La biochimie et la biophysique sont des disciplines du domaine scientifique qui se rapportent à l’étude des organismes. Plus précisément, la biochimie et la biophysique étudient la structure biologique et les systèmes des êtres vivants, grands et petits. Chaque organisme est composé d’un certain nombre de parties différentes, avec sa propre fonction et sa propre forme d’organisation. Le plus remarquable est le fait que la biochimie et la biophysique se rapportent à chaque être vivant sur la planète.
La biochimie elle-même se concentre fortement sur les processus chimiques au sein des organismes. La science traite des composants cellulaires et des biomolécules, notamment les glucides, les lipides, les acides nucléiques et les protéines. Chacune de ces molécules à l’intérieur de la cellule est complexe et présente à la fois de grandes formes, appelées polymères, et des sous-unités, appelées monomères. La science étudie les réactions chimiques présentes dans la cellule et comment les biomolécules interagissent. L’un des exemples les plus notables sont les réactions catalysées par des enzymes, le processus d’augmentation de l’activité au sein de la cellule.
La biophysique traite d’une variété d’autres interactions dans le monde vivant. Il utilise les différentes théories des sciences physiques dans les systèmes biologiques, de la petite échelle moléculaire à l’organisme et à l’écosystème entiers. L’objectif principal de la science est d’aborder les préoccupations concernant les questions biologiques d’une manière quantitative. La biophysique se concentre sur les interactions des systèmes cellulaires, tels que celui de l’ADN et de l’ARN, ainsi que sur la signification de la régulation de ces interactions. Des exemples de domaines au sein de la biophysique sont l’agrophysique, la bio-ingénierie, la nanotechnologie et la biologie générale.
La biochimie et la biophysique utilisent une variété d’outils différents pour mener les recherches nécessaires dans les domaines. Les techniques d’imagerie fluorescente permettent aux scientifiques d’éclairer les différentes caractéristiques des organismes et d’identifier plus facilement les fonctions. Les microscopes électroniques concentrent les particules électroniques dans un organisme pour créer une image agrandie. La cristallographie aux rayons X analyse les liaisons chimiques en focalisant un rayon X sur les structures cristallines des molécules. La spectroscopie RMN utilise la résonance magnétique focalisée sur le noyau d’un atome. Les microscopes à force atomique sont également souvent utilisés. Ces machines permettent à un scientifique de voir certains des plus petits objets de la cellule.
Outre la visualisation simple pour étudier les organismes, les biochimistes et les biophysiciens manipulent également directement les processus et les systèmes des éléments biologiques. Un outil utilisé pour mener ces expériences est une pince à épiler optique, qui utilise un laser pour exercer une force sur de petites parties d’un organisme. En modifiant les caractéristiques naturelles d’un organisme ou de l’environnement, ils sont capables de proposer des théories et d’afficher des résultats. Cela a augmenté les ramifications sur toutes les entités biologiques en raison du fait que tous les êtres vivants descendent d’une ascendance commune. De cette façon, la biochimie et la biophysique peuvent relier les recherches d’un organisme à un autre.