Hóa sinh học, đôi khi được gọi là hóa học sinh học, là nghiên cứu các quá trình hóa học bên trong và liên quan đến sinh vật sống. Bằng cách kiểm soát dòng thông tin thông qua tín hiệu sinh hóa và dòng chảy của năng lượng hóa học thông qua quá trình trao đổi chất, quá trình sinh hóa làm tăng tính phức tạp của cuộc sống. Trong những thập niên cuối của thế kỷ 20, hóa sinh học đã thành công trong việc giải thích các quá trình sống hiện nay hầu như tất cả các lĩnh vực khoa học đời sống từ thực vật học đến di truyền đều tham gia nghiên cứu sinh hóa. Trọng tâm chính của hóa sinh tinh khiết là làm thế nào các phân tử sinh học làm cho các quá trình xảy ra trong tế bào sống, do đó liên quan đến việc nghiên cứu và hiểu rõ mô, các cơ quan và toàn bộ cơ thể đó là, tất cả các sinh học.
Hóa sinh liên quan chặt chẽ đến sinh học phân tử, nghiên cứu các cơ chế phân tử thông tin di truyền được mã hóa trong DNA có thể dẫn đến các quá trình của sự sống. Tùy thuộc vào định nghĩa chính xác của các thuật ngữ được sử dụng, sinh học phân tử có thể được coi là một nhánh của sinh hóa, hoặc hóa sinh như một công cụ để điều tra và nghiên cứu sinh học phân tử.
Phần lớn biochemistry đề cập đến cấu trúc, chức năng và sự tương tác của các đại phân tử sinh học, như protein, axit nucleic, carbohydrate và lipid, cung cấp cấu trúc tế bào và thực hiện nhiều chức năng liên quan đến cuộc sống. Hóa học của tế bào cũng phụ thuộc vào các phản ứng của các phân tử và ion nhỏ hơn. Đây có thể là chất vô cơ, ví dụ như ion nước và kim loại, hoặc hữu cơ, ví dụ như các axit amin, được sử dụng để tổng hợp các protein.] Các cơ chế mà theo đó các tế bào khai thác năng lượng từ môi trường của chúng thông qua các phản ứng hóa học được gọi là sự trao đổi chất. Các phát hiện của hóa sinh học được áp dụng chủ yếu trong y học, dinh dưỡng, và nông nghiệp. Trong y học, các nhà sinh học điều tra các nguyên nhân và chữa bệnh . Trong dinh dưỡng, họ nghiên cứu làm thế nào để duy trì sức khỏe và nghiên cứu các tác động của thiếu hụt dinh dưỡng. Trong nông nghiệp, các nhà sinh hóa học điều tra đất và phân bón, và cố gắng khám phá những cách cải thiện trồng trọt, bảo quản cây trồng và kiểm soát dịch hại.
Lịch sử
Tại nghĩa rộng nhất của nó, hóa sinh có thể được coi là một nghiên cứu về các thành phần, ăn nhỏ giọt, và thành phần của sinh vật sống và cách họ đến với nhau để trở thành cuộc sống, và lịch sử của hóa sinh có thể Do đó quay trở lại như xa của người Hy Lạp cổ đại. Tuy nhiên, hóa sinh học như là một kỷ luật khoa học cụ thể đã bắt đầu vào khoảng thế kỷ 19, hoặc một chút trước đó, tùy thuộc vào khía cạnh của hóa sinh đang được tập trung vào. trong khi những người khác cho rằng Eduard Buchner trình diễn đầu tiên của một quá trình sinh hóa phức tạp của quá trình lên men rượu trong tế bào- chiết xuất tự do vào năm 1897 là sự ra đời của hóa sinh. Một số người cũng có thể trỏ đến đầu của nó đến ảnh hưởng 1842 tác phẩm của Justus von Liebig, hóa học động vật, hoặc, Hóa học hữu cơ trong các ứng dụng của nó đối với sinh lý và bệnh lý, trong đó trình bày lý thuyết hóa học của sự trao đổi chất, hoặc thậm chí sớm hơn vào thế kỷ 18 các nghiên cứu về lên men và hô hấp của Antoine Lavoisier Nhiều người tiên phong khác trong lĩnh vực này, người đã giúp phát hiện ra các lớp phức tạp của Hóa sinh được công bố sáng lập hóa sinh hiện đại, ví dụ Emil Fischer cho công việc của mình trên hóa học của protein và F. Gowland Hopkins trên các enzyme và năng động bản chất của hóa sinh
Thuật ngữ “hóa sinh” tự nó có nguồn gốc từ sự kết hợp của sinh học và hóa học. Năm 1877, Felix Hoppe-Seyler sử dụng thuật ngữ (Biochemie bằng tiếng Đức) như một từ đồng nghĩa với hóa học sinh lý trong lời nói đầu đến vấn đề đầu tiên của Zeitschrift für Physiologische Chemie (Tạp chí Physiological Hóa), nơi ông lập luận cho việc thành lập Viện dành riêng cho lĩnh vực nghiên cứu này Các nhà hóa học người Đức Carl Neuberg Thông thường trích dẫn là tuy nhiên đã đặt ra từ năm 1903, trong khi nó biến mất ghi có vào Franz Hofmeister
Nó đã từng thường tin cuộc sống que và các tài liệu của mình đã có một số đặc tính cần thiết hay chất (often giới thiệu với các “nguyên tắc quan trọng”) khác biệt với bất kỳ tìm thấy trong không sống vật chất, và người ta nghĩ que chỉ chúng sinh có thể tạo ra các phân tử cuộc sống. Sau đó, năm 1828, Friedrich Wöhler xuất bản một bài báo về sự tổng hợp của urê, chứng minh rằng các hợp chất hữu cơ có thể được tạo ra một cách nhân tạo Kể từ đó, hóa sinh đã nâng cao, đặc biệt là kể từ giữa thế kỷ 20, với sự phát triển của các kỹ thuật mới như sắc ký, nhiễu xạ tia X, giao thoa phân cực kép, NMR, dán nhãn radioisotopic, kính hiển vi điện tử, và động lực học mô phỏng phân tử. Những kỹ thuật này cho phép khám phá và phân tích chi tiết nhiều phân tử và các quá trình trao đổi chất của tế bào, như glycolysis và chu trình Krebs (chu trình acid citric).
Một sự kiện mang tính lịch sử quan trọng khác trong hóa sinh học là sự khám phá ra gen và vai trò của nó trong việc truyền thông tin trong tế bào. Phần sinh hóa học này thường được gọi là sinh học phân tử. ] Trong những năm 1950, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin và Maurice Wilkins Were công cụ trong việc giải quyết cấu trúc DNA và cho thấy mối quan hệ của nó với chuyển giao thông tin di truyền.Năm 1958, George Beadle và Edward Tatum đã nhận được giải Nobel cho nghiên cứu về nấm cho thấy một gien sản xuất một enzyme . Năm 1988, Colin Pitchfork là người đầu tiên bị buộc tội giết người bằng chứng DNA, dẫn đến sự gia tăng của khoa học pháp y . Gần đây hơn, Andrew Z. Fire và Craig C. Mello đã nhận được giải Nobel 2006 vì đã khám phá ra vai trò của RNA interference (RNAi), trong sự im lặng của biểu hiện gen