الكيمياء الحيوية Biochemistry

ما هي الكيمياء الحيوية؟

هي فرع من العلوم تهتم بتطبيق الكيمياء لدراسة العمليات الحيوية على المستوى الخلوي والجزيئي، مستندةً على المعارف الحيوية والكيميائية، تهتم عموماً بدراسة آليات وظائف المخ، والتكاثر الخلوي والتمايز، والتواصل داخل وبين الخلايا والأعضاء، والأسس الكيميائية للوراثة والمرض. وتحديد كيفية عمل جزيئات معينة مثل البروتينات والأحماض النووية والدهون والفيتامينات والهرمونات في مثل هذه العمليات. كما تركز خصوصاً على تنظيم التفاعلات الكيميائية في الخلايا الحية.

أهمية علم الكيمياء الحيوية

ظهرت الكيمياء الحيوية كنظام متميز في بداية القرن العشرين عندما جمع العلماء بين الكيمياء وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء للتحقيق في كيمياء الأنظمة الحية. وأصبحت الكيمياء الحيوية الأساس لفهم جميع العمليات الحيوية، وقدمت تفسيرات لأسباب العديد من الأمراض لدى البشر والحيوانات والنباتات. وأصبحت توفر الأساس للتقدم العملي في الطب والطب البيطري والزراعة والتكنولوجيا الحيوية.

مجالات الكيمياء الحيوية

أبرز المجالات التي تُستخدم فيها الكيمياء الحيوية هي:

• التعرف على العمليات الحيوية التي تحدث في الخلايا والكائنات الحية.
• دراسة خصائص الجزيئات الحيوية لمجموعة متنوعة من الأغراض، مثل دراسة خصائص الكيراتين في الشعر بحيث يمكن تطوير الشامبو الذي يعزز التجعد أو النعومة.
• دراسة استخدامات الجزيئات الحيوية، مثل استخدام مادة دهنية معينة كمضافات غذائية.
• العلاج الجيني ومساعدة الخلايا على إنتاج منتجات جديدة.

أساسيات الكيمياء الحيوية

تتضمن دراسة الكيمياء الحيوية عدة مفاهيم أساسية قبل الدخول في مجالاتها وتفرعاتها، من الأساسيات التي يجب أن يعرفها كل دارس للكيمياء الحيوية المركبات الكيميائية الحيوية وتركيبها ووظائفها المختلفة وأهم العمليات الكيميائية التي تقوم بها:

• الأحماض الأمينية والبروتينات. 
• الإنزيمات وتنشيطها.
• المواد الدهنية (الليبيدات). 
• السكريات (الكربوهيدرات).
• الهرمونات.
• الفيتامينات.
• الأحماض النووية.
• حلقة كريبس.
• سلسلة نقل الإلكترونات والتنفس الخلوي.
• التمثيل الغذائى أو (الأيض).

علماء الكيمياء الحيوية

يعمل العديد من علماء الكيمياء الحيوية في المختبرات، والمستشفيات، والجامعات، والبحوث الزراعية ومعاهد الغذاء، وبحوث الجريمة والطب الشرعي، واكتشاف الأدوية وتطويرها، وقد يركز بعضهم على النمذجة والعمل مع أجهزة الحاسوب. كما يعمل بعض علماء الكيمياء الحيوية في هذا المجال، ويدرسون نظاماً كيميائياً حيوياً في كائن حي، إضافةً إلى تشبيكهم مع الكيميائيين والفيزيائيين والمتخصصين في الرعاية الصحية وصانعي السياسات والمهندسين والعديد من المهنيين الآخرين، كذلك يقدمون أفكاراً وتجارب جديدة لفهم كيفية عمل الحياة، ويساهمون بالمعلومات المبتكرة في ثورة التكنولوجيا.

مواضبع ذات صلة:

• العلوم الطبيعية.
• الكيمياء الفيزيائية.