Biochemie je vědní obor, který chemickými metodami zkoumá biologické děje. Spojuje tedy chemii s biologií. Zabývá se jak chemickou stavbou živých organismů, tak i chemickými přeměnami, které v nich probíhají. Biochemie vznikla z organické chemie. Původně se organická chemie zabývala jednoduchými přírodními látkami získávanými z přírodních zdrojů. Biochemie od organické chemie se oddělila spolu s rozvojem přístrojové techniky. Ta vědcům umožňovala studovat stále složitější organické látky mimo zkumavky a baňky i přímo v živých tělech. S rozvojem zvětšovacích přístrojů přišel vznik mikrobiologie a molekulární biologie, která studuje biologické problémy na úrovni biomakromolekul (tj. makromolekul, které se nacházejí v živých organismech a jsou nositeli životních dějů).
Molekuly biologicky významných látek jsou složeny z několika set až tisíc atomů a jejich molární hmotnost může dosáhnout i hodnoty 1 000 000 g · mol-1. Jejich stavba je složitá a snadno se naruší vlivem vnějších podmínek, pro jejich studium byly tedy vypracovány šetrné metody izolace a studia jejich složení a struktury. Základní technikou je chromatografické dělení, jehož princip spočívá v mnohonásobně opakovaném dělení směsí látek při jejich přechodu z nepohyblivé fáze do pohyblivé, nebo naopak. Pohyblivou fázi tvoří směs organických rozpouštědel. Často se nazývá také eluční činidlo, protože látky z nepohyblivé fáze vlastně vymývá (eluce = vymytí). Nepohyblivou fází bývá nejčastěji chromatografický papír nebo tenká chromatografická vrstva. Chromatografický papír je filtrační papír, chromatografická vrstva bývá vrstvička jemně práškovité látky, která má dobré absorpční schopnosti (např. oxid hlinitý), která má tloušťku asi 0,5-2 mm a je nanesena na podložní desce. Chromatografických a jiných metod existuje velké množství. Jejich pomocí je možné izolovat čisté látky a umožnit tak jejich studium a určení struktury.
Biochemie spojuje chemii a biologii. Má velký význam pro medicínu, protože se zabývá i chemickými pochody v nemocných tělech. Jejich poznatků využívá i zemědělství, potravinářský průmysl a biotechnologie. Má význam i pro ekologii, může zasáhnout i do tak odlehlých oborů, jako archeologie.
Biochemii můžeme dělit na biochemii statickou (strukturní), která studuje látky tvořící živé organismy a biochemii dynamickou, která zkoumá chemické změny těchto látek v živých tělech.
Zkoumáním živých organismů se zjistilo, že jsou tvořeny stejnými chemickými prvky, které nacházíme v přírodě i neživé. Složení organismů se tedy od složení zemské kůry liší pouze různým zastoupením těchto prvků. Prvky, z nichž jsou organismy vytvořeny a jež jsou nezbytné pro život se nazývají biogenní prvky. Je známo, že 97 % hmotnosti všech živých organismů tvoří pět chemických prvků - uhlík, vodík, dusík, kyslík a fosfor. Nazýváme je makroprvky. Do další skupiny biogenních prvků patří hořčík, vápník, sodík, draslík, železo, síra a chlor. Pro životní funkce organismů jsou nezbytné i některé další látky, které jsou ale v organismech zastoupeny jen v nepatrném množství. Mezi tyto takzvané stopové prvky patří zinek, měď, mangan, jod, kobalt, bor, fluor, chrom, molybden, křemík, hliník aj. Z chemických sloučenin jsou v živých organismech zastoupeny jak látky anorganické, tak organické, jak látky nízkomolekulární, tak makromolekulární.
Nejrozšířenější látkou nacházející se v buňkách je voda, která slouží jako rozpouštědlo anorganických i organických látek. Má hlavní podíl na vytváření vnitřního prostředí buňky a na některých reakcích se sama podílí. Má význam i pro tepelnou regulaci organismů. Kromě vody jsou v živých organismech přítomny anorganické látky jako oxid uhličitý, amoniak a anorganické soli. Z organických sloučenin přítomných v živých organismech jsou nejvýznamnější bílkoviny, sacharidy, lipidy a nukleové kyseliny.
plankton@email.cz
4. srpen 2008
10 978×
544 slov
