Gran parte de la bioquímica estudia la estructura, función e interacciones de macromoléculas biológicas, como proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos, que proporcionan estructura celular y realizan muchas funciones relacionadas con la vida. [3]?La química celular también se basa en las reacciones de pequeñas moléculas e iones. Pueden ser inorgánicos, como el agua y los iones metálicos, u orgánicos, como los aminoácidos utilizados en la síntesis de proteínas. [4]?El mecanismo por el cual las células utilizan la energía ambiental a través de reacciones químicas se llama metabolismo. Los descubrimientos de la bioquímica se utilizan principalmente en medicina, nutrición y agricultura. En medicina, los bioquímicos estudian las causas y tratamientos de las enfermedades. [5]?En nutrición, se estudia cómo mantenerse saludable y los efectos de las deficiencias nutricionales. [6]?En agricultura, los bioquímicos estudian el suelo y los fertilizantes y tratan de encontrar formas de mejorar el cultivo, el almacenamiento y el control de plagas.
Edición de directorios
1 Registros históricos
2 Materias primas: elementos químicos de la vida
3 biomoléculas
3.1 Hidratos de Carbono
3.2 Lípidos
3.3 Proteínas
3.4 Ácidos nucleicos
4 Metabolismo
4.1 Compuestos de Hidratos de Carbono como Energía
5 Relaciones con otras ciencias biológicas de "escala molecular"
5.1 Lista
6 notas
7 referencias
1? Editor histórico
Gert Currie y Carl Currie ganaron el Premio Nobel en 1947 por su descubrimiento del ciclo de Cori en RPMI.
En su definición más amplia, la bioquímica puede considerarse el estudio de la composición y los componentes de los organismos vivos y cómo se combinan para convertirse en vida. En este sentido, la historia de la bioquímica se remonta a la antigua Grecia. [7]? Pero la bioquímica, como disciplina científica especial, se originó en el siglo XIX o antes, dependiendo de qué aspecto de la bioquímica. Algunas personas piensan que el comienzo de la bioquímica puede ser en 1833 [Anselm Payan descubrió la primera enzima amilasa (hoy llamada amilasa), [8]? Otros creen que Edward Buchner, quien demostró por primera vez el complejo proceso bioquímico de los extractos libres de células de la fermentación alcohólica en 1897, fue el origen de la bioquímica. [9][10] Algunos pueden considerarlo como el comienzo del influyente libro de Justus von Liebig de 1842 Química animal o química orgánica con su aplicación en fisiología y patología, que propone una teoría química del metabolismo. Incluso antes, Antoine Lavoisier estudió la fermentación y la respiración en el siglo XVIII. [11][12]?Muchos otros pioneros en el campo que ayudaron a revelar las complejidades de la bioquímica han sido declarados fundadores de la bioquímica moderna, como Emile Fisher por su trabajo sobre la química de las proteínas,[13]? y Goran Hopkins estudian las propiedades dinámicas de las enzimas y la bioquímica. [14]
El término "bioquímica" en sí proviene de la combinación de biología y química. En 1877, Felix Hopesler utilizó el término (bioquímica en alemán) como sinónimo de química fisiológica en el prefacio del primer número de la revista Journal of Physiological Chemistry, en el que defendía la creación de un campo de investigación especial en este campo. . [15][16] Sin embargo, a menudo se le atribuye al químico alemán Karl Newberg haber acuñado el término en 1903,[17][18][19]? Algunos lo atribuyen a Franz Hofmeister.
[20]
La estructura del ácido desoxirribonucleico (1D 65) [15]
Alguna vez se creía generalmente que la vida y sus sustancias tienen algunas propiedades o sustancias esenciales (a menudo llamadas "las principio de vida") ”), diferente a cualquier cosa en la materia no viva. Se cree que sólo los organismos vivos pueden producir las moléculas de la vida. [21] Luego, en 1828, Friedrich Weller publicó un artículo sobre la síntesis de urea, demostrando que los compuestos orgánicos podían sintetizarse artificialmente. [22] Desde entonces, la bioquímica ha progresado, especialmente desde mediados del siglo XX, con el continuo desarrollo de nuevas tecnologías, como la cromatografía, la difracción de rayos X, la interferometría de doble polarización, la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, el marcaje de radioisótopos, la microscopía y simulaciones de dinámica molecular. Estas técnicas permiten descubrir y analizar detalladamente muchas rutas moleculares y metabólicas de la célula, como la glucólisis y el ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico), y conducen a la comprensión de la bioquímica a nivel molecular. Philip Randall es mejor conocido por su descubrimiento en la investigación de la diabetes, posiblemente el ciclo de la glucosa y los ácidos grasos en 1963. Confirmó que los ácidos grasos pueden reducir la oxidación del azúcar en los músculos. La alta oxidación de grasas es una causa de resistencia a la insulina. [23]
Otro evento histórico importante en bioquímica es el descubrimiento de genes y su papel en la transmisión de información celular. Esta parte de la bioquímica a menudo se denomina biología molecular de los genes. [24] En la década de 1950, James Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins jugaron un papel importante en la solución de la estructura del ADN y propusieron su relación con el efecto de transferencia genética de información. [25] En 1958, George Beadle y Edward Tatum ganaron el Premio Nobel por su trabajo en hongos, demostrando que un gen produce una enzima. [26] En 1988, Colin Pitchfork fue la primera persona en utilizar evidencia de ADN para condenar a una persona por asesinato, promoviendo el desarrollo de la ciencia forense. [27] Recientemente, Andrew Z. Fire y Craig C. Mello ganaron el Premio Nobel de 2006 por su descubrimiento del papel de la interferencia del ARN en el silenciamiento de la expresión genética. [28]
2? Materias primas: recopilación de elementos químicos de la vida
Los elementos principales del cuerpo humano adulto se enumeran del más abundante al menos abundante (en masa).
De los 92 elementos químicos que existen naturalmente, aproximadamente 24 son esenciales para toda la vida biológica. La mayoría de los elementos raros de la Tierra no son esenciales para la vida (excepto el selenio y el yodo), mientras que algunos elementos comunes (aluminio y titanio) no lo son. La mayoría de los seres vivos tienen requisitos elementales, pero existen algunas diferencias entre plantas y animales. Por ejemplo, las algas utilizan bromo, pero los animales y plantas terrestres no parecen necesitarlo. Todos los animales necesitan sodio, pero algunas plantas no. Las plantas necesitan boro y silicio, pero es posible que los animales no los necesiten (o los necesiten muy poco).
Solo seis elementos (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, calcio y fósforo) constituyen casi el 99% de las células vivas, incluidas las células humanas (consulte Composición corporal para obtener una lista completa). Además de los seis elementos principales que componen la mayor parte del cuerpo humano, los humanos necesitamos 18 elementos menos. [29]
3? Biomolecule Editor
Los cuatro tipos de moléculas en bioquímica (a menudo llamadas biomoléculas) son carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. [30] Muchas biomoléculas son polímeros: en este término, los monómeros son moléculas relativamente pequeñas que se unen para formar moléculas más grandes llamadas polímeros. Cuando los monómeros se unen para formar biopolímeros, se someten a un proceso llamado condensación por deshidratación. Diferentes macromoléculas pueden ensamblarse en complejos más grandes, a menudo necesarios para actividades biológicas.
3.1?Hidratos de Carbono
Hidratos de Carbono
Glucosa, un monosacárido
Molécula de sacarosa (glucosa fructosa), una diosa Azúcar
Amilosa, un polisacárido compuesto por miles de unidades de glucosa.
Las dos funciones principales de los carbohidratos son almacenar energía y proporcionar estructura. El azúcar es un tipo de carbohidrato, pero no todos los carbohidratos son azúcar.
Hay más carbohidratos en la Tierra que cualquier otro tipo conocido de molécula biológica; se utilizan para almacenar energía e información genética y desempeñan un papel importante en las interacciones y la comunicación entre células.
El carbohidrato más simple es un monosacárido, que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción de 1:2:1 (fórmula general CnH2nOn, donde n es al menos 3). La glucosa (C6H12O6) es uno de los carbohidratos más importantes. Otros incluyen la fructosa (C6H12O6), que a menudo se asocia con el dulzor de las frutas.
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