Τι είναι η βιοχημεία και η βιοφυσική;

Η βιοχημεία και η βιοφυσική είναι κλάδοι στον τομέα της επιστήμης που σχετίζονται με τη μελέτη των οργανισμών.Συγκεκριμένα, η βιοχημεία και η βιοφυσική μελετούν τη βιολογική δομή και τα συστήματα ζωντανών όντων, τόσο μεγάλα όσο και μικρά.Κάθε οργανισμός αποτελείται από διάφορα μέρη, με τη δική του λειτουργία και την οργανωτική μορφή του.Το πιο αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι η βιοχημεία και η βιοφυσική σχετίζονται με κάθε ζωντανό πράγμα στον πλανήτη.

Η ίδια η βιοχημεία επικεντρώνεται σε μεγάλο βαθμό στις χημικές διεργασίες μέσα στους οργανισμούς.Η επιστήμη ασχολείται με κυτταρικά συστατικά και βιομόρια, συμπεριλαμβανομένων υδατανθράκων, λιπιδίων, νουκλεϊνικών οξέων και πρωτεϊνών.Κάθε ένα από αυτά τα μόρια μέσα στο κύτταρο είναι πολύπλοκο και διαθέτει τόσο μεγάλες μορφές, που ονομάζονται πολυμερή και υπομονάδες, γνωστά ως μονομερή.Η επιστήμη μελετά τις χημικές αντιδράσεις που υπάρχουν στο κύτταρο και πώς αλληλεπιδρούν τα βιομόρια.Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα παραδείγματα είναι οι καταλυόμενες με ένζυμο αντιδράσεις, η διαδικασία αυξανόμενης δραστικότητας εντός του κυττάρου.

Η βιοφυσική ασχολείται με μια ποικιλία άλλων αλληλεπιδράσεων στον ζωντανό κόσμο.Χρησιμοποιεί τις διαφορετικές θεωρίες φυσικής επιστήμης σε βιολογικά συστήματα από τη μικρή μοριακή κλίμακα, μέχρι ολόκληρο τον οργανισμό και το οικοσύστημα.Ο κύριος στόχος της επιστήμης είναι η αντιμετώπιση των ανησυχιών σχετικά με τα βιολογικά ερωτήματα με ποσοτικό τρόπο.Η βιοφυσική επικεντρώνεται στις αλληλεπιδράσεις των κυτταρικών συστημάτων, όπως αυτή του DNA και του RNA, καθώς και της ρύθμισης αυτών των αλληλεπιδράσεων.Παραδείγματα πεδίων εντός της βιοφυσικής είναι η αγροφυσική, η βιοϊατρική, η νανοτεχνολογία και η γενική βιολογία.Οι τεχνικές φθορισμού απεικόνισης επιτρέπουν στους επιστήμονες να φωτίζουν τα διάφορα χαρακτηριστικά σε οργανισμούς και να αναγνωρίζουν πιο εύκολα τις λειτουργίες.Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια εστιάζουν τα σωματίδια ηλεκτρονίων σε έναν οργανισμό για να δημιουργήσουν μια μεγεθμένη εικόνα.Η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ αναλύει τους χημικούς δεσμούς εστιάζοντας μια ακτινογραφία στις κρυσταλλικές δομές σε μόρια.Η φασματοσκοπία NMR χρησιμοποιεί μαγνητικό συντονισμό επικεντρωμένο στον πυρήνα ενός ατόμου.Τα μικροσκόπια ατομικής δύναμης χρησιμοποιούνται συχνά επίσης.Αυτά τα μηχανήματα επιτρέπουν σε έναν επιστήμονα να βλέπει μερικά από τα μικρότερα αντικείμενα στο κύτταρο.

Εκτός από την απλή απεικόνιση για τη μελέτη οργανισμών, βιοχημικών και βιοφυσικών χειραγωγούν επίσης άμεσα τις διαδικασίες και τα συστήματα βιολογικών στοιχείων.Ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή αυτών των πειραμάτων είναι ένα οπτικό tweezer, το οποίο χρησιμοποιεί ένα λέιζερ για να ασκήσει δύναμη σε μικρά μέρη ενός οργανισμού.Με την αλλαγή των φυσικών χαρακτηριστικών ενός οργανισμού ή του περιβάλλοντος, είναι σε θέση να προτείνουν θεωρίες και αποτελέσματα εμφάνισης.Αυτό έχει αυξήσει τις συνέπειες σε όλες τις βιολογικές οντότητες λόγω του γεγονότος ότι όλα τα ζωντανά όντα κατεβαίνουν από μια κοινή καταγωγή.Με αυτόν τον τρόπο, η βιοχημεία και η βιοφυσική μπορούν να συσχετίσουν την έρευνα από έναν οργανισμό σε άλλο.