ما هي الكيمياء الحيوية وتطبيقاتها في الحياة اليومية؟

الكيمياء الحيوية هي فرع من فروع الكيمياء و الذي يهتم بدراسة العمليات الكيميائية داخل الكائنات الحية، كما أنه يتضمن دراسة التركيب الكيميائي للجزيئات الحيوية مثل البروتينات و الدهون و غيرها و هذا ما سنعرفه بالتفصيل مع د/ أسماء شلبي

تخصصات الكيمياء الحيوية

لديها عدة تخصصات أهمها:

1- الأيض (Metabolism):

يتضمن جميع العمليات الكيميائية التي تتم داخل الكائنات الحية حيث ينقسم الى عمليتين اساسيتين : الهدم (Catabolism) يحدث فيه تكسير المواد الغذائية من أجل إنتاج الطاقة ، والبناء (Anabolism) يحدث فيه استخدام الطاقة المنتجة في الهدم بهدف بناء مكونات خلوية جديدة.

2- الدهون (Lipids):

3- الكربوهيدرات (Carbohydrates):

عبارة عن مركبات عضوية تتكون من الكربون، الهيدروجين، والأكسجين. تلعب دورًا أساسيا كمصدر للطاقة في الكائنات الحية، كما أنها تدخل في تكوين الهياكل الخلوية مثال على ذلك جدران الخلايا النباتية.

4- الإنزيمات (Enzymes):

الإنزيمات هي محفزات بيولوجية تعمل على تسهيل وتسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية داخل الخلايا. تلعب الإنزيمات دورًا هاما في عمليات الأيض، وتعمل على تحويل المواد الغذائية إلى طاقة، وتساعد أيضا في بناء وتفكيك الجزيئات الحيوية.

5- الأحماض النووية (Nucleic Acids):

الأحماض النووية هي الجزيئات التي تحمل المعلومات الوراثية في الكائنات الحية. تتحكم هذه الأحماض في العمليات الوراثية و تخليق البروتين. من أهم الأحماض النووية:  الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA).

6- البروتينات (Proteins):

البروتينات هي جزيئات معقدة تتكون من سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية. تقوم البروتينات بمجموعة كبيرة من المهام، بما في ذلك دعم الهيكل الخلوي، نقل الجزيئات، والعمل كإنزيمات، بالاضافة الى أنها تشارك في عمليات المناعة والاتصال الخلوي.

7-الكيمياء الحيوية الجزيئية (Molecular Biochemistry):

هي تخصص الكيمياء الحيوية الذي يهتم بفهم كيف تتفاعل الجزيئات الحيوية على المستوى الجزيئي، مثل تفاعلات الأحماض النووية والبروتينات، وكيف تتأثر  الوظائف الحيوية بهذه التفاعلات.

8- الكيمياء الحيوية الخلوية (Cellular Biochemistry):

يهتم هذا التخصص من الكيمياء الحيوية بدراسة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الخلايا، بما في ذلك نقل الإشارات، النمو والتمايز الخلوي، بالإضافة الى تنظيم دورة الخلية.

أهمية الكيمياء الحيوية

تربط بين علم الكيمياء و علم الأحياء لفهم كيف تتفاعل الجزيئات الحيوية داخل الكائنات الحية مما يساعد في إيجاد حلول للمشاكل الطبية و بالتالي تحسين جودة الحياة و البحث العلمي.

التطبيقات

1- التكنولوجيا الحيوية:

تساعد في تطوير منتجات جديدة مثل الأدوية، اللقاحات، والمواد الكيميائية الصناعية بواسطة استخدام تقنيات الهندسة الوراثية والتحكم في العمليات البيوكيميائية.

2- صناعة الأغذية:

تُساهم في فهم التفاعلات الكيميائية و كيف تؤثر على جودة وسلامة الأغذية، وتطوير طرق جديدة لحفظ وتحسين القيمة الغذائية للأغذية.

3- الطب:

تلعب دورًا هاما في الطب، من خلال فهم الأساس الكيميائي للأمراض، و كيفية تطوير علاجات جديدة، وتعمل علي تحسين تقنيات تشخيص الأمراض.

تعرفنا معا في هذا المقال عن تعريف الكيمياء الحيوية وبعض تخصصاتها وعلاقتها بأنواع الكيمياء الأخري مثل الكيمياء العضوية وتطبيقات الكيمياء الحيوية مع الدكتورة أسماء شلبي عالمة الكيمياء و الكيمياء الحيوية.