Biokeemia

Allikas: Vikipeedia

Biokeemia ehk bioloogiline keemia on teadus elava keemilisest koostisest, elusorganismi keemiliste komponentide muundumistest ja nende muundumiste seostest elusorganismide struktuuride spetsiifiliste funktsioonidega. Valdavas osas saavad organismid eluks vajalikke makro- ja mikromolekule, mida nende organsüsteemid eluks tarvitavad ja töötlevad, siiski toiduga.

Biokeemia kui teadus uurib kõigi organismides (ka biokeemiline indiviid) olevate bioloogiliste makromolekulide e biomakromolekuli rühmade, millest enamik on monomeeridest koosnevad polümeerid, ja ka bioinformatsiooni kandjad, nagu: rasvad, valgud (sh ensüümid), sahhariidid, nukleiinhapped (sh desoksüribonukleiinhape e DNA ja ribonukleiinhape e RNA struktuur ja funktsioonid), biosünteesi, metabolismi, struktuuri ja keemiliste reaktsioonide mehhanisme.[1]

Biokeemia ja sellega integreerunud teadusharud uurivad ka organismides olevate bioloogiliste mikromolekulide, millest elusrakud enamasti koosnevad (v.a vesi), biosünteesi, metabolismi, struktuuri ja keemiliste reaktsioonide mehhanismide ning patoloogiaga seonduvat[2]

Biokeemia kui teadus uurib ka organismide organsüsteeme ehk elundsüsteeme ehk elundkondi ja elundkondade ning haiguslike seisundite vahelisi seoseid.

Biokeemia ajaloost[muuda | redigeeri lähteteksti]

Varasem biokeemia areng oli seotud orgaanilise keemia arenguga. Omaette uurimisvaldkonnaks hakkas ta kujunema 19. sajandi keskpaiku, kui hakkas tunnustust võitma seisukoht, et elusorganismide keemia ei erine põhimõtteliselt eluta aine keemiast. Sellele eelnes mitu olulist avastust – 1828 sai Friedrich Wöhler kunstlikul teel karbamiidi, 1850-ndatel sünteesis Marcelin Berthelot rasvhappe. Uus kvaliteet saavutati sajandivahetusel, kui hakkas selguma ensüümide roll biokeemilistes reaktsioonides. 1894 pakkus Hermann Emil Fischer välja tänapäevase seletuse ensüümide toimemehhanismi kohta, 1897 tõestas Eduard Büchner, et ensüümide katalüüsitud reaktsioonid toimuvad ka väljaspool rakku (ja on seega katseklaasis uuritavad).

20. sajandi esimesel poolel algas biokeemia kiirem areng. Võeti kasutusele kaasaegsed analüüsimeetodid, tehti kindlaks peamised ainevahetusrajad (O. Warburg, O. F. Meyerhof, H. A. Krebs, M. Calvin jpt). 1944 tõestasid Oswald Avery ja Colin MacLeod lõplikult nukleiinhapete seose geenidega. Järgnev biokeemia areng on toimunud tihedas seoses molekulaarbioloogia arenguga, olulisemateks sündmusteks näiteks valkude struktuuri avastamine 1951 Linus Paulingi poolt ning DNA struktuuri avastamine 1953 James Watsoni ja Francis Cricki poolt.

Biokeemia valdkonnad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Biokeemia labor.

Biokeemia võib jagada staatiliseks biokeemiaks ja dünaamiliseks biokeemiaks. Staatiline biokeemia omab palju ühist orgaanilise keemiaga, uurides organismis leiduvate ühendite struktuuri, koostist ja omadusi. Dünaamiline biokeemia tegeleb ainete muutumisega üksteiseks ja nende järjestikuste muutuste radade omavahelise seosega kogu organismi seisukohalt. Sisuliselt omaette valdkonnaks on kujunenud ka analüütiline biokeemia, mis tegeleb organismis leiduvate ainete üksteisest eraldamise ja kindlakstegemise probleemidega. Peale selle on veel olemas meditsiiniline biokeemia, mis uurib inimorganismi metabolismi ja inimese haiguste molekulaarseid aluseid.

Biokeemia on tihedalt seotud teiste teadusharudega nagu molekulaarbioloogia, taimebioloogia (rakumembraanid ja fotosüntees),mikrobioloogia, biotehnoloogia, geneetika, füsioloogia, farmakoloogia, kliiniline meditsiin, histoloogia, toitumisteadus jpt.

Etümoloogia[muuda | redigeeri lähteteksti]

Terminit "biokeemia" (eesliide bio- tähendab kreeka sõna βίος, bios ehk 'elu')[3] kasutas esmakordselt 1903. aastal saksa keemik Carl Neuberg.[4]

Biokeemia laborid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Biokeemilised analüüsid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Biokeemia teaduse raames viiakse läbi analüüse nii in vitro kui ka in vivo meetodeid rakendades. Tuntuimad in vivo analüütilised tehnikad on:

Diagnostilised seadmed[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Rosen, Gothard 2009: 43
  2. Rosen, Gothard 2009: 28
  3. Francis Edward J. Valpy 1860
  4. Kulkarni, M.V. et al.2008

Kirjandus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Wikibooks-logo.svg
Vikiõpikutes on lisamaterjali: