La biochimica è una scienza che studia la chimica della vita; vale a dire, mira a descrivere la struttura, l'organizzazione e le funzioni della materia vivente in termini molecolari. Questa scienza è una branca appartenente alla Chimica e alla Biologia. La biochimica è una scienza interdisciplinare, che trae i suoi argomenti di interesse da molte altre discipline come chimica organica, biofisica, medicina, nutrizione, microbiologia, fisiologia, biologia cellulare e biologia genetica.
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Cos'è la biochimica
Sommario
La definizione di ciò che è biochimica stabilisce che è la scienza responsabile della descrizione della composizione chimica di tutti gli esseri viventi dal punto di vista molecolare, sulla base della premessa che tutti gli organismi viventi contengono carbonio e che queste molecole contengono elementi tali come fosforo, ossigeno, zolfo, azoto, carbonio e idrogeno.
Il concetto di biochimica stabilisce anche che è di natura scientifica. Tra gli aspetti studiati vi sono i biomi, che sono spazi del pianeta che condividono caratteristiche come flora, fauna e clima; e i biosistemi, che sono i sistemi che costituiscono tutti gli esseri viventi all'interno di una data regione e che condividono una relazione tra loro.
Cosa studia la biochimica
Molte delle aree che la biochimica studia sono proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati, che sono biomolecole che compongono tutti gli esseri viventi. Studia anche le loro reazioni, come il metabolismo; catabolismo, che è l'ottenimento di energia da queste reazioni; e l'anabolismo, che è la generazione di molecole di vita.
Si occupa inoltre di studiare la composizione chimica di dette molecole e come esse generano reazioni necessarie alla vita, come la fotosintesi (conversione dell'energia luminosa in energia chimica stabile), la digestione (conversione del cibo in sostanze più semplici per l'assorbimento corpo) o immunità (resistenza del corpo alla malattia o minaccia al sistema).
Per lo studio di questa scienza, ci sono libri di biochimica che raccolgono la conoscenza nell'area che è stata ottenuta. Uno dei più importanti è il libro di Harper, Illustrated Biochemistry, che consiste nello studio di enzimi, proteine, amminoacidi, peptidi, tra gli altri aspetti di interesse per la disciplina, che ci permettono di approfondire e comprendere meglio il concetto di biochimica.
Storia della biochimica
La definizione di biochimica non ha una lunga storia, poiché è praticamente nuova ed è stata data sin dal XIX secolo, quando le scienze della chimica e della biologia si sono fuse per lasciare il posto a una nuova disciplina, la biochimica.
Tuttavia, circa 5000 anni fa, nello svolgimento di attività come la panificazione, la reazione del lievito (fermentazione) era uno dei primi test biochimici effettuati, anche se a quel tempo non si conosceva la disciplina.
La parola "biochimica" fu proposta dal chimico Carl Neuberg (1877-1956), considerato il padre di questo ramo, che studiò i processi di fermentazione, glicolisi e, attraverso diversi studi, riuscì a stabilire metodi per comprenderne le fasi dalla fermentazione alcolica del glucosio.
Inoltre, altri esperti come Louis Pasteur (1822-1895), Friedrich Wohler (1800-1882) o Claude Bernard (1813-1878), si dedicarono allo studio e alla sperimentazione della chimica relativa agli esseri viventi. Era anche il XIX secolo quando prestigiose università mondiali dedicarono un dipartimento per la ricerca e lo sviluppo della disciplina, che avevano chiamato chimica fisiologica.
Wohler ha dimostrato che i composti organici possono essere creati al di fuori di un organismo vivente, quando è riuscito a sintetizzare l'urea; E poi il chimico Anselme Payen (1795-1871), scoprì la diastasi, che è un enzima presente in alcuni semi e piante.
Nel XX secolo, la tecnologia ha permesso l'accelerazione nei progressi di questa disciplina, come il microscopio elettronico, i raggi X e la cromatografia. Ciò ha permesso la scoperta delle cosiddette vie metaboliche, che sono le successioni di reazioni chimiche svolte da un substrato, nei cui processi si trasforma.
Gli studi biochimici hanno consentito progressi nel trattamento di molte malattie metaboliche e nell'apprendimento di più informazioni sul genoma umano. Oltre che nel campo della medicina, è applicato anche in odontoiatria, agricoltura, pratica forense, antropologia, scienze ambientali, tra gli altri.
Negli anni Quaranta e Cinquanta le ricerche svolte presso l'Università di Cambridge hanno permesso di scoprire l'esistenza e la struttura dell'Acido Desossiribonucleico o DNA, la molecola che definisce ogni essere vivente. Nel 1953, il biologo James Watson (1928) e il fisico Francis Crick (1916-2004) descrissero la struttura a doppia elica del DNA, essendo uno dei più importanti progressi nella storia della scienza. Fu allora che la biochimica, la biologia cellulare e la genetica si intrecciarono per formare la biologia molecolare.
Aree di biochimica
In biochimica si possono differenziare diverse aree, tra cui:
Chimica strutturale
Si riferisce alla struttura dei componenti della materia vivente e al rapporto della funzione biologica con la struttura chimica.
Metabolismo
Si riferisce a tutte le reazioni chimiche che avvengono nella materia vivente, dove si intende conoscere le vie metaboliche cellulari esistenti nel corpo, studiando tutte le reazioni chimiche e biologiche che rendono possibile la vita.
Genetica molecolare
Questo studia i geni, l'ereditarietà e il modo in cui si manifestano. Questo ramo è quello che studia il DNA e l'RNA e cerca di decifrare come il primo si replica da un organismo all'altro.
Oltre a queste aree, ce ne sono altre come:
- Chimica bioorganica, che studia i composti organici o più specificamente quelli con legami carbonio-idrogeno o carbonio-carbonio.
- Enzimologia, che studia il comportamento di enzimi o catalizzatori, come le vitamine.
- Xenobiochimica, che studia il comportamento del metabolismo dei composti, la cui struttura non è tipica di un determinato organismo.
- Immunologia, che è responsabile dello studio delle reazioni del corpo ad altri che li attaccano, come i virus, con l'intervento degli anticorpi.
- L'endocrinologia studia le secrezioni, come gli ormoni che influenzano il comportamento di alcune cellule e funzioni.
- La neurochimica studia quelle molecole che influenzano l'attività neuronale.
- Chemiotassonomia, in questo ramo gli organismi sono classificati e identificati in base alla loro somiglianza chimica.
- L'ecologia chimica studia i composti viventi che influenzano le interazioni degli esseri viventi.
- La virologia, che è un'area della biologia incaricata di studiare i virus, al fine di classificarli, conoscerne la composizione e il modo in cui operano.
- La biologia molecolare, che studia i processi degli esseri viventi da un punto di vista molecolare, e attraverso il comportamento delle macromolecole, spiega le funzioni di ogni organismo vivente.
- La biologia cellulare studia le cellule procariotiche (organismi unicellulari privi di nucleo) e gli eucarioti (cellule con un nucleo), la divisione cellulare, la moltiplicazione, tra gli altri loro processi.
Cos'è l'ingegneria biochimica
L'ingegneria biochimica è la carriera che deve essere seguita per dedicarsi allo studio delle biomolecole, delle loro dinamiche, delle loro rotte metaboliche e di tutti i fenomeni che hanno origine chimica e biologica degli esseri organici per l'utilizzo delle risorse che da lì possono derivare e, attraverso altri processi artificiali, commercializzarli. È una professione relativamente nuova, poiché non supera i 30 anni dal suo inizio, ma la sua domanda e applicazione sono aumentate.
Tra le attività principali svolte da un ingegnere biochimico ci sono quelle di sfruttare queste risorse, che possono essere utilizzate per la produzione di alimenti, medicinali fermentati o bevande, o altre sostanze. Inoltre, il professionista in ingegneria biochimica supervisiona tutti i processi che avvengono nell'industria in cui vengono utilizzati questi sistemi biologici, allo stesso tempo che devono svolgere attività di ricerca per utilizzare al meglio le risorse.
Ci sono diverse aree nel tuo campo di lavoro dove puoi lavorare, ad esempio, nel settore alimentare, in aziende che producono latticini, carne, verdura, frutta, bevande, vari tipi di dolci, additivi e altri ingredienti; nel settore farmaceutico, per la produzione di antibiotici, ormoni, vaccini e altri prodotti di origine biologica; e altri tipi di settori diversi, che possono includere istituzioni educative o centri di ricerca in cui vengono sviluppate nuove tecniche e risorse per la fabbricazione di altri prodotti di origine biologica.
Studia la biochimica
Per svolgere come professionista in questo settore, è possibile studiare carriere legate allo studio di agenti di origine biochimica e ci sono diverse opzioni in almeno 23 stati del Messico.
Nel Paese sono attive le professioni di Ingegneria Biochimica, Laurea in Analisi Chimico-Biologica, Laurea in Biochimica, la carriera di Chimico Farmaceutico Biologico, Ingegneria Biochimica Ambientale, Laurea in Biochimica Diagnostica, Laurea in Biochimica Clinica, Laurea in Chimica Biologica, Laurea in Chimica Batteriologica Parassitologia, ingegneria biochimica in ambito alimentare e ingegneria in biochimica industriale.
