Biyokimya
 

Biyokimya,

Canlıların yapısındaki kimyasal maddeleri ve yaşamın temeli olan biyokimyasal süreçleri inceleyen bilim dalıdır. Biyokimyacıların yaptığı araştırmalar, Canlıların da tıpkı su, taş, toprak gibi cansız varlıklarla aynı maddelerden oluştuğunu göstermiştir. Bu temel maddeler karbon, oksijen, azot ve hidrojen elementleridir. Demek ki bitkilerin, hayvanların ve insanların "canlı" olması, hücrelerinde gerçekleşen özel kimyasal tepkimelerin sonucudur. Gerçekten de kasların kasılıp gevşemesinden besinlerin sindirilmesine, bir tohumdan yeni bitkinin gelişmesinden kalıtsal özelliklerin yeni canlıya aktanlmasına varıncaya kadar bütün yaşam süreçleri biyokimyasal tepkimelere dayanır.


Canlının yapısındaki elementlerin birbiriyle birleşmesi ya da etkileşmesi bütün kimyasal tepkimeler için geçerli olan temel yasalar çerçevesinde gerçekleşir. Ama, canlı hücredeki biyokimyasal tepkimeler cansız ortamdaki kimyasal tepkimelerden oldukça farklıdır. Bu farklılık her şeyden önce enzim denen biyokimyasal maddelerin varlığından

kaynaklanır {bak. Enzim). Enzimler tepkimeleri hızlarıdıran doğal katalizörlerdir. Olağan koşullarda gerçekleşmesi olanaksız gözüken birçok tepkime, enzimler sayesinde canlı hücrede gerçekleşebilir. Bütün biyokimyasal süreçler enzimlerce denetlendiği için, çok küçük ve basit yapılı bir bitkinin ya da hayvanın bile yüzlerce enzimi vardır. Canlının boyutları büyüyüp yapısı karmaşıklaştıkça biyokimyasal tepkimeler de giderek çeşitlenir ve her biri ayrı bir tepkimeye özgü olan enzimlerin sayısı binleri bulur.

Yukarıda da belirttiğimiz gibi karbon, oksijen, hidrojen ve azot elementleri yalnızca canlılara özgü değildir. Ama bu elementlerin büyük ve karmaşık moleküller halinde birleşmesiyle, yalnız Canlıların yapısında bulunan organik bileşikler oluşur. Canlı hücrenin temel bileşenleri olan bu biyokimyasal maddeler dört temel grupta toplanır: Proteinler, karbonhidratlar, yağlar (lipitler) ve nükleik asitler. Proteinlerin bir bölümü kas, kemik,

diş, kıl, saç gibi vücut dokularının yapıtaşlarıdır; bunlara yapısal proteinler denir. Enzimler de birer proteindir; ama biyokimyasal tepkimelerde görev aldıkları için işlevsel proteinlerden sayılır. Karbonhidratlar ve yağlar canlının temel enerji kaynaklarıdır. DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA (ribonükleik asit) gibi nükleik asitler ise protein sentezini yönlendirerek bütün hücre etkinliklerini düzenleyen, ne zaman hangi proteinin bireşimlenmesi gerektiğini enzimler aracılığıyla hücreye bildiren, ayrıca genlerle kuşaktan kuşağa aktarılacak kalıtsal bilgiyi taşıyan çok önemli maddelerdir {bak. Kalitim VE GENETİK;


KARBONHİDRATLAR; PROTEİN; YAĞ).

Bir canlının her hücresinde, başta proteinler, karbonhidratlar, yağlar ve nükleik asitler olmak üzere yüzlerce, hatta binlerce kimyasal madde vardır. Bu maddeler birbirleriyle etkileşime girerek, bileşenleanne ayrılarak ya da daha büyük molekülleri oluşturmak üzere birleşerek sürekli değişir. Yiyeceklerle alınan karbonhidrat ve yağların vücuda enerji sağlamak üzere parçalanmasından, yaşam için gerekli karmaşık moleküllerin (özellikle proteinlerin) yapımına kadar, hücre içinde gerçekleşen bu kimyasal değişikliklerin tümüne birden metabolizma denir {bak. Metabolizma).

Biyokimyanın temel görevlerinden biri bu metabolizma süreçlerinin nasıl işlediğini ve nerede aksadığını araştırmaktır. Bu amaca ulaşmak için hem kimya ve fizyolojinin yöntemlerinden yararlanır, hem de bulgularıyla tıp, genetik, tanm ve veteanner hekimlik gibi değişik bilim dallarına katkıda bulunur.