Biyokimya ve Çeşitli Dalları

Canlı maddedeki kimyasal olayları inceleyen bilim dalı. Tepkimelere gerekli olan moleküllerin bileşimi ve bireşimi açısından biyokimya, organik kimyadan çok farklı değildir. Ama hücreyi oluşturan ögelerin her birindeki ve canlı organizmaların bütünündeki bu tepkimeler öylesine büyük bir karmaşıklık derecesine ulaşırlar’ki, biyokimyacıların   anatomi, fizyoloji, fizik, statik, bileşim konularında ayrıntılı bilgileri olması gerekir.

YÖNTEMLER

Uzun bir süre çok sayıda biyoloji uzmanı ve kimyacı, canlı maddeyi incelemede yakma ve külünü kimyasal yolla çözümleme yöntemini uyguladılar  ve ancak 1828 yılında  organik bir molekülün bireşimin  ilk  kez yapılmasıyla (F.Wöhler’in gerçekleştirdiği üre bireşimi), gerçek bir “hayvan kimyası”nın  temeli atılmıştır. Biyolojik kimyanın gerçek yaratıcısı, yaşamı boyunca canlıların özel kimyasını kabul ettirmeye çalışan ve yeni bir bilim dalının ilkelerini ortaya koyan alman Justus von Liebig’dir. O donemde biyokimyanın bütünüyle organik kimyadan aktarılmış, lakin biyokimyacılar sonraki yıllarda , kromatografi, elektroforez, özellikle ültrasantrifüjleme  gibi daha özel tekniklerden yararlanmaya başlamışlardır.

1926’da Svedberg’in bulduğu ültrasantrifüjleme, çeşitli hücre parçalarını ayırmayı ve klasik kimyasal çözümlemenin yararlanamadan yok ettiği büyük moleküllerin molekül ağırlığını ölçmeyi sağlayarak, biyokimyasal  çözümlemede bir devrim yarattı. Daha sonraları bu yöntemin son derece verimli olduğu anlaşıldı. ve santrifüjör teknolojisinin gelişmesiyle, dakikada 10^6  devirden çok dönme frekansına ulaşıldı: Bu yer çekim kuvvetinin  1.2.10 ^6 (1.2 milyon)  katından daha yüksek bir merkezkaç kuvveti yaratır.

İkinci Dünya savaşı sırasında A.B.D’nde nükleer bir belirteç yardımıyla belirlenmiş bireşim moleküllerinden yararlanan izotop yöntemlerinin ortaya çıkmasıyla,  hücre fizyolojisinin yaklaşım yöntemleri de bütünüyle yenilenmiş oldu. Ama teknolojideki bu sürekli kendini gelişmeye karşın, biyokimyacılar biyoloji yöntemlerine başvurmaya devam ettiler.

HÜCRENİN DESTEĞİ

Bir tepkime, organizmanın içinde gelişigüzel bir yerde gerçekleşmez . Yalnızca hücre düzeyinde değil hücreyi oluşturan ögelerin her birinde gerçekleştiği, uzun süreden bu yana bilinmektedir.  dolayısıyla anatomi ve hücre desteği, biyokimyanın ayrılmaz bir parçasıdır ve her belirlenmiş hücre ögesi, varlığını ve gerçekliğini, ancak içinde gerçekleşen tepkimelere göre kazanır.

BİYOKİMYANIN FARKLI DALLARI

Biyokimyanın etkinlik alanları, fizyoloji ortamları içinde tanımlanan  etken molekül kümelerinin ve atom tiplerinin sisteme entegre edilmesine  bağlıdır. Organik kimyaya en yakın dal olan ve onun yöntemlerinden yararlanan  çözümsel ve yapısal biyokimya, bir organizmanın, bir hücrenin veya bir canlı bileşiğin temel bileşimini tanımlar.  Molekül biyokimyası, molekül ötesi düzeyde, makro moleküllerin, yapılarını, dizilişlerini, etkin noktalarını  ve işleyişlerini inceler. Biyofiziğe daha yakın olan kuvanta ya da elektronik biyokimyası atom ve molekül yapılarının enerjilerinin nicelleştirilmesini,  biyolojik moleküllerin yapılarını ve tepkime süreçlerine göre inceler (bu yeni dal, dalga mekaniğinden yararlanmaktadır). Fizyolojik ya da  işlevsel biyokimya, çok sayıda alt dala ayrılır: Metabolizma; biyobireşim; enzim bozunması; yükseltgenme-indirgenme  (redokc)); enerjetik; içsalgı bilimi. Alt dalları ve yöntemleriyle fizyolojik biyokimya’ya yakın olan tıp biyokimyası organın işlevsel bozukluklarıyla ilgilenmesi ve hekimlere teşhis koymalarını sağlayarak çözümlemeler sunması açısından, fizyolojik biyokimya’dan ayrılır. Hücre biyokimyası, hücre bilim desteği ve hücrenin işleyişi arasındaki sıkı ilişkileri belirler.