Bu derste, günlük hayatımızda pek çok büyük rolü olan çok önemli bir bilimi tartışacağız. Bu bilime Biyokimya denir. Biyokimya tıp ve sağlık biliminde, tarımda, endüstride, moleküler biyolojide, genetikte büyük rol oynamıştır. Bu çok önemli bir bilim çünkü genel sağlığımızla, beslenmemizle veya ilacımızla ilgili her şeyin kökleri ondadır.
Öğreneceğiz:
- Biyokimya nedir?
- Biyokimya neyi inceler?
- Biyomoleküller ve işlevleri nelerdir?
- Biyokimyasal reaksiyonlar nelerdir?
- Metabolizma nedir?
- Biyokimya uygulamaları.
- Biyokimyanın dalları.
Biyokimya Nedir?
Biyoloji , yaşamı ve canlı organizmaları inceleyen bir doğa bilimidir. Kimya , maddeyi ve maddenin geçirdiği değişiklikleri inceler. Bu iki çok önemli bilimi bir araya getiren bilim, hayatın kimyası olarak da adlandırılan Biyokimya'dır . Bu nedenle biyokimya, temel kimya ve biyoloji ile ilgili ön bilgilere ihtiyaç duyar. Biyokimya, canlı organizmaların içindeki ve bunlarla ilgili kimyasal süreçlerin incelenmesidir. Biyokimya, kimya (atomlarla ilgili) ve biyolojinin (hücrelerle ilgili) ortasında bir yerdedir. Biyokimya, karbonhidratlar, lipitler, proteinler, nükleik asitler ( DNA ve RNA) gibi binlerce veya daha fazla atomdan oluşan büyük biyomoleküllerin alanıdır. Her canlı organizmada ortaya çıkan etkileşimlerini ve kimyasal reaksiyonları keşfetmekle ilgilidir. Canlılarda meydana gelen kimyasal reaksiyonlara biyokimyasal reaksiyonlar denir. Bir organizmadaki tüm biyokimyasal reaksiyonların toplamına metabolizma denir. Metabolizma, enerji açığa çıkaran katabolik reaksiyonları veya eksergonik reaksiyonları içerir; ve enerji emici veya endergonik reaksiyonlar olan anabolik reaksiyonlar. Enzimler (çoğu proteindir) biyokimyasal reaksiyonları hızlandırır.
Biyokimyanın başlangıcı, ilk enzim olan diastazın 1833'te Anselme Payen tarafından keşfedilmesiyle işaretlenmiş olabilir. "Biyokimya" terimi ilk olarak 1882'de kullanılmış gibi görünse de, genel olarak biyokimyanın resmi olarak icat edilmesinin 1903'te Carl Neuberg (Alman kimyager) tarafından yapıldığı kabul edilmektedir.
Biyokimya eğitimi almış bilim adamlarına biyokimyacı denir. Biyokimyacılar DNA, RNA, proteinler, lipitler, karbonhidratlar üzerinde çalışırlar. Sağlık ve hastalık anlayışımızı desteklerler, hayatın nasıl çalıştığını anlamak için yeni fikirler ve deneyler sağlarlar, teknolojik devrime yenilikçi bilgiler katarlar ve kimyagerler, fizikçiler, sağlık uzmanları ve daha pek çok profesyonelle birlikte çalışırlar.
Biyokimya neyi inceler?
Hem biyoloji hem de kimyanın bir alt disiplini olan biyokimya, moleküler düzeyde gerçekleşen süreçlere odaklanır. Biyokimya, proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar ve lipitler gibi önemli biyolojik moleküllerin kimyasal özelliklerini inceler. Ayrıca hücrelerin birbirleriyle nasıl iletişim kurduklarına da bakar, örneğin büyüme veya hastalıkla savaşma sırasında. Biyokimyacıların, bir molekülün yapısının işleviyle nasıl ilişkili olduğunu anlamaları ve moleküllerin nasıl etkileşeceğini tahmin etmelerine olanak sağlaması gerekir. Biyokimya, üreme, metabolizma, büyüme, kalıtım gibi çeşitli süreçlerde yer alan kimyasal reaksiyonlarla ilgilenir. Biyokimya, moleküler biyoloji (biyolojik fenomenlerin moleküler mekanizmalarının incelenmesi) ile yakından ilgilidir.
Biyomoleküller ve işlevleri
Bir biyomolekül, proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve nükleik asitler gibi büyük makromoleküller ve ayrıca birincil metabolitler, ikincil metabolitler ve doğal ürünler gibi küçük moleküller dahil olmak üzere canlı organizmalarda bulunan herhangi bir moleküldür. Canlı hücrelerin hayatta kalması için önemlidirler.
- Karbonhidratlar , karbon ve sudan oluşan biyomoleküllerdir. Canlı organizmalar, karbonhidratları hücresel reaksiyonları beslemek ve hücre duvarlarının içindeki yapısal desteği sağlamak için erişilebilir enerji olarak kullanırlar. Bu yüzden karbonhidratlar çok önemlidir.
- Lipitler uzun karbon ve hidrojen molekül zincirleridir. Ana tipler katı ve sıvı yağları, mumları, fosfolipidleri ve steroidleri içerir. Lipitler hücrelerde farklı işlevleri yerine getirir. Enerji depolamaktan, sinyal vermekten sorumludurlar ve hücre zarlarının yapısal bileşenleri olarak hareket ederler. Gıdalarda bulunan en yaygın lipid formu trigliseritlerdir.
- Proteinler , bir veya daha fazla uzun amino asit kalıntısı zincirinden oluşan makromoleküllerdir. Bir protein yapmak için birleştirilebilen 20 farklı amino asit türü vardır. Proteinler vücutta birçok kritik rol oynar. İşin çoğunu hücrelerde yaparlar. Ayrıca, proteinler vücudun organlarının ve dokularının işlevi, yapısı ve düzenlenmesi için gereklidir. Protein, kemiklerin, kasların, kıkırdağın, derinin ve kanın önemli bir yapı taşıdır.
- Nükleik asitler , bilinen tüm yaşam formları için gerekli olan biyolojik makromoleküllerdir. Nükleik asit terimi, DNA (Deoksiribonükleik asit) ve RNA'nın (Ribonükleik asit) genel adıdır. Nükleotitlerden oluşurlar. Bir nükleotid üç bileşenden oluşur: azotlu bir baz, bir pentoz şekeri ve bir fosfat grubu. Nükleik asitlerin işlevleri, genetik bilginin depolanması ve ifade edilmesi ile ilgilidir, organizmaların genetik bilgilerini kodlarlar.
Bazen bir biyomolekül, glikoprotein (karbonhidrat+protein) veya lipoprotein (lipid+protein) gibi iki ana sınıftan bileşenler içerebilir.
Ana biyomolekül sınıflarına ek olarak, hücrelerin çok özel işlevler için ihtiyaç duyduğu birçok nispeten küçük organik molekül vardır; enzimlerin işlevinde yardım veya metabolik yollarda yardım gibi.
biyokimya uygulamaları
Biyokimya, tıp, ilaç endüstrisi, tarım, gıda bilimi, genetik vb. dahil olmak üzere çeşitli alanlarda uygulanmaktadır.
- Test -hamilelik, meme kanseri taraması, doğum öncesi genetik testler, kan testleri vb ve daha birçok test yapılabilir. Biyokimyasal testler çoğunlukla serum, plazma ve idrar örneklerine uygulanır. Bu testte belirli kimyasalların seviyeleri ölçülür ve sonuçlar sağlıklı bir bireyi temsil edenlerle karşılaştırılır. Herhangi bir belirli bileşen(ler)deki artış veya azalma, bir hastalık sürecini tanımlamaya yardımcı olabilir. Laboratuar teşhisi ile birçok hayat kurtarılır.
- Gıda bilimi - biyokimya, 4 biyolojik makromolekülle ilgilidir: proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve nükleik asitler. Gıda bu şeylerden oluşur, bu nedenle gıda biliminde birçok biyokimya uygulaması vardır.
- İlaç endüstrisi - biyokimyaya dayanır çünkü vücudun kimyasal yapısı, ilaçları kullanırken vücudumuza koyduğumuz kimyasallarla ilişkili olarak incelenmelidir. Bazı ilaçlar sadece biyokimya araştırmaları nedeniyle geliştirilmiştir.
- Genetik - Biyokimya, genetik mühendisliğinde öğretim ve araştırma sağlamada benzersizdir.
- Tarım - Tarımda biyokimyacılar toprağı ve gübreleri araştırır. Diğer hedefler, mahsul depolama, mahsul ekimini iyileştirme ve haşere kontrolüdür.
biyokimyanın dalları
Biyokimyanın çalışma alanı geniştir. Biyokimya dallarından bazıları şunlardır:
- Hayvan biyokimyası . Hayvanlarda hücresel bileşenlerin - proteinler, karbonhidratlar, lipitler, nükleik asitler - ve diğer biyomoleküllerin yapısını ve işlevini inceleyen bir biyokimya dalıdır.
- Bitki biyokimyası . Fotosentez ve diğer bitkiye özgü biyokimyasal süreçler gibi ototrofik organizmaların biyokimyasının incelenmesidir.
- Moleküler Biyoloji. Moleküler biyoloji, moleküler sentez, modifikasyon, mekanizmalar ve etkileşimler dahil olmak üzere hücrelerdeki ve hücreler arasındaki biyolojik aktivitenin moleküler temelini ilgilendiren biyoloji dalıdır.
- Hücre Biyolojisi. Hücre biyolojisi (ayrıca hücresel biyoloji veya sitoloji), yaşamın temel birimi olarak da bilinen hücrenin yapısını ve işlevini inceler.
- İmmünoloji. İmmünoloji, tüm organizmalardaki bağışıklık sistemlerinin incelenmesini kapsar.
- Genetik. Bu dal, organizmalardaki genlerin, genetik varyasyonun ve kalıtımın incelenmesi ile ilgilidir.
- Enzimoloji. Enzimoloji, hücrelerde meydana gelen hemen hemen tüm kimyasal reaksiyonların hızını önemli ölçüde hızlandıran biyolojik moleküller (tipik olarak proteinler) olan enzimlerin incelenmesidir.
Özetleyelim!
- Biyokimya, canlı organizmaların içindeki ve bunlarla ilgili kimyasal süreçlerin incelenmesidir.
- Bu bilim kimya ve biyoloji arasındadır.
- Biyokimya, önemli biyolojik moleküllerin kimyasal özelliklerini, yapılarını, işlevlerini, etkileşimlerini vb. inceler.
- Bir biyomolekül, canlı organizmalarda bulunan herhangi bir moleküldür ve biyomoleküller, canlı hücrelerin hayatta kalması için çok önemlidir.
- Başlıca biyomolekül sınıfları proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve nükleik asitlerdir.
- Canlılarda meydana gelen kimyasal reaksiyonlara biyokimyasal reaksiyonlar denir.
- Enzimler biyokimyasal reaksiyonları hızlandırır.
- Bir organizmadaki tüm biyokimyasal reaksiyonların toplamına metabolizma denir.
- Biyokimya, tıp, ilaç endüstrisi, tarım, gıda bilimi, genetik vb. dahil olmak üzere çeşitli alanlarda uygulanmaktadır.
- Biyokimyanın bazı dalları hayvan biyokimyası, bitki biyokimyası, moleküler biyoloji, hücresel biyoloji, immünoloji, genetik, enzimoloji vb.
