ביוכימיה

הביולוגיה המולקולרית היא מדע החוקר את תפקידן של מולקולות אלה.

הביוכימיה מהווה גשר בין מדעי הביולוגיה והכימיה. הביוכימיה היא המדע המדויק ביותר במדידותיו השייך לתחום הביולוגיה. מלבד תחום הביולוגיה המולקולרית, נשענת הביוכימיה בעיקר על הכימיה האורגנית. מודלים מתחום הפיזיקה והמתמטיקה נדירים יחסית בביוכימיה. לביוכימיה נגיעה ואחיזה כמעט בכל תחום ביולוגי שהוא, כולל תחומים שנדמה כי הם רחוקים ממנה מאוד, כגון זואולוגיה וביולוגיה אבולוציונית.

אחד מעיסוקיה העיקריים של הביוכימיה כיום הוא חקר החלבונים, מכיוון שלחלבונים קשר ישיר לתכונות האורגניזם (פנוטיפ). מכיוון שגנים מקודדים ליצור של חלבונים, ניתן לראות בביוכימיה את המדע הממשיך במקום בו דרכו של מדע הגנטיקה מסתיים. כשם שגנטיקה היא מדע הגנום (סך כל הגנים באורגניזם), ביוכימיה היא מדע הפרוטאום (סך כל החלבונים באורגניזם).

לביוכימיה תפקיד מרכזי בהבנת מנגנוני מחלות, בחקלאות ובייצור מזונות ותרופות.

הביוכימיה מתמקדת במספר תחומי מחקר:

• המבנה של מולקולות ביולוגיות, כגון חלבונים, שומנים, פחמימות ונוקלאוטידים.
• האופן בו מרכיבות מולקולות ביולוגיות מבנים ואברונים בתא.
• אופן מעבר מולקולות אלה בין תאים ובין אברונים.
• אנזימולוגיה: מנגנוני פעולתם של החלבונים החשובים ביותר - האנזימים:
  • התרמודינמיקה והקינטיקה של תגובות כימיות בתא.
  • הריאקציה הכימית של המולקולות האלה והאתר הפעיל שלהן.
  • התגובות במעגלים מטבוליים: הדרכים בהן יצורים חיים מפיקים אנרגיה, מעבדים מזון, מפרקים מולקולות גדולות ומייצרים מחדש מולקולות חדשות הנחוצות להם.
  • הסיבה הכימית לצירופי חלבונים המאפשרים ריאקציה.
  • הסיבות הכימיות שבגללן פגמים בחלבונים גורמים למחלות.
• גנטיקה ביוכימית:
  • התגובות הכימיות העומדות בבסיסם של תהליכים גנטיים בסיסיים, כדוגמת שכפול DNA, שעתוק ותרגום.
  • התגובות הכימיות שגורמות למוטציות בגנום.

על אף שהביוכימיה מהווה שילוב של כימיה וביולוגיה, הרי שמטרתה ויעדיה הם ביולוגיים. מדענים וחוקרים בתחום הביוכימיה למדו ברוב המקרים במסלולים ביולוגיים. ברוב המקרים יש ללמוד לתואר ראשון בביולוגיה או בכימיה, ורק בתואר השני ניתן להתמקד בביוכימיה.

כל מסלול לתואר ראשון בביולוגיה כולל לפחות קורס חובה אחד בביוכימיה (המתמקד בעיקר בחלבונים ובאנזימים), ולעיתים קורס נוסף (המתמקד בסוכרים, שומנים ונושאים אחרים). במסלולים לתואר ראשון בכימיה ניתן בדרך כלל ללמוד ביוכימיה כקורס העשרה או בחירה.

בישראל הוקמה בשנת 1997 מחלקה לביוכימיה במכון ויצמן למדע, תוך איחוד שתי מחלקות, ובראשה הועמד חיים גרטי. כיום זו אחת המחלקות הגדולות במכון. בטכניון מוצע מסלול של לימודי הנדסה ביוכימית המשלב לימודי ביוכימיה עם לימודי הנדסה.

ב-10 בדצמבר 2004 הוענק פרס נובל לכימיה לאברהם הרשקו ואהרן צ'חנובר מהטכניון על מחקרם אודות אפיון מערכת פירוק החלבון בתא, מערכת היוביקוויטין. זהו פרס נובל הראשון שהוענק לישראלים בתחום מדעי הטבע.

בשנת 2009 הוענק פרס נובל לכימיה לפרופסור עדה יונת ממכון וויצמן למדע במשותף עם ונקטרמן רמאקרישנן ותומאס סטייץ, על מחקריהם שתרמו להבנת המבנה והתפקיד של הריבוזום.

• ביוכימיה אלטרנטיבית

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: ביוכימיה
ספר לימוד בוויקיספר: ביוכימיה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: ביוכימיה

כתבי עת באנגלית:

• ביוכימיה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• Biochemistry, כתב העת הביוכימי הנחשב ביותר
• The Journal of Biochemistry, כתב עת ביוכימי
• Biochemical Journal, כתב עת ביוכימי
• The Journal of Biological Chemistry כתב עת ביוכימי
• כתב עת בנושא ביוכימיה של התא
• Journal of Food Biochemistry, כתב עת בנושא ביוכימיה של המזון
•   ביוכימיה, דף שער בספרייה הלאומית

אחרים:

• הספר Biochemistry; הספר מצוי בשלמותו באינטרנט ונגיש לכל בחינם. ניתן לעלעל בו רק באמצעות הקשת מילת חיפוש
• האגודה הביוכימית (בריטניה)