Wat is moleculaire biochemie?
Moleculaire biochemie is de studie van de functies van levende organismen. Meer specifiek richt het zich op de chemische processen die betrokken zijn bij de structuur en activiteit van organismen op moleculair niveau. Personen die moleculaire biochemie bestuderen, concentreren zich sterk op het biochemische onderzoek van eiwitten, lipiden, koolhydraten en nucleïnezuren die in verschillende combinaties van deze moleculen worden gevonden.
Moleculen kunnen zeer groot en complex zijn en worden samengevoegd tot grote eenheden die polymeren worden genoemd . Deze macromoleculen gebruiken repeterende structurele eenheden die verbonden zijn door het delen van een elektron. Dit proces staat bekend als covalente chemische binding . Polymeren worden vervolgens opgesplitst in subeenheden die monomeren worden genoemd . De meest voorkomende van deze monomeren is glucose, die samenbindt om cellulose en zetmeel te vormen. Een ander veel voorkomend polymeer is eiwit, dat bestaat uit aminozuren. Moleculaire biochemici proberen de structuur van deze monomeren en hun grotere vorming van polymeren te begrijpen, evenals hoe ze werken en interageren binnen een organisme.
Een van de belangrijkste aspecten van de moleculaire biologie is het begrijpen van de chemische eigenschappen van de moleculen. Celmetabolisme is een voorbeeld van onderzoek met moleculaire biochemie. Chemische reacties komen voor in alle levende organismen en zijn nodig om het leven in stand te houden. De verschillende processen in de cel zijn verantwoordelijk voor reproductie, structuuronderhoud en autonome reactie op stimuli. Moleculaire biochemici bestuderen de twee hoofdcategorieën van metabolisme: katabolisme en anabolisme. Catbolisme is het proces waarbij materie wordt afgebroken en energie wordt geoogst in cellulaire ademhaling. Anabolisme gebruikt de energie om de verschillende componenten in een cel te bouwen.
Naast de levende structuren van moleculen, onderzoekt moleculaire biochemie ook virussen. Virussen kunnen zich alleen in de cel van een gastheer voortplanten, waardoor ze een pseudo-levensvorm worden. Deze entiteiten kunnen invloed hebben op verschillende delen van moleculen en beïnvloeden alles, van eiwitsynthese tot celmembraantransport. Alle soorten organismen, planten of dieren, kunnen worden geïnfecteerd door virussen. Moleculaire biochemici hebben wereldwijd meer dan 5.000 soorten virussen geïdentificeerd, in bijna elk denkbaar ecosysteem. De tak van moleculaire biochemie die deze organismen bestudeert, staat bekend als virologie.
Moleculaire biochemie begon in de vroege jaren 1800 met Friedrich Wohler. Hij publiceerde een paper waaruit bleek dat de organische verbinding van ureum in 1828 kon worden gesynthetiseerd. Dit werd gevolgd door de ontdekking van het enzym amylase, dat suikers afbreekt, in 1833 door Anselme Payen. Amylase was het eerste enzym dat werd geïdentificeerd en toonde aan dat verschillende stoffen in het molecuul verantwoordelijk waren voor verschillende acties. Studies gingen de komende decennia door die nieuwe concepten zoals DNA op de voorgrond brachten. Tegenwoordig is moleculaire biochemie een van de belangrijkste aspecten bij het verder begrijpen van de bouwstenen van het leven.