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Ramas de la biología

¿Qué es la bioquímica? Cuáles son sus funciones y utilidades

Bioquímica

La bioquímica es la ciencia que estudia los sucesos químicos que tienen relación con los organismos vivos. Es una ciencia basada en laboratorios que reúne la biología y la química. Mediante el uso de conocimientos y técnicas químicas, los bioquímicos pueden comprender y resolver problemas biológicos.

La bioquímica se centra en los procesos que suceden a nivel molecular. Se centra en lo que está sucediendo dentro de nuestras células, estudiando componentes como proteínas, lípidos y orgánulos. También analiza cómo las células se comunican entre sí, por ejemplo, durante el crecimiento o la lucha contra las enfermedades.

Los bioquímicos deben comprender cómo se relaciona la estructura de una molécula con su función, lo que les permite predecir cómo interactúan las moléculas.

La bioquímica abarca una amplia gama de disciplinas científicas, incluyendo genética, microbiología, medicina forense, ciencia de plantas y medicina.

Bioquímica
Bioquímica

¿Qué hacen los bioquímicos?

La función de los bioquímicos es:

  • Proporcionar nuevas ideas y experimentos para entender cómo funciona la vida.
  • Apoyar nuestra comprensión de la salud y la enfermedad.
  • Aportar información innovadora a la revolución tecnológica.
  • Trabajar junto a químicos, físicos, profesionales de la salud, responsables políticos, ingenieros y muchos más profesionales.

El estudio de la vida en sus procesos químicos

La bioquímica es tanto una ciencia de la vida como una ciencia química explora la química de los organismos vivos y las bases moleculares de los cambios que ocurren en las células vivas.

Utiliza los métodos de la química, física, biología molecular e inmunología para estudiar la estructura y el comportamiento de las moléculas complejas que se encuentran en el material biológico y las formas en que estas moléculas interactúan para formar células, tejidos y organismos completos.

Los bioquímicos están interesados, por ejemplo, en los mecanismos de la función cerebral, la multiplicación y diferenciación celular, la comunicación dentro y entre las células y los órganos, y las bases químicas de la herencia y la enfermedad.

El bioquímico busca determinar cómo las moléculas específicas como las proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, vitaminas y hormonas funcionan en tales procesos. Se hace especial hincapié en la regulación de las reacciones químicas en las células vivas.

Bioquímica
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Una ciencia esencial

La bioquímica se ha convertido en la base para comprender todos los procesos biológicos. Ha proporcionado explicaciones sobre las causas de muchas enfermedades en humanos, animales y plantas. Con frecuencia puede sugerir formas por las cuales tales enfermedades pueden ser tratadas o curadas.

Una ciencia practica

Debido a que la bioquímica busca desentrañar las complejas reacciones químicas que ocurren en una amplia variedad de formas de vida, proporciona la base para avances prácticos en medicina, veterinaria, agricultura y biotecnología. Subyace e incluye campos tan interesantes como la genética molecular y la bioingeniería.

El conocimiento y los métodos desarrollados por los bioquímicos se aplican en todos los campos de la medicina, en la agricultura y en muchas industrias químicas y relacionadas con la salud.

Esta ciencia también es única al proporcionar enseñanza e investigación tanto en la estructura / función de las proteínas como en la ingeniería genética, los dos componentes básicos del campo de la biotecnología en rápida expansión.

Una ciencia variada

Como la más amplia de las ciencias básicas, la bioquímica incluye muchas subespecialidades como la neuroquímica, la química bioorgánica, la bioquímica clínica, la bioquímica física, la genética molecular, la farmacología bioquímica y la inmunoquímica.

Los avances recientes en estas áreas han creado vínculos entre la tecnología, la ingeniería química y la bioquímica.

Bioquímica
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Historia

Los campos estrechamente relacionados con la bioquímica incluyen biofísica, biología celular y biología molecular. La biofísica aplica a la biología las técnicas de la física. La biología celular se ocupa de la organización y el funcionamiento de la célula individual.

La biología molecular, un término utilizado por primera vez en 1950, se superpone a la bioquímica y se ocupa principalmente del nivel molecular de la organización.

Química moderna

Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), el padre de la química moderna, realizó estudios fundamentales sobre la oxidación química y mostró la similitud entre la oxidación química y el proceso respiratorio.

Química orgánica

En el siglo XIX, Justus von Liebig estudió química en París y llevó la inspiración obtenida por el contacto con los antiguos alumnos y colegas de Lavoisier a Alemania, donde puso la química orgánica en una posición firme.

Enzimas

Louis Pasteur demostró que varias levaduras y bacterias eran responsables de los “fermentos”, sustancias que causaban la fermentación y, en algunos casos, enfermedades.

También demostró la utilidad de los métodos químicos para estudiar estos diminutos organismos y fue el fundador de lo que se llamó bacteriología. Más tarde, en 1877, los fermentos de Pasteur fueron designados como enzimas.

Bioquímica
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Proteínas

La naturaleza química de las enzimas permaneció oscura hasta 1926, cuando se aisló la primera enzima cristalina pura (ureasa).

Esta enzima y todas las demás resultaron ser proteínas, que ya habían sido reconocidas como cadenas de alto peso molecular de aminoácidos que ahora sabemos son los componentes básicos de la proteína.

Vitaminas

El misterio de cómo pequeñas cantidades de sustancias dietéticas previenen enfermedades como el beriberi, el escorbuto y la pelagra se aclararon en 1935 cuando se descubrió que la riboflavina (vitamina B2) era parte integral de una enzima.

ATP

En 1929, se aisló la sustancia trifosfato de adenosina (ATP) del músculo. La producción de ATP se encontró asociada con procesos respiratorios (oxidativos) en la célula y, en 1940, FA Lipmann reconoció la forma común de intercambio de energía en las células.

Radioisótopos

El uso de isótopos radiactivos de elementos químicos para rastrear la ruta de las sustancias en el cuerpo se inició en 1935 por R. Schoenheimer y D. Rittenberg, lo que proporciona una herramienta importante para investigar los cambios químicos que ocurren en las células.

ADN

En 1869 se aisló una sustancia de los núcleos de las células de pus y se llamó ácido nucleico, que más tarde demostró ser ácido desoxirribonucleico (ADN). No fue hasta 1944 que se reveló la importancia del ADN como material genético, cuando se demostró que el ADN bacteriano cambiaba el material genético de otras células bacterianas.

En una década, la estructura de doble hélice del ADN fue propuesta por Watson y Crick, que proporciona una comprensión de cómo funciona el ADN como material genético.