La bioquímica és una ciència que estudia la química de la vida; és a dir, pretén descriure l'estructura, l'organització i les funcions de la matèria viva en termes moleculars. Aquesta ciència és una branca pertanyent a la Química ia la Biologia. La bioquímica és una ciència interdisciplinar, ja que extreu els seus temes d'interès de moltes altres disciplines com ara la química orgànica, biofísica, medicina, nutrició, microbiologia, fisiologia, biologia cel·lular i biologia genètica.
química
Què és la bioquímica
Taula de Continguts
La definició de què és bioquímica estableix que és la ciència que s'encarrega de descriure la composició química de tots els éssers vius des del punt de vista molecular, basant-se en la premissa que tots els organismes vius contenen carboni i que aquestes molècules contenen elements com com el fòsfor, oxigen, sofre, nitrogen, carboni i hidrogen.
El concepte de bioquímica estableix, a més, que és de caràcter científic. Entre els aspectes que estudia són els biomes, que són espais de l'planeta que comparteixen característiques com la flora, la fauna i el clima; i els biosistemes, que són els sistemes que constitueixen tots els éssers vius dins d'una regió determinada i que comparteixen una relació entre si.
Què estudia la bioquímica
Diverses de les àrees que estudia la bioquímica, són les proteïnes, àcids nucleics, lípids i carbohidrats, que són biomolècules que les que es componen a tots els éssers vius. A més estudia les seves reaccions, com ara el metabolisme; el catabolisme, que és l'obtenció d'energia de les reaccions; i l'anabolisme, que és la generació de molècules de vida.
També s'encarrega d'estudiar la composició química d'aquestes molècules i com aquestes generen reaccions necessàries per a la vida, com ara la fotosíntesi (conversió d'energia lluminosa en energia química estable), la digestió (conversió dels aliments en substàncies més senzilles per a l'absorció de l'organisme) o la immunitat (la resistència de l'organisme davant d'una malaltia o amenaça a sistema).
Per a l'estudi d'aquesta ciència, hi ha llibres de bioquímica que reuneixen els coneixements en l'àrea que s'han obtingut. Un dels més importants és el llibre de Harper, Bioquímica Il·lustrada, que es compon de l'estudi sobre els enzims, proteïnes, aminoàcids, pèptids, entre d'altres aspectes d'interès per a la disciplina, que permeten aprofundir i comprendre més el concepte de bioquímica.
Història de la bioquímica
La definició de bioquímica no té llarga data, ja que és pràcticament nova i ve donada des del segle XIX, quan les ciències de química i biologia es van fusionar per donar pas a una nova disciplina, que és bioquímica.
No obstant això, fa aproximadament 5000 anys, en la realització d'activitats com realitzar pa, la reacció de la llevat (fermentació) va ser una de les primeres proves bioquímiques realitzades, tot i que no es tingués consciència de la disciplina en aquest moment.
La paraula "bioquímica" va ser proposada pel químic Carl Neuberg (1877-1956), qui és considerat el pare d'aquesta branca, que va estudiar els processos de fermentació, la glucòlisi, ia través de diversos estudis, va aconseguir establir mètodes per comprendre les fases de la fermentació alcohòlica de la glucosa.
A més, altres experts com Louis Pasteur (1822-1895), Friedrich Wöhler (1800-1882) o Claude Bernard (1813-1878), es van dedicar a l'estudi i experimentació de la química relacionada als éssers vius. Va ser al segle XIX també quan prestigioses universitats de l'món van dedicar un departament per a la investigació i desenvolupament de la disciplina, la qual havien denominat com química fisiològica.
Wohler va demostrar que els compostos orgànics poden ser creats fora d'un organisme viu, quan va aconseguir sintetitzar la urea; i després el químic Anselme Payen (1795-1871), va descobrir la diastasa, que és un enzim que es troba en algunes llavors i plantes.
Al segle XX, la tecnologia va permetre l'acceleració en els avenços d'aquesta disciplina, com per exemple, el microscopi electrònic, els raigs X i la cromatografia. Això va permetre el descobriment de les anomenades rutes metabòliques, que són les successions de reaccions químiques que realitza un substrat, en els processos és transformat.
Els estudis bioquímics han permès avenços en el tractament de moltes malalties metabòliques, i en conèixer més sobre el genoma humà. Així com en el camp de la medicina, també s'aplica en l'odontologia, agricultura, pràctica forense, antropologia, ciències ambientals, entre d'altres.
En les dècades dels 40 i 50, investigacions que es van donar lloc a la Universitat de Cambridge, van permetre descobrir l'existència i estructura de l'Àcid Desoxirribonucleico o ADN, la molècula que defineix a cada ésser viu. El 1953, el biòleg James Watson (1928) i el físic Francis Crick (1916-2004) van descriure l'estructura de doble hèlix de l'ADN, sent un dels avenços més importants en la història de la ciència. Va ser llavors com la bioquímica, biologia cel·lular i genètica es van entrellaçar formant la biologia molecular.
Àrees de la bioquímica
A la bioquímica poden diferenciar diverses àrees, entre les quals es tenen:
química estructural
Es refereix a l'estructura dels components de la matèria viva i la relació de la funció biològica amb l'estructura química.
metabolisme
Es refereix a la totalitat de les reaccions químiques que es produeixen en la matèria viva, on es pretén conèixer les rutes metabòliques cel·lulars existents en l'organisme, estudiant totes les reaccions químiques i biològiques que fan possible la vida.
genètica molecular
Aquesta estudia els gens, a l'igual que l'herència i com aquests es manifesten. Aquesta branca és la que estudia l'ADN i l'ARN, i tracta de desxifrar com el primer es replica d'un organisme a el següent.
A més d'aquestes àrees, es troben altres com:
- La química biorgànica, que estudia els compostos orgànics o més específicament, els que tenen enllaços carboni-hidrogen o carboni-carboni.
- La enzimologia, que estudia el comportament dels enzims o catalitzadors, com per exemple, les vitamines.
- La xenobioquímica, que estudia el comportament de l'metabolisme dels compostos, l'estructura no és típica a cert organisme.
- La immunologia, que s'encarrega d'estudiar les reaccions de l'organisme davant d'altres que els ataquen, com els virus, intervenint-hi els anticossos.
- La endocrinologia, estudia les secrecions, com ara les hormones que afecten el comportament de determinades cèl·lules i funcions.
- La neuroquímica, estudia a aquelles molècules que incideixen en l'activitat neuronal.
- La quimiotaxonomia, en aquesta branca es classifiquen i identifiquen els organismes d'acord a la seva similitud química.
- L'ecologia química, estudia els compostos vius que influeixen en les interaccions dels éssers vius.
- La virologia, que és una àrea de la biologia encarregada d'estudiar els virus, a manera de classificar-los, conèixer la seva composició i com operen els mateixos.
- La biologia molecular, que estudia des d'un punt de vista molecular dels processos dels éssers vius, ia través de l'comportament de les macromolècules, explicar les funcions de cada organisme viu.
- La biologia cel·lular, estudia a les cèl·lules procariotes (organismes unicel·lulars mancats de nucli) i eucariotes (cèl·lules amb nucli), la divisió cel·lular, multiplicació, entre d'altres processos de les mateixes.
Què és l'enginyeria bioquímica
L'enginyeria bioquímica és la carrera que s'ha de seguir per dedicar-se a l'estudi de les biomolècules, la seva dinàmica, les seves rutes metabòliques i tots els fenòmens que tenen origen químic i biològic dels éssers orgànics per a l'aprofitament dels recursos que d'allí puguin sorgir i, mitjançant altres processos artificials, comercialitzar-los. És una professió relativament nova, ja que no supera els 30 anys des del seu inici, però ha incrementat la seva demanda i aplicació.
Entre les principals activitats exercides per un enginyer bioquímic, hi ha les d'aprofitar aquests recursos, dels que es poden aprofitar per a la manufactura de aliments, productes fermentats de tipus medicinal o begudes, o altres substàncies. A més, el professional en enginyeria bioquímica supervisa tots els processos que es donen en la indústria on s'utilitzin aquests sistemes biològics, alhora que ha de realitzar investigacions per al major aprofitament dels recursos.
Hi ha diverses àrees en el seu camp de treball on pot exercir-se, com per exemple, en el sector d'aliments, en companyies que elaboren productes lactis, carnis, de vegetals, fruites, begudes, diversos tipus de dolços, additius i altres ingredients; en el sector farmacèutic, per a l'elaboració d'antibiòtics, hormones, vacunes i altres productes d'origen biològic; i altres tipus de sectors diversos, entre els quals es pot incloure les institucions educatives o centres d'investigació on es desenvolupin noves tècniques i recursos per a la manufactura d'altres productes d'origen biològic.
estudiar bioquímica
Per poder exercir-se com un professional en aquesta àrea, es poden estudiar les carreres afins a l'estudi d'agents d'origen bioquímic i hi ha diverses opcions en al menys 23 estats de Mèxic.
Al país existeixen les professions d'Enginyeria Bioquímica, Llicenciatura en Anàlisi Química-biològic, Llicenciatura en Bioquímica, la carrera d'Químic Farmacèutic Biològic, Enginyeria Bioquímic Ambiental, Llicenciatura Bioquímica Diagnòstica, Llicenciatura en Bioquímica Clínica, Llicenciatura en Química Biològica, Llicenciatura en Química Bacteriològica parasitològica, Enginyeria Bioquímica en Aliments i Enginyeria en Bioquímica Industrial.
