Moleküler Biyokimya Nedir?

Moleküler biyokimya, canlı organizmaların fonksiyonlarının incelenmesidir. Spesifik olarak, organizmaların molekül yapısındaki yapısına ve aktivitesine katılan kimyasal proseslere odaklanır. Moleküler biyokimya inceleyen bireyler ağırlıklı olarak bu moleküllerin çeşitli kombinasyonlarında bulunan proteinlerin, lipidlerin, karbonhidratların ve nükleik asitlerin biyokimyasal araştırmalarına odaklanmaktadır.

Moleküller çok büyük ve karmaşık olabilir ve polimerler olarak bilinen büyük birimler halinde birleştirilebilir. Bu makromoleküller, bir elektronun paylaşmasıyla birbirine bağlanan tekrar eden yapısal birimleri kullanır. Bu işlem kovalent kimyasal bağ olarak bilinir. Polimerler daha sonra monomer adı verilen alt birime ayrılır. Bu monomerlerin en yaygın olanı, selüloz ve nişasta oluşturmak üzere birbirine bağlanan glikozdur. Diğer bir yaygın polimer, amino asitlerden oluşan proteindir. Moleküler biyokimyacılar, bu monomerlerin yapısını ve daha büyük polimerler oluşturduklarını, ayrıca bir organizma içinde nasıl çalıştıklarını ve etkileşime girdiklerini anlamaya çalışırlar.

Moleküler biyolojinin en önemli yönlerinden biri moleküllerin kimyasal özelliklerini anlamaktır. Hücre metabolizması, moleküler biyokimyayı kullanan bir araştırma örneğidir. Kimyasal reaksiyonlar tüm canlı organizmalarda meydana gelir ve yaşamı sürdürmek için gereklidir. Hücre içindeki çeşitli süreçler üreme, yapı bakımı ve uyaranlara otonomik tepkiden sorumludur. Moleküler biyokimyacılar iki ana metabolizma kategorisini inceler: katabolizma ve anabolizm. Katbolizm, maddenin parçalanması ve hücresel solunumda enerji harcanması işlemidir. Anabolizma enerjiyi bir hücre içindeki çeşitli bileşenleri oluşturmak için kullanır.

Moleküllerin canlı yapılarının ötesinde, moleküler biyokimya da virüsleri inceler. Virüsler yalnızca bir konak hücresinin içinde çoğalabilir, bu da onları sahte yaşam formuna dönüştürür. Bu varlıklar, protein sentezinden hücre zarı taşınmasına kadar her şeyi etkileyen moleküllerin çeşitli kısımlarını etkileyebilir. Her tür organizma, bitki veya hayvan virüs tarafından enfekte edilebilir. Moleküler biyokimyacılar, düşünülebilecek hemen hemen her ekosistemde dünya çapında 5.000'den fazla virüs türü tespit etmişlerdir. Bu organizmaları inceleyen moleküler biyokimya dalı viroloji olarak bilinir.

Moleküler biyokimya, 1800'lerin başında Friedrich Wohler ile başladı. Üre organik bileşiğinin 1828'de sentezlenebileceğini kanıtlayan bir makale yayınladı. Bunu, 1833'de Anselme Payen tarafından şekerleri parçalayan enzim amilazın keşfedilmesi takip etti. Tanımlanacak ilk enzim olan amilazdı ve molekül içindeki çeşitli maddelerin farklı etkilerden sorumlu olduğunu gösterdi. Önümüzdeki on yılda DNA gibi yeni kavramları ön plana çıkaran çalışmalar devam etti. Günümüzde moleküler biyokimya, yaşam yapı taşlarının daha da anlaşılmasında en önemli unsurlardan biridir.