BIOCHEMIE

Biochemie,

 

1) die Lehre von der Zusammensetzung und Wirkung der am Aufbau und Stoffwechselgeschehen lebender Organismen beteiligten chemische Verbindungen.Sie ist sowohl aus der Physiologie (als einem Teil der Biologie) als auch aus der Naturstoffchemie (als einem Teil der organischen Chemie) hervorgegangen. Zahlreiche Überschneidungen mit anderen Wissenschaften (v. a. Disziplinen aus Chemie, Biologie und Medizin) verhindern eine strenge Abgrenzung. Innerhalb der Biochemie werden heute zwei größere Teilbereiche unterschieden: Die deskriptive Biochemie behandelt die Zusammensetzung, Struktur und Beschreibung der organischen Naturstoffe und ist somit in weiten Teilen mit der Naturstoffchemie identisch. Sie geht damit auf die Anfänge der organischen Chemie zurück. Zur deskriptiven Biochemie ist die Behandlung der Aminosäuren, Proteine, Enzyme, Kohlenhydrate, Fette, Nukleinsäuren, Vitamine, Hormone sowie die biochemische Organisation der Zellen, Organe und Organismen zu zählen. Die dynamische Biochemie untersucht die Erscheinungen des Stoffwechsels auf der Basis chemischer Reaktionen. Hierzu sind zu zählen: Aufbau, Umbau und Abbau von zelleigenen Substanzen beziehungsweise Nährstoffen, Gewinnung und Verbrauch von Energie; die Regulation der zellulären Reaktionen z. B. durch Hormone; der Gesamtablauf aller zellulären Reaktionen, der erst durch Kompartimentierung ermöglicht wird; die Wirkungsweise und die Übertragung der genetischen Information.

 

Methoden:

 

Um die Reaktionsabläufe und Wechselwirkungen in Organismen, Organen oder Zellen kennen zu lernen, müssen häufig zunächst Einzelkomponenten des entsprechenden Systems untersucht werden, was wiederum deren Analyse und Reindarstellung voraussetzt. Zur Isolierung von Einzelkomponenten aus Geweben werden verschiedene Aufschlusstechniken angewandt, z. B. Homogenisieren durch einen Mixer, Druckaufschluss, Ultraschallaufschluss. Die danach erforderliche Fraktionierung erfolgt meist durch Zentrifugation; hierbei erhält man eine Auftrennung in Zellorganellen und Partikel nach ihrem Gewicht. Die weitere Untersuchung der Partikel ist nach zusätzlichen Trennschritten wie Zentrifugieren, Chromatographie oder Elektrophorese möglich. Um die Zusammensetzung, Reaktionsweise und Funktion einzelner Komponenten zu untersuchen, werden verschiedene analytische Methoden angewandt, z. B. spektroskopische Verfahren, Isotopentechniken (Einsatz von radioaktiv markierten Verbindungen zur gezielten Untersuchung von Stoffwechselreaktionen), Einsatz von Elektroden, Manometrie (zur Untersuchung des Gasstoffwechsels), immunologisches Verfahren (Einsatz spezifischer Antikörper zur Bestimmung von Verbindungen, Komponenten und sogar Zellen). Die Fraktionierung zur Untersuchung der Zellfunktion muss schonend erfolgen, um nach dem Aufschluss die Bedingungen möglichst nahe denen der lebenden Zelle zu halten. Einflüsse, die durch das künstliche Milieu bei der Untersuchung von speziellen Reaktionen auftreten können, müssen bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden, wenn ihre Bedeutung für die Gesamtzelle, für Organe oder für ganze Organismen betrachtet wird.

 

Literatur:

 

Lex. der B. u. Molekularbiologie, 3 Bde. u. Erg.-Bd. (1991-93);

 L. Stryer: B. (a. d. Amerikan., Neuausg., 1991);

 D. Schlee: Ökolog. B. (²1992);

 E. Buddecke: Grundr. der B. für Studierende der Medizin, Zahnmedizin u. Naturwiss.en (⁹1994);

 P. Karlson u. a.: Kurzes Lb. der B. für Mediziner u. Naturwissenschaftler (¹⁴1994).

 

 2) ein 1874 von dem praktischen Arzt W. H. Schüssler (* 1821, ✝ 1898) beschriebenes Heilverfahren (Außenseiterverfahren); es beruht auf der Vorstellung, dass Krankheit die Folge von Veränderungen im Salzgehalt der Körperzellen sei und dass durch Einnahme kleinster Mengen des jeweils fehlenden Salzes die betreffende Krankheit geheilt werden könne.