Sa araling ito, tatalakayin natin ang isang napakahalagang agham, na maraming malalaking tungkulin sa ating pang-araw-araw na buhay. Ang agham na ito ay tinatawag na Biochemistry. Ang biochemistry ay nag-ambag ng malaking papel sa medikal at agham pangkalusugan, agrikultura, industriya, molecular biology, genetics. Ito ay isang napakahalagang agham, dahil ang anumang bagay na may kinalaman sa ating pangkalahatang kalusugan, nutrisyon, o gamot, ay may mga ugat dito.
Matututo tayo:
- Ano ang biochemistry?
- Ano ang pinag-aaralan ng biochemistry?
- Ano ang mga biomolecule at ang kanilang pag-andar?
- Ano ang mga biochemical reaction?
- Ano ang metabolismo?
- Mga aplikasyon ng biochemistry.
- Mga sangay ng biochemistry.
Ano ang Biochemistry?
Ang biology ay isang natural na agham na nag-aaral ng buhay at mga buhay na organismo. Ang Chemistry ay ang pag-aaral ng matter at ang mga pagbabagong dinaranas ng matter. Ang agham na pinagsasama-sama ang dalawang napakahalagang agham na ito, ay ang Biochemistry , na tinatawag ding chemistry ng buhay. Kaya naman kailangan ng biochemistry ang dating kaalaman sa basic chemistry at biology. Ang biochemistry ay ang pag-aaral ng mga prosesong kemikal sa loob at nauugnay sa mga buhay na organismo. Ang biochemistry ay nasa gitna ng kimika (na tungkol sa mga atomo) at biology (na tungkol sa mga selula). Ang biochemistry ay ang domain ng malalaking biomolecules na binubuo ng libu-libo o higit pang mga atom, tulad ng carbohydrates, lipids, proteins, nucleic acids ( DNA at RNA) . Ito ay tungkol sa paggalugad ng kanilang mga pakikipag-ugnayan at ang mga kemikal na reaksyon na lumilitaw sa bawat buhay na organismo. Ang mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa loob ng mga buhay na bagay ay tinatawag na mga reaksiyong biochemical. Ang kabuuan ng lahat ng biochemical na reaksyon sa isang organismo ay tinutukoy bilang metabolismo . Kasama sa metabolismo ang mga reaksyong catabolic, na nagpapalabas ng enerhiya, o mga reaksyong exergonic; at anabolic reactions, na sumisipsip ng enerhiya, o endergonic na reaksyon. Ang mga enzyme (karamihan sa kanila ay mga protina) ay nagpapabilis ng mga biochemical reaction.
Ang simula ng biochemistry ay maaaring minarkahan ng pagkatuklas ng unang enzyme, diastase noong 1833 ni Anselme Payen. Bagama't ang terminong "biochemistry" ay tila unang ginamit noong 1882, karaniwang tinatanggap na ang pormal na coinage ng biochemistry ay naganap noong 1903 ni Carl Neuberg (German chemist).
Ang mga siyentipiko na sinanay sa biochemistry ay tinatawag na mga biochemist. Pinag-aaralan ng mga biochemist ang DNA, RNA, protina, lipid, carbohydrates. Sinusuportahan nila ang aming pag-unawa sa kalusugan at sakit, nagbibigay ng mga bagong ideya at eksperimento upang maunawaan kung paano gumagana ang buhay, mag-ambag ng makabagong impormasyon sa teknolohikal na rebolusyon, at magtrabaho kasama ng mga chemist, physicist, healthcare professional, at marami pang propesyonal.
Ano ang pinag-aaralan ng biochemistry?
Bilang isang sub-discipline ng parehong biology at chemistry, ang biochemistry ay nakatuon sa mga prosesong nangyayari sa isang molekular na antas. Pinag-aaralan ng biochemistry ang mga kemikal na katangian ng mahahalagang biyolohikal na molekula , tulad ng mga protina, nucleic acid, carbohydrates, at lipid. Tinitingnan din nito kung paano nakikipag-usap ang mga cell sa isa't isa , halimbawa sa panahon ng paglaki o pakikipaglaban sa sakit. Kailangang maunawaan ng mga biochemist kung paano nauugnay ang istraktura ng isang molekula sa paggana nito, na nagpapahintulot sa kanila na mahulaan kung paano makikipag-ugnayan ang mga molekula. Ang biochemistry ay nababahala sa mga reaksiyong kemikal na kasangkot sa iba't ibang proseso tulad ng pagpaparami, metabolismo, paglaki, pagmamana. Ang biochemistry ay malapit na nauugnay sa molecular biology (ang pag-aaral ng mga molekular na mekanismo ng biological phenomena).
Biomolecules at ang kanilang mga function
Ang biomolecule ay anumang molekula na naroroon sa mga buhay na organismo, kabilang ang malalaking macromolecule tulad ng mga protina, carbohydrates, lipid, at nucleic acid, pati na rin ang maliliit na molekula gaya ng mga pangunahing metabolite, pangalawang metabolite, at natural na mga produkto. Mahalaga ang mga ito para sa kaligtasan ng buhay ng mga selula.
- Ang carbohydrates ay mga biomolecules na binubuo ng carbon at tubig. Gumagamit ang mga buhay na organismo ng carbohydrates bilang naa-access na enerhiya upang mag-fuel ng mga cellular reaction at para sa suporta sa istruktura sa loob ng mga cell wall. Kaya naman napakahalaga ng carbohydrates.
- Ang mga lipid ay mahabang kadena ng mga molekula ng carbon at hydrogen. Kabilang sa mga pangunahing uri ang mga taba at langis, wax, phospholipid, at steroid. Ang mga lipid ay gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar sa mga selula. Responsable sila sa pag-iimbak ng enerhiya, pagbibigay ng senyas, at kumikilos sila bilang mga istrukturang bahagi ng mga lamad ng cell. Ang pinakakaraniwang anyo ng lipid na matatagpuan sa pagkain ay triglyceride.
- Ang mga protina ay mga macromolecule, na binubuo ng isa o higit pang mahabang kadena ng mga residue ng amino acid. Mayroong 20 iba't ibang uri ng mga amino acid na maaaring pagsamahin upang makagawa ng isang protina. Ang mga protina ay gumaganap ng maraming kritikal na tungkulin sa katawan. Ginagawa nila ang karamihan sa trabaho sa mga cell. Gayundin, ang mga protina ay kinakailangan para sa pag-andar, istraktura, at regulasyon ng mga organo at tisyu ng katawan. Ang protina ay isang mahalagang bloke ng pagbuo ng mga buto, kalamnan, kartilago, balat, at dugo.
- Ang mga nucleic acid ay ang biological macromolecules na mahalaga sa lahat ng kilalang anyo ng buhay. Ang terminong nucleic acid ay ang pangkalahatang pangalan para sa DNA (Deoxyribonucleic acid) at RNA (Ribonucleic acid). Binubuo sila ng mga nucleotide. Ang isang nucleotide ay binubuo ng tatlong bahagi: isang nitrogenous base, isang pentose sugar, at isang phosphate group. Ang mga pag-andar ng mga nucleic acid ay may kinalaman sa pag-iimbak at pagpapahayag ng genetic na impormasyon, sila ay naka-code ng genetic na impormasyon ng mga organismo.
Minsan ang isang biomolecule ay maaaring maglaman ng mga bahagi mula sa dalawa sa mga pangunahing klase, tulad ng glycoprotein (carbohydrate+protein) o lipoprotein (lipid+protein).
Bilang karagdagan sa mga pangunahing klase ng biomolecules, mayroong maraming relatibong maliliit na organikong molekula na kinakailangan ng mga selula para sa napakaespesipikong mga function; tulad ng tulong sa function ng enzymes o tulong sa metabolic pathways.
Mga aplikasyon ng biochemistry
Ang biochemistry ay inilalapat sa iba't ibang lugar, kabilang ang gamot, industriya ng parmasyutiko, agrikultura, agham ng pagkain, genetika, atbp.
- Pagsusuri -pagbubuntis, pagsusuri sa kanser sa suso, pagsusuri sa genetic ng prenatal, pagsusuri sa dugo, atbp, at marami pang pagsusuri ay maaaring gawin. Ang mga biochemical test ay kadalasang ginagamit sa mga sample ng serum, plasma, at ihi. Sa pagsusulit na ito ang mga antas ng mga partikular na kemikal ay sinusukat at ang mga resulta ay inihambing sa mga na kumakatawan sa isang malusog na indibidwal. Ang pagtaas o pagbaba sa anumang partikular na (mga) sangkap ay maaaring makatulong upang matukoy ang isang proseso ng sakit. Sa mga diagnostic ng laboratoryo, maraming buhay ang nailigtas.
- Food science - ang biochemistry ay tungkol sa 4 na biological macromolecules: mga protina, carbohydrates, lipid, at nucleic acid. Ang pagkain ay binubuo ng mga bagay na iyon, kaya maraming aplikasyon ng biochemistry sa food science.
- Ang industriya ng parmasyutiko - umaasa sa biochemistry dahil dapat pag-aralan ang chemical make-up ng katawan kaugnay ng mga kemikal na inilalagay natin sa ating katawan kapag gumagamit ng mga gamot. Ang ilan sa mga gamot ay binuo dahil lamang sa biochemistry research.
- Genetics - Ang biochemistry ay natatangi sa pagbibigay ng pagtuturo at pananaliksik sa genetic engineering.
- Agrikultura -Sa agrikultura, sinisiyasat ng mga biochemist ang lupa at mga pataba. Ang iba pang mga layunin ay ang pag-iimbak ng pananim, pagpapabuti ng paglilinang ng pananim, at pagkontrol ng peste.
Mga sangay ng biochemistry
Malawak ang larangan ng pag-aaral ng biochemistry. Ang mga sumusunod ay ilan sa mga sangay ng biochemistry:
- Biochemistry ng hayop . Ito ay isang sangay ng biochemistry na nag-aaral tungkol sa istraktura at paggana ng mga bahagi ng cellular - mga protina, carbohydrates, lipid, nucleic acid - at iba pang biomolecules sa mga hayop.
- Biochemistry ng halaman . Ito ay ang pag-aaral ng biochemistry ng mga autotrophic na organismo tulad ng photosynthesis at iba pang proseso ng biochemical na partikular sa halaman.
- Molecular biology. Ang molecular biology ay ang sangay ng biology na may kinalaman sa molekular na batayan ng biological na aktibidad sa loob at pagitan ng mga cell, kabilang ang molecular synthesis, pagbabago, mekanismo, at pakikipag-ugnayan.
- Biology ng cell. Pinag-aaralan ng cell biology (din ang cellular biology o cytology) ang istraktura at paggana ng cell, na kilala rin bilang pangunahing yunit ng buhay.
- Immunology. Sinasaklaw ng immunology ang pag-aaral ng immune system sa lahat ng organismo.
- Genetics. Ang sangay na ito ay nababahala sa pag-aaral ng mga gene, genetic variation, at heredity sa mga organismo.
- Enzymology. Ang Enzymology ay ang pag-aaral ng mga enzyme, ang mga biyolohikal na molekula (karaniwan ay mga protina) na makabuluhang nagpapabilis sa bilis ng halos lahat ng mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa loob ng mga selula.
I-summarize natin!
- Ang biochemistry ay ang pag-aaral ng mga prosesong kemikal sa loob at nauugnay sa mga buhay na organismo.
- Ang agham na ito ay nasa pagitan ng kimika at biology.
- Pinag-aaralan ng biochemistry ang mga kemikal na katangian ng mahahalagang biyolohikal na molekula, ang kanilang istraktura, pag-andar, pakikipag-ugnayan, atbp.
- Ang biomolecule ay anumang molekula na naroroon sa mga buhay na organismo at ang mga biomolecule ay napakahalaga para sa kaligtasan ng buhay ng mga selula.
- Ang mga pangunahing klase ng biomolecules ay mga protina, carbohydrates, lipid, at nucleic acid.
- Ang mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa loob ng mga buhay na bagay ay tinatawag na mga reaksiyong biochemical.
- Pinapabilis ng mga enzyme ang mga biochemical reaction.
- Ang kabuuan ng lahat ng biochemical reaksyon sa isang organismo ay tinutukoy bilang metabolismo.
- Ang biochemistry ay inilalapat sa iba't ibang lugar, kabilang ang gamot, industriya ng parmasyutiko, agrikultura, agham ng pagkain, genetika, atbp.
- Ang ilan sa mga sangay ng biochemistry ay biochemistry ng hayop, biochemistry ng halaman, molecular biology, cellular biology, immunology, genetic, enzymology, atbp.
