اقرأ في هذا المقال
- تعريف الكيمياء الفيزيائية الحيوية
- الفرق بين الكيمياء الحيوية والكيمياء الفيزيائية الحيوية
- أهمية الكيمياء الفيزيائية الحيوية
تدرس الكيمياء الفيزيائية كيفية تفاعل المواد الكيميائية (خاصة في الكيمياء الحيوية)، وذلك بناءً على التفاعلات الكهرومغناطيسية ومبادئ ميكانيكا الكم، كما تدرس الكيمياء الحيوية تفاعلات البروتينات والجزيئات البيولوجية الأخرى، ولكنها لا تدخل في الكثير من الفيزياء حتى تبدأ في إجراء البحوث في هذا المجال؛ ومع ذلك، فإن الأشياء التي يتعلمها المرء في الكيمياء الفيزيائية تكمن وراء العمليات المدروسة في الكيمياء الحيوية.
تعريف الكيمياء الفيزيائية الحيوية
الكيمياء الحيوية الفيزيائية هي فرع من فروع دراسة الفيزياء الحيوية متعددة التخصصات، حيث يخصص هذا المجال للتحليل الكمي للأنظمة البيولوجية باستخدام الأدوات التجريبية والنظرية والحاسوبية، وعلى النقيض من النهج الذي يركز على الفيزياء للفيزياء الحيوية الذي يتعامل مع القوى وقوانين القياس، أو وجهة نظر تتمحور حول البيولوجيا والتي تتعامل مع النمط الظاهري للنظام المدروس، فقد تركز الكيمياء الفيزيائية الحيوية على المستوى الجزيئي.
الفرق بين الكيمياء الحيوية والكيمياء الفيزيائية الحيوية
على عكس الكيمياء الحيوية تهدف الكيمياء الحيوية الفيزيائية، والتي غالبًا ما تركز على التفاعلات الكيميائية التي تقود الأنظمة البيولوجية، إلى جمع وتحليل البيانات الكمية لتقديم نماذج فيزيائية تنبؤية تصف الظواهر البيولوجية التي تحدث على المستوى الجزيئي.أهمية الكيمياء الفيزيائية الحيوية
تعد كيفية إحداث المذيبات للتأثيرات التي تحدثها على استقرار البروتين أحد أقدم المشكلات في الكيمياء الفيزيائية الحيوية، كما أن أيونات هوفمايستر هي مذيبات عضوية، وقد تم التحقيق في العوامل الممولة للطبيعة والمثبتات، ولكن بدرجات متفاوتة من النجاح في فهم تأثيرها على البروتينات.
في النصف الأخير من القرن العشرين، كشفت الأبحاث في بيولوجيا التكيف عن فئة جديدة من المواد المذابة تُعرف باسم الأسمولات العضوية، والتي يبدو أنها تحمي خلايا الكائنات الحية من ظروف الإجهاد المائي التي تسببها البيئة، نظرًا لأن ظروف الإجهاد المائي غالبًا ما تزعزع استقرار البروتينات، فقد تم اختيار الأوزموليتات التي لها القدرة على تثبيت البروتينات ضد الظروف المتغيرة بطبيعتها لتكييف الكائن الحي مع الإجهاد.
هذا وقد أعطى اكتشاف حماية الأسمولية زخماً لفهم كيفية تثبيت الأسمولات العضوية للبروتينات، وفي كثير من الأحيان في التطور توجد آلية لحل مشكلة بيولوجية وتستخدم بشكل متكرر لحل مشاكل مماثلة، مع توقع أن المبادئ الكامنة وراء الآلية من المحتمل أن تكون هي نفسها بالنسبة لجميع الأسمولات العضوية.
