En esta lección, vamos a discutir una ciencia muy importante, que tiene muchos roles importantes en nuestra vida diaria. Esta ciencia se llama bioquímica. La bioquímica ha contribuido con un gran papel en las ciencias médicas y de la salud, la agricultura, la industria, la biología molecular, la genética. Es una ciencia muy importante, porque todo lo que tenga que ver con nuestra salud general, nutrición o medicina, tiene sus raíces en ella.
Nosotros aprenderemos:
- ¿Qué es la bioquímica?
- ¿Qué estudia la bioquímica?
- ¿Qué son las biomoléculas y su función?
- ¿Qué son las reacciones bioquímicas?
- ¿Qué es el metabolismo?
- Aplicaciones de la bioquímica.
- Ramas de la bioquímica.
¿Qué es la bioquímica?
La biología es una ciencia natural que estudia la vida y los organismos vivos. La química es el estudio de la materia y los cambios que sufre la materia. La ciencia que reúne a estas dos ciencias tan importantes es la Bioquímica , que también se llama química de la vida. Es por eso que la bioquímica necesita conocimientos previos de química y biología básicas. La bioquímica es el estudio de los procesos químicos dentro y relacionados con los organismos vivos. La bioquímica está en algún punto intermedio de la química (que se trata de átomos) y la biología (que se trata de células). La bioquímica es el dominio de grandes biomoléculas que se componen de miles o más átomos, como carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos ( ADN y ARN) . Se trata de explorar sus interacciones y las reacciones químicas que aparecen en todo organismo vivo. Las reacciones químicas que tienen lugar dentro de los seres vivos se denominan reacciones bioquímicas. La suma de todas las reacciones bioquímicas en un organismo se conoce como metabolismo . El metabolismo incluye reacciones catabólicas, que liberan energía, o reacciones exergónicas; y reacciones anabólicas, que absorben energía o reacciones endergónicas. Las enzimas (la mayoría de ellas son proteínas) aceleran las reacciones bioquímicas.
El comienzo de la bioquímica puede haber estado marcado por el descubrimiento de la primera enzima, diastasa en 1833 por Anselme Payen. Aunque el término "bioquímica" parece haber sido utilizado por primera vez en 1882, generalmente se acepta que la acuñación formal de la bioquímica ocurrió en 1903 por Carl Neuberg (químico alemán).
Los científicos capacitados en bioquímica se denominan bioquímicos. Los bioquímicos estudian ADN, ARN, proteínas, lípidos, carbohidratos. Apoyan nuestra comprensión de la salud y la enfermedad, brindan nuevas ideas y experimentos para comprender cómo funciona la vida, aportan información innovadora a la revolución tecnológica y trabajan junto a químicos, físicos, profesionales de la salud y muchos más profesionales.
¿Qué estudia la bioquímica?
Como subdisciplina de la biología y la química, la bioquímica se centra en los procesos que ocurren a nivel molecular. La bioquímica estudia las propiedades químicas de moléculas biológicas importantes , como proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos. También analiza cómo las células se comunican entre sí , por ejemplo, durante el crecimiento o la lucha contra una enfermedad. Los bioquímicos deben comprender cómo se relaciona la estructura de una molécula con su función, lo que les permite predecir cómo interactuarán las moléculas. La bioquímica se ocupa de las reacciones químicas que participan en varios procesos como la reproducción, el metabolismo, el crecimiento y la herencia. La bioquímica está estrechamente relacionada con la biología molecular (el estudio de los mecanismos moleculares de los fenómenos biológicos).
Biomoléculas y sus funciones.
Una biomolécula es cualquier molécula presente en organismos vivos, incluidas macromoléculas grandes como proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, así como moléculas pequeñas como metabolitos primarios, metabolitos secundarios y productos naturales. Son importantes para la supervivencia de las células vivas.
- Los carbohidratos son biomoléculas compuestas de carbono y agua. Los organismos vivos utilizan los carbohidratos como energía accesible para impulsar las reacciones celulares y como soporte estructural dentro de las paredes celulares. Por eso los carbohidratos son muy importantes.
- Los lípidos son largas cadenas de moléculas de carbono e hidrógeno. Los tipos principales incluyen grasas y aceites, ceras, fosfolípidos y esteroides. Los lípidos realizan diferentes funciones en las células. Son responsables de almacenar energía, señalizar y actúan como componentes estructurales de las membranas celulares. La forma más común de lípidos que se encuentran en los alimentos son los triglicéridos.
- Las proteínas son macromoléculas, que constan de una o más cadenas largas de residuos de aminoácidos. Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos que se pueden combinar para formar una proteína. Las proteínas juegan muchas funciones críticas en el cuerpo. Hacen la mayor parte del trabajo en las células. Además, las proteínas son necesarias para la función, estructura y regulación de los órganos y tejidos del cuerpo. La proteína es un componente importante de huesos, músculos, cartílagos, piel y sangre.
- Los ácidos nucleicos son las macromoléculas biológicas esenciales para todas las formas de vida conocidas. El término ácido nucleico es el nombre general del ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Están compuestos de nucleótidos. Un nucleótido se compone de tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar pentosa y un grupo fosfato. Las funciones de los ácidos nucleicos tienen que ver con el almacenamiento y expresión de información genética, codifican la información genética de los organismos.
A veces, una biomolécula puede contener componentes de dos de las clases principales, como glicoproteína (carbohidrato + proteína) o lipoproteína (lípido + proteína).
Además de las clases principales de biomoléculas, hay muchas moléculas orgánicas relativamente pequeñas que necesitan las células para funciones muy específicas; como ayuda en la función de las enzimas o ayuda en las vías metabólicas.
Aplicaciones de la bioquímica
La bioquímica se aplica en diversas áreas, incluida la medicina, la industria farmacéutica, la agricultura, la ciencia de los alimentos, la genética, etc.
- Pruebas: embarazo, detección de cáncer de mama, pruebas genéticas prenatales, análisis de sangre, etc., y se pueden realizar muchas más pruebas. Las pruebas bioquímicas se aplican con mayor frecuencia a muestras de suero, plasma y orina. En esta prueba se miden los niveles de sustancias químicas específicas y los resultados se comparan con los que son representativos de un individuo sano. Un aumento o disminución de cualquier componente en particular puede ayudar a identificar un proceso patológico. Con los diagnósticos de laboratorio, se salvan muchas vidas.
- Ciencia de los alimentos : la bioquímica se trata de las 4 macromoléculas biológicas: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos. Los alimentos se componen de esas cosas, por lo que hay muchas aplicaciones de la bioquímica en la ciencia de los alimentos.
- La industria farmacéutica : se basa en la bioquímica porque la composición química del cuerpo debe estudiarse en relación con los químicos que ponemos en nuestro cuerpo cuando usamos medicamentos. Algunos de los medicamentos se han desarrollado simplemente gracias a la investigación bioquímica.
- Genética : la bioquímica es única en la enseñanza e investigación de la ingeniería genética.
- Agricultura -En agricultura, los bioquímicos investigan el suelo y los fertilizantes. Otros objetivos son el almacenamiento de cultivos, la mejora del cultivo y el control de plagas.
Ramas de la bioquímica
El campo de estudio de la bioquímica es amplio. Las siguientes son algunas de las ramas de la bioquímica:
- Bioquímica animal . Es una rama de la bioquímica que estudia la estructura y función de los componentes celulares (proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos) y otras biomoléculas en animales.
- Bioquímica vegetal . Es el estudio de la bioquímica de organismos autótrofos como la fotosíntesis y otros procesos bioquímicos específicos de las plantas.
- Biología Molecular. La biología molecular es la rama de la biología que se ocupa de la base molecular de la actividad biológica en y entre las células, incluida la síntesis, modificación, mecanismos e interacciones moleculares.
- Biología Celular. La biología celular (también biología celular o citología) estudia la estructura y función de la célula, también conocida como la unidad básica de la vida.
- Inmunología. La inmunología cubre el estudio de los sistemas inmunológicos en todos los organismos.
- Genética. Esta rama se ocupa del estudio de los genes, la variación genética y la herencia en los organismos.
- Enzimología. La enzimología es el estudio de las enzimas, las moléculas biológicas (típicamente proteínas) que aceleran significativamente la velocidad de prácticamente todas las reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células.
¡Resumamos!
- La bioquímica es el estudio de los procesos químicos dentro y relacionados con los organismos vivos.
- Esta ciencia está entre la química y la biología.
- La bioquímica estudia las propiedades químicas de importantes moléculas biológicas, su estructura, funciones, interacciones, etc.
- Una biomolécula es cualquier molécula que está presente en los organismos vivos y las biomoléculas son muy importantes para la supervivencia de las células vivas.
- Las principales clases de biomoléculas son proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos.
- Las reacciones químicas que tienen lugar dentro de los seres vivos se denominan reacciones bioquímicas.
- Las enzimas aceleran las reacciones bioquímicas.
- La suma de todas las reacciones bioquímicas en un organismo se conoce como metabolismo.
- La bioquímica se aplica en diversas áreas, incluida la medicina, la industria farmacéutica, la agricultura, la ciencia de los alimentos, la genética, etc.
- Algunas de las ramas de la bioquímica son la bioquímica animal, bioquímica vegetal, biología molecular, biología celular, inmunología, genética, enzimología, etc.
