Die Grundlagen der Biochemie und Biophysik bilden das Fundament für das Verständnis biologischer Prozesse auf molekularer Ebene. Der wesentliche Unterschied zwischen Biochemie und organischer Chemie liegt in ihrem Fokus: Während die organische Chemie sich mit Kohlenstoffverbindungen im Allgemeinen beschäftigt, untersucht die Biochemie spezifisch die chemischen Vorgänge in lebenden Organismen.
Die Kennzeichen des Lebendigen umfassen sieben grundlegende Eigenschaften, die alle Lebewesen gemeinsam haben: Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung, Reizbarkeit, Bewegung, Evolution und zellulärer Aufbau. Der Stoffwechsel ist dabei besonders wichtig, da er die Grundlage für alle Lebensprozesse bildet. Bei der Reizbarkeit geht es um die Fähigkeit der Organismen, auf Umweltreize zu reagieren, während das Wachstum die Entwicklung und Größenzunahme beschreibt. Diese Merkmale des Lebens unterscheiden lebende von unbelebter Materie.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten. Prokaryoten wie Bakterien haben einen einfacheren Zellaufbau ohne Zellkern, während Eukaryoten (z.B. Pflanzen, Tiere und Pilze) einen echten Zellkern und komplexere Zellstrukturen besitzen. Die Prokaryoten Zellwand unterscheidet sich deutlich von der Eukaryoten Zellwand, was sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur zeigt. Der Eukaryoten Aufbau ist generell komplexer und beinhaltet verschiedene Zellorganellen wie Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat. Diese grundlegenden Unterschiede in der Zellorganisation haben sich im Laufe der Evolution entwickelt und spiegeln die verschiedenen Überlebensstrategien der Organismen wider.
