Vad är biokemi och biofysik?

Biokemi och biofysik är discipliner inom vetenskapsområdet som rör studiet av organismer. Specifikt studerar biokemi och biofysik den biologiska strukturen och systemen för levande varelser, både stora och små. Varje organism består av ett antal olika delar, med sin egen funktion och organisationsform. Det mest anmärkningsvärda är det faktum att biokemi och biofysik hänför sig till alla levande saker på planeten.

Biokemi fokuserar i hög grad på de kemiska processerna i organismerna. Vetenskapen behandlar cellulära komponenter och biomolekyler inklusive kolhydrater, lipider, nukleinsyror och proteiner. Var och en av dessa molekyler i cellen är komplexa och har både stora former, kallade polymerer, och underenheter, kända som monomerer. Vetenskapen studerar de kemiska reaktionerna som finns i cellen och hur biomolekylerna interagerar. Ett av de mest anmärkningsvärda exemplen är enzymkatalyserade reaktioner, processen att öka aktiviteten i cellen.

Biofysik behandlar en mängd andra interaktioner i den levande världen. Den använder de olika fysiska vetenskapsteorierna i biologiska system från den lilla molekylära skalan, upp till hela organismen och ekosystemet. Vetenskapens huvudmål är att hantera oro över biologiska frågor på ett kvantitativt sätt. Biofysik fokuserar på interaktioner mellan de cellulära systemen, såsom DNA och RNA, samt vad regleringen av dessa interaktioner betyder. Exempel på områden inom biofysik är agrofysik, bioingenjör, nanoteknologi och allmän biologi.

Biokemi och biofysik använder en mängd olika verktyg för att bedriva nödvändig forskning inom områdena. Fluorescerande avbildningstekniker gör det möjligt för forskare att belysa de olika funktionerna i organismer och lättare identifiera funktionerna. Elektronmikroskop fokuserar elektronpartiklar i en organism för att skapa en förstorad bild. Röntgenkristallografi analyserar de kemiska bindningarna genom att fokusera en röntgenstråle på de kristallina strukturerna i molekyler. NMR-spektroskopi använder magnetisk resonans fokuserad på en atomkärnan. Atomkraftmikroskop används ofta också. Dessa maskiner gör det möjligt för en forskare att se några av de minsta föremålen i cellen.

Förutom enkel visualisering för att studera organismer, manipulerar biokemiker och biofysiker också processerna och systemen för biologiska element. Ett verktyg som används för att utföra dessa experiment är en optisk pincett, som använder en laser för att utöva kraft över små delar av en organisme. Genom att ändra de naturliga egenskaperna hos en organisme eller miljön kan de föreslå teorier och visa resultat. Detta har ökat förgreningarna för alla biologiska enheter på grund av det faktum att alla levande varelser härstammar från en gemensam härkomst. På detta sätt kan biokemi och biofysik relatera forskning från en organisme till en annan.