¿Qué es la bioquímica?

La bioquímica es una ciencia experimental interdisciplinar en la que se combinan los principios de la química y de la biología para estudiar la composición química de los seres vivos, así como los procesos químicos que ocurren en estos y que permiten que se lleven a cabo sus funciones biológicas.

El estudio de la bioquímica se centra, especialmente, en las proteínas, los carbohidratos, los lípidos y los ácidos nucleicos, y en las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) para obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo).

¿Qué son biomoléculas?

Las moléculas biológicas son compuestos orgánicos; es decir, están compuestas principalmente de carbono. Además, estas moléculas contienen hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.

¿Cómo surgió la bioquímica?

Es difícil definir los límites de la bioquímica a lo largo de la historia de la ciencia, pues frecuentemente se solapa con los territorios de la biología y de la química orgánica. Sin embargo, se suele ubicar el surgimiento de la bioquímica en el año 1828, cuando el químico alemán Friedrich Wöhler sintetizó urea, comprobando que los compuestos orgánicos pueden crearse de forma artificial, y no se generan exclusivamente dentro de los seres vivos.

Tanto la biofísica como la bioquímica se oponen al vitalismo, una antigua y obsoleta concepción filosófico-científica que sostenía la existencia de una fuerza vital intrínseca de los organismos vivos a la cual habría que atribuir su funcionamiento. Con el tiempo, la ciencia fue descartando esta idea. Hoy en día existe un acuerdo unánime sobre el hecho de que los principios químicos y físicos que rigen el resto del universo son suficientes para explicar los procesos vitales.

¿Cuáles son las principales técnicas bioquímicas?

La bioquímica combina técnicas ampliamente utilizadas en muchos laboratorios con otras técnicas muy exclusivas de la disciplina. Algunas de ellas son:

• Centrifugación.
• Espectrofotometría.
• Fraccionamiento celular.
• Espectrometría de masas.
• Western blot o inmunoblot.
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

¿Cuáles son las áreas de la bioquímica?

Las áreas de estudio de la bioquímica son tan extensas como las materias que estudia. Algunas de las ramas de la bioquímica son:

• Genética molecular e ingeniería genética: se enfoca en el ADN y el ARN para estudiar los genes, su herencia y su expresión.
• Ecología química: estudia los compuestos semioquímicos (aquellos que, emitidos por un organismo, influyen en el comportamiento de otros individuos de la misma u otras especies) y aleloquímicos (que influyen en el crecimiento, supervivencia y reproducción de otros organismos).
• Virología: estudia los virus para lograr su reconocimiento y clasificación, así como los mecanismos de actuación frente a ellos. Recientemente, el machine learning ha cobrado un papel importante en esta aplicación, gracias a su capacidad de predicción de mutaciones.
• Xenobioquímica: se aplica en farmacología y toxicología, y estudia el comportamiento metabólico de compuestos cuya estructura química no es propia en el metabolismo regular de un organismo determinado, por ejemplo, las micotoxinas, los fitoquímicos y otros compuestos poco comunes en la naturaleza. Actualmente, uno de los principales focos de la xenobiología son los componentes endógenos, por ejemplo, los radicales libres.
• Neuroquímica: estudia las moléculas que participan en la actividad cerebral, como los neurotransmisores, pero también otras moléculas que influyen en la actividad neuronal, como las drogas psicoactivas.

¿Cuáles son las aplicaciones de la bioquímica?

La bioquímica continúa evolucionando y desempeñando un papel fundamental en el avance científico. Algunas de sus aplicaciones son:

• Medicina: se encuentra en la base de la biomedicina. Tiene un papel protagónico en el desarrollo de terapias personalizadas para el tratamiento de enfermedades complejas, así como en el desarrollo de terapias génicas contra enfermedades como el VIH y el cáncer.
• Ecología: tiene importantes aplicaciones en el campo de la biorremediación, que busca revertir o mitigar daños a ecosistemas a través de procesos biotecnológicos, permitiendo evitar la extinción de especies. También tiene múltiples aplicaciones en la lucha contra el cambio climático.
• Alimentación: los alimentos transgénicos impulsan el desarrollo sostenible, ayudan a preservar la biodiversidad, reducen el impacto de la agricultura en el medio ambiente, disminuyen la posibilidad de carestías, entre otras ventajas.
• Industria: la bioquímica permite desarrollar nuevos materiales y técnicas para mejorar la eficiencia y la sostenibilidad de los procesos industriales.