Was ist Molekularbiochemie?
Molekularbiochemie ist die Untersuchung der Funktionen lebender Organismen. Konkret geht es um die chemischen Prozesse, die an der Struktur und Aktivität von Organismen auf molekularer Ebene beteiligt sind. Personen, die Molekularbiochemie studieren, konzentrieren sich stark auf die biochemische Erforschung von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren, die in verschiedenen Kombinationen dieser Moleküle vorkommen.
Moleküle können sehr groß und komplex sein und sich zu großen Einheiten zusammensetzen, die als Polymere bekannt sind . Diese Makromoleküle verwenden sich wiederholende Struktureinheiten, die durch gemeinsame Nutzung eines Elektrons verbunden sind. Dieser Vorgang wird als kovalente chemische Bindung bezeichnet . Die Polymere werden dann in Untereinheiten zerlegt, die als Monomere bekannt sind . Das häufigste dieser Monomere ist Glucose, die sich zu Cellulose und Stärke verbindet. Ein anderes übliches Polymer ist Protein, das aus Aminosäuren besteht. Molekularbiochemiker arbeiten daran, die Struktur dieser Monomere und ihre Entstehung von Polymeren sowie deren Funktion und Interaktion innerhalb eines Organismus zu verstehen.
Einer der wichtigsten Aspekte der Molekularbiologie ist das Verständnis der chemischen Eigenschaften der Moleküle. Der Zellstoffwechsel ist ein Beispiel für die Erforschung der Molekularbiochemie. Chemische Reaktionen treten in allen lebenden Organismen auf und sind notwendig, um das Leben zu erhalten. Die verschiedenen Prozesse in der Zelle sind für die Reproduktion, die Aufrechterhaltung der Struktur und die autonome Reaktion auf Reize verantwortlich. Molekularbiochemiker untersuchen die beiden Hauptkategorien des Stoffwechsels: Katabolismus und Anabolismus. Katbolismus ist der Prozess, durch den Materie abgebaut und Energie in der Zellatmung gewonnen wird. Der Anabolismus nutzt die Energie, um die verschiedenen Komponenten in einer Zelle aufzubauen.
Über die lebenden Strukturen von Molekülen hinaus untersucht die Molekularbiochemie auch Viren. Viren können sich nur in der Zelle eines Wirts vermehren, was sie zu einer Pseudolebensform macht. Diese Entitäten können verschiedene Teile von Molekülen beeinflussen und alles von der Proteinsynthese bis zum Zellmembrantransport beeinflussen. Alle Arten von Organismen, Pflanzen oder Tiere, können durch Viren infiziert werden. Molekularbiochemiker haben in nahezu allen vorstellbaren Ökosystemen weltweit über 5.000 Arten von Viren identifiziert. Der Zweig der Molekularbiochemie, der diese Organismen untersucht, ist als Virologie bekannt.
Die Molekularbiochemie begann im frühen 19. Jahrhundert mit Friedrich Wohler. Er veröffentlichte eine Veröffentlichung, in der nachgewiesen wurde, dass die organische Verbindung von Harnstoff 1828 synthetisiert werden konnte. 1833 entdeckte Anselme Payen das Enzym Amylase, das Zucker abbaut. Amylase war das erste Enzym, das identifiziert wurde und zeigte, dass verschiedene Substanzen im Molekül für unterschiedliche Wirkungen verantwortlich waren. Die Studien wurden in den nächsten Jahrzehnten fortgesetzt und brachten neue Konzepte wie DNA in den Vordergrund. Die Molekularbiochemie ist heute einer der wichtigsten Aspekte für das weitere Verständnis der Bausteine des Lebens.