Bioquimica

BIOQUIMICA ELEMENTAL

Etimológicamente la palabra bioquímica significa “química de la vida”. Esta ciencia, como tal, es relativamente joven, sin embargo, sus raíces, un poco difusas pueden ubicarse en los finales del siglo XVIII, como resultado de descubrimientos aislados de científicos de muy diversa especialidad, pero en su mayor parte relacionados con la química, la física y la biomedicina. Entre los descubrimientos realizados en esta etapa, que tendrán importante repercusión en el desarrollo de esta ciencia deben destacarse el aislamiento y la identificación de numerosas sustancias naturales.

La Bioquímica es una de las disciplinas que mayor desarrollo ha alcanzado en el presente siglo. La labor de los bioquímicos en técnicas tan importantes como la nutrición, el control de enfermedades y la protección de cosechas, ha proporcionado aportes importantes en la tarea de alimentar a la población mundial. Además, el elevado desarrollo científico alcanzado por la bioquímica en los últimos años ha contribuido a aumentar los conocimientos acerca de las bases químicas de la vida.

Definición

La bioquímica es el estudio de:

1) la composición molecular de las células vivas;

2) las reacciones químicas que sufren los compuestos biológicos;

3) la regulación de esas reacciones.

Etimológicamente Bioquímica significa" química de la vida". Es una disciplina científica que se ocupa de los procesos químicos que ocurren en la materia viva.

Describe y analiza los fenómenos químicos que se producen en la célula estudiándolos desde el punto de vista de estructura y función.

Antecedentes históricos del trabajo pionero bioquímico

La bioquímica, como toda ciencia, se estructura sobre la base de conceptos, categorías principios y leyes que se verifican por medio de la experimentación y la práctica. El desarrollo de una ciencia mantiene una estricta continuidad; la bioquímica no es una excepción y en su desarrollo histórico se refleja el ejercicio de la práctica.

En sus inicios, la bioquímica estuvo ligada a la medicina. Con la introducción de los conocimientos químicos surgió una nueva disciplina que fue denominada química médica la cual planteaba que las enfermedades no eran más que el resultado de alteraciones en los procesos químicos de los organismos.

A partir de 1,700 los estudios Boyle y otros investigadores (1627- 1691) condujeron a la separación de la química y la medicina.

En el siglo XVII, las bases científicas de la bioquímica surgieron de los estudios realizados por Scheele y Lavoisier. Scheele realizó estudios sobre la composición química de las drogas de origen vegetal y la composición de plantas y animales en general y extrajo sustancias como el ácido cítrico a partir del jugo de limón el ácido tartárico a partir del vino de uvas y los ácidos málico y lácteo a partir de manzanas y de la leche, también obtuvo glicina a partir de aceites vegetales. Lavoisier investigó la combustión llegando a la conclusión de que en ese proceso se consume oxígeno, se elimina dióxido de carbono y se desprende calor. Dalton en ese mismo siglo desarrolló la teoría atómica. Priestley y Scheele descubrieron el oxígeno y la asimilación del dióxido de carbono por lo vegetales.

Berzelius y Liebig (1803-1873) desarrollaron las técnicas de análisis elemental cuantitativo.

Las raíces de la bioquímica descriptiva las encontramos en las investigaciones de Scheele y las de la bioquímica dinámica en los trabajos de Lavoisier, éste aclaró la naturaleza de la respiración animal y la relación de este fenómeno fisiológico con la producción de calor corporal, dando inicio al metabolismo energético.

El estudio del calor indujo a Pluger a demostrar que el proceso de combustión de los alimentos se realiza en los tejidos.

En 1822-1895 Pasteur al estudiar la fermentación constituyó un momento importante en el desarrollo de la bioquímica y sentó las bases de la química biológica moderna especialmente de la enzimología.

El estudio del calor durante la primera parte del siglo XIX condujo a Robert Mayer a formular la ley de la conservación de la energía, la que aplicó a los seres vivos y no vivos. Los trabajos de Mayer y sus continuadores sentaron las bases de la termodinámica esencial para comprender las relaciones energéticas en los sistemas biológicos Emil Fisher (1852-1919) utilizando las técnicas de la química orgánica, estableció sus estructuras por degradación y síntesis posterior y con esto la bioquímica se consolida definitivamente como disciplinas científica.

En 1903 Takamine y Aldrich obtuvieron la primera hormona en estado puro; la adrenalina, entre 1905 y 1906 Pekelharing y Hopkins descubrieron la existencias de las vitaminas como factores esenciales para la nutrición en pequeñas cantidades y cuya carencia produce enfermedades específicas conocidas desde la antigüedad. En los logros alcanzados por la bioquímica han influido decisivamente las técnicas desarrolladas más recientemente, entre las que pueden citarse la cromatrografía en el papel, las resinas de intercambio iónico y la combinación de estas técnicas con instrumentos automáticos de precisión para recoger y analizar las muestras.

Estas técnicas dieron acceso al análisis cuantitativo de la composición química de los diversos materiales biológicos y la explicación de la organización estructural de las macromoléculas. El descubrimiento de las técnicas isotópicas y su aplicación en las investigaciones bioquímicas ha permitido profundizar en los procesos de síntesis y degradación celular.

Objeto de estudio de la bioquímica

El objetivo de la bioquímica es el conocimiento de la estructura y comportamiento de las moléculas biológicas, que son compuestos de carbono que forman las diversas partes de la célula y llevan a cabo las reacciones químicas que le permiten crecer, alimentarse, reproducirse y usar y almacenar energía.

Relación de la bioquímica con otras ciencias

La bioquímica tiene sus raíces en la medicina, la nutrición, la agricultura, la fermentación y los procesos químicos de los productos naturales. Actualmente, se ocupa del estudio químico de las moléculas que se encuentran en el interior de los sistemas vivos o asociadas con estos, en especial los procesos químicos relacionados con las interacciones de dichas moléculas.

La bioquímica influye profundamente en la medicina. Los mecanismos moleculares de muchas enfermedades, tales como la anemia falciforme y numerosos errores innatos del metabolismo,

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