La biochimie est l’étude des processus et réactions chimiques qui se déroulent au sein des organismes vivants. Il peut être considéré comme une subdivision de la chimie et de la biologie, bien que les compétences et les techniques utilisées en son sein mettent fortement l’accent sur la chimie traditionnelle.
Pendant très longtemps, on a pensé que la matière vivante et non vivante étaient fondamentalement différentes. La plupart des scientifiques croyaient que seuls les êtres vivants pouvaient créer des molécules biologiques spéciales, à partir d’autres molécules biologiques obtenues par l’alimentation. On pensait que ces molécules étaient imprégnées d’une force vitale qui rendait la vie possible. En 1828, le chimiste allemand Freidrich Wöhler y a mis fin en synthétisant accidentellement l’urée chimique organique – un composant majeur de l’urine – à partir de précurseurs inorganiques. Le domaine de la biochimie était né.
Depuis 1828, les études de terrain ont permis aux scientifiques de connaître la manière dont les plantes extraient l’énergie du soleil (photosynthèse) ; comment les animaux convertissent le glucose en la monnaie énergétique du corps, l’ATP (glycolyse) ; pourquoi les muscles brûlent lorsqu’une personne fait de l’exercice vigoureusement (production d’acide lactique); comment les protéines sont synthétisées dans la cellule (expression des protéines) ; et beaucoup plus. Comme les êtres vivants ont tendance à être les arrangements de matière les plus utiles et les plus importants sur Terre du point de vue de nombreuses personnes, la connaissance de leur fonctionnement interne a des applications utiles dans de nombreux domaines, notamment la médecine, l’agriculture et la biologie moléculaire.
Certaines molécules étudiées par les biochimistes comprennent les glucides, les protéines, les lipides et les acides nucléiques. La plupart d’entre eux sont des polymères organiques, ce qui signifie qu’ils consistent principalement en de simples motifs moléculaires (monomères) répétés plusieurs fois dans une chaîne, parfois des milliers de fois. Les principaux éléments présents dans les composés organiques sont le carbone, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le calcium et le phosphore, avec des traces de chlore, de soufre, de potassium, de sodium, de magnésium, de fer et quelques autres.
De nombreuses molécules du corps, y compris les glucides et les protéines, jouent un rôle structurel. Les protéines sont fabriquées directement sur la base d’instructions génétiques et font partie des molécules organiques les plus complexes. Les acides nucléiques sont les éléments constitutifs des instructions génétiques (ADN et ARN) présentes dans toutes les formes de vie, des humains aux virus. Le modèle distinct d’acides nucléiques trouvés dans les noyaux des cellules d’une espèce est appelé son génome. Ensuite, il y a les lipides, le terme fourre-tout pour de nombreuses biomolécules non solubles dans l’eau. La graisse du corps est constituée de lipides.
La biochimie est étudiée par des dizaines de milliers de professionnels chaque jour. Ils cherchent à mieux comprendre comment fonctionne la vie et comment les gens peuvent à la fois la protéger et l’utiliser pour améliorer la vie.