Kas ir bioķīmija un biofizika?

Bioķīmija un biofizika ir zinātnes jomas disciplīnas, kas attiecas uz organismu izpēti. Konkrēti, bioķīmija un biofizika pēta gan lielu, gan mazu dzīvo būtņu bioloģisko struktūru un sistēmas. Katrs organisms sastāv no vairākām dažādām daļām, kurām ir sava funkcija un organizatoriskā forma. Visievērojamākais ir fakts, ka bioķīmija un biofizika attiecas uz katru dzīvo būtni uz planētas.

Pati bioķīmija lielā mērā koncentrējas uz ķīmiskajiem procesiem organismos. Zinātne nodarbojas ar šūnu komponentiem un biomolekulām, tostarp ogļhidrātiem, lipīdiem, nukleīnskābēm un olbaltumvielām. Katra no šīm šūnā esošajām molekulām ir sarežģīta, un tajā ir gan lielas formas, ko sauc par polimēriem, gan apakšvienības, kas pazīstamas kā monomēri. Zinātne pēta ķīmiskās reakcijas, kas notiek šūnā, un to, kā biomolekulas mijiedarbojas. Viens no ievērojamākajiem piemēriem ir enzīmu katalizētas reakcijas, aktivitātes palielināšanās process šūnā.

Biofizika nodarbojas ar dažādām citām mijiedarbībām dzīvajā pasaulē. Tas izmanto dažādas fizikālās zinātnes teorijas bioloģiskajās sistēmās no mazas molekulārās skalas līdz visam organismam un ekosistēmai. Zinātnes galvenais mērķis ir kvantitatīvi risināt bažas par bioloģiskiem jautājumiem. Biofizika koncentrējas uz šūnu sistēmu, piemēram, DNS un RNS, mijiedarbību, kā arī to, ko nozīmē šīs mijiedarbības regulēšana. Biofizikas jomu piemēri ir agrofizika, bioinženierijas, nanotehnoloģijas un vispārējā bioloģija.

Bioķīmija un biofizika izmanto dažādus instrumentus, lai veiktu nepieciešamos pētījumus šajās jomās. Fluorescējošās attēlveidošanas metodes ļauj zinātniekiem izgaismot dažādas organismu pazīmes un vieglāk noteikt funkcijas. Elektronu mikroskopi fokusē elektronu daļiņas organismā, lai izveidotu palielinātu attēlu. Rentgenstaru kristalogrāfija analizē ķīmiskās saites, fokusējot rentgena staru uz molekulu kristāliskajām struktūrām. KMR spektroskopijā tiek izmantota magnētiskā rezonanse, kas fokusēta uz atoma kodolu. Bieži tiek izmantoti arī atomu spēka mikroskopi. Šīs iekārtas ļauj zinātniekam apskatīt dažus no mazākajiem objektiem šūnā.

Papildus vienkāršai vizualizācijai, lai pētītu organismus, bioķīmiķi un biofiziķi arī tieši manipulē ar bioloģisko elementu procesiem un sistēmām. Viens no instrumentiem, ko izmanto šo eksperimentu veikšanai, ir optiskā pincete, kas izmanto lāzeru, lai iedarbinātu spēku uz mazām ķermeņa daļām. Mainot organisma vai vides dabiskās īpašības, viņi var ierosināt teorijas un parādīt rezultātus. Tas ir palielinājis ietekmi uz visām bioloģiskajām būtnēm, jo ​​visas dzīvās būtnes ir cēlušās no kopīgiem senčiem. Tādā veidā bioķīmija un biofizika var saistīt pētījumus no viena organisma uz otru.