Co to jest biochemia molekularna?
Biochemia molekularna to badanie funkcji organizmów żywych. W szczególności koncentruje się na procesach chemicznych związanych ze strukturą i aktywnością organizmów na poziomie molekularnym. Osoby, które badają biochemię molekularną, koncentrują się w dużej mierze na badaniach biochemicznych białek, lipidów, węglowodanów i kwasów nukleinowych występujących w różnych kombinacjach tych cząsteczek.
Cząsteczki mogą być bardzo duże i złożone i łączyć się w duże jednostki zwane polimerami . Te makrocząsteczki wykorzystują powtarzające się jednostki strukturalne, które są połączone przez współdzielenie elektronu. Ten proces jest znany jako kowalencyjne wiązanie chemiczne . Polimery są następnie dzielone na podjednostki zwane monomerami . Najczęstszym z tych monomerów jest glukoza, która łączy się tworząc celulozę i skrobię. Innym popularnym polimerem jest białko, które składa się z aminokwasów. Biochemicy molekularni starają się zrozumieć strukturę tych monomerów i ich większe tworzenie polimerów, a także sposób ich działania i interakcji w organizmie.
Jednym z najważniejszych aspektów biologii molekularnej jest zrozumienie chemicznych właściwości cząsteczek. Metabolizm komórkowy jest przykładem badań z wykorzystaniem biochemii molekularnej. Reakcje chemiczne zachodzą we wszystkich żywych organizmach i są potrzebne do utrzymania życia. Różne procesy w komórce są odpowiedzialne za rozmnażanie, utrzymanie struktury i autonomiczną reakcję na bodźce. Biochemicy molekularni badają dwie główne kategorie metabolizmu: katabolizm i anabolizm. Katbolizm to proces, w którym materia jest rozkładana, a energia jest gromadzona w oddychaniu komórkowym. Anabolizm wykorzystuje energię do budowy różnych składników w komórce.
Oprócz żywych struktur cząsteczek biochemia molekularna bada także wirusy. Wirusy mogą się rozmnażać wyłącznie w komórce gospodarza, co czyni je pseudo-życiem. Istoty te mogą wpływać na różne części cząsteczek, wpływając na wszystko, od syntezy białek po transport błony komórkowej. Wszystkie typy organizmów, roślinne lub zwierzęce, mogą zostać zainfekowane wirusami. Biochemicy molekularni zidentyfikowali ponad 5000 rodzajów wirusów na całym świecie, w prawie każdym możliwym ekosystemie. Dział biochemii molekularnej badający te organizmy jest znany jako wirusologia.
Biochemia molekularna rozpoczęła się na początku 1800 roku u Friedricha Wohlera. Opublikował artykuł potwierdzający, że organiczny związek mocznika można zsyntetyzować w 1828 r. Następnie w 1833 r. Odkrył enzym amylaza, która rozkłada cukry, Anselme Payen. Amylaza była pierwszym zidentyfikowanym enzymem i wykazała, że różne substancje w cząsteczce były odpowiedzialne za różne działania. W ciągu następnych dziesięcioleci kontynuowano badania, dzięki którym nowe koncepcje, takie jak DNA, znalazły się na pierwszym planie. Dzisiaj biochemia molekularna jest jednym z najważniejszych aspektów w dalszym zrozumieniu podstawowych elementów życia.