Biochimia este studiul proceselor și reacțiilor chimice care au loc în organismele vii. Poate fi considerată o subdiviziune atât a chimiei, cât și a biologiei, deși abilitățile și tehnicile utilizate în cadrul acesteia pun mare accent pe chimia tradițională.
Multă vreme s-a crezut că materia vie și cea nevie sunt fundamental diferite. Majoritatea oamenilor de știință credeau că numai ființele vii pot crea molecule biologice speciale, din alte molecule biologice obținute prin alimente. Se credea că aceste molecule sunt impregnate cu o „forță vitală” care a făcut posibilă viața. În 1828, chimistul german Freidrich Wöhler a pus capăt acestui lucru prin sintetizarea accidentală a ureei chimice organice – o componentă majoră a urinei – din precursori anorganici. S-a născut domeniul biochimiei.
Din 1828, studiile în domeniu au adus oamenilor de știință cunoașterea modului în care plantele extrag energia din soare (fotosinteză); modul în care animalele transformă glucoza în moneda energetică a organismului, ATP (glicoliză); de ce mușchii ard atunci când o persoană face exerciții puternice (producția de acid lactic); modul în care proteinele sunt sintetizate în celulă (exprimarea proteinei); și mult mai mult. Deoarece lucrurile vii tind să fie cele mai utile și importante aranjamente ale materiei de pe Pământ din perspectiva multor oameni, cunoașterea funcționării lor interioare are aplicații utile în multe domenii, inclusiv în medicină, agricultură și biologia moleculară.
Unele molecule studiate de biochimiști includ carbohidrați, proteine, lipide și acizi nucleici. Cei mai mulți dintre aceștia sunt polimeri organici, ceea ce înseamnă că constau în primul rând modele moleculare simple (monomeri) repetate de mai multe ori într-un lanț, uneori de mii de ori. Elementele primare găsite în compușii organici sunt carbonul, oxigenul, hidrogenul, azotul, calciul și fosforul, cu urme de clor, sulf, potasiu, sodiu, magneziu, fier și alte câteva.
Multe dintre moleculele din organism, inclusiv carbohidrații și proteinele, au roluri structurale. Proteinele sunt produse direct pe baza instrucțiunilor genetice și sunt printre cele mai complexe molecule organice. Acizii nucleici sunt blocurile de bază ale instrucțiunilor genetice (ADN și ARN) care se găsesc în toate formele de viață, de la oameni la viruși. Modelul distinct al acizilor nucleici găsit în nucleele celulelor unei specii se numește genomul său. Apoi sunt lipidele, termenul general pentru multe biomolecule nesolubile în apă. Grăsimea din organism este formată din lipide.
Biochimia este studiată de zeci de mii de profesioniști în fiecare zi. Ei caută să înțeleagă mai bine cum funcționează viața și cum oamenii o pot proteja și folosi pentru a face viața mai bună.