مطالب علمی_آموزشی بیوشیمی

[-pariya-]

زیست‌شیمی یا بیوشیمی، (به فرانسوی: Biochimie) مطالعهٔ فرایندهای شیمیایی در جانداران زیستی است. بیوشیمی با ساختار و عمل‌کرد اجزای سلولی مثل پروتئینها، کربوهیدراتها، لیپیدها، اسیدهای‌نوکلئیک، و گونه‌های دیگر زیست‌مولکولها سروکار دارد.

 

[-pariya-]

هدف بیوشیمی پاسخ دادن به سؤال‌هایی است که از بیوشیمی ناشی می‌شوند. دانش بیوشیمی که در آن از روش‌های شیمی‌دانان برای درک و شناخت فرایندهای زیستی که درون جانداران روی می‌دهد، استفاده می‌شود، دارای اهمیت روزافزونی است؛

 

[-pariya-]

همه گیاهان و جانوران از ترکیب‌های شیمیایی ساخته‌شده‌اند و وظیفهٔ بیوشیمی‌دانان آن است که ساختمان این مواد و نقش آن‌ها را در حیات موجودات زنده بررسی و شناسایی کنند. کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک مانند DNA تنها شماری از مولکول‌های شیمیایی هستند که موضوع مطالعهٔ بیوشیمی‌دانان به‌شمار می‌آید.

 

[-pariya-]

در یکی از شاخه‌های این علم از این مطالعات برای تولید واکسن‌های مقابله‌کننده با بیماری‌های ویروسی مانند اوریون استفاده می‌شود. بیوشیمی در زمینهٔ درمان بیماری‌هایی چون ایدز و سرطان نیز به‌کار می‌رود.

 

[-pariya-]

در روزگار قدیم باور بر این بود که حیات و عناصر مرتبط با آن دارای مواد یا عناصر ضروری هستند که متمایز از عناصر مواد بی جان می‌باشند و تصور می‌شد که تنها جانداران توانایی ساختن زیست‌مولکول‌ها را دارند؛ اما در سال ۱۸۳۳ فریدریش وهلر مقاله‌ای با موضوع سنتز اوره منتشر کرد و ثابت کرد مواد آلی نیز می‌توانند به صورت مصنوعی ساخته شوند.

 

[-pariya-]

شروع علم بیوشیمی ممکن است در زمان کشف اولین آنزیم یعنی آمیلاز توسط Anselme Payen در سال ۱۸۳۳ باشد. گرچه به نظر می‌رسد نخستین‌بار در همین سال از واژهٔ بیوشیمی استفاده شده‌است اما عموماً معتقدند که کشف این دانش به‌طور رسمی در سال ۱۹۰۳ توسط Carl Neuberg شیمی‌دان آلمانی انجام شده‌است. از

 

[-pariya-]

آن زمان تا به‌حال با کمک تکنیک‌های مختلف، پیشرفت زیادی در بیوشیمی رخ داده‌است که منجر به کشف و آنالیز مولکول‌های حیاتی مختلف شده‌است. یک اتفاق مهم دیگر در تاریخ بیوشیمی کشف ژن و نقش آن در سلول است. این بخش از بیوشیمی زیست‌شناسی مولکولی نامیده می‌شود.

حوزه عملکرد بیوشیمی در سه سطح فیزیکی شیمیایی و سلولی ملکولی می‌باشد.

 

[-pariya-]

مولکولهای تشکیل دهنده حیات شامل کربوهیدراتها، لیپیدها (چربی‌ها)، پروتئین‌ها و نوکلئیک اسیدها می‌باشد. بسیاری از مولکول‌های بیولوژیکی پلیمر هستند. در این اصطلاح، مونومرها درشت مولکول‌های نسبتاً کوچکی هستند که برای ایجاد درشت مولکول‌های بزرگتر به نام پلیمر به یکدیگر متصل می‌شوند. هنگامی که مونومرها برای سنتز یک پلیمر بیولوژیکی به یکدیگر متصل می‌شوند، تحت فرآیندی به نام سنتز قرار می‌گیرند

 

[-pariya-]

کربوهیدرات‌ها
ویرایش
دو مورد از وظایف اصلی کربوهیدرات‌ها ذخیره انرژی و ایجاد ساختار است. ساده‌ترین نوع کربوهیدرات، مونوساکارید است که از کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده‌است (معمولا به نسبت ۱:۲:۱). گلوکز (C6H12O6) یکی از مهم‌ترین کربوهیدرات‌ها است. سایرین عبارتند از فروکتوز (C6H12O6)، قندی که معمولاً با طعم شیرین میوه‌ها مرتبط است و دئوکسی ریبوز (C5H10O4) که جزء اصلی مولکول DNA است.

 

[-pariya-]

دو مونوساکارید را می‌توان توسط یک پیوند گلیکوزیدی به یک دی ساکارید تبدیل کرد. واکنش معکوس که در آن پیوند گلیکوزیدی یک دی ساکارید به دو مونوساکارید شکسته می‌شود، هیدرولیز نامیده می‌شود.