Biochemie: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud

In de regel

Versie van 2 nov 2020 23:52


Deel van een serie artikelen over Biochemie
Ruimtelijke structuur van een enzym –– Biomoleculen –– Eiwit · Koolhydraat · Biopolymeer · Natuurproduct · Nucleïnezuur · Metaboliet · Vet · Vitamine –– Stofwisseling –– Anabolisme · Celademhaling · Eiwitsynthese · Katalyse · Fotosynthese · Katabolisme –– Verwante onderwerpen –– Bio-informatica · Enzymologie · Moleculaire biologie · Structuurbiologie

Portaal Bio·Chemie

Biochemie is de natuurwetenschap op het raakvlak van biologie en scheikunde. Ze bestudeert de samenstelling, functies en interacties van moleculen die bijdragen aan de structuur en werking van levende organismen. Biochemische processen liggen ten grondslag aan alle processen en verschijnselen die zich voltrekken in een levend systeem, zoals een plant, dier of micro-organisme. De biochemie stelt zich te doel de chemische fundamenten van deze levensvormen te analyseren en te verklaren.

Vanaf het midden van de 20e eeuw maakte de biochemie een krachtige ontwikkeling door. Dankzij vernieuwingen op het gebied van analytische chemie, moleculaire biologie en microscopie zijn biochemici in staat geworden om biologisch-relevante moleculen, hun vorming, omzetting en afbraak (metabolisme) in groot detail te beschrijven. Talloze vraagstukken uit de moderne levenswetenschappen zijn ontrafeld met behulp van biochemische methodologie.^[1]

De belangrijkste chemische constituenten van een levend wezen zijn eiwitten, koolhydraten, lipiden en nucleïnezuren. Deze moleculen vervullen functies die rechtstreeks betrokken zijn bij de instandhouding van leven, bijvoorbeeld door katalyse van reacties, transformatie van energie en opslag van genetische informatie. Daarnaast zijn in cellen ook kleinere anorganische (bijvoorbeeld water en mineralen) en organische verbindingen (bijvoorbeeld aminozuren, nucleotiden of hormonen) van essentieel belang.

Biochemische kennis wordt in diverse vakgebieden praktisch toegepast, met name in de geneeskunde, voedingsleer, industrie en landbouw. Een verstoring van de biochemie van het menselijk lichaam kan bijvoorbeeld leiden tot een ziekte of afwijking, en kennis van biochemie vormt hierdoor een stevig fundament voor het denken en handelen in de medische wetenschappen.

Geschiedenis

Biochemie verklaart hoe de bouwstenen van het leven samenkomen en zodoende een organisme vormen. In die zin gaat de geschiedenis van de biochemie terug tot de Griekse oudheid. Biochemie als zelfstandige wetenschappelijke discipline begon echter pas in de 19e eeuw. Volgens veel historici werd het begin van de biochemie gemarkeerd door de ontdekking van het eerste enzym (diastase) in 1833 door Anselme Payen.^[2] Anderen beschouwen Eduard Buchners demonstratie van alcoholische fermentatie, een biochemisch proces, in 1897 als de geboorte van de biochemie.^[3]

De term "biochemie" werd voor het eerste gebruikt door Felix Hoppe-Seyler in 1877 in het voorwoord van het eerste nummer van Zeitschrift für Physiologische Chemie, waarin hij pleitte voor de oprichting van instituten voor dit vakgebied.^[4] Van de Duitse chemicus Carl Neuberg wordt echter vaak gezegd dat hij de term daadwerkelijk heeft geïntroduceerd in 1903.^[5]^[6]

Vanaf de middeleeuwen tot aan de achttiende eeuw ging men ervan uit dat achter iedere levensvorm een essentiële vonk, kracht of energie schuilging; het zogenaamde vitale principe. Alleen levende wezens waren dankzij deze transcendente levenskracht in staat om biologische moleculen te produceren. De Duitse scheikundige Friedrich Wöhler, die door middel van een kunstmatig proces ureum uit anorganische materialen synthetiseerde, bewees dat deze aanname onjuist was.^[7]

Belangrijke verbindingen

De belangrijkste chemische verbindingen (biomoleculen) binnen de biochemie zijn:

Eiwitten (inclusief enzymen en peptiden). De bouwstenen van eiwitten en peptiden zijn de aminozuren.
DNA en RNA. De bouwstenen van DNA en RNA zijn de nucleotiden.
Complexe koolhydraten (polysachariden). De bouwstenen van complexe koolhydraten zijn de monosachariden.
Vetten.

Enkele meer specifieke voorbeelden van biochemische verbindingen:

Belangrijke onderwerpen

Eiwitsynthese
Fotosynthese
Fosfolipide
Polysacharide
Signaaltransductie
Dissimilatie van eiwitten, vetten en koolhydraten

Omics-gebieden

De afgelopen jaren zijn binnen de biochemie de omics-gebieden (afgeleid van de eindletters van de disciplines) sterk tot ontwikkeling gekomen. In deze gebieden worden de structuur, functies en onderlinge samenhang van een bepaalde groep verbindingen bestudeerd.

De belangrijkste omics-gebieden zijn:

Genomics waarbij men het genoom (de genen) bestudeert.
Proteomics waarbij men het proteoom (de proteïnen/eiwitten) bestudeert.

Ook andere omics-gebieden zijn in ontwikkeling, zoals :

Metabolomics waarbij men het metaboloom (de metabolieten/stofwisselingsproducten) bestudeert.
Transcriptomics waarbij de eiwitten en RNA-moleculen die bij de transcriptie betrokken zijn worden bestudeerd;
Membranomics waarbij de structuur en functie van cellulaire membranen wordt bestudeerd.

Opleiding

Opleidingen in de biochemie worden op universitair niveau gegeven. Soms als een afzonderlijke Bachelor en Master in de biochemie, of als een Master die aansluit op een aanverwante bachelor, of ook nog als een Master-na-Master, als men reeds een master in de chemie of biologie heeft behaald. Ook binnen de opleiding bio-ingenieur bestaan er afstudeerrichtingen in de (toegepaste) biochemie evenals op het niveau industrieel ingenieur "industriële wetenschappen - biochemie". Biochemicus kan men onder andere worden aan de volgende Nederlandstalige universiteiten:

Referenties

↑ (en) Voet, D. & Voet, JG (2005). Biochemistry, 3rd. John Wiley & Sons Inc., Hoboken, NJ. ISBN 978-0-471-19350-0.
↑ (en) Hunter, Graeme K. (2000). Vital Forces: The Discovery of the Molecular Basis of Life. Academic Press. ISBN 978-0-12-361811-5.
↑ (en) Hamblin, Jacob Darwin (2005). Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia. ABC-CLIO. ISBN 978-1-85109-665-7.
↑ (en) Kleinkauf H, Döhren H, Jaenicke L. (1988). The Roots of Modern Biochemistry: Fritz Lippmann's Squiggle and its Consequences. Walter de Gruyter & Co, p. 116. ISBN 978-3-11-085245-5.
↑ (en) Ben-Menahem, Ari (2009). Historical Encyclopedia of Natural and Mathematical Sciences. Springer, p. 2982. ISBN 978-3-540-68831-0.
↑ (en) Horton, Derek (ed.) (2013). Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, Volume 70. Academic Press. ISBN 978-0-12-408112-3.
↑ (en) Kauffman G, Chooljian S. (2001). Friedrich Wöhler (1800–1882), on the Bicentennial of His Birth. The Chemical Educator 6 (2): 121–133. DOI: 10.1007/s00897010444a.

Literatuur

(en) Dictionary of Chemistry, Sixth Edition. Oxford University Press (2008), p. 68-71. ISBN 978–0–19–920463–2.
Schuit, F.C (2000). Medische biochemie. Bohn Stafleu Van Loghum, Houten. ISBN 90-313-3020-5.

Zie de categorie Biochemistry van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.

[Voet-1] (en) Voet, D. & Voet, JG (2005). Biochemistry, 3rd. John Wiley & Sons Inc., Hoboken, NJ. ISBN 978-0-471-19350-0.

[2] (en) Hunter, Graeme K. (2000). Vital Forces: The Discovery of the Molecular Basis of Life. Academic Press. ISBN 978-0-12-361811-5.

[3] (en) Hamblin, Jacob Darwin (2005). Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia. ABC-CLIO. ISBN 978-1-85109-665-7.

[4] (en) Kleinkauf H, Döhren H, Jaenicke L. (1988). The Roots of Modern Biochemistry: Fritz Lippmann's Squiggle and its Consequences. Walter de Gruyter & Co, p. 116. ISBN 978-3-11-085245-5.

[5] (en) Ben-Menahem, Ari (2009). Historical Encyclopedia of Natural and Mathematical Sciences. Springer, p. 2982. ISBN 978-3-540-68831-0.

[6] (en) Horton, Derek (ed.) (2013). Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, Volume 70. Academic Press. ISBN 978-0-12-408112-3.

[7] (en) Kauffman G, Chooljian S. (2001). Friedrich Wöhler (1800–1882), on the Bicentennial of His Birth. The Chemical Educator 6 (2): 121–133. DOI: 10.1007/s00897010444a.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

@@ Regel 14: / Regel 14: @@
 De term "biochemie" werd voor het eerste gebruikt door [[Felix Hoppe-Seyler]] in 1877 in het voorwoord van het eerste nummer van ''Zeitschrift für Physiologische Chemie'', waarin hij pleitte voor de oprichting van instituten voor dit vakgebied.<ref>{{citeer boek |taal=en|auteur= Kleinkauf H, Döhren H, Jaenicke L. |title=The Roots of Modern Biochemistry: Fritz Lippmann's Squiggle and its Consequences |page=116 |publisher=Walter de Gruyter & Co|year= 1988 |isbn=978-3-11-085245-5 }}</ref> Van de Duitse chemicus [[Carl Neuberg]] wordt echter vaak gezegd dat hij de term daadwerkelijk heeft geïntroduceerd in 1903.<ref>{{citeer boek|auteur=Ben-Menahem, Ari |title=Historical Encyclopedia of Natural and Mathematical Sciences |journal=Historical Encyclopedia of Natural and Mathematical Sciences by Ari Ben-Menahem. Berlin: Springer|year=2009 |publisher=Springer |isbn=978-3-540-68831-0 |page=2982|taal=en}}</ref><ref>{{citeer boek |auteur=Horton, Derek (ed.) |taal=en |title=Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, Volume 70 |publisher=Academic Press |year=2013 |isbn = 978-0-12-408112-3 }}</ref>
+Vanaf de middeleeuwen tot aan de achttiende eeuw ging men ervan uit dat achter iedere levensvorm een essentiële vonk, kracht of energie schuilging; het zogenaamde ''[[vitalisme (filosofie)|vitale principe]]''. Alleen levende wezens waren dankzij deze transcendente levenskracht in staat om biologische moleculen te produceren. De Duitse scheikundige [[Friedrich Wöhler]], die door middel van een kunstmatig proces [[ureum]] uit anorganische materialen synthetiseerde, bewees dat deze aanname onjuist was.<ref>{{citeer journal|doi=10.1007/s00897010444a |title=Friedrich Wöhler (1800–1882), on the Bicentennial of His Birth |journal=The Chemical Educator |volume=6 |issue=2 |pages=121–133 |year=2001 |auteur=Kauffman G, Chooljian S. |taal=en}}</ref>
 == Belangrijke verbindingen ==