A bioquímica é uma ciência que estuda a química da vida; ou seja, visa descrever a estrutura, organização e funções da matéria viva em termos moleculares. Esta ciência é um ramo pertencente à Química e Biologia. A bioquímica é uma ciência interdisciplinar, extraindo seus tópicos de interesse de muitas outras disciplinas, como química orgânica, biofísica, medicina, nutrição, microbiologia, fisiologia, biologia celular e biologia genética.
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O que é bioquímica
Tabela de conteúdos
A definição do que é bioquímica estabelece que é a ciência a responsável por descrever a composição química de todos os seres vivos do ponto de vista molecular, partindo do pressuposto de que todos os organismos vivos contêm carbono e que tais moléculas contêm elementos tais. como fósforo, oxigênio, enxofre, nitrogênio, carbono e hidrogênio.
O conceito de bioquímica também estabelece que é de natureza científica. Entre os aspectos estudados estão os biomas, que são espaços do planeta que compartilham características como flora, fauna e clima; e os biossistemas, que são os sistemas que constituem todos os seres vivos de uma determinada região e que se relacionam entre si.
O que a bioquímica estuda
Várias das áreas que a bioquímica estuda são proteínas, ácidos nucléicos, lipídios e carboidratos, que são biomoléculas que constituem todos os seres vivos. Também estuda suas reações, como o metabolismo; catabolismo, que é a obtenção de energia a partir dessas reações; e anabolismo, que é a geração de moléculas de vida.
Também é responsável por estudar a composição química dessas moléculas e como elas geram reações necessárias à vida, como fotossíntese (conversão de energia luminosa em energia química estável), digestão (conversão de alimentos em substâncias mais simples de absorção corpo) ou imunidade (a resistência do corpo a doenças ou ameaças ao sistema).
Para o estudo desta ciência, existem livros de bioquímica que reúnem os conhecimentos adquiridos na área. Um dos mais importantes é o livro de Harper, Illustrated Biochemistry, que consiste no estudo de enzimas, proteínas, aminoácidos, peptídeos, entre outros aspectos de interesse da disciplina, que nos permitem aprofundar e entender mais sobre o conceito de bioquímica.
História da bioquímica
A definição de bioquímica não tem uma história longa, pois é praticamente nova e vem se dando desde o século 19, quando as ciências da química e da biologia se fundiram para dar lugar a uma nova disciplina, que é a bioquímica.
Porém, há cerca de 5.000 anos, ao realizar atividades como a fabricação de pão, a reação do fermento (fermentação) foi um dos primeiros testes bioquímicos realizados, embora não houvesse conhecimento da disciplina na época.
A palavra "bioquímica" foi proposta pelo químico Carl Neuberg (1877-1956), considerado o pai desse ramo, que estudou os processos de fermentação, glicólise e, por meio de diversos estudos, conseguiu estabelecer métodos para compreender as fases. da fermentação alcoólica da glicose.
Além disso, outros especialistas, como Louis Pasteur (1822-1895), Friedrich Wohler (1800-1882) ou Claude Bernard (1813-1878), se dedicaram ao estudo e experimentação da química relacionada aos seres vivos. Foi também no século XIX que prestigiosas universidades mundiais dedicaram um departamento de pesquisa e desenvolvimento da disciplina, que chamaram de química fisiológica.
Wohler demonstrou que compostos orgânicos podem ser criados fora de um organismo vivo, quando conseguiu sintetizar a uréia; e então o químico Anselme Payen (1795-1871), descobriu a diastase, que é uma enzima encontrada em algumas sementes e plantas.
No século 20, a tecnologia permitiu a aceleração nos avanços dessa disciplina, como o microscópio eletrônico, os raios X e a cromatografia. Isso permitiu a descoberta das chamadas rotas metabólicas, que são as sucessões de reações químicas realizadas por um substrato, em cujos processos ele se transforma.
Os estudos bioquímicos permitiram avanços no tratamento de muitas doenças metabólicas e no aprendizado mais sobre o genoma humano. Assim como no campo da medicina, também é aplicado na odontologia, agricultura, prática forense, antropologia, ciências ambientais, entre outros.
Nas décadas de 1940 e 1950, pesquisas realizadas na Universidade de Cambridge revelaram a existência e a estrutura do ácido desoxirribonucleico ou DNA, a molécula que define cada ser vivo. Em 1953, o biólogo James Watson (1928) e o físico Francis Crick (1916-2004) descreveram a estrutura em dupla hélice do DNA, sendo um dos avanços mais importantes da história da ciência. Foi então que a bioquímica, a biologia celular e a genética se entrelaçaram para formar a biologia molecular.
Áreas da bioquímica
Na bioquímica, várias áreas podem ser diferenciadas, entre as quais:
Química Estrutural
Refere-se à estrutura dos componentes da matéria viva e à relação da função biológica com a estrutura química.
Metabolismo
Refere-se a todas as reações químicas que ocorrem na matéria viva, onde se pretende conhecer as rotas metabólicas celulares existentes no corpo, estudando todas as reações químicas e biológicas que tornam a vida possível.
Genética Molecular
Isso estuda genes, bem como a hereditariedade e como eles se manifestam. Esse ramo é o que estuda o DNA e o RNA e tenta decifrar como o primeiro se replica de um organismo para o outro.
Além dessas áreas, existem outras, como:
- Química bioorgânica, que estuda compostos orgânicos ou, mais especificamente, aqueles com ligações carbono-hidrogênio ou carbono-carbono.
- Enzimologia, que estuda o comportamento de enzimas ou catalisadores, como vitaminas.
- Xenobioquímica, que estuda o comportamento do metabolismo de compostos, cuja estrutura não é típica de um determinado organismo.
- A imunologia, que é responsável por estudar as reações do corpo a outros que o atacam, como os vírus, com a intervenção de anticorpos.
- A endocrinologia estuda as secreções, como hormônios que afetam o comportamento de certas células e funções.
- Neuroquímica estuda aquelas moléculas que afetam a atividade neuronal.
- Quimiotaxonomia, neste ramo os organismos são classificados e identificados de acordo com sua similaridade química.
- A ecologia química estuda os compostos vivos que influenciam as interações dos seres vivos.
- A Virologia, que é a área da biologia encarregada de estudar os vírus, de forma a classificá-los, saber sua composição e como funcionam.
- A biologia molecular, que estuda os processos dos seres vivos do ponto de vista molecular e por meio do comportamento das macromoléculas, explica as funções de cada organismo vivo.
- A biologia celular estuda células procarióticas (organismos unicelulares sem núcleo) e eucariotas (células com núcleo), divisão celular, multiplicação, entre outros processos dos mesmos.
O que é engenharia bioquímica
A engenharia bioquímica é a carreira que deve ser seguida para se dedicar ao estudo das biomoléculas, sua dinâmica, suas rotas metabólicas e todos os fenômenos que tenham origem química e biológica dos seres orgânicos pela utilização dos recursos que daí possam surgir e, através de outros processos artificiais, comercialize-os. É uma profissão relativamente nova, uma vez que não ultrapassa os 30 anos desde o seu início, mas a sua procura e aplicação têm aumentado.
Entre as principais atividades desenvolvidas por um engenheiro bioquímico estão as de aproveitamento desses recursos, que podem ser utilizados na fabricação de alimentos, fermentados, medicamentos ou bebidas, ou outras substâncias. Além disso, o profissional da engenharia bioquímica supervisiona todos os processos que ocorrem na indústria onde esses sistemas biológicos são utilizados, ao mesmo tempo que deve realizar pesquisas para o melhor aproveitamento dos recursos.
Existem várias áreas no seu campo de trabalho onde pode trabalhar, por exemplo, no sector alimentar, em empresas que produzem lacticínios, carnes, vegetais, frutas, bebidas, vários tipos de doces, aditivos e outros ingredientes; no setor farmacêutico, para a produção de antibióticos, hormônios, vacinas e outros produtos de origem biológica; e outros tipos de setores diversos, que podem incluir instituições de ensino ou centros de pesquisa onde novas técnicas e recursos são desenvolvidos para a fabricação de outros produtos de origem biológica.
Estudar bioquímica
Para atuar como profissional nesta área, podem ser estudadas carreiras relacionadas ao estudo de agentes de origem bioquímica e existem várias opções em pelo menos 23 estados do México.
No país existem as profissões de Engenharia Bioquímica, Licenciatura em Análises Químico-Biológicas, Licenciatura em Bioquímica, Licenciatura de Químico Farmacêutico Biológico, Engenharia Bioquímica Ambiental, Licenciatura Diagnóstico em Bioquímica, Licenciatura em Bioquímica Clínica, Licenciatura em Química Biológica, Licenciatura em Química Bacteriológica Parasitologia, Engenharia Bioquímica em Alimentos e Engenharia em Bioquímica Industrial.
