بیوشیمی ، کاربرد شیمی برای مطالعه ی فرایندهای بیولوژیکی در سطح سلولی و مولکولی است. این رشته در ابتدای قرن بیستم، هنگامی که دانشمندان علوم شیمی، فیزیولوژی و زیست شناسی برای بررسی شیمی سیستم های زنده ترکیب کردند به عنوان یک رشته ی متمایز ظهور کرد.
بیوشیمی هم علم زندگی و هم یک علم شیمی است – این ماده، شیمی موجودات زنده و اساس مولکولی تغییرات رخ داده در سلولهای زنده را بررسی می کند. این علم از روش های شیمی، فیزیک، زیست شناسی مولکولی و ایمونولوژی برای مطالعه ساختار و رفتار مولکول های پیچیده موجود در مواد بیولوژیکی و روش های تعامل این مولکول ها برای تشکیل سلول ها، بافت ها و کل ارگانیسم ها استفاده می کند.
به عنوان مثال، فارغ التحصیلان بیوشیمی، به مکانیسم های عملکرد مغز، تمایز سلولی، ارتباط درونی و بیرونی سلول ها و اندام ها علاقه مند هستند. دانشجویان این رشته، به دنبال تعیین چگونگی عملکرد مولکول های خاص مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، ویتامین ها و هورمون ها در چنین فرآیندهایی هستند و تأکید ویژه ی این علم، بر تنظیم واکنش های شیمیایی در سلول های زنده است.
علم بیوشیمی بیشتر با ساختارها، عملکردها و فعل و انفعالات درشت مولکولهای بیولوژیکی مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات ها و لیپیدها سروکار دارد. شیمی سلول همچنین به واکنش مولکول های کوچک و یون ها می پردازد. این مولکول ها می توانند غیر آلی (به عنوان مثال، یون های آب و فلز) یا آلی باشند (به عنوان مثال، اسیدهای آمینه، که برای سنتز پروتئین ها استفاده می شوند). یافته های رشته ی بیوشیمی در درجه اول در پزشکی و سپس در تغذیه و کشاورزی استفاده می شود. در پزشکی، بیوشیمی به بررسی علل و معالجه بیماری ها می پردازد. بیئشیمی در تغذیه، نحوه ی حفظ سلامتی و همچنین اثرات سوءتغذیه ای را مطالعه می کند و در کشاورزی، بیوشیمی خاک و کود، بهبود کشت محصول، ذخیره محصول و کنترل آفات از اهداف اساسی این رشته است.
تاریخچه
در جامع ترین تعریف، رشته بیوشیمی را می توان مطالعه ای درباره اجزای تشکیل دهنده و ترکیب موجودات زنده و چگونگی جمع شدن آنها برای تبدیل شدن به حیات دانست. از این نظر، تاریخچه رشته بیوشیمی ممکن است به یونان باستان بازگردد. با این حال، بسته به اینکه روی کدام جنبه از بیوشیمی به عنوان یک رشته علمی خاص تمرکز شده باشد، ظهور آن به قرن بیستم یا کمی زودتر برمی گردد. بر اساس برخی مستندات، آغاز بیوشیمی ممکن است با کشف اولین آنزیم یعنی دیاستاز (که اکنون آمیلاز نامیده می شود) در سال 1833 توسط آنسلمه پین باشد، در حالی که به باور دیگران، اولین نمایش ادوارد بوخنر از یک فرآیند بیوشیمیایی پیچیده، که تخمیر الکلی در عصاره های بدون سلول بود، سال 1897 به عنوان پیدایش بیوشیمی در نظر گرفته می شود.
اصطلاح “بیوشیمی” خود از ترکیبی از زیست شناسی و شیمی گرفته شده است. در سال 1877، فلیکس هاپپ – سیلر در پیشگفتار اولین شماره Zeitschrift für Physiologische Chemie (مجله شیمی فیزیولوژیک) از اصطلاح بیوشیمی (در آلمانی) به عنوان مترادف کلمه ی شیمی فیزیولوژیک استفاده کرد.
روزگاری باور عموم بر این بود که زندگی و تمام هستی، دارای یک خاصیت یا اصل حیاتی است و تصور می شد که تنها موجودات زنده می توانند مولکول زندگی را داشته باشند. سپس، در سال 1828، فردریش وهلر مقاله ای در مورد سنتز اوره منتشر کرد و اثبات کرد که ترکیبات آلی می توانند به صورت مصنوعی نیز تولید شوند. از آن زمان به بعد، علم بیوشیمی دچار توسعه و تحول شد، به ویژه از اواسط قرن بیستم که تکنیک های جدیدی مانند کروماتوگرافی، پراش پرتو X، تداخل سنجی دو قطبی، طیف سنجی NMR، برچسب گذاری رادیوایزوتوپی، میکروسکوپ الکترونی و شبیه سازی دینامیک مولکولی پیشرفت چشم گیری داشتند. این تکنیک ها امکان کشف و تجزیه و تحلیل دقیق بسیاری از مولکول ها و مسیرهای متابولیکی سلول مانند گلیکولیز و چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک) را فراهم کردند و منجر به درک بهتر بیوشیمی در سطح مولکولی شدند.
یکی دیگر از وقایع مهم تاریخی در بیوشیمی، کشف ژن و نقش آن در انتقال اطلاعات در سلول است. در دهه 1950، جیمز واتسون، فرانسیس کریک، روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز در کشف ساختار DNA و را*ب*طه آن با انتقال ژنتیکی اطلاعات نقش مهمی داشتند. در سال 1958، جورج بیدل و ادوارد تاتوم جایزه نوبل را برای کار بر روی قارچ ها دریافت کردند که نشان می داد هر ژن مسئول تولید یک آنزیم است. در سال 1988، کالین پیچفورک اولین شخصی بود که با شواهد DNA به قتل محکوم شد و این امر منجر به رشد بسیار پزشکی قانونی شد.
آینده ی رشته ی بیوشیمی
سایر عناوین شغلی مرتبط با کارشناسی بیوشیمی
بیوشیمی هم علم زندگی و هم یک علم شیمی است – این ماده، شیمی موجودات زنده و اساس مولکولی تغییرات رخ داده در سلولهای زنده را بررسی می کند. این علم از روش های شیمی، فیزیک، زیست شناسی مولکولی و ایمونولوژی برای مطالعه ساختار و رفتار مولکول های پیچیده موجود در مواد بیولوژیکی و روش های تعامل این مولکول ها برای تشکیل سلول ها، بافت ها و کل ارگانیسم ها استفاده می کند.
به عنوان مثال، فارغ التحصیلان بیوشیمی، به مکانیسم های عملکرد مغز، تمایز سلولی، ارتباط درونی و بیرونی سلول ها و اندام ها علاقه مند هستند. دانشجویان این رشته، به دنبال تعیین چگونگی عملکرد مولکول های خاص مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، ویتامین ها و هورمون ها در چنین فرآیندهایی هستند و تأکید ویژه ی این علم، بر تنظیم واکنش های شیمیایی در سلول های زنده است.
علم بیوشیمی بیشتر با ساختارها، عملکردها و فعل و انفعالات درشت مولکولهای بیولوژیکی مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات ها و لیپیدها سروکار دارد. شیمی سلول همچنین به واکنش مولکول های کوچک و یون ها می پردازد. این مولکول ها می توانند غیر آلی (به عنوان مثال، یون های آب و فلز) یا آلی باشند (به عنوان مثال، اسیدهای آمینه، که برای سنتز پروتئین ها استفاده می شوند). یافته های رشته ی بیوشیمی در درجه اول در پزشکی و سپس در تغذیه و کشاورزی استفاده می شود. در پزشکی، بیوشیمی به بررسی علل و معالجه بیماری ها می پردازد. بیئشیمی در تغذیه، نحوه ی حفظ سلامتی و همچنین اثرات سوءتغذیه ای را مطالعه می کند و در کشاورزی، بیوشیمی خاک و کود، بهبود کشت محصول، ذخیره محصول و کنترل آفات از اهداف اساسی این رشته است.
تاریخچه
در جامع ترین تعریف، رشته بیوشیمی را می توان مطالعه ای درباره اجزای تشکیل دهنده و ترکیب موجودات زنده و چگونگی جمع شدن آنها برای تبدیل شدن به حیات دانست. از این نظر، تاریخچه رشته بیوشیمی ممکن است به یونان باستان بازگردد. با این حال، بسته به اینکه روی کدام جنبه از بیوشیمی به عنوان یک رشته علمی خاص تمرکز شده باشد، ظهور آن به قرن بیستم یا کمی زودتر برمی گردد. بر اساس برخی مستندات، آغاز بیوشیمی ممکن است با کشف اولین آنزیم یعنی دیاستاز (که اکنون آمیلاز نامیده می شود) در سال 1833 توسط آنسلمه پین باشد، در حالی که به باور دیگران، اولین نمایش ادوارد بوخنر از یک فرآیند بیوشیمیایی پیچیده، که تخمیر الکلی در عصاره های بدون سلول بود، سال 1897 به عنوان پیدایش بیوشیمی در نظر گرفته می شود.
اصطلاح “بیوشیمی” خود از ترکیبی از زیست شناسی و شیمی گرفته شده است. در سال 1877، فلیکس هاپپ – سیلر در پیشگفتار اولین شماره Zeitschrift für Physiologische Chemie (مجله شیمی فیزیولوژیک) از اصطلاح بیوشیمی (در آلمانی) به عنوان مترادف کلمه ی شیمی فیزیولوژیک استفاده کرد.
روزگاری باور عموم بر این بود که زندگی و تمام هستی، دارای یک خاصیت یا اصل حیاتی است و تصور می شد که تنها موجودات زنده می توانند مولکول زندگی را داشته باشند. سپس، در سال 1828، فردریش وهلر مقاله ای در مورد سنتز اوره منتشر کرد و اثبات کرد که ترکیبات آلی می توانند به صورت مصنوعی نیز تولید شوند. از آن زمان به بعد، علم بیوشیمی دچار توسعه و تحول شد، به ویژه از اواسط قرن بیستم که تکنیک های جدیدی مانند کروماتوگرافی، پراش پرتو X، تداخل سنجی دو قطبی، طیف سنجی NMR، برچسب گذاری رادیوایزوتوپی، میکروسکوپ الکترونی و شبیه سازی دینامیک مولکولی پیشرفت چشم گیری داشتند. این تکنیک ها امکان کشف و تجزیه و تحلیل دقیق بسیاری از مولکول ها و مسیرهای متابولیکی سلول مانند گلیکولیز و چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک) را فراهم کردند و منجر به درک بهتر بیوشیمی در سطح مولکولی شدند.
یکی دیگر از وقایع مهم تاریخی در بیوشیمی، کشف ژن و نقش آن در انتقال اطلاعات در سلول است. در دهه 1950، جیمز واتسون، فرانسیس کریک، روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز در کشف ساختار DNA و را*ب*طه آن با انتقال ژنتیکی اطلاعات نقش مهمی داشتند. در سال 1958، جورج بیدل و ادوارد تاتوم جایزه نوبل را برای کار بر روی قارچ ها دریافت کردند که نشان می داد هر ژن مسئول تولید یک آنزیم است. در سال 1988، کالین پیچفورک اولین شخصی بود که با شواهد DNA به قتل محکوم شد و این امر منجر به رشد بسیار پزشکی قانونی شد.
آینده ی رشته ی بیوشیمی
- بیوشیمیست
- کارشناس پزشکی قانونی
- تکنسین آزمایشگاه بیوشیمی
سایر عناوین شغلی مرتبط با کارشناسی بیوشیمی
- شیمی دان
- محقق
- مهندسی شیمی
- متخصص مراقبت های بهداشتی
- کارشناس شیمی دارویی
- کارشناس سم شناسی
