Bioquímica

Introducción a la Bioquímica

Etimológicamente la palabra bioquímica significa “química de la vida”. Nació en el siglo XVIII, como resultado de diversos científicos relacionados con la química, biología y biomedicina.

La Bioquímica es una de las disciplinas que mayor desarrollo ha alcanzado en el presente siglo. La labor de los bioquímicos en técnicas tan importantes como la nutrición, el control de enfermedades y la protección de cosechas, ha proporcionado aportes importantes en la tarea de alimentar a la población mundial. 

Además, el elevado desarrollo científico alcanzado por la bioquímica en los últimos años ha contribuido a aumentar los conocimientos acerca de las bases químicas de la vida. 

El objetivo principal de la bioquímica es el conocimiento de la estructura y comportamiento de las moléculas biológicas, que permiten a la célula llevar a cabo las reacciones químicas que le permiten crecer, alimentarse, reproducirse y usar y almacenar energía. 

Bioelementos 

Son 27 elementos de la naturaleza, que forman parte de los seres vivos, son los bioelementos o elementos biogénicos: 

Primarios: Constituyen el 95% del peso de cualquier organismo, estos son C, H, O, N. 

Secundarios: Constituyen el 4% del peso de cualquier organismo, P, S, Ca, Na, K, Cl, Mg, Fe. 

Oligoelementos: Constituyen el 0.1% del peso de cualquier organismo, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si, etc.

Biomoléculas 

Las biomoléculas se definen como aquellas moléculas presentes en los organismos vivos. La mayor parte de los componentes químicos de los organismos son compuestos orgánicos de carbono, en los que el elemento se halla, relativamente, reducido o hidrogenado. 

Toda la materia viva está compuesta por: 

• Agua (hasta 70-80% del peso celular)
• Bioelementos primarios como C, O, N, H, P y S, imprescindibles para formar los principales tipos de moléculas biológicas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos). 

Clasificación de las Biomoléculas 

1. Macromoléculas: 

Son moléculas de estructuras muy complejas y de peso molecular, muy alto, ejemplo de estos son: Las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (carbohidratos) y los lípidos complejos. 

2. Micromoléculas: 

Son moléculas de peso molecular relativamente pequeño, ejemplo: aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos y ácidos grasos; los cuales pueden unirse a través de enlaces covalentes, a otros de su mismo tipo dando lugar a la formación de las macromoléculas. 

3. Intermediarios: 

Son moléculas de tamaño menor de estructura simple e intervienen en la síntesis de las macromoléculas y micromoléculas. Ejemplo: ácido cítrico, ácido pirúvico, el gliceraldehído-3-fosfato, etc. 

De acuerdo a las características químicas y metabólicas las biomoléculas se han clasificado en cuatro grupos los cuales son: 

a) Glúcidos o carbohidratos. 

b) Lípidos

c) Prótidos 

d) Ácidos nucleicos o sustancias nucleótidas. 

Importancia para los seres vivos 

Las cuatro biomoléculas desempeñan funciones idénticas, en todas las especies de células. Los ácidos nucleicos actúan universalmente, en el almacenado y transmisión de la información genética. 

Las proteínas son los productos directos y los efectores de la acción de los genes, y a ellas se incorpora la información genética. 

Las proteínas son polímeros formados por residuos de aminoácidos. Las proteínas tienen un papel estructural, funcional, de defensa y regulador en la vida. 

Las grasas o lípidos son solubles en solventes orgánicos (éter o cloroformo y metanol). En la naturaleza hay una gran variedad de lípidos. Las grasas (triglicéridos) sirven como formas de almacenamiento de energía, los fosfolípidos se encuentran en las membranas y los esteroides están en las membranas y constituyen las hormonas esteroides. 

Los carbohidratos, o azucares, son compuestos solubles en agua que participan tanto en la energética como en la estructura de células y órganos. Los polisacáridos son grandes polímeros de carbohidratos constituidos por unidades llamadas monosacáridos, que son las unidades de azucares mas simples. Los oligosacáridos son compuestos formados por unos pocos residuos de monosacáridos que pueden estar unidos a proteínas. Los oligosacáridos tienen papel estructural y funcional en la economía celular (Roskoski, 1997).