كيمياء حيوية

كيمياء حيوية
الكيمياء الحيوية (باللاتينية: Biochemia) هي أحد فروع العلوم الطبيعية ويختص بدراسة التركيب الكيميائي لأجزاء الخلية في مختلف الكائنات الحية سواء كانت كائنات دقيقة (بكتيريا، فطريات، طحالب) أو راقية كالإنسان والحيوان والنبات. ويوصف علم الكيمياء الحيوية أحياناً بأنه علم كيمياء الحياة وذلك نظراً لارتباط الكيمياء الحيوية بالحياة، فقد ركز العلماء في هذا المجال على البحث في كيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة.

الكيمياء الحيوية تتعامل بشكل كبير مع التركيب, والوظيفة والتداخلات بين مكونات الخلية مثل الدهون والكربوهيدرات والبروتينات والأحماض النووية وجزيئات حيوية أخرى. بعض هذه الجزيئات تكون كبيرة ومعقدة تسمى البوليمرات الحيوية (biopolymers) والتي تتكون من وحدات متكررة متشابهة تسمى كل وحدة مونومر (Monomer). كل جزيء من البوليمرات الحيوية يحتوي على مجموعات مختلفة من الوحدات, مثلا البروتين يعتبر بوليمر تتكون وحداته من مجموعة مختلة من 20 حمض أميني أو أكثر. الكيمياء الحيوية تدرس الخصائص الكيميائية للجزيئات الحيوية الهامة مثل البروتينات وخصوصا التفاعلات التي تحفز عن طريق الإنزيمات. الكيمياء الحيوية المتعلقة بالعمليات الأيضية داخل الخلية والمتعلقة بجهاز الغدد الصماء تمت دراستها بشكل كبير. وهناك مجالات أخرى للكيمياء الحيوية تشمل المادة الوراثية (DNA,RNA), ونقل المواد من خلال غشاء الخلية, ونقل الإشارات

تاريخ الكيمياء الحيوية
كان يعتقد في السابق أن الحياة والمواد المكونة لها مختلفة عن المكونات الموجودة في المواد غير الحية, وأن الكائنات الحية فقط هي من ينتج هذه المواد. ثم في عام 1828م نشر فريدريك ولير (Friedrich Wöhler) ورقة عن إمكانية تصنيع مادة اليوريا, مثبتا بذلك أن المواد العضوية يمكن إنتاجها صناعيا. بزغ فجر الكيمياء الحيوية كعلم مع اكتشاف إنزيم (بالإنكليزية: Diastase) والذي أصبح يسمى اليوم أميلاز (بالإنكليزية: Amilase) عام 1833 على يد العالم الفرنسي أنسيلم بايين (بالفرنسية: Anselme Payen). في عام 1896، قام العالم الألماني إدوارد بوخنر (بالألمانية: Eduard Buchner) بأول تجربة كيمياء حيوية معقدة خارج الخلية عندما نجح بإجراء التخمر الكحولي في خلايا مستخلصة من الخميرة. رغم أنه يظهر أن مصطلح الكيمياء الحيوية (بالإنكليزية: Biochemistry) استعمل لأول مرة في عام 1882، من المتعارف عليه أن الاستعمال الرسمي لهذا المصطلح حصل عام 1903 من عالم الكيمياء الألماني كارل نوبرغ (بالألمانية: Carl Neuberg). وقبل ذلك، كان هذا المجال يسمى الكيمياء الوظيفية أو الكيمياء الفيزيولوجية (بالإنكليزية: Physiological chemistry).منذ ذلك الوقت تطور علم الكيمياء الحيوية خصوصا في منتصف القرن العشرين مع اكتشاف تقنيات جديدة أدت إلى اكتشاف العديد من الجزيئات والمسارات الأيضية المختلفة للخلية. حدث تاريخي آخر مهم هو اكتشاف الجينات ودورها في نقل المعلومات في الخلية. هذا الجزء من الكيمياء الحيوية يطلق عليه علم الأحياء الجزيئي.