Quali sono le branche della biochimica?
Le branche della biochimica sono biochimica strutturale, chimica bioorganica, enzimologia, biochimica metabolica, xenobiochimica, immunologia, neurochimica, chemiotassia ed ecologia chimica.
La biochimica è il ramo della scienza che esplora i processi chimici all'interno e in relazione agli organismi viventi.
È una scienza sviluppata in laboratorio che include biologia e chimica. Attraverso l'uso di conoscenze e tecniche chimiche, i biochimici possono comprendere e risolvere i problemi biologici.
La biochimica si concentra sui processi che si verificano a livello molecolare. Si concentra su ciò che sta accadendo all'interno delle cellule, studiando componenti come proteine, lipidi e organelli.
Esamina anche come le cellule comunicano tra loro, ad esempio durante la crescita o combattendo una malattia.
I biochimici devono capire in che modo la struttura di una molecola è correlata alla sua funzione, permettendogli di prevedere come interagiranno le molecole.
La biochimica comprende una vasta gamma di discipline scientifiche, tra cui genetica, microbiologia, medicina legale, scienze delle piante e medicina.
A causa della sua ampiezza, la biochimica è molto importante e i progressi in questo campo scientifico negli ultimi 100 anni sono stati sorprendenti.
Principali rami della biochimica
A causa della grande diversità dei suoi approcci, la biochimica è stata derivata in rami che hanno oggetti di studio specifici. Di seguito i principali rami della biochimica.
Biochimica strutturale
La biochimica strutturale è una branca delle scienze della vita che combina biologia, fisica e chimica per studiare gli organismi viventi e per riassumere alcuni principi comuni che tutte le forme di vita condividono.
Si riferisce anche più in generale alla biochimica. I biochimici mirano a descrivere in termini molecolari le strutture, i meccanismi e i processi chimici condivisi da tutti gli organismi, fornendo principi organizzativi che sono alla base della vita in tutte le sue diverse forme.
Chimica bioorganica
La chimica bioorganica è una disciplina scientifica in rapida crescita che combina chimica organica e biochimica.
Mentre la biochimica mira a comprendere i processi biologici usando la chimica, la chimica bioorganica tenta di espandere le indagini chimico-organiche (cioè strutture, sintesi e cinetica) in biologia.
Quando si investigano i metaenzimi e i cofattori, la chimica bioorganica si sovrappone alla chimica bioinorganica. Chimica organica biofisica è un termine usato quando si cerca di descrivere dettagli intimi del riconoscimento molecolare mediante la chimica bioorganica.
La chimica bioorganica è quella branca della scienza della vita che si occupa dello studio dei processi biologici usando metodi chimici.
enzimologia
L'enzimologia è il ramo della biochimica che studia gli enzimi, la loro cinetica, struttura e funzione, nonché la loro relazione l'uno con l'altro.
Biochimica metabolica
È la branca della biochimica che studia la generazione di energia metabolica negli organismi superiori con enfasi sulla loro regolazione a livello molecolare, cellulare e degli organi.
Vengono anche enfatizzati i concetti e i meccanismi chimici della catalisi enzimatica. Include argomenti selezionati in:
- Metabolismo di carboidrati, lipidi e azoto
- Lipidi complessi e membrane biologiche
- Trasduzione del segnale ormonale e altri.
Xenobioquímica
La xenobiochimica studia la conversione metabolica degli xenobiotici, in particolare di droghe e contaminanti ambientali.
La xenobiochimica spiega le cause delle conseguenze farmacologiche e tossicologiche della presenza di xenobiotici nell'organismo vivente.
Allo stesso tempo, la xenobiochimica crea una base scientifica per l'attività qualificata di farmacisti e bioanalitici nel campo del monitoraggio di laboratorio dei livelli di droga.
immunologia
L'immunologia è una branca della biochimica che copre lo studio del sistema immunitario in tutti gli organismi. Fu il biologo russo Ilya Ilyich Mechnikov che promosse gli studi sull'immunologia e ricevette il Premio Nobel nel 1908 per il suo lavoro.
Puntò la spina di una rosa su una stella marina e osservò che, 24 ore dopo, le cellule circondavano la punta.
Era una risposta attiva del corpo, cercando di mantenere la sua integrità. È stato Mechnikov che per primo ha osservato il fenomeno della fagocitosi, in cui il corpo si difende da un corpo estraneo e ha coniato il termine.
Immunologia classifica, misura e contestualizza:
- Funzionamento fisiologico del sistema immunitario in condizioni di salute e malattia
- Difettoso funzionamento del sistema immunitario nei disturbi immunitari
- Caratteristiche fisiche, chimiche e fisiologiche dei componenti del sistema immunitario in vitro, in situ e in vivo.
L'immunologia ha applicazioni in numerose discipline della medicina, in particolare nei campi del trapianto di organi, dell'oncologia, della virologia, della batteriologia, della parassitologia, della psichiatria e della dermatologia.
neurochimica
La neurochimica è la branca della biochimica che studia i neurochimici, inclusi neurotrasmettitori e altre molecole come psicofarmaci e neuropeptidi, che influenzano la funzione dei neuroni.
Questo campo all'interno delle neuroscienze esamina come i neurochimici influenzano il funzionamento di neuroni, sinapsi e reti neurali.
I neurochimici analizzano la biochimica e la biologia molecolare dei composti organici nel sistema nervoso e le loro funzioni nei processi neurali come la plasticità corticale, la neurogenesi e la differenziazione neurale.
chemiotassonomia
Merriam-Webster definisce la chemiotassia come metodo di classificazione biologica basato su somiglianze nella struttura di alcuni composti tra gli organismi che vengono classificati.
I sostenitori affermano che, poiché le proteine sono più strettamente controllate dai geni e meno soggette alla selezione naturale rispetto alle caratteristiche anatomiche, sono indicatori più affidabili delle relazioni genetiche.
I composti più studiati sono proteine, amminoacidi, acidi nucleici, peptidi, tra gli altri.
Ecologia chimica
L'ecologia chimica è lo studio delle interazioni tra gli organismi e tra gli organismi e il loro ambiente, che coinvolge molecole o gruppi di molecole specifiche chiamate semiochimiche che fungono da segnali per avviare, modulare o terminare una varietà di processi biologici.
Le molecole che servono in tali carte sono in genere sostanze organiche facilmente diffusibili di bassa massa molecolare che derivano da vie metaboliche secondarie, ma includono anche peptidi e altri prodotti naturali.
I processi chimici ecologici mediati da semiochimici includono quelli che sono intraspecifici (una specie) o che sono interspecifici (che si verificano tra le specie).
Sono noti vari sottotipi di segnali funzionali, tra cui feromoni, allomoni, cairomonas, attrattivi e repellenti.
