Lexikon: Biochemie

 

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Die Biochemie (griechische Sprache|griechisch βιοχυμεία, wiochimía - die Chemie des Lebens) ist die Wissenschaft von den Chemie|chemischen Reaktionen, die in lebenden Organismus|Organismen stattfinden, und der Struktur und Funktion der Biomoleküle, besonders von en, en, en (en) und n. Der überwiegende Teil der biochemisch interessanten Vorgänge spielt sich in den Zelle (Biologie)|Zellen und somit in Wasser|wässrigem Milieu ab.

Geschichte der Biochemie

Der Anfang der Biochemie war möglicherweise die Entdeckung des ersten s, Diastase, durch Anselme Payen im Jahr 1833. Die Entdeckung der -Synthese durch Rouelle (1773), ein Meilenstein der Organische Chemie|organischen Chemie, zeigte die Verbindung von Anorganische Chemie|anorganischer Chemie und der Chemie von Lebewesen. Seitdem hat sich die Biochemie enorm entwickelt, nicht zuletzt durch neue Analyseverfahren|Analyseverfahren wie Chromatographie, Röntgenstrukturanalyse und ie. Dadurch wurde das Verständnis vieler Vorgänge in der Zelle möglich, zum Beispiel Glykolyse und Krebszyklus(Citratzyklus), aber auch von vielen Mechanismen der Regulation und Signaltransduktion. Viele dieser Erkenntnisse hatten großen Einfluss auf angrenzende Wissensgebiete wie , Entwicklungsbiologie und Zellbiologie; ebenso brachten neue Erkenntnisse auf diesen Gebieten wiederum die Biochemie voran. Alle diese Bereiche werden heutzutage oft unter dem Titel zusammengefasst.


Forschungsinstitute im deutschsprachigen Raum, die im Bereich der Biochemie arbeiten, sind unter anderem das Biozentrum der Universität Basel, das Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried und das EMBL in Heidelberg.

Struktur und Katalyse

Eine Klassifikation der Biomoleküle kann sich entweder nach ihrer Struktur oder nach ihrer Funktion richten. Diese beiden Eigenarten sind meist nicht oder nur künstlich zu trennen, da es so gut wie keine "überflüssigen" Strukturmerkmale gibt. Die wesentlichen Bausteine der Zellen, die , können allerdings sowohl rein stabilisierende, strukturbildende Rollen übernehmen, als auch wesentlich die Vorgänge des Stoffwechsels dynamisch beeinflussen. In der Regel katalysieren die nicht-strukturbildenden Proteine biochemische Reaktionen, das heißt sie setzen deren Aktivierungsenergie herab. Solche Proteine nennt man Enzyme.

Die Reaktionsgeschwindigkeit_(Chemie)|Reaktionsgeschwindigkeiten in der Biochemie sind meist deutlich langsamer als in der anorganischen Chemie. Für die Temperaturabhängigkeit gilt als Faustformel die RGT-Regel: Eine Erhöhung der Temperatur um 10 Kelvin|K verdoppelt etwa die Reaktionsgeschwindigkeit. Sie gilt allerdings nur näherungsweise und im Bereich physiologischer Temperaturen, als im Bereich zwischen ca. 280 K und 310 K. Bei höheren Temperaturen Denaturierung|denaturieren viele Enzyme, so dass die nicht mehr stattfinden kann.

Enzyme haben meist auch ein Temperaturoptimum, bei dem die Katalysewirkung am höchsten ist. Viele Enzyme sind zudem in ihrer Wirksamkeit pH-Wert-abhängig. So wirkt Pepsin, ein Verdauungsenzym des Magens, ausschließlich im hier vorhandenen Säure|sauren Milieu, während die Proteasen des Zwölffingerdarms (Trypsin, Chymotrypsin) an das dort vorhandene neutrale bis leicht alkalische Milieu angepasst sind. In den siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts wurden die quantitativen Grundprinzipien enzymkatalysierter Reaktionen erarbeitet, siehe Enzymkinetik.

Anmerkung

Auch die paramedizinische Heilmethode mit Schüßler-Salzen wird als Biochemie bezeichnet, hat aber mit wissenschaftlicher Biochemie nichts zu tun.


Siehe auch: Wortfeld Biochemie , Biochemie (Studium), Portal Biologie

Literatur

  • Held, Andreas: Prüfungs-Trainer Biochemie und Zellbiologie. Spektrum Akademischer Verlag, 2004 ISBN 382741542X
Lernhilfe
  • Lechner, Konrad: Schülerbuch Biochemie. 4. Aufl. Bayerischer Schulbuch-Verlag, 1998 ISBN 3486742353
Einführung in die Biochemie.
  • Lehninger et al.: Biochemie. 3. Aufl. Springer-Lehrbuch, Berlin 2001 ISBN 354041813X
Standardlehrbuch, aus dem ein Teil der Gliederung dieses Artikels übernommen wurde.
  • Stryer et al.: Biochemie. 5. Aufl. Elsevier/Spektrum Akademischer Verlag, 2003 ISBN 3827413036
Deutsche Übersetzung eines amerikanischen Titels.
  • Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Peter Karlson: kurzes Lehrbuch der Biochemie. 14. Aufl. Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1994 ISBN 3133578146
  • Florian Horn et. al. "Biochemie des Menschen - Das Lehrbuch für das Medizinstudium", 2., korrigierte Auflage, Thieme, ISBN 3-13-130882-6

Weblinks

  • http://www.biorama.ch/biblio/b20gfach/b35bchem/bchz99.htm Kurze Übersicht
  • http://www.foerstner.org/konrad/bco/grundlagen/index_grundlagen.html
  • http://www.till-biskup.de/studium/material/bch/skript Biochemie Script
  • http://www.uni-giessen.de/~gf1020/Info/info.html Biochemie Links
  • http://www.gbm-online.de/ Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie
  • http://www.vobs.at/bio/vobs-x.htm Geschichte der Biologie und Biochemie
  • http://online-media.uni-marburg.de/chemie/bioorganic/index2.html Online Grundkurs

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