الكيمياء الحيوية مجال تطبيق الكيمياء لدراسة العمليات البيولوجية المختلفة على المستوى الخلوي والجزيئي، ظهر كأحد العلوم المتميزة في بداية القرن العشرين عندما جمع العلماء بين الكيمياء وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء لاستكشاف كيمياء النظم الحية، وسنتعرف في هذا المقال بالتفصيل على تعريف علم الكيمياء الحيوية وأهميته.
تعريف علم الكيمياء الحيوية
وتعد الكيمياء الحيوية هي علم يجمع بين علوم الكيمياء وعلوم الخياة، حيث يختص بإكتشاف كيمياء الكائنات الحية والأصل الجزيئي المسئول عن التغيرات المختلفة في الخلايا الحية، بل بمساعدة ذلك العلم استطاع الطب فهم سبب حدوث العديد من الأمراض سواء في جسم الإنسان أو الحيوان أو حتى النباتات.
من مهام متخصصي علم الكيمياء الحيوية فهم آليات وظائف الدماع، وطرق حدوث التضاعف والتكاثر داخل الخلايا، وطرق التواصل بين الخلايا وبعضها وبين الأعضاء وبعضها، وكيفية عمل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات داخل الجسم، وطرق تنظيم تلك التفاعلات الخلوية.
يساعد فهم الكيمياء الحيوية على ابتكار طرق علاج الأمراض المختلفة بعد التوصل إلى أسباب حدوثها، بل يساهم في صناعة الأدوية البشرية والبيطرية وتطويرها وفهم آلية عملها داخل الجسم للتعرف على منافعها وآثارها الجانبية
يدخل في تصنيع أدوية زراعية، كما يدخل ذلك القسم من الكيمياء أيضًا في مجال الأبحاث العلمية والتطوير لأن فهمه هو أساس ابتكار وتطوير أي مادة بحثية.
مجالات استخدام الكيمياء الحيوية
يعمل علماء الكيمياء الحيوية في العديد من الأماكن، بما في ذلك:
- المستشفيات.
- الجامعات.
- الزراعة.
- معاهد الغذاء.
- التعليم.
- مستحضرات التجميل.
- بحوث الجريمة الجنائية.
- اكتشاف المخدرات وتطويرها.
دور علماء الكيمياء الحيويين
- تقديم أفكار متجددة وتجارب عديدة لفهم آلية الحياة في جميع الكائنات الحية وذلك بالتعرف على العمليات البيولوجية التي تحدث في الخلايا والكائنات الحية.
- التعرف على الأمراض المختلفة وتأثيرها على الجسم وكيفية علاجها.
- دعم الثورة التكنولوجية.
- استخدام الكيمياء الحيوية لدراسة خصائص الجزيئات البيولوجية لمجموعة متنوعة من الأغراض، وعلى سبيل المثال قد يقوم عالم الكيمياء الحيوية بدراسة خصائص الكيراتين في الشعر بحيث يمكن تطوير الشامبو الذي يعزز صحة الشعر ونعومتة.
- يجد علماء الكيمياء الحيوية استخدامات مختلفة للجزيئات الحيوية، قد يستخدم الكيميائي الحيوي دهونًا معينة كمضاف غذائي.
- يساعد علماء الكيمياء الحيوية على تطوير مواد التحلية الاصطناعية.
- إنتاج منتجات جديدة وتطوير الآلات البيولوجية.
- عمل تحسينات في كفاءة التمثيل الضوئي لزيادة إنتاج المحاصيل، والمعالجة الحيوية للتربة الملوثة، وتطوير مخزونات جديدة للأعلاف، وإنتاج الوقود الحيوي ورسم الخرائط الجينية للنظم الإيكولوجية لرصد التنوع البيولوجي.
التخصصات المرتبطة بعلم الكيمياء الحيوية
ترتبط الكيمياء الحيوية ارتباطًا وثيقًا بالعلوم البيولوجية الأخرى التي تتعامل مع الجزيئات مثل:
- علم الوراثة الجزيئية.
- علم العقاقير.
- البيولوجيا الجزيئية.
- علم الأحياء الكيميائية.
كيفية العمل في مجال الكيمياء الحيوية
يمكن لحاملي شهادات البكالوريوس والماجستير في مجال علوم الكيمياء الحيوية، خاصًة هؤلاء الذين يتمتعون بقدرات عالية في ذلك المجال الحصول على مناصب عليا في شتى المجالات، بينما يحتاج الكيميائيون الحيويون إلى درجة الدكتوراه للعمل في مجال البحث والتطوير المستقل.
يعمل الكيميائيون الحيويون في قطاع علوم الحياة وفي أدوار بحثية في صناعات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية، بالإضافة إلى العمل في مجال تكنولوجيا الأغذية وعلم السموم وإنتاج اللقاح، ويعمل الكثيرون أيضًا في المعاهد الأكاديمية حيث يقومون بتدريس طلاب المرحلة الجامعية والدراسات العليا بالإضافة إلى البحث في تخصصاتهم والتعاون مع أقرانهم، كما يعمل آخرون في الدوائر الحكومية والخدمة الصحية الوطنية ووكالة البيئة بما في ذلك إدارة الحياة البرية والبيولوجيا البحرية.
المراجع
مصدر 1
مصدر 2
مصدر 3
