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La bioquímica ( química biológica o fisiológica ) es la ciencia de la composición química de las células y los organismos vivos, así como de los procesos químicos que subyacen a su actividad vital. El término “bioquímica” ha sido utilizado esporádicamente desde mediados del siglo XIX, en el sentido clásico fue propuesto e introducido en la comunidad científica en 1903 por el químico alemán Karl Neuberg.
La bioquímica es una ciencia relativamente joven, que se encuentra en la intersección de la biología y la química.
La historia del desarrollo
Como ciencia independiente, la bioquímica se formó hace unos 100 años, pero la gente utilizó procesos bioquímicos en la antigüedad, sin darse cuenta, por supuesto, de su verdadera esencia. En los tiempos más lejanos ya se conocía la tecnología de producciones basadas en procesos bioquímicos como la panificación, la elaboración de quesos, la elaboración de vinos, el curtido de cueros. La necesidad de combatir las enfermedades obligó a pensar en las transformaciones de las sustancias en el organismo, a buscar explicaciones sobre las propiedades curativas de las plantas medicinales. El uso de plantas para la alimentación, para la fabricación de tintes y tejidos. También dio lugar a intentos de comprender las propiedades de las sustancias de origen vegetal. Los pensadores antiguos hablaban del papel que jugaban el aire y los alimentos en el soporte vital de los seres vivos, sobre lo que provoca el proceso de fermentación.
El científico y médico persa del siglo X, Avicena, describió en detalle muchas sustancias medicinales en su libro “El canon de la medicina”.
En el siglo XVII, van Helmont acuñó el término enzima para denotar un reactivo químico involucrado en el proceso de digestión.
El siglo XVIII estuvo marcado por las obras de M. V. Lomonosov y A. L. Lavoisier. Sobre la base de la ley de conservación de la masa de las sustancias descubiertas por ellos y los datos experimentales acumulados a finales de siglo, se explicó la esencia de la respiración y el papel excepcional del oxígeno en este proceso.
El estudio de la química de la vida ya en 1827 condujo a la hasta ahora aceptada división de las moléculas biológicas en proteínas, grasas y carbohidratos. El autor de esta clasificación fue el químico y médico inglés William Prout. En 1828, el químico alemán F. Wöhler sintetizó urea : primero, a partir de ácido ciánico y amoníaco (mediante la evaporación de una solución del cianato de amonio resultante), y más tarde ese mismo año, a partir de dióxido de carbono y amoníaco.. Así, por primera vez se demostró que las sustancias químicas de un organismo vivo pueden sintetizarse artificialmente, fuera del cuerpo. La obra de Wöhler asestó el primer golpe a las teorías de los representantes de la escuela vitalista, que asumían la presencia de una determinada “fuerza vital” en todos los compuestos orgánicos. Los poderosos impulsos posteriores en esta dirección de la química fueron la síntesis de laboratorio de lípidos (en 1854 - M. Berthelot, Francia ) y carbohidratos a partir de formaldehído ( 1861 - A. M. Butlerov, Rusia). Butlerov también desarrolló una teoría de la estructura de los compuestos orgánicos.
El trabajo sobre el estudio de la fermentación iniciado por Louis Pasteur dio un nuevo impulso al desarrollo de la química biológica. En 1897, Eduard Buchner demostró que la fermentación del azúcar puede ocurrir en presencia de un extracto de levadura libre de células, y este proceso no es tanto biológico como químico. A la vuelta de los siglos 19 y 20, el bioquímico alemán E. Fischer trabajó. Formuló las principales disposiciones de la teoría peptídica de la estructura de las proteínas, estableció la estructura y propiedades de casi todos los aminoácidos que las componen. Pero no fue hasta 1926 que James Sumner logró obtener la primera enzima pura, la ureasa., y probar que una enzima es una proteína.
La bioquímica se convirtió en la primera disciplina biológica con un aparato matemático desarrollado gracias al trabajo de Haldane, Michaelis, Menten y otros bioquímicos que crearon la cinética enzimática, cuya ley básica es la ecuación de Michaelis-Menten.
En 1928, Frederick Griffith demostró por primera vez que un extracto de bacterias causantes de enfermedades muertas por calor podría transferir el rasgo de patogenicidad a bacterias benignas. El estudio de la transformación bacteriana condujo además a la purificación del agente de la enfermedad que, contrariamente a lo esperado, resultó no ser una proteína, sino un ácido nucleico. El ácido nucleico en sí no es peligroso, solo lleva genes que determinan la patogenicidad y otras propiedades del microorganismo. En 1953, el biólogo estadounidense J. Watson y el físico inglés F. Crick Basándose en el trabajo de M. Wilkins y R. Franklin, describieron la estructura del ADN, la clave para comprender los principios de la transmisión de la información hereditaria. Este descubrimiento significó el nacimiento de una nueva dirección de la ciencia: la biología molecular.
En 1958, George Beadle y Edward Tatham recibieron el Premio Nobel por su trabajo sobre los hongos, que resultó en la hipótesis de un gen, una enzima. En 1988, Colin Pitchfork se convirtió en la primera persona en ser condenada por asesinato en base a pruebas de huellas dactilares de ADN y el primer criminal en ser atrapado como resultado de la toma masiva de huellas dactilares. De los hitos recientes en el desarrollo de la bioquímica, cabe señalar que Andrew Fire y Craig Mello recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por "el descubrimiento del ARN-interferencia - el efecto de apagar la actividad de ciertos genes "
Disciplinas relacionadas
Originada como la ciencia de la química de la vida a fines del siglo XIX , que fue precedida por el rápido desarrollo de la química orgánica, la bioquímica se diferencia de la química orgánica en que estudia solo aquellas sustancias y reacciones químicas que tienen lugar en organismos vivos, principalmente en una célula viva. De acuerdo con esta definición, la bioquímica también cubre muchas áreas de la biología celular e incluye la biología molecular. Después de que esta última fuera señalada como una disciplina separada, la delimitación entre la bioquímica y la biología molecular se formó principalmente como un tema metodológico y de investigación. Los biólogos moleculares trabajan predominantemente con ácidos nucleicos, estudiando su estructura y función, mientras que los bioquímicos se han centrado en las proteínas, en particular en las enzimas que catalizan reacciones bioquímicas. En los últimos años, los términos "bioquímica" y "biología molecular" se usan indistintamente.
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