Në këtë mësim do të diskutojmë një shkencë shumë të rëndësishme, e cila ka shumë role të mëdha në jetën tonë të përditshme. Kjo shkencë quhet Biokimi. Biokimia ka kontribuar një rol të madh në shkencën mjekësore dhe shëndetësore, bujqësi, industri, biologji molekulare, gjenetikë. Është një shkencë shumë e rëndësishme, sepse çdo gjë që ka të bëjë me shëndetin tonë të përgjithshëm, ushqimin apo mjekësinë, i ka rrënjët në të.
Ne do të mësojmë:
- Çfarë është biokimia?
- Çfarë studion biokimia?
- Çfarë janë biomolekulat dhe funksioni i tyre?
- Cilat janë reaksionet biokimike?
- Çfarë është metabolizmi?
- Aplikimet e biokimisë.
- Degët e biokimisë.
Çfarë është Biokimia?
Biologjia është një shkencë natyrore që studion jetën dhe organizmat e gjallë. Kimia është studimi i materies dhe ndryshimeve që pëson materia. Shkenca që bashkon këto dy shkenca shumë të rëndësishme, është Biokimia , e cila quhet edhe kimia e jetës. Kjo është arsyeja pse biokimia ka nevojë për njohuri të mëparshme të kimisë dhe biologjisë bazë. Biokimia është studimi i proceseve kimike brenda dhe që lidhen me organizmat e gjallë. Biokimia është diku në mes të kimisë (që ka të bëjë me atomet) dhe biologjisë (që ka të bëjë me qelizat). Biokimia është fusha e biomolekulave të mëdha që përbëhen nga mijëra ose më shumë atome, si karbohidratet, lipidet, proteinat, acidet nukleike ( ADN dhe ARN) . Bëhet fjalë për eksplorimin e ndërveprimeve të tyre dhe reaksioneve kimike që shfaqen në çdo organizëm të gjallë. Reaksionet kimike që ndodhin brenda gjallesave quhen reaksione biokimike. Shuma e të gjitha reaksioneve biokimike në një organizëm quhet metabolizëm . Metabolizmi përfshin reaksionet katabolike, të cilat janë reaksione çliruese të energjisë, ose reaksione ekzergonike; dhe reaksionet anabolike, të cilat janë reaksione thithëse të energjisë ose endergonike. Enzimat (shumica e tyre janë proteina) përshpejtojnë reaksionet biokimike.
Fillimi i biokimisë mund të jetë shënuar nga zbulimi i enzimës së parë, diastazës në 1833 nga Anselme Payen. Megjithëse termi "biokimi" duket se është përdorur për herë të parë në 1882, përgjithësisht pranohet se prerja formale e biokimisë ndodhi në vitin 1903 nga Carl Neuberg (kimist gjerman).
Shkencëtarët që janë trajnuar në biokimi quhen biokimistë. Biokimistët studiojnë ADN-në, ARN-në, proteinat, lipidet, karbohidratet. Ata mbështesin të kuptuarit tonë për shëndetin dhe sëmundjet, ofrojnë ide dhe eksperimente të reja për të kuptuar se si funksionon jeta, kontribuojnë me informacione novatore në revolucionin teknologjik dhe punojnë së bashku me kimistët, fizikantët, profesionistët e kujdesit shëndetësor dhe shumë profesionistë të tjerë.
Çfarë studion biokimia?
Si një nëndisiplinë e biologjisë dhe kimisë, biokimia fokusohet në proceset që ndodhin në një nivel molekular. Biokimia studion vetitë kimike të molekulave të rëndësishme biologjike , të tilla si proteinat, acidet nukleike, karbohidratet dhe lipidet. Ai gjithashtu shikon se si qelizat komunikojnë me njëra-tjetrën , për shembull gjatë rritjes ose luftimit të sëmundjes. Biokimistët duhet të kuptojnë se si struktura e një molekule lidhet me funksionin e saj, duke i lejuar ata të parashikojnë se si do të ndërveprojnë molekulat. Biokimia ka të bëjë me reaksionet kimike që përfshihen në procese të ndryshme si riprodhimi, metabolizmi, rritja, trashëgimia. Biokimia është e lidhur ngushtë me biologjinë molekulare (studimin e mekanizmave molekularë të dukurive biologjike).
Biomolekulat dhe funksionet e tyre
Një biomolekulë është çdo molekulë që është e pranishme në organizmat e gjallë, duke përfshirë makromolekulat e mëdha si proteinat, karbohidratet, lipidet dhe acidet nukleike, si dhe molekula të vogla si metabolitët parësorë, metabolitët sekondarë dhe produktet natyrore. Ato janë të rëndësishme për mbijetesën e qelizave të gjalla.
- Karbohidratet janë biomolekula të përbëra nga karboni dhe uji. Organizmat e gjallë përdorin karbohidratet si energji të aksesueshme për të ushqyer reaksionet qelizore dhe për mbështetje strukturore brenda mureve qelizore. Kjo është arsyeja pse karbohidratet janë shumë të rëndësishme.
- Lipidet janë zinxhirë të gjatë të molekulave të karbonit dhe hidrogjenit. Llojet kryesore përfshijnë yndyrnat dhe vajrat, dyllët, fosfolipidet dhe steroidet. Lipidet kryejnë funksione të ndryshme në qeliza. Ata janë përgjegjës për ruajtjen e energjisë, sinjalizimin dhe veprojnë si përbërës strukturorë të membranave qelizore. Forma më e zakonshme e lipideve që gjendet në ushqim janë trigliceridet.
- Proteinat janë makromolekula, të përbëra nga një ose më shumë zinxhirë të gjatë të mbetjeve të aminoacideve. Ekzistojnë 20 lloje të ndryshme të aminoacideve që mund të kombinohen për të krijuar një proteinë. Proteinat luajnë shumë role kritike në trup. Ata bëjnë pjesën më të madhe të punës në qeliza. Gjithashtu, proteinat kërkohen për funksionin, strukturën dhe rregullimin e organeve dhe indeve të trupit. Proteina është një bllok i rëndësishëm ndërtimi i kockave, muskujve, kërcit, lëkurës dhe gjakut.
- Acidet nukleike janë makromolekulat biologjike thelbësore për të gjitha format e njohura të jetës. Termi acid nukleik është emri i përgjithshëm i ADN-së (acidi deoksiribonukleik) dhe ARN (acidi ribonukleik). Ato përbëhen nga nukleotide. Një nukleotid përbëhet nga tre përbërës: një bazë azotike, një sheqer pentozë dhe një grup fosfat. Funksionet e acideve nukleike kanë të bëjnë me ruajtjen dhe shprehjen e informacionit gjenetik, ato kodojnë informacionin gjenetik të organizmave.
Ndonjëherë një biomolekulë mund të përmbajë përbërës nga dy nga klasat kryesore, të tilla si glikoproteina (karbohidrate+proteinë) ose lipoproteina (lipide+proteinë).
Përveç klasave kryesore të biomolekulave, ka shumë molekula organike relativisht të vogla të kërkuara nga qelizat për funksione shumë specifike; si ndihma në funksionin e enzimave ose ndihma në rrugët metabolike.
Aplikimet e biokimisë
Biokimia aplikohet në fusha të ndryshme, duke përfshirë mjekësinë, industrinë farmaceutike, bujqësinë, shkencën ushqimore, gjenetikën etj.
- Testimi - mund të bëhen shtatzënia, ekzaminimi i kancerit të gjirit, testimi gjenetik prenatal, analizat e gjakut, etj, dhe shumë teste të tjera. Testet biokimike më së shpeshti aplikohen në mostrat e serumit, plazmës dhe urinës. Në këtë test maten nivelet e kimikateve specifike dhe rezultatet krahasohen me ato që janë përfaqësuese të një individi të shëndetshëm. Rritja ose zvogëlimi i çdo komponenti(i) të veçantë mund të ndihmojë në identifikimin e një procesi sëmundjeje. Me diagnostikimin laboratorik shpëtohen shumë jetë.
- Shkenca e ushqimit - biokimia ka të bëjë me 4 makromolekulat biologjike: proteinat, karbohidratet, lipidet dhe acidet nukleike. Ushqimi përbëhet nga ato gjëra, kështu që ka shumë aplikime të biokimisë në shkencën e ushqimit.
- Industria farmaceutike - mbështetet në biokimi sepse përbërja kimike e trupit duhet të studiohet në lidhje me kimikatet që ne vendosim në trupin tonë kur përdorim medikamente. Disa nga medikamentet janë zhvilluar vetëm për shkak të kërkimit biokimik.
- Gjenetika - Biokimia është unike në ofrimin e mësimdhënies dhe kërkimit në inxhinierinë gjenetike.
- Bujqësia -Në bujqësi, biokimistët hetojnë tokën dhe plehrat. Qëllime të tjera janë ruajtja e të korrave, përmirësimi i kultivimit të të korrave dhe kontrolli i dëmtuesve.
Degët e biokimisë
Fusha e studimit të biokimisë është e gjerë. Më poshtë janë disa nga degët e biokimisë:
- Biokimia e kafshëve . Është një degë e biokimisë që studion strukturën dhe funksionin e komponentëve qelizorë - proteinat, karbohidratet, lipidet, acidet nukleike - dhe biomolekulat e tjera te kafshët.
- Biokimia e bimëve . Është studimi i biokimisë së organizmave autotrofikë si fotosinteza dhe procese të tjera biokimike specifike për bimët.
- Biologji Molekulare. Biologjia molekulare është dega e biologjisë që ka të bëjë me bazën molekulare të aktivitetit biologjik brenda dhe ndërmjet qelizave, duke përfshirë sintezën molekulare, modifikimin, mekanizmat dhe ndërveprimet.
- Biologjia e qelizave. Biologjia qelizore (gjithashtu biologjia qelizore ose citologjia) studion strukturën dhe funksionin e qelizës, e njohur edhe si njësia bazë e jetës.
- Imunologjia. Imunologjia mbulon studimin e sistemeve imunitare në të gjithë organizmat.
- Gjenetika. Kjo degë merret me studimin e gjeneve, variacionit gjenetik dhe trashëgimisë në organizma.
- Enzimologjia. Enzimologjia është studimi i enzimave, molekulave biologjike (zakonisht proteinave) që përshpejtojnë ndjeshëm shpejtësinë e pothuajse të gjitha reaksioneve kimike që ndodhin brenda qelizave.
Le të përmbledhim!
- Biokimia është studimi i proceseve kimike brenda dhe që lidhen me organizmat e gjallë.
- Kjo shkencë është midis kimisë dhe biologjisë.
- Biokimia studion vetitë kimike të molekulave të rëndësishme biologjike, strukturën, funksionet, ndërveprimet e tyre etj.
- Një biomolekulë është çdo molekulë që është e pranishme në organizmat e gjallë dhe biomolekulat janë shumë të rëndësishme për mbijetesën e qelizave të gjalla.
- Klasat kryesore të biomolekulave janë proteinat, karbohidratet, lipidet dhe acidet nukleike.
- Reaksionet kimike që ndodhin brenda gjallesave quhen reaksione biokimike.
- Enzimat përshpejtojnë reaksionet biokimike.
- Shuma e të gjitha reaksioneve biokimike në një organizëm quhet metabolizëm.
- Biokimia aplikohet në fusha të ndryshme, duke përfshirë mjekësinë, industrinë farmaceutike, bujqësinë, shkencën ushqimore, gjenetikën etj.
- Disa nga degët e biokimisë janë biokimia e kafshëve, biokimia e bimëve, biologjia molekulare, biologjia qelizore, imunologjia, gjenetika, enzimologjia etj.
