Biokimia adalah kimia kehidupan, yaitu cabang ilmu yang tertarik pada komposisi material makhluk hidup. Ini berarti mempelajari senyawa unsurnya, seperti protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat; serta proses yang memungkinkan mereka untuk tetap hidup, seperti metabolisme (reaksi kimia untuk mengubah senyawa menjadi senyawa lain), katabolisme (memperoleh energi) dan anabolisme (sintesis senyawa itu sendiri).
Biokimia ada sebagai bidang ilmiah dari perbedaan kimia organik (yang secara struktural mengepalai karbon) dari anorganik, karena makhluk hidup yang diketahui secara kimiawi terdiri dari pilihan atom yang sebagian besar serupa: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor dan belerang. Dari mereka terbentuk senyawa-senyawa yang disebutkan di atas dan, dari situ, sel-sel dan jaringan-jaringan yang menyusun tubuh makhluk hidup kemudian terbentuk.
Biokimia merupakan sains yang sangat eksperimental, yang menggunakan metode ilmiah dan verifikasi faktual melalui berbagai teknik instrumental, baik miliknya sendiri maupun dari banyak bidang lain, mulai dari statistik hingga fisika. Pemahaman molekulernya tentang kehidupan, secara logis, merupakan konsekuensi dari perkembangan teori sel dan perkembangan modern dari fisika, kimia, dan biologi.
Sejarah biokimia
Meskipun biokimia adalah bidang pengetahuan yang relatif modern, pendahulunya sudah ada sejak awal manusia, misalnya, dengan produksi roti melalui penambahan ragi (fermentasi).
Tetapi permulaan yang tepat dari disiplin ini terletak pada tahun 1828, ketika Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah artikel tentang sintesis urea, menunjukkan bahwa senyawa organik, bertentangan dengan apa yang diyakini, dapat diproduksi secara artifisial di laboratorium.
Sejak saat itu, pemahaman tentang zat yang menyusun tubuh makhluk hidup hanya tumbuh secara eksponensial, berkat studi Louis Pasteur, Albrecht Kossel, Wilhelm Kühne, dan Eduard Buchner pada abad ke-19.
Revolusi sebenarnya dalam biokimia terjadi pada paruh kedua abad ke-20, seiring dengan biologi molekuler modern, memanfaatkan teknik eksperimental seperti kromatografi, sentrifugasi, elektroforesis, mikroskop elektron, resonansi magnetik nuklir, dan lain-lain. sebaliknya, mereka adalah hasil dari kemajuan ilmu pengetahuan-teknologi dan bidang kimia dan fisika.
Berkat yang terakhir, dimungkinkan untuk memahami siklus metabolisme sel, imunologi, fungsi enzimatik dan sekuensing DNA, yang memungkinkan kemajuan seperti kloning makhluk hidup, intervensi genetik, terapi gen, dan lain-lain yang beragam.
Manfaat biokimia
Pengetahuan tentang biokimia adalah kunci dari berbagai bidang ilmu terapan, antara lain bioteknologi, kedokteran, farmakologi, agribisnis pangan, dan kesehatan masyarakat.
Ini berarti bahwa pengetahuan biokimia adalah kunci untuk memahami proses yang beragam dan kompleks yang melibatkan kehidupan, yang pada gilirannya penting untuk mempelajari cara melindungi, meningkatkan, menyembuhkannya, dll.
Cabang biokimia
Biokimia terdiri dari berbagai macam cabang, yang berubah dan menjadi lebih kompleks seiring dengan kemajuan ilmu kimia dan biologi. Beberapa yang terpenting adalah:
- Biokimia struktural. Ia tertarik pada arsitektur molekuler zat organik dan makromolekul biologis, seperti protein, gula, atau asam nukleat (seperti DNA dan RNA). Salah satu tugasnya sebagai suatu disiplin ilmu adalah rekayasa (perakitan buatan) protein.
- Enzimologi. Didedikasikan untuk mempelajari aktivitas katalitik enzim, yaitu kemampuannya untuk mengaktifkan, menonaktifkan, mempercepat, memperlambat atau memodifikasi dengan cara apa pun reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme hidup.
- Biokimia metabolik. Berfokus pada jalur metabolisme berbeda yang terjadi pada makhluk hidup di tingkat sel, serta semua reaksi kimia yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita ketahui. Ini juga mencakup bioenergetika, biokimia nutrisi dan bidang studi lain yang lebih spesifik.
- Imunologi. Ia mempelajari hubungan kimiawi yang ada antara organisme hidup dan patogennya, seperti virus dan bakteri yang mampu menciptakan penyakit. Fokus utamanya adalah sistem kekebalan, jaringan deteksi dan hubungan respons yang rumit di tingkat seluler dan biokimia.
Apa yang dilakukan ahli biokimia?
Seorang ahli biokimia adalah siswa kimia kehidupan. Artinya, karyanya mencakup eksperimen dalam masalah medis, farmakologis, dan toksikologis, karena spesialisasi dalam kimia tubuh dan reaksi yang dapat mendukung atau membahayakan kehidupan.
Di kawasan industri, jenis profesional ini sangat penting untuk teknologi pangan, kebersihan dan keamanan, atau bioteknologi: penerapan pengetahuan biokimia dan biologi pada pertanian atau peternakan, untuk memperbaiki tanaman, merancang makanan yang ideal untuk hewan berkembang biak, menemukan pestisida alami, dll.