختن ملکول‌های آلی، مانند قندها، از ملکول‌های ساده‌ای مانند دی‌اکسید کربن و آب به کار می‌گیرند.

بیش‌تر بدانید
ملکول‌های سازنده‌ی جانداران