Co jsou to biochemie a biofyzika?

Biochemie a biofyzika jsou disciplíny v oblasti vědy, které se vztahují ke studiu organismů. Konkrétně biochemie a biofyzika studují biologickou strukturu a systémy živých bytostí, velkých i malých. Každý organismus se skládá z několika různých částí, s vlastní funkcí a organizační formou. Nejvýznamnější je skutečnost, že biochemie a biofyzika se vztahují ke každé živé bytosti na planetě.

Biochemie sama o sobě se silně zaměřuje na chemické procesy v organismech. Věda se zabývá buněčnými složkami a biomolekuly včetně uhlohydrátů, lipidů, nukleových kyselin a proteinů. Každá z těchto molekul v buňce je složitá a má obě velké formy, nazývané polymery a podjednotky, známé jako monomery. Věda studuje chemické reakce přítomné v buňce a jak biomolekuly interagují. Jedním z nejvýznamnějších příkladů jsou enzymem katalyzované reakce, proces zvyšování aktivity uvnitř buňky.

Biofyzika se zabývá řadou dalších interakcí v živém světě. Využívá různé teorie fyzikální vědy v biologických systémech od malé molekulární stupnice až po celý organismus a ekosystém. Hlavním cílem vědy je kvantitativní řešení obav z biologických otázek. Biofyzika se zaměřuje na interakce buněčných systémů, jako je DNA a RNA, a na to, co regulace těchto interakcí znamená. Příklady oborů v rámci biofyziky jsou agrofyzika, bioinženýrství, nanotechnologie a obecná biologie.

Biochemie a biofyzika používají řadu různých nástrojů k provádění nezbytného výzkumu v oborech. Fluorescenční zobrazovací techniky umožňují vědcům osvětlit různé rysy v organismech a snadněji identifikovat funkce. Elektronové mikroskopy zaostřují částice elektronů do organismu a vytvářejí zvětšený obraz. Rentgenová krystalografie analyzuje chemické vazby zaměřením rentgenového záření na krystalické struktury v molekulách. NMR spektroskopie používá magnetickou rezonanci zaměřenou na jádro atomu. Často se také používají mikroskopy atomové síly. Tyto stroje umožňují vědci prohlížet některé z nejmenších objektů v buňce.

Kromě jednoduché vizualizace pro studium organismů, biochemici a biofyzici také přímo manipulují s procesy a systémy biologických prvků. Jedním z nástrojů používaných k provádění těchto experimentů je optická pinzeta, která pomocí laseru působí silou na malé části organismu. Změnou přirozených vlastností organismu nebo prostředí jsou schopni navrhovat teorie a zobrazovat výsledky. Toto zvýšilo dopady na všechny biologické entity kvůli skutečnosti, že všechny živé bytosti pocházejí ze společného předku. Biochemie a biofyzika tak mohou propojit výzkum z jednoho organismu do druhého.