Hva er biokjemi og biofysikk?

Biokjemi og biofysikk er fagdisipliner innen naturfag som knytter seg til studiet av organismer. Spesielt studerer biokjemi og biofysikk den biologiske strukturen og systemene til levende vesener, både store og små. Hver organisme består av en rekke forskjellige deler, med sin egen funksjon og organisasjonsform. Mest bemerkelsesverdig er det faktum at biokjemi og biofysikk forholder seg til alle levende ting på planeten.

Biokjemi i seg selv fokuserer sterkt på de kjemiske prosessene i organismen. Vitenskapen omhandler cellulære komponenter og biomolekyler inkludert karbohydrater, lipider, nukleinsyrer og proteiner. Hver av disse molekylene i cellen er komplekse og har både store former, kalt polymerer, og underenheter, kjent som monomerer. Vitenskapen studerer de kjemiske reaksjonene som finnes i cellen, og hvordan biomolekylene interagerer. Et av de mest bemerkelsesverdige eksemplene er enzymkatalyserte reaksjoner, prosessen med å øke aktiviteten i cellen.

Biofysikk tar for seg en rekke andre interaksjoner i den levende verden. Den benytter de forskjellige fysiske vitenskapsteoriene i biologiske systemer fra liten molekylær skala, opp til hele organismen og økosystemet. Vitenskapens hovedmål er å adressere bekymringer over biologiske spørsmål på en kvantitativ måte. Biofysikk fokuserer på interaksjonene mellom de cellulære systemene, som for eksempel DNA og RNA, samt hva reguleringen av disse interaksjonene betyr. Eksempler på felt innen biofysikk er agrofysikk, bioingeniørarbeid, nanoteknologi og generell biologi.

Biokjemi og biofysikk bruker en rekke forskjellige verktøy for å utføre nødvendig forskning på feltene. Fluorescerende avbildningsteknikker lar forskere belyse de forskjellige funksjonene i organismer og lettere identifisere funksjonene. Elektronmikroskop fokuserer elektronpartikler i en organisme for å skape et forstørret bilde. Røntgenkrystallografi analyserer de kjemiske bindingene ved å fokusere en røntgenstråle mot de krystallinske strukturer i molekyler. NMR-spektroskopi bruker magnetisk resonans fokusert på kjernen til et atom. Atomkraftmikroskop brukes ofte også. Disse maskinene gjør det mulig for en forsker å se noen av de minste gjenstandene i cellen.

Foruten enkel visualisering for å studere organismer, manipulerer biokjemikere og biofysikere også prosessene og systemene til biologiske elementer. Et verktøy som brukes til å utføre disse eksperimentene er en optisk pinsett, som bruker en laser for å utøve kraft over små deler av en organisme. Ved å endre de naturlige trekkene i en organisme eller miljøet, er de i stand til å foreslå teorier og vise resultater. Dette har økt forgreninger for alle biologiske enheter på grunn av det faktum at alle levende vesener stammer fra en felles aner. På denne måten kan biokjemi og biofysikk relatere forskning fra en organisme til en annen.