Biochemie je věda, která se zabývá chemickými procesy v živých organismech. Studuje základní přírodní látky jako jsou proteiny, sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny a mnoho dalších.

Proteiny

Biomakromolekulární látky, které se skládají z 21 proteinogenních aminokyselin. Některé aminokyseliny jsou esenciální, tedy je musíme přijmout potravou. Ostatní také přijímáme potravou, ale v případě nedostatku si je dokážeme metabolicky vyrobit z jiných látek.
Aminokyseliny jsou v molekulách proteinů spojeny peptidovou vazbou, jejíž vlastnosti ovlivňují i prostorové uspořádání proteinů.
Denaturace je jev, kdy protein ztratí své přirozené prostorové uspořádání a přestane plnit svoji funkci. Denaturaci proteinu zapříčiní třeba vysoká teplota či extrémní pH.
Proteiny zastávají v těle mnoho funkcí:
- stavební (keratin - vlasy, nehty; kolagen - chrupavky, kosti)
- katalytická (enzymy jako například pepsin, který tráví bílkoviny)
- regulační (hormony jako například adrenalin či glukagon)

Sacharidy

Přírodní látky, které se skládají pouze z atomů uhlíku, vodíku a kyslíku.
Sacharidy obsahuji velké množství hydroxylových skupin, dělí se na aldosy (obsahují aldehydovou skupinu) a ketosy (obsahuji ketonovou skupinu).
Obvykle se zacyklí tvorbou poloacetalu (pyranosy nebo furanosy).
Sacharidy zastávají zejména funkce:
- primární zdroj energie živočichů (glukosa)
- stavební (celulosa - buněčná stěna rostlin, ribosa/2-deoxyribosa - kostra RNA/DNA)
- zásobní (škrob/glykogen - zásobní polysacharid rostlin/živočichů)
Katabolismus sacharidů se zjednodušeně dělí do tří procesů:
- Glykolýza, ve které se molekula glukosy přemění na dvě molekuly pyruvátu za vzniku dvou vysokoenergetických molekul ATP, se odehrává v cytosolu buňky. V případě nedostatku kyslíku následuje kvašení:Alkoholové kvašení (kvasinky) přemění pyruvát na ethanol a oxid uhličitý.Mléčné kvašené (například člověk) přemění pyruvát na laktát.
- Citrátový cyklus následuje glykolýzu, pokud je organismus dostatečně zásoben kyslíkem. Pyruvát se přemění na acetylkoenzym A, který vstoupí do v mitochondrii cyklu. Produkty jsou GTP, tři kofaktory \mathrm{NADH}+\mathrm{H}^{+}a jeden \mathrm{FADH}_{2}.
- Dýchací řetězec využije energii uloženou v redukovaných kofaktorech a za pomoci enzymu ATP-synthasy ji uloží do ATP.

Sacharidy vznikaji fotosyntézou v chloroplastech zelených rostlin. Fotosyntéza se dělí na dvě fáze:
- primární fáze produkuje ATP a redukované kofaktory NADPH, jako odpadní produkt vzniká plynný kyslík.
- sekundární fáze využivá produktů primární fáze a fixuje oxid uhličitý do struktury sacharidu.

Lipidy

Pestrá skupina přírodních látek hydrofobního charakteru s různými funkcemi v organismech.
Lipidy se dělí na:
Triacylglyceroly - estery alkoholu glycerolu a tři karboxylových (mastných) kyselin. Rozdělují se na tuhé tuky (převaha nasycených mastných kyselin) a tekuté oleje (převaha nenasycených mastných kyselin), které jsou tekuté. Slouží jako dlouhodobá zásobárna energie či jako tepelná/mechanická ochrana. Katabolicky se odbourávají na glycerol, který vstupuje do metabolismu sacharidů a mastné kyseliny, které se v \beta-oxidaci štěpí na množství acetylkoenzymu A, které vstupují do citrátového cyklu.
Vosky - estery vyšších jednosytných alkoholů a jedné karboxylové kyseliny. Tvoří například kutikulu rostlin a brání tak nadměrným ztrátám vody.
Složené lipidy se odvozují od dvou alkoholů:
- glycerolu, poté mají obdobnou strukturu jako triacylglyceroly, ale jedna hydroxylová skupina glycerolu je substituována zbytkem kyseliny trihydrogenfosforečné a na něm navázanou skupinou (například sacharidem). Často tvoří biologické membrány (například lecithin).
- sfingosinu, aminoalkoholu, na který je substituován jeden zbytek mastné kyseliny a další skupina. Často tvoří nervovou tkáň.
Odvozené lipidy (izoprenoidy) - látky odvozené od 2-methylbuta-1,3-dienu. Pestrá skupina látek obsahující vonné látky (mentol), antioxidanty (\beta-karoten), vitaminy (vitamin A), steroidy (cholesterol, testosteron) a mnoho dalších.

Krátké opakování biochemie