Introduccion A La Bioquimica

INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA

La Química es la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones. Tiene que ver con varios campos como son los de la Química Orgánica, inorgánica, fisicoquímica, química Analítica, bioquímica, la medicina, la biología y muchas otras disciplinas que tienen como centro de estudio los seres vivos.

La bioquímica es la ciencia que estudia la química de la vida. Ciencia que estudia los procesos químicos en los seres vivos, o más específicamente de los procesos químicos celulares. Tiene una extensa base de la química y la biología. Tiene una parte orgánica en su mayoría y una parte inorgánica.

La bioquímica tuvo sus comienzos hace aproximadamente 100 años, cuando algunos científicos se dieron cuenta que los procesos de la vida incluían fenómenos que podían ser explicados en términos de las ciencias exactas como la química y la física. En un principio fueron descubrimientos generales, como el descubrimiento o separación de sustancias orgánicas de los seres vivos, como la urea, la hemoglobina, la clorofila, etc. Luego se desarrollo procesos en los cuales se explicaban sus funciones, hasta que en los últimos 50 años creció hasta ser reconocida por químicos y biólogos.

Actualmente se ayuda de muchas otras ciencias como la química orgánica, la cual analiza y separa los compuestos del carbono, que es la base de los seres vivos; la química analítica, que nos dice qué clase de compuestos contiene un organismo y las proporciones. La biología que estudia los seres vivos integralmente, en sus sistemas orgánicos y sus relaciones entre ellos. La física, la cual nos proporciona los instrumentos necesarios para realizar el estudio ( microscopio electrónico, centrífuga, etc). La química analítica cualitativa y cuantitativa que nos dicen qué compuestos y en qué proporción están en

los seres vivos.

Hay una gran parte de la bioquímica que es estática, es decir estructural, que nos habla del tipo de compuesto que tiene un organismo. Se apoya en la q. Analítica cualitativa, la física, la biología, la química orgánica y otras.

La bioquímica dinámica, que estudia las transformaciones de estos compuestos al interior de los organismos vivos. O sea, aquellas reacciones químicas que se realizan al interior de la célula, es decir se trata de la bioquímica metabólica. Se apoya en áreas como la bioenergética, la física, la q. General, la biología y la medicina.

Además de las dos anteriores, existe la química de los procesos y las sustancias que almacenan y transmiten la información biológica. Este tercer campo es también área de la genética molecular, que pretende conocer la herencia y la expresión de la información genética en términos moleculares.

El avance de la bioquímica ha sido tan amplio y expansivo que en la actualidad ya se aceptan varias áreas de especialización: Bioenergética, biología molecular, bioquímica de las membranas, bioquímica de las proteínas, bioquímica de las plantas, neurobioquímica, bioquímica analítica y otras más, así como subespecialidades de cada campo. Existen decenas de miles de publicaciones de artículos, en distintas revistas cada año, de revisiones anuales y de monografías especializadas es el reflejo del crecimiento y del alcance de la bioquímica moderna.

LA LOGICA MOLECULAR DE LA VIDA.

La mayor parte de los componentes químicos de los organismos son compuestos orgánicos de carbono en los que el elemento se halla relativamente reducido o hidrogenado. Muchas biomoléculas orgánicas contienen también nitrógeno. Los compuestos orgánicos presentes en la materia viva muestran enorme variedad, y aún la mayor parte de ellos son extraordinariamente complejos. Las bacterias, que son células muy sencillas, contienen gran número de distintas moléculas orgánicas. Por ejemplo la Escherichia coli contiene alrededor de 5000 compuestos orgánicos diferentes y 3000 clases diferentes de proteínas. La Célula humana posee 100000 clases de proteínas. Se ha calculado que en la naturaleza existen 1010 – 1012 tipos diferentes de moléculas proteicas en los seres vivos.

Las biomoléculas sencillas - Proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, carbohidratos- son idénticas en todas las especies conocidas. Por ello se llega a la conclusión que todos los seres vivos proceden de un antepasado común. Esta identidad está preservada en un conjunto distintivo de ácidos nucleicos y proteínas.

Las células vivas contienen las moléculas más sencillas posibles en el mínimo número de tipos diferentes, que les sean indispensables para la vida. Esto es lo que se conoce como el Principio de economía molecular:

La segunda Ley de la termodinámica establece que toda actividad física o química tiende a aumentar el desorden del universo, es decir la entropía (_S). Además la energía disponible por los seres vivos no es creada sino simplemente transformada (Primera ley de la termodinámica, La conservación de la energía y la materia). Los organismos vivos no constituyen excepciones de las leyes de la termodinámica. Su extremado orden molecular no puede surgir espontáneamente del desorden. Las células de su entorno absorben una forma de energía (Energía Libre: energía capaz de realizar trabajo a Tº y P. Constantes) que les es útil, a temperatura y presión en que viven y devuelven otra energía que les es menos útil (calor), los que aumenta la entropía o desorden del entorno. Según los anteriores argumentos, se pueden establecer algunos Principios de las células vivas como los

siguientes:

- En la organización molecular de la vida existe una simplicidad fundamental.

- La identidad de cada una de las especies vivas, está preservada gracias a la presencia de un

conjunto de ácidos nucleicos y proteínas.

- Los organismos vivos crean y mantienen su ordenación esencial a expensas de su entorno, al que transforman haciéndolo cada vez más desordenado y caótico.

- Las células vivas son un sistema abierto porque intercambian materia y energía con el entorno.

Al hacerlo lo transforman. Las células son un sistema abierto en estado estacionario, el cual se caracteriza en que la velocidad de transferencia de materia y energía desde el entorno al

sistema, se halla compensada por esa misma velocidad desde el interior al exterior del sistema.

- La célula es un sistema abierto que no está en equilibrio. Es una máquina de extraer energía

libre del medio y que contribuye al desorden del medio o aumento de la entropía. Las células vivas son muy eficaces en la manipulación de la energía y de la materia. Esta forma de manipulación de la materia y la energía es muy superior a cualquier máquina inventada

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