Biokjemi

Biokjemi er læren om kjemiske strukturer og kjemiske prosesser i levende organismer, eller sagt på en annen måte; det molekylære grunnlaget for liv. Biokjemi tar for seg strukturen og funksjonen av cellulære komponenter, slik som proteiner, karbohydrater, lipider, nukleinsyrer og andre biomolekyler.

Fram til langt inn i det 19. århundre var det en vanlig oppfatning at kjemien ikke kunne beskrive levende materie uten ved å referere til en spesiell, mystisk livskraft. Dette var opprinnelig grunnlaget for at man skilte mellom organiske og uorganiske stoffer. Men i 1828 publiserte Friedrich Wöhler en artikkel som beskrev syntese av urea ut fra uorganiske utgangsstoffer. Han viste dermed at grensen mellom organiske og uorganiske stoffer ikke var uoverstigelig uten hjelp av noen livskraft.^[1][2] Skillet ble av praktiske grunner opprettholdt, idet de organiske molekylene som inneholder karbonatomer i det store og hele er mer kompliserte i struktur enn de fleste uorganiske forbindelser. Skillet kom imidlertid mer og mer til å gå på den kjemiske sammensetningen av stoffene istedenfor deres opprinnelse, slik at mange av stoffene som er viktige for liv, som vann og mineraler ble karakterisert som uorganiske, mens mange organiske stoffer er fremmede for levende organismer, idet de bare er framstilt kunstig. Etter hvert trengte man derfor et navn på den delen av kjemien som virkelig handler om levende systemer. Navnet “biokjemi” ser ut til å ha blitt brukt uformelt siden 1882 mer eller mindre ensbetydende med fysiologisk kjemi, men det er alminnelig akseptert at det var den tyske kjemikeren Carl Neuberg som i 1903 ga begrepet ”Biochemie” et konkret og velavgrenset innhold.

Uavhengig av navnet “biokjemi” kan man med en viss rett si at Anselme Payen i 1833 ga det første bidraget til det som skulle bli biokjemi da han isolerte det første enzymet diastase (i dag kalt amylase). Eduard Buchner var den første som påviste en kompleks biokjemisk prosess in vitro i 1896. Han viste at et ekstrakt av gjærceller kunne omdanne glukose til etanol.

Siden har biokjemien utviklet seg raskt. I første halvdel av det 20. århundre, spesielt innen feltene karbohydratkjemi, lipider, enzymologi og metabolisme. Høydepunkter i denne utviklingen var etableringen av de viktigste metabolske reaksjonsveiene glykolysen, and the Krebs syklus (sitronsyresyklus) og respirasjonskjeden. Men takket være utviklingen av avanserte teknikker innenfor felter som kromatografi, røntgendiffraksjion, NMR spektroskopi, radioisotopmerking, har også kartlegging av struktur og funksjon til de største og mest kompliserte molekylene: proteiner og nukleinsyrer. Starten på denne andre revolusjonerende utviklingsfasen som kan kalles den molekylærbiologiske fasen, kan passende settes til den fullstendige beskrivelsen av alfaheliks, en av de viktige tredimensjonale strukturformene til proteiner ved Linus Pauling Albert Corey og Herman Branson i 1951. En annen viktig oppdagelse, som kom mer eller mindre samtidig, var arvelærens gen og dets rolle in informasjonsoverføring i cellene. I løpet av 1950-årene ble strukturen til DNA-molekylet bestemt, og samtidig ble mekanismen for dets rolle i overføring av genetisk materiale fastlagt. James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, og Maurice Wilkins har fått æren av disse oppdagelsene.. I 1958 fikk George Beadle og Edward Tatum nobelprisen for å ha påvist at ett gen gir oppskrift til ett proteinmolekyl. Et av de hittil siste gjennombruddene på dette feltet var beskrivelsen av RNA-interferens (RNAi), som cellenes metode for å slå av genenes aktive transkribering til proteiner. Andrew Z. Fire og Craig C. Mello fikk nobelprisen i 2006 for denne oppdagelsen.

• Molekylærbiologi

•  (en) Biochemistry – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
• Utdanning.no sin yrkesbeskrivelse av biokjemiker