Lexikon der Biologie: Biochemie
Biochemie w[von *bio –, Chemie], biologische Chemie, physiologische Chemie, eine Forschungsrichtung, die sich mit der Struktur, der Synthese und dem Zusammenwirken von Molekülen beschäftigt, die Lebewesen (Leben) aufbauen (Biomoleküle, Biopolymere). Biochemie ist eine Grenzwissenschaft zwischen Biologie, Chemie und Medizin; eine Abgrenzung zu anderen Forschungsrichtungen, wie z. B. der molekularen Zellbiologie (Cytologie), Pflanzenphysiologie und Tierphysiologie, Neurochemie, Pharmakologie oder besonders der Molekularbiologie (s. u.), ist nur schwer möglich. Neben der Ermittlung von Struktur und Funktion einzelner Moleküle oder supramolekularer Strukturen werden heutzutage besonders chemische Prozesse des Zellgeschehens (Zelle) untersucht. Hierzu zählen der Baustoffwechsel, Energiestoffwechsel und deren Zyklen (Stoffwechsel). Die biochemische Forschung erstreckt sich von der Reinigung und Analyse von Biomolekülen bis zur in-vitro-Rekonstitution von funktionierenden Teilsystemen aus gereinigten Komponenten. Besonderes Augenmerk gilt weiterhin der Regulation von Stoffwechselzyklen durch Zwischen- oder Endprodukte oder durch Hormone. Die Biochemie der Nucleinsäuren, die Transkription und Translation und deren zeitliche, räumliche, gewebe- und organspezifische Regulation (Genregulation) hat sich inzwischen in einem eigenständigen Forschungszweig, der Molekularbiologie, verselbständigt. – Die Biochemie bedient sich chemischer und chemisch-physikalischer Methoden, die den gezielten Fragestellungen angepaßt werden. Durch die Entwicklung neuer und die Weiterentwicklung bewährter Techniken, wie z. B. der Nucleinsäure- und Protein-Sequenzierung, der Polymerase-Kettenreaktion und hochspezifischer Chromatographie, konnte ein enormer Wissenszuwachs erreicht werden. Die Entwicklung spezifischer Nachweissysteme unter Verwendung von Antikörpern (Immunassays, monoklonale Antikörper) oder Enzymen (ELISA), die Verfeinerung radioaktiver und Entwicklung nichtradioaktiver Detektionssysteme ermöglichen zunehmend detailliertere biochemische Analysen. Dies zeigt sich auch in der Anwendung solcher Systeme in Form von Biosensoren und Biochips. In den letzten Jahren hat die Strukturaufklärung von Proteinen wesentlich an Bedeutung gewonnen und zum Verständnis grundlegender biochemischer Reaktionsmechanismen beigetragen. Vielfach aufgedeckte Zusammenhänge zwischen Sequenzmotiven und Struktur erlauben die Strukturvorhersage von Nucleinsäuren und Proteinen und sind Voraussetzung für Verfahren zum protein engineering und molecular modeling. Die Erfassung und Analyse der immer größeren Datenflut läßt sich nur noch unter Einsatz leistungsfähiger Computer und über das Internet zugänglicher Datenbanken bewältigen (Bioinformatik). Die Bedeutung der Biochemie spiegelt sich auch in der Vielzahl der Nobelpreise wider, die an Biochemiker verliehen wurden. Biochemie (Geschichte der), Biomarker, Biophysik, Biotechnologie, blotting-Techniken, forensische Biochemie, Gentechnologie, molekulare Genetik, Sequenz-alignment, Struktur-Funktion-Beziehung.
U.M./M.B.
Lit.:Ackermann, T.: Physikalische Biochemie. Berlin 1992. Berndt, J.: Umweltbiochemie. Stuttgart 1995. Concise Encyclopedia Biochemistry and Molecular Biology. Berlin, New York 1997. Dose, K.: Biochemie. Eine Einführung. Berlin 51996. Harborn, J.B.: Ökologische Biochemie. Heidelberg 1995. Heldt, H.W.: Pflanzenbiochemie. Heidelberg 1996. Kindl, H.: Biochemie der Pflanzen. Berlin 41994. Kleber, H.P., Schlee, D.: Biochemie. 2 Teile. Jena 21992. Koolman, J., Röhm, K.-H.:Color Atlas of Biochemistry. Stuttgart, New York 1996. Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M.: Prinzipien der Biochemie. Heidelberg 21996. Linnemann, M., Kühl, M.: Biochemie für Mediziner. Wiesbaden 41995. Löffler, G., Petrides, P.E.: Biochemie und Pathobiochemie. Berlin 51997. Michal, G. (Hrsg.): Biochemical Pathways. Biochemie-Atlas. Heidelberg, Berlin 1999. Pingoud, A., Urbanke, C.: Arbeitsmethoden der Biochemie. Berlin – New York 1997. Richter, G.: Biochemie der Pflanzen. Stuttgart 1996. Stryer, L.: Biochemie. Heidelberg 41996. Voet, D., Voet, J.G.: Biochemie. Weinheim 1992.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.