Co to są badania biochemiczne?
Badania biochemiczne stoją na skrzyżowaniu chemii i biologii, szukając odpowiedzi na pytania dotyczące chemii żywych istot i tego, jak substancje chemiczne zachowują się w środowisku żywej osoby, zwierzęcia, rośliny lub innej żywej istoty. Nazywa się to również badaniami biochemicznymi i chemią biologiczną. Według United States Bureau of Labor Statistics (BLS) większość biochemików bierze udział w akademickich lub przemysłowych badaniach biochemicznych.
Możliwe tematy badań obejmują złożone zmiany chemiczne zachodzące na poziomie komórkowym, procesy zachodzące w obrębie pojedynczej żywej istoty, takie jak wzrost i funkcja mózgu, a także procesy zachodzące na przestrzeni pokoleń, takie jak dziedziczność. W obrębie każdego z tych obszarów, od pojedynczej komórki do grupy rodzinnej - lub nawet na wyższych poziomach - biochemicy mogą badać struktury i ich funkcje i procesy, przyczyny i skutki biochemiczne, relacje między strukturami i narządami. Mogą także próbować na przykład syntetyzować lub opracowywać produkty, które mogłyby pełnić rolę w naukach medycznych.
Koncentrując się na związkach organicznych, badania biochemiczne mogą koncentrować się na jednym z czterech głównych rodzajów materii organicznej występującej w komórce. Jednym z rodzajów jest białko, makrocząsteczki zbudowane z aminokwasów, które stanowią niezbędny składnik diety ludzi i zwierząt. Drugi to węglowodany, związki złożone w całości z tlenu, węgla i wodoru, które łączą się w pokarmy takie jak cukry, celuloza i skrobie. Trzeci nazywany jest tłuszczami lub lipidami, które są ważnym mechanizmem zapewniania zapasów energii dla organizmów. Czwarty to kwasy nukleinowe, które są obecne we wszystkich komórkach i które są kluczowe dla syntezy białek i przenoszenia genów.
Odżywianie jest kolejnym ważnym obszarem badań biochemicznych, a wielu biochemików jest zatrudnionych w przemyśle spożywczym. Biochemicy badają biochemię żywności jako takiej, a także sposób jej wykorzystania w organizmie, co wiąże się z badaniem trawienia. Można przetestować nowe procesy żywnościowe, aby sprawdzić, jaki wpływ mają one na jakość odżywczą produktu spożywczego, a także opracować nowe pomysły na zaspokojenie specjalnych potrzeb żywieniowych. Inne obszary badań biochemicznych obejmują metabolizm, hormony, układ krążenia, genetykę, określone choroby, farmakologię, rozwój komórek macierzystych, toksykologię i immunochemię.
Badania biochemiczne zostały założone pod koniec XVIII wieku. Po raz pierwszy związek organiczny został zsyntetyzowany w laboratorium, kiedy Friedrich Wöhler zsyntetyzował mocznik w 1828 r. Obecnie badania biochemiczne nadal badają niektóre z tych samych obszarów, które zainteresowały naukowców kilka wieków temu, aczkolwiek przy użyciu innego sprzętu. Badacze biochemii dysponują kilkoma bardzo specjalistycznymi narzędziami. Obejmują one spektrofotometrię, elektroforezę w żelu DNA, chromatografię i spektrometrię masową.