La ricerca biochimica si trova all’incrocio tra chimica e biologia, cercando risposte a domande sulla chimica degli esseri viventi e su come le sostanze chimiche si comportano nell’ambiente di una persona vivente o animale o pianta o altro essere vivente. È anche chiamato sia ricerca biochimica che chimica biologica. Secondo il Bureau of Labor Statistics (BLS) degli Stati Uniti, la maggior parte dei biochimici è coinvolta nella ricerca biochimica accademica o industriale.
I possibili argomenti di studio vanno dai complessi cambiamenti chimici che avvengono a livello cellulare ai processi all’interno di un individuo vivente, come la crescita e la funzione cerebrale, ai processi che avvengono attraverso le generazioni, come l’ereditarietà. All’interno di una qualsiasi di queste aree, dalla singola cellula al gruppo familiare, o anche a livelli più ampi, i biochimici possono studiare le strutture e le loro funzioni e processi, cause ed effetti biochimici, relazioni tra e tra strutture e organi. Possono anche tentare di sintetizzare o progettare prodotti che avrebbero un ruolo nella scienza medica, per esempio.
Concentrandosi sui composti organici, la ricerca biochimica può concentrarsi su uno dei quattro principali tipi di materia organica presenti in una cellula. Un tipo sono le proteine, le macromolecole costituite da amminoacidi che costituiscono un componente essenziale della dieta di persone e animali. Un secondo sono i carboidrati, composti composti interamente da ossigeno, carbonio e idrogeno, che si combinano in alimenti come zuccheri, cellulosa e amidi. Un terzo è chiamato grassi o lipidi che sono un meccanismo importante per fornire riserve energetiche agli organismi. Quarto sono gli acidi nucleici, che sono presenti in tutte le cellule e che sono fondamentali per la sintesi proteica e la trasmissione dei geni.
La nutrizione è un’altra area importante della ricerca biochimica e molti biochimici sono impiegati nell’industria alimentare. I biochimici studiano la biochimica del cibo in sé e per sé, nonché il modo in cui viene utilizzato nel corpo, il che implica lo studio della digestione. Nuovi processi alimentari possono essere testati per vedere quale impatto hanno sulla qualità nutrizionale del prodotto alimentare e possono essere escogitate nuove idee su come soddisfare particolari esigenze nutrizionali. Altre aree della ricerca biochimica includono metabolismo, ormoni, sistema circolatorio, genetica, malattie specifiche, farmacologia, sviluppo delle cellule staminali, tossicologia e immunochimica.
La ricerca biochimica è stata avviata alla fine del XVIII secolo. La prima volta che un composto organico è stato sintetizzato in laboratorio è stato quando Friedrich Wöhler ha sintetizzato l’urea nel 1828. Oggi, la ricerca biochimica continua a esaminare alcune delle stesse aree che interessavano gli scienziati diversi secoli fa, sebbene utilizzando apparecchiature diverse. I ricercatori di biochimica hanno a loro disposizione alcuni strumenti molto specializzati. Questi includono spettrofotometria, elettroforesi su gel del DNA, cromatografia e spettrometria di massa.