Biochemie — chemie van levende cellen
Biochemie is de wetenschap die de chemische processen in levende organismen bestudeert. Ze ligt op het kruispunt van scheikunde en biologie en beschrijft hoe eiwitten, koolhydraten, vetten en nucleïnezuren samenwerken om leven mogelijk te maken.
Vier groepen biomoleculen vormen de bouwstenen van vrijwel elk levend wezen: eiwitten (uit aminozuren, doen het meeste cellulaire werk), koolhydraten (suikers en zetmeel, energieopslag), vetten (membranen en energiebuffer), en nucleïnezuren (DNA en RNA, drager en uitvoerder van erfelijke informatie).
Veel biochemische reacties worden versneld door enzymen — eiwitten die als katalysator werken. Zonder enzymen zouden de reacties in een cel duizenden of miljoenen keren te traag verlopen om leven mogelijk te maken.
Belangrijkste processen
- Stofwisseling (metabolisme) — alle chemische omzettingen in een cel; verdeeld in afbraak (katabolisme) en opbouw (anabolisme).
- Fotosynthese — opbouw van glucose uit CO₂ en water met behulp van licht.
- Celademhaling — afbraak van glucose met zuurstof tot CO₂ en water, waarbij ATP vrijkomt.
- Eiwitsynthese — DNA wordt afgeschreven naar mRNA, dat in het ribosoom wordt vertaald naar een eiwit.
- DNA-replicatie — verdubbeling van het DNA voor celdeling.
Toepassingen
Biochemie ligt aan de basis van moderne geneeskunde, diagnostiek (bloedtests, dna-tests), farmacologie, voedingswetenschap, biotechnologie en synthetische biologie. Onderzoekstechnieken zoals PCR, CRISPR en eiwitkristallografie zijn biochemisch van karakter.