Βιοχημεία

[[Γλυκίνη]] - Το απλούστερο [[αμινοξέα|πρωτεϊνικό αμινοξύ]] και ένα από τα απλούστερα «βιομονομερή».
Βιοχημεία ("αγγλ." Biochemistry), ή αλλιώς βιολογική χημεία, είναι η διεπιστημονική, κοινή περιοχή των βασικών επιστημών της Χημείας και της Βιολογίας, η οποία πραγματεύεται τη μελέτη των χημικών διεργασιών και των ουσιών που περιλαμβάνουν τη λεγόμενη «ζωντανή ύλη», μέσα, αλλά και έξω, εφόσον έχουν οποιαδήποτε σχέση με τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι Νόμοι της Βιοχημείας διέπουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και τις διεργασίες της ζωής τους, αλλά συνεχίζονται, τουλάχιστον για ένα επιπλέον χρονικό διάστημα, ακόμη και μετά το θάνατο του καθενός. Με τον έλεγχο της ροής των πληροφοριών μέσω της βιοχημικής επικοινωνίας (βιοπληροφορική) και της ροής της χημικής ενέργειας μέσω του μεταβολισμού, οι βιοχημικές διεργασίες δείχνουν το τρόπο λειτουργίας και την πολυπλοκότητα του φαινομένου της ζωής. 

Για παράδειγμα, σε κάθε ζωντανό κύτταρο, υπάρχει μια κρίσιμη βιολογική διεργασία που ονομάζεται αναπνοή. Αυτή η διαδικασία είναι η μετατροπή της γλυκόζης σε χρήσιμη μορφή ενέργειας, που αποθηκεύεται προσωρινά στην τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Η μελέτη της βιοχημείας αποκαλύπτει τις πολλές χημικές διεργασίες που εμπλέκονται για τη μετατροπή της γλυκόζης σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. 

Η βιοχημεία υποδιαιρείται σε τρία (3 κύρια) πεδία, τα οποία είναι: 
# Δομική βιολογία 
# Ενζυμολογία 
# Μεταβολισμός 

Κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 20ού αιώνα, η βιοχημεία πέτυχε να εξηγήσει ζωτικές διεργασίες που αφορούν και τα τρία αυτά πεδία. Σχεδόν όλες οι πλευρές των επιστημών ζωής έχουν αποκαλυφθεί και αναπτυχθεί με βιοχημική μεθοδολογία και έρευνα. Η βιοχημεία εστιάζει στην κατανόηση της χημικής βάσης που επιτρέπει στα βιολογικά χημικά είδη να αρχίζουν τις διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στα ζωντανά κύτταρα, αλλά και ενδιάμεσα σε αυτά, που με τη σειρά τους σχετίζονται πολύ με τη μελέτη και την κατανόηση των ιστών και των οργάνων, όπως και ολόκληρων των ζωντανών οργανισμών, τόσο δομικά, όσο και λειτουργικά.

Η βιοχημεία είναι στενά συγγενική με τη μοριακή βιολογία, δηλαδή τη μελέτη των μοριακών μηχανισμών στα βιολογικά φαινόμενα.

Μεγάλο μέρος της βιοχημείας ασχολείται με τις δομές, τις λειτουργίες και τις αλληλεπιδράσεις βιολογικών μακρομορίων, όπως οι πρωτεΐνες, τα νουκλεϊκά οξέα, οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια, που παρέχουν τη δομή των κυττάρων και διενεργούν πολλές από τις λειτουργίες που είναι συνδεδεμένες με τη ζωή. Ωστόσο, η χημεία των κυττάρων εξαρτάται επίσης και από αντιδράσεις με μικρότερα χημικά είδη. Όχι μόνο μόρια, αλλά επίσης ιόντα και ελεύθερες ρίζες. Αυτά μπορεί να είναι ανόργανα (όπως για παράδειγμα το νερό και τα μεταλλικά ιόντα) ή οργανικά (όπως για παράδειγμα τα αμινοξέα). Οι μηχανισμοί χημικών αντιδράσεων με τους οποίους τα κύτταρα λαμβάνουν, αποθηκεύουν ή και χρησιμοποιούν ενέργεια που προέρχεται από το περιβάλλον τους ονομάζεται μεταβολισμός. Τα ευρήματα της βιοχημείας εφαρμόζονται κυρίως στην ιατρική, στη διατροφή και στη γεωργία. Στην ιατρική η βιοχημεία ερευνά αίτια και θεραπείες για ασθένειες. Στη διατροφή η βιοχημεία ερευνά τη διατήρηση της υγείας και της ευεξίας, καθώς και διατροφικές ελλείψεις. Στη γεωργία, οι βιοχημικοί ερευνούν εδάφη και λιπάσματα. Επίσης, προσπαθούν να ανακαλύψουν τρόπους βελτίωσης της καλλιέργειας και αποθήκευσης καλλιεργειών, καθώς και τον έλεγχο των παρασίτων.