Bioquímica

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Molécula da hemoglobina.

A Bioquímica é o estudo químico dos seres vivos, especialmente da estrutura e función dos seus compoñentes químicos específicos, como son as proteínas, carbohidratos, lípidos e ácidos nucleicos, ademais doutras pequenas moléculas presentes nas células. A bioquímica baséase no concepto de que todo ser vivo contén carbono e en xeral as moléculas biolóxicas están compostas principalmente de carbono, hidróxeno, osíxeno, nitróxeno, fósforo e xofre. É a ciencia que estuda a mismísima base da vida: as moléculas que compón as células e os tecidos, que catalizan as reaccións químicas da dixestión, a fotosíntese e a inmunidade, entre outras.

A supervivencia dos seres vivos depende da súa capacidade para levar a cabo unha serie de reaccións químicas dirixidas ao intercambio de materia e enerxía co medio ambiente e a fabricación das súas estruturas vitais. A bioquímica estuda, xa que logo, todas aquelas reaccións que ocorren tanto no interior da célula como no medio interno dos organismos pluricelulares. Estas bioreaccions non se distingen esencialmente das reaccións típicas da química orgánica, ben que son caracterizadas específicamente polo feito de ocorrer todas a temperaturas relativamente baixas (en xeral, inferiores a 45 ° C) grazas á axuda dos biocatalizadores, chamados enzimas, e polo feito de funcionar axustadas unhas a outras nunha complexísima rede de interrelacións, que constitúe o metabolismo. O metabolismo consta de reaccións degradadoras (catabolismo), que aportan a materia a enerxía necesarias para o organismo, e de reaccións biosintéticas (anabolismo), que utilizan a materia e a enerxía para a construción das macromoléculas e doutras estruturas complexas do organismo. A bioquímica é unha ciencia nada da converxencia e o cruzamento da química orgánica e da fisioloxía, dúas ciencias moi desenvolvidas ao longo do século XIX, que experimentaron un progreso moi importante durante os últimos cincuenta anos.

Como todas as formas de vida da actualidade descenden do mesmo antepasado común, teñen unha bioquímica xeralmente similar.[1][2] Descoñécese si as bioquímicas alternativas son posibles ou prácticas.


Historia[editar | editar a fonte]

Wöhler observa a síntese da urea.
Anselme Payen
Experimento da respiración por parte de Lavoisier

Antiguamente considerábase que os seres vivos non estaban suxeitos ás leis da ciencia do mesmo xeito que a materia inerte. Era ampliamente aceptado que as moléculas da vida só podían ser producidas por seres vivos (teoría da forza vital. Probablemente unha das primeiras aplicacións da bioquímica foi a produción de pan usando lévedos, hai 5.000 anos.

En 1828, Friedrich Wöhler publicou un artigo acerca da síntese de urea, probando que os compostos orgánicos poden ser creados artificialmente[3][4], en contraste coa crenza, comunmente aceptada durante moito tempo; de que a xeración destes compostos era posible só no interior dos seres vivos.

Atópanse as raíces da bioquímica moderna xa no século XVIII, nos clásicos estudos do químico sueco Karl Wilhelm Scheele, que identificou o ácido láctico na leite, o cítrico no limón, o málico nas mazás e a úrico na urina, e nos do francés Antoine Laurent Lavoisier, que demostrou que os seres vivos utilizan osíxeno do aire para a combustión dos alimentos, producindo calor (enerxía).

Foron dous os principais eixes vertebradores dos estudos bioquímicos do século XIX:

Os maiores avances da bioquímica durante o século XIX foron ligados ao estudo da fermentación, que fixou as bases da enzimoloxía, da bioenerxética e do estudo do metabolismo. Destacan os traballos dos científicos das escolas francesa e alemá, como Anselme Payen que descubriu o 1833 a primeira enzima, a diastase (chamada hoxe amilase ), Jean-François Persoz, Carl Justus von Liebig, Louis Pasteur ou Eduard Buchner que contribuíu coa primeira demostración de complexos procesos bioquímicos fóra da célula en 1896: a fermentación alcohólica en extractos de lévedo.

A bioquímica alcanzou un impulso decisivo cos traballos sobre a hemoglobina de Ernst Felix Immanuel von Hoppe-Seyler ou a síntese dos glícidos, as graxas e as proteínas de Emil Fischer. A nova ciencia recibiu definitivamente o nome de bioquímica, proposto polo químico alemán Carl Neuberg, en 1903. Previamente, esta área chamouse química fisiolóxica.

Desde entón, a bioquímica avanzou, especialmente desde a metade do século XX co desenvolvemento de novas técnicas como a cromatografía, a difracción de raios X, marcaxe por isótopos, e o microscopio electrónico. Estas técnicas abriron o camiño para a análise detallada e o descubrimento de moitas moléculas e rutas metabólicas das células, como a glicólise e o ciclo de Krebs. Hoxe en día os avances da bioquímica son usados en centos de áreas, desde a xenética ata a bioloxía molecular, da agricultura á medicina. O alicerce fundamental da investigación bioquímica céntrase nas propiedades das proteínas, moitas das cales son enzimas. Por razóns históricas a bioquímica do metabolismo da célula foi intensamente investigado, importantes liñas de investigación actuais inclúen o código xenético (ADN, ARN, síntese de proteínas, dinámica da membrana celular e ciclos enerxéticos).

Tamén se fixo cada vez máis patente en todo o mundo a necesidade de dedicar máis recursos humanos e económicos á investigación nesta ciencia. Isto representou un novo cambio no obxectivo da bioquímica: durante este período, o principal interese foi o estudo dos mecanismos moleculares que controlan os procesos descritos nos anos anteriores. Así, descubrimentos como o da AMP cíclico por Earl Sutherland en 1957 ou a fosforilación das proteínas por Edwin G. Krebs e Emil Fischer en 1959 levaron ao nacemento de disciplinas novas como o endocrinoloxía molecular, que permitiu o estudo da regulación e a integración do metabolismo. Malia os importantes avances científicos alcanzados, aínda que se van descubrindo novos compostos bioquímicos (como é o caso do importante regulador metabólico fructosa-2,6-difosfato), así como aspectos básicos (tales como vías metabólicas secundarias) do entramado de vías metabólicas que constitúen o metabolismo. Hoxe en día, os achados da bioquímica úsanse en diferentes áreas, desde a xenética ata a bioloxía molecular pasando pola agricultura e a medicina, entre outros campos.

Categorías[editar | editar a fonte]

A bioquímica está conformada pola química de substancias, que poden ser catalogadas fundamentalmente nestes epígrafes:

Divídese en varias ramas tales como:

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Smith E, Morowitz H (2004). Universality in intermediary metabolism. 101. Proc Natl Acad Sci USA. pp. 13168–73. DOI:10.1073/pnas.0404922101. PMID 15340153. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15340153.
  2. Romano A, Conway T (1996). Evolution of carbohydrate metabolic pathways. 147. Res Microbiol. pp. 448–55. DOI:10.1016/0923-2508(96)83998-2. PMID 9084754.
  3. Wöhler, F. (1828). Ueber künstliche Bildung des Harnstoffs.. 12. Ann. Phys. Chem.. pp. 253-256.
  4. Kauffman, G. B. and Chooljian, S.H. (2001). Friedrich Wöhler (1800–1882), on the Bicentennial of His Birth. 6. The Chemical Educator. pp. 121-133. DOI:10.1007/s00897010444a.

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]