Biochemie Definition
Biochemie ist die Untersuchung der chemischen Reaktionen, die in Organismen stattfinden. Es kombiniert Elemente aus Biologie und Chemie. Jahrhunderts wurde die Biochemie zu einer eigenständigen Disziplin. Biochemiker untersuchen relativ große Moleküle wie Proteine, Lipide und Kohlenhydrate, die für den Stoffwechsel und andere zelluläre Aktivitäten wichtig sind.Sie untersuchen auch Moleküle wie Enzyme und DNA.,
Geschichte der Biochemie
Biochemische Forschung wird seit rund 400 Jahren betrieben, obwohl der Begriff Biochemie selbst erst 1903 vom deutschen Chemiker Carl Neuberg geprägt wurde. Das Studium der Biochemie begann im Wesentlichen mit der Erfindung des Mikroskops im Jahre 1665 durch Robert Hooke. Er war der erste Mensch, der Zellen unter einem Mikroskop beobachtete, aber sie waren tote Zellen; später im Jahr 1674 sah Anton van Leeuwenhoek lebende Pflanzenzellen unter einem Mikroskop., Jetzt, da Wissenschaftler Zellen zum ersten Mal gesehen hatten, wollten sie sie untersuchen und mehr über die Prozesse in ihnen erfahren. Jahrhundert schlug der französische Wissenschaftler Antoine Lavoisier einen Reaktionsmechanismus für die Photosynthese vor, bei dem Pflanzen aus Kohlendioxid, Wasser und Sonnenlicht ihre eigene Nahrung herstellen und dabei Sauerstoff freisetzen. Er war auch die erste Person, die den Prozess der Zellatmung untersuchte, den Prozess der Herstellung des Energiemoleküls Adenosintriphosphat (ATP) in den Mitochondrien der Zelle.,
Im 19.Jahrhundert war die vorherrschende Überzeugung, dass Protoplasma, das geleeartige Innere der Zelle, alle Prozesse durchführte, die mit dem Abbau von Nahrungsmolekülen verbunden waren. Es wurde angenommen, dass sich die Chemie lebender Organismen von Natur aus von der nicht lebender Organismen unterschied. 1897 führte Eduard Buchner ein Experiment durch, das diese Ansicht ändern würde. Er bereitete einen Extrakt aus Hefe vor, den er Zymase nannte. Obwohl Zymase keine lebenden Hefezellen enthielt, konnte es dennoch Glukose fermentieren, um Kohlendioxid und Ethanol zu produzieren., Nach Buchners Konvention wurden Enzyme nach der von ihnen durchgeführten Reaktion benannt; zum Beispiel polymerisiert DNA-Polymerase DNA. (Zymase wurde später als mehrere Enzyme gefunden.)
Im 20. Jahrhundert wurden weitere Fortschritte gemacht. Hans Krebs entdeckte den Zitronensäurekreislauf (der auch als Krebs-Zyklus bekannt werden würde), eine Reihe chemischer Reaktionen während der Zellatmung, bei denen Glukose und Sauerstoff in ATP, Kohlendioxid und Wasser umgewandelt werden., Außerdem wurde DNA als genetisches Material der Zelle bekannt und ihre Struktur wurde von James Watson und Francis Crick aus früheren Forschungen von Rosalind Franklin identifiziert. Gegenwärtig treiben neuere Technologien wie rekombinante DNA, Genspleißen, Radioisotopenmarkierung und Elektronenmikroskopie die wissenschaftlichen Erkenntnisse weiter voran als je zuvor.,
Biochemische Forschung
Zu den Themen der biochemischen Forschung gehören Enzymmechanismen und Kinetik, die Herstellung von Proteinen aus DNA, RNA und Aminosäuren durch die Prozesse der Transkription und Translation sowie die Stoffwechselprozesse von Zellen. Die Biochemie ist eng mit der Molekularbiologie verbunden, bei der biologische Moleküle wie DNA, Proteine und andere Makromoleküle untersucht werden. Molekularbiologische Techniken werden häufig verwendet, um Biochemie zu studieren, zusammen mit Techniken aus anderen Bereichen wie Immunologie und Physik., Da alles Leben in kleine Moleküle und chemische Reaktionen zerlegt werden kann, ist die Biochemie eine breite Wissenschaft, die zum Studium aller Arten von Biologie verwendet wird, von der Botanik über die Molekulargenetik bis hin zur Pharmakologie. Chemische Reaktionen in Zellen werden betont, aber spezifische Forschungsthemen können stark variieren. Zum Beispiel können Biochemiker daran interessiert sein, die chemischen Reaktionen im Gehirn zu erforschen (wodurch Biochemie mit Neurochemie verbunden wird), wie sich Zellen teilen und differenzieren, Zellkommunikation, die chemische Grundlage der genetischen Vererbung oder wie sich Krankheiten wie Krebs ausbreiten.,
Biochemie Karriere
Dies ist ein Bild von einem Biochemiker in einem Labor arbeiten.
Biochemie ist ein Labor Wissenschaft. Um auf dem Gebiet der Biochemie zu arbeiten, muss eine Person an der Durchführung von Forschung interessiert sein und mindestens einen Bachelor-Abschluss erwerben. Viele Biochemiker lehren und sind Principal Investigators von Forschungslabors an Universitäten; diese Positionen erfordern PhDs. Während die meisten Biochemiker mit Doktortitel forschen, sind einige akademische Dozenten und unterrichten ausschließlich an Universitäten., Diese Biochemiker mussten jedoch auch während der gesamten Graduiertenschule forschen, um ihre Doktorarbeit abzuschließen. Andere Biochemiker sind Labormanager, die einen Master-Abschluss erfordern. Mit einem Bachelor-Abschluss kann man ein wissenschaftlicher Forschungstechniker werden. Je mehr Bildung eine Person hat, desto mehr Unabhängigkeit wird sie in einem Labor haben. Techniker führen Bankarbeiten durch und helfen bei der Durchführung von Experimenten, die ein Hauptdetektiv entwirft., Ein Laborleiter hat mehr Verantwortung als ein Techniker und kann unabhängige Forschungsprojekte unter Anleitung eines Principal Investigators durchführen. Neben der Wissenschaft arbeiten Biochemiker auch in Branchenpositionen. Sie können in staatlichen Laboratorien oder für eine Vielzahl von Unternehmen arbeiten, darunter landwirtschaftliche, pharmazeutische, öffentliche Gesundheit oder Biotechnologieunternehmen. Andere bieten spezifische Dienstleistungen wie Toxikologie oder Forensik an.
Um ein kompetenter Biochemiker zu sein, muss man sich für Biologie oder chemische Forschung interessieren und die richtigen Laborfähigkeiten und Sicherheitsverfahren erlernen., Es ist auch wichtig, eine Eignung für Mathematik und Statistik zu haben und die aus Experimenten generierten Daten analysieren zu können. Die Fähigkeit, über den Tellerrand hinaus zu denken und neue Ideen zu entwickeln, ist wichtig für die Gestaltung von Experimenten. Biochemiker müssen auch mit der wissenschaftlichen Literatur Schritt halten, indem sie aktuelle Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Zeitschriften lesen und an Konferenzen teilnehmen. Obwohl es viel harte Arbeit, Training und Studium erfordert, sind Biochemiker in der Lage, neue Informationen über die Chemie von Lebewesen aufzudecken und zur Weiterentwicklung des wissenschaftlichen Wissens beizutragen.,
Biochemie Major
Studenten, die daran interessiert sind, Biochemiker zu werden, müssen während ihres Studiums viele naturwissenschaftliche Kurse belegen. Allgemeine Kenntnisse in Biologie und Chemie sind unerlässlich. Viele Schulen bieten Biochemie als spezifischen Hauptfach an. Es ist auch möglich, nach einem Bachelor-Abschluss in Biologie oder Chemie Biochemiker zu werden, aber man muss sicherstellen, dass sie einen guten Hintergrund in dem Fach haben, in dem sie keinen Schwerpunkt haben; d.h.,, ein Undergraduate mit dem Schwerpunkt Biologie muss Chemiekurse belegen (dies ist normalerweise eine Anforderung aller Undergraduate Biology Majors), und ein Undergraduate mit dem Schwerpunkt Chemie sollte auch Biologiekurse belegen. Natürlich gibt es auch speziell Biochemie-Kurse, die Studenten belegen sollten. Darüber hinaus ist es wichtig, sich mit Mathematik und Physik auskennen.
Wenn die Studenten in ihrer Bachelor-Karriere vorankommen, werden sie spezifischere naturwissenschaftliche Kurse belegen, die auf ihren spezifischen Interessen basieren., Sie könnten beispielsweise Kurse in Botanik, Molekularbiologie, Biophysik, Biomedizin oder Strukturbiologie (wie Moleküle in Zellen und Geweben organisiert sind) belegen, je nachdem, wo ihre Forschungsinteressen liegen.