Biochemie

Die Biochemie, früher auch physiologische Chemie genannt, ist ein wichtiges Teilgebiet der Chemie und beschreibt die chemischen Reaktionen in den lebenden Organismen. Sie beschäftigt sich somit mit dem Aufbau, der biomolekularer Strukturen, der Wechselwirkung dieser Biomoleküle und deren Bereitstellung im Organismus. Des Weiteren werden der Stoffwechsel, bezüglich der beteiligten Stoffe und Biokatalysatoren, und die Steuerung dieses Prozesses untersucht. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Biochemie ist die Untersuchung der Speicherung von Informationen innerhalb eines Organismus und der Austausch dieser Informationen. So können beispielsweise nur wenige Milligramm DNA (Desoxyribonukleinsäure) tausende Gigabyte an Informationen speichern. Am häufigsten werden wohl die Nukleinsäuren (zum Beispiel DNA, RNA), die Proteine (Eiweiße), die Lipide (zum Bespiel Fette) und Kohlenhydrate (zum Beispiel Rübenzucker, Milchzucker).

Die Biochemie bedient sich bei ihrer Umsetzung vor allem der analytischen Chemie, der organischen Chemie, der physikalischen Chemie und Teilgebieten der Physik. Wichtige Bestandteile, welche man sogar teils auch im Fernsehen bei manchen Kriminalserien im Einsatz beobachten kann, sind die Zentrifugation, die Chromatographie, die Elektrophorese, die Spektroskopie, verschiedene Isotopentechniken, die Kristallisation und noch weitere verschieden Techniken. Die Informatik oder auch die Mikrobiologie wirken auch einen Einfluss in der Biochemie hinterlassen.

Als die Geburtsstunde der Biochemie kann man die erste Synthese von organischem Harnstoff (kommt in Urin vor) durch einen anorganischen Stoff namens Ammoniumcyanat durch den deutschen Wissenschaftler Friedrich Wöhler. Der Begriff Biochemie wurde hierbei erstmals 1858 genannt. Weitere Meilensteine in der Biochemie waren die Entdeckung der ersten Enzyme (wie beispielsweise Diastase) oder die Entschlüsselung der DNA-Struktur durch James Watson und Francis Crick.

Viele Forschungsinstitute beschäftigen sich auch in Deutschland mit der Biochemie. Bekannte Beispiele hierfür sind das Max-Planck-Institut in Martinsried und Halle oder das Leibniz-Institut, ebenfalls in Halle. Das Europoan Molecular Boiology Laboratory befindet sich in Heidelberg, das Biozentrum der Universität Basel ist ein weiteres bekanntes Forschungsinstitut in der Schweiz. Biochemie ist mittlerweile auch an vielen, auch international renommierten Universitäten Deutschlands ein Studienfach, wie in den so genannten Elite-Universitäten (beispielsweise die TU München, die Ludwig-Maximilian Universität in München oder die Freie Universität) ein Studienfach.

Mit den Erkenntnissen aus der Biochemie und der Biologie setzt sich die Biotechnologie auseinander. Die Biotechnologie stellt auch eine so genannte Schlüsseltechnologie dar, welche wirtschaftlich in der Zukunft von entscheidender Bedeutung sein werden, wie einst die Dampfmaschine oder Petrochemie (Herstellung von chemischen Produkten aus Erdgas und Erdöl). Andere Schlüsseltechnologien sind beispielsweise die Robotik, die Nanotechnologie oder die Quanteninformatik.