Biokemi

Biokemi är den del av kemin som studerar de molekyler och kemiska processer som förekommer i levande organismer. Hit hör bland annat ämnesomsättningen och en del av genetiken (molekylärbiologi).

Schematisk bild av proteinet hemoglobin.

Inriktning och processer

De livsformer som finns på jorden i dag har alla ett gemensamt ursprung, vilket syns bland annat i att deras grundläggande kemiska processer är mycket lika. Ett exempel är biologisk homokiralitet, det vill säga att biologiska molekyler och de polymerer som byggs av dem i regel använder en av två möjliga spegelbildsformer; detta gäller bland annat aminosyror och sockerarter. Frågor om hur sådan homokiralitet uppstod, och i vilken mån liv skulle kunna bygga på andra biokemiska system, behandlas bland annat inom forskningen om livets uppkomst.

Antalet olika molekyler i organismerna är mycket stort, men många biologiska makromolekyler är uppbyggda på ett regelbundet sätt genom sammanfogning av mindre byggstenar. Biokemin undersöker hur sådana molekyler är uppbyggda, hur de bildas, hur de fungerar och interagerar med varandra, och vilken betydelse de har i cellen.

En viktig del av biokemin är att studera proteiners egenskaper, i synnerhet hur de fungerar som enzymer. Cellens metabolism och hormonell reglering hör också till de processer som studeras inom biokemin. Andra delområden i biokemin är den genetiska koden, proteinsyntes, molekyltransport över cellmembran och kemisk signalering mellan celler.

Biokemi och andra ämnesområden

Inom kemin är biokemin nära släkt med den organiska kemin. Den organiska kemin fick ursprungligen sitt namn för att området studerade ämnen från levande organismer, men kom senare att omfatta kolföreningarnas kemi mer allmänt. Biokemin växte fram som ett eget ämnesområde när kemiska metoder och teorier började användas för att undersöka livsprocesser på molekylär nivå. Ämnet utvecklades särskilt genom förbättrade möjligheter att isolera, analysera och karakterisera biologiska molekyler och de kemiska reaktioner som de deltar i.

Biokemin, som räknas som en del av kemin, är nära släkt med molekylärbiologin, som vanligen räknas som en del av biologin. Molekylärbiologin studerar biologiska företeelser på molekylär nivå, särskilt nukleinsyror och proteiner samt hur dessa molekyler samverkar i cellen. Även biologi och biofysik, särskilt molekylär biofysik, är nära besläktade ämnesområden. Biofysiken använder fysikens principer och metoder för att undersöka biologiska problem, och molekylär biofysik behandlar bland annat biologiskt viktiga makromolekylers struktur och växelverkan.

Kemiska ämnesgrupper inom biokemin

Biokemin studerar hur de olika molekylerna i cellen fungerar. Det handlar till exempel om:

• Aminosyror som bygger upp proteiner
• Kolhydrater
• Lipider
• Proteiner
• Nukleinsyror

Se även

• Metabolism