Nesta lição, vamos discutir uma ciência muito importante, que tem muitos papéis importantes em nossa vida cotidiana. Essa ciência é chamada de Bioquímica. A bioquímica contribuiu com um grande papel nas ciências médicas e da saúde, agricultura, indústria, biologia molecular, genética. É uma ciência muito importante, porque qualquer coisa que tenha a ver com nossa saúde geral, nutrição ou medicina tem suas raízes nela.
Nós aprenderemos:
- O que é bioquímica?
- O que a bioquímica estuda?
- O que são biomoléculas e sua função?
- O que são reações bioquímicas?
- O que é metabolismo?
- Aplicações da bioquímica.
- Ramos da bioquímica.
O que é Bioquímica?
A biologia é uma ciência natural que estuda a vida e os organismos vivos. A química é o estudo da matéria e as mudanças que a matéria sofre. A ciência que reúne essas duas ciências muito importantes, é a Bioquímica , que também é chamada de química da vida. É por isso que a bioquímica precisa de conhecimentos prévios de química básica e biologia. A bioquímica é o estudo dos processos químicos dentro e relacionados aos organismos vivos. A bioquímica está em algum lugar no meio da química (que é sobre átomos) e biologia (que é sobre células). A bioquímica é o domínio de grandes biomoléculas que são compostas por milhares ou mais átomos, como carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos ( DNA e RNA) . Trata-se de explorar suas interações e as reações químicas que aparecem em todos os organismos vivos. As reações químicas que ocorrem dentro dos seres vivos são chamadas de reações bioquímicas. A soma de todas as reações bioquímicas em um organismo é chamada de metabolismo . O metabolismo inclui reações catabólicas, que são reações de liberação de energia ou exergônicas; e reações anabólicas, que absorvem energia, ou reações endergônicas. As enzimas (a maioria delas são proteínas) aceleram as reações bioquímicas.
O início da bioquímica pode ter sido marcado pela descoberta da primeira enzima, a diastase em 1833 por Anselme Payen. Embora o termo “bioquímica” pareça ter sido usado pela primeira vez em 1882, é geralmente aceito que a cunhagem formal da bioquímica ocorreu em 1903 por Carl Neuberg (químico alemão).
Cientistas que são treinados em bioquímica são chamados de bioquímicos. Os bioquímicos estudam DNA, RNA, proteínas, lipídios, carboidratos. Eles apoiam nossa compreensão da saúde e da doença, fornecem novas ideias e experimentos para entender como a vida funciona, contribuem com informações inovadoras para a revolução tecnológica e trabalham ao lado de químicos, físicos, profissionais de saúde e muitos outros profissionais.
O que a bioquímica estuda?
Como uma subdisciplina da biologia e da química, a bioquímica se concentra nos processos que acontecem em um nível molecular. A bioquímica estuda as propriedades químicas de moléculas biológicas importantes , como proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios. Também analisa como as células se comunicam umas com as outras , por exemplo, durante o crescimento ou no combate a doenças. Os bioquímicos precisam entender como a estrutura de uma molécula se relaciona com sua função, permitindo-lhes prever como as moléculas irão interagir. A bioquímica está preocupada com reações químicas que estão envolvidas em vários processos como reprodução, metabolismo, crescimento, hereditariedade. A bioquímica está intimamente relacionada com a biologia molecular (o estudo dos mecanismos moleculares dos fenômenos biológicos).
Biomoléculas e suas funções
Uma biomolécula é qualquer molécula presente em organismos vivos, incluindo grandes macromoléculas, como proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos, bem como pequenas moléculas, como metabólitos primários, metabólitos secundários e produtos naturais. Eles são importantes para a sobrevivência das células vivas.
- Carboidratos são biomoléculas formadas por carbono e água. Os organismos vivos usam carboidratos como energia acessível para alimentar reações celulares e para suporte estrutural dentro das paredes celulares. É por isso que os carboidratos são muito importantes.
- Os lipídios são longas cadeias de moléculas de carbono e hidrogênio. Os principais tipos incluem gorduras e óleos, ceras, fosfolipídios e esteróides. Os lipídios desempenham diferentes funções nas células. Eles são responsáveis pelo armazenamento de energia, sinalização e atuam como componentes estruturais das membranas celulares. A forma mais comum de lipídio encontrada nos alimentos são os triglicerídeos.
- As proteínas são macromoléculas, consistindo em uma ou mais longas cadeias de resíduos de aminoácidos. Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que podem ser combinados para formar uma proteína. As proteínas desempenham muitos papéis críticos no corpo. Eles fazem a maior parte do trabalho nas células. Além disso, as proteínas são necessárias para a função, estrutura e regulação dos órgãos e tecidos do corpo. A proteína é um importante bloco de construção de ossos, músculos, cartilagens, pele e sangue.
- Os ácidos nucleicos são as macromoléculas biológicas essenciais para todas as formas de vida conhecidas. O termo ácido nucleico é o nome geral para DNA (ácido desoxirribonucléico) e RNA (ácido ribonucléico). São compostos de nucleotídeos. Um nucleotídeo é composto de três componentes: uma base nitrogenada, um açúcar pentose e um grupo fosfato. As funções dos ácidos nucleicos têm a ver com o armazenamento e a expressão da informação genética, codificam a informação genética dos organismos.
Às vezes, uma biomolécula pode conter componentes de duas das principais classes, como glicoproteína (carboidrato+proteína) ou lipoproteína (lipídio+proteína).
Além das principais classes de biomoléculas, existem muitas moléculas orgânicas relativamente pequenas exigidas pelas células para funções muito específicas; como ajudar na função das enzimas ou ajudar nas vias metabólicas.
Aplicações da bioquímica
A bioquímica é aplicada em diversas áreas, incluindo medicina, indústria farmacêutica, agricultura, ciência de alimentos, genética, etc.
- Testes de gravidez, rastreamento de câncer de mama, testes genéticos pré-natais, exames de sangue, etc., e muitos outros testes podem ser feitos. Os testes bioquímicos são mais frequentemente aplicados a amostras de soro, plasma e urina. Neste teste, os níveis de produtos químicos específicos são medidos e os resultados comparados com aqueles que são representativos de um indivíduo saudável. Um aumento ou diminuição em qualquer componente específico pode ajudar a identificar um processo de doença. Com o diagnóstico laboratorial, muitas vidas são salvas.
- Ciência dos alimentos - bioquímica é tudo sobre as 4 macromoléculas biológicas: proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos. A comida é feita dessas coisas, então há muitas aplicações da bioquímica na ciência dos alimentos.
- A indústria farmacêutica - depende da bioquímica porque a composição química do corpo deve ser estudada em relação aos produtos químicos que colocamos em nosso corpo ao usar medicamentos. Alguns dos medicamentos foram desenvolvidos apenas por causa da pesquisa bioquímica.
- Genética - A bioquímica é única no ensino e pesquisa em engenharia genética.
- Agricultura -Na agricultura, os bioquímicos investigam o solo e os fertilizantes. Outros objetivos são o armazenamento de culturas, a melhoria do cultivo e o controle de pragas.
Ramos da bioquímica
O campo de estudo da bioquímica é amplo. A seguir estão alguns dos ramos da bioquímica:
- Bioquímica animal . É um ramo da bioquímica que estuda a estrutura e função de componentes celulares - proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos - e outras biomoléculas em animais.
- Bioquímica vegetal . É o estudo da bioquímica de organismos autotróficos, como a fotossíntese e outros processos bioquímicos específicos de plantas.
- Biologia molecular. A biologia molecular é o ramo da biologia que diz respeito à base molecular da atividade biológica dentro e entre as células, incluindo síntese molecular, modificação, mecanismos e interações.
- Biologia Celular. A biologia celular (também biologia celular ou citologia) estuda a estrutura e a função da célula, também conhecida como a unidade básica da vida.
- Imunologia. A imunologia abrange o estudo dos sistemas imunológicos em todos os organismos.
- Genética. Este ramo está preocupado com o estudo de genes, variação genética e hereditariedade em organismos.
- Enzimologia. A enzimologia é o estudo das enzimas, as moléculas biológicas (tipicamente proteínas) que aceleram significativamente a velocidade de praticamente todas as reações químicas que ocorrem dentro das células.
Vamos resumir!
- A bioquímica é o estudo dos processos químicos dentro e relacionados aos organismos vivos.
- Esta ciência está entre a química e a biologia.
- A bioquímica estuda as propriedades químicas de moléculas biológicas importantes, sua estrutura, funções, interações, etc.
- Uma biomolécula é qualquer molécula que está presente em organismos vivos e as biomoléculas são muito importantes para a sobrevivência das células vivas.
- As principais classes de biomoléculas são proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos.
- As reações químicas que ocorrem dentro dos seres vivos são chamadas de reações bioquímicas.
- As enzimas aceleram as reações bioquímicas.
- A soma de todas as reações bioquímicas em um organismo é chamada de metabolismo.
- A bioquímica é aplicada em diversas áreas, incluindo medicina, indústria farmacêutica, agricultura, ciência de alimentos, genética, etc.
- Alguns dos ramos da bioquímica são bioquímica animal, bioquímica vegetal, biologia molecular, biologia celular, imunologia, genética, enzimologia, etc.
