Història de la bioquímica
La bioquímica va començar en els antics grecs que estaven interessats en la composició i els processos de la vida, encara que la bioquímica com una disciplina científica específica té el seu començ al voltant de principis de el XIX.[1] Alguns sostenen que el principi de la bioquímica va poder haver segut el descobriment de la primera enzima, Diastasa (hui cridada amilasa), en 1833 per Anselme Payen, mentres que uns atres varen considerar la primera demostració, per Eduard Buchner, d'un procés bioquímic complex: la fermentació alcohòlica en extractes lliures de cèlules. Alguns podrien també senyalar l'influent treball de Justus von Liebig des de 1842, Química animal o Química orgànica en les seues aplicacions a la fisiologia i la patologia, que va presentar una teoria química del metabolisme,[1] o inclús abans als estudis de el XVIII sobre la fermentació i la respiració per Antoine Lavoisier.[2][3]
El terme "bioquímica" es deriva de la combinació bio-, que significa "vida", i química. La paraula es registra per primera volta en anglés en 1848, mentres que en 1877, Felix Hoppe-Seyler va usar el terme (Biochemie en alemà) en el pròlec de la primera edició de Zeitschrift für Physiologische Chemie (Diari de Química Fisiològica) com un sinònim per a la química fisiològica i va advocar per la creació d'instituts dedicats als seus estudis. No obstant, vàries fonts citen al químic alemà Carl Neuberg com el que va falcar el terme per a la nova disciplina en 1903,[4][5] mentres que alguns li donen crèdit a Franz Hofmeister.[6]
El tema d'estudi de la bioquímica és els processos químics en organismes vius, i la seua història implica el descobriment i comprensió dels components complexos de la vida i la elucidación de vies de processos bioquímics. Gran part de la bioquímica s'ocupa de les estructures i funcions dels components celulars tals com proteïnes, carbohidrats, lípits, àcits nucleicos i atres biomoléculas; les seues vies metabòliques i el fluix d'energia química a través del metabolisme; cóm les molècules biològiques donen lloc als processos que ocorren dins de les cèlules vives; també se centra en els processos bioquímics involucrats en el control del fluix d'informació a través de senyalisació bioquímica, i cóm es relacionen en el funcionament d'organismes sancers. En els últims 40 anys el camp ha tingut èxit en explicar els processos vius de tal manera que ara casi totes les àrees de les ciències de la vida, des de la botànica fins a la medicina, es dediquen a l'investigació bioquímica.
Entre el gran número de diferents biomoléculas, moltes són molècules complexes i grans (cridades polímero), que estan compostes de subunidades repetitives similars (cridades monòmers). Cada classe de biomolécula polimèrica té un conjunt diferent de tipos de subunidades. Per eixemple, una proteïna és un polímero que les seues subunidades se seleccionen d'un conjunt de vint o més aminoàcits, es formen carbohidrats a partir de sucres coneguts com a monosacàrits, oligosacàrits i polisacàrits, es formen lípits a partir de àcit grassos i gliceroles i es formen àcits nucleicos a partir de nucleòtits. La bioquímica estudia les propietats químiques de molècules biològiques importants, com les proteïnes, i en particular la química de les reaccions catalizadas per enzimes. La bioquímica del metabolisme celular i el sistema endocrino ha segut àmpliament descrita. Atres àrees de la bioquímica inclouen el còdic genètic (ADN, ARN), síntesis de proteïnes, transport de membrana celular i transducción de senyals .
Proto - bioquímica
[editar | editar còdic]
En estos aspectes, l'estudi de la bioquímica va començar quan la biologia va començar a interessar a la societat -com els antics chinencs varen desenrollar un sistema de medicina basat en el yin i el yang i també en les cinc fases,[7] abdós resultants d'interessos alquímicos i biològics. Va començar en l'antiga cultura índia també en un interés en la medicina, ya que varen desenrollar el concepte de tres humor que eren similars als quatre humor grecs (vore humorismo ). També varen profundisar en l'interés dels cossos que es componen de teixits . Com en la majoria de les ciències primerenques, el món islàmic va contribuir grandemente a les bestreta biològiques primerenques aixina com als progressos alquímicos; especialment en l'introducció dels ensajos clínics i la farmacologia clínica presentada en Avicena El Cànon de Medicina.[8] En el costat de la química, les bestreta primerenques varen ser atribuïts pesadamente a l'exploració d'interessos alquímicos pero també varen incloure: metalúrgia, el método científic, i teories primerenques de l'atomisme . En temps més recents, l'estudi de la química va estar marcat per fites com el desenroll de la taula periòdica de Mendeléyev, el model atòmic de Dalton i la conservació de la teoria de masses. Esta última menció té la major importància dels tres pel fet de que esta llei entrellaça la química en la termodinàmica d'una manera intercalada.
Enzimes
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Enzima.
Ya a finals de el XVIII i principis de el XIX, es coneixia la digestió de la carn per les secrecions de l'estòmec[9] i la conversió de l'almidó en sucres per extractes de plantes i saliva . No obstant, el mecanisme pel qual açò va ocórrer no havia segut identificat.[10] En el XIX, en estudiar la fermentació del sucre en alcohol per rent, Louis Pasteur va concloure que esta fermentació va ser catalizada per una força vital continguda dins de les cèlules de rent anomenades fermentos, que ell pensava que funcionaven solament dins dels organismes vius. Va escriure que "la fermentació alcohòlica és un acte correlacionado en la vida i organisació de les cèlules de rent, no en la mort o putrefacció de les cèlules".[11]
Anselme Payen va descobrir en 1833 la primera enzima que va cridar diastasa[12] i en 1878 el fisiólogo alemà Wilhelm Kühne (1837-1900) va falcar el terme enzima, que ve del grec ενζυμον "en rent", per a descriure este procés. La paraula enzima es va utilisar més tart per a referir-se a substàncies no vives com la pepsina, i la paraula fermente s'utilisa per a referir-se a l'activitat química produïda pels organismes vius.
En 1897 Eduard Buchner va començar a estudiar la capacitat dels extractes de rent per a fermentar el sucre a pesar de l'absència de cèlules vives de rent. En una série d'experiments en l'Universitat de Berlín, va trobar que el sucre es va fermentar inclús quan no hi havia cèlules vives de rent en la mescla.[13] El nom de l'enzima que va provocar la fermentació de la sacarosa " zimasa ".[14] En 1907 va rebre el Premi Nobel de Química "per la seua investigació bioquímica i el seu descobriment de la fermentació lliure de cèlules". Seguint l'eixemple de Buchner; les enzimes es nomenen generalment segons la reacció que porten a terme. Típicament, s'afig el sufix -agarra al nom del substrat ( per eixemple, la lactasa és l'enzima que escindix la lactosa ) o el tipo de reacció (per eixemple, la ADN polimerasa forma polímero de ADN).
Despuix d'haver demostrat que les enzimes podrien funcionar fòra d'una cèlula viva, el següent pas va ser determinar la seua naturalea bioquímica. Molts investigadors primerencs varen senyalar que l'activitat enzimàtica estava associada en proteïnes, pero varis científics (com el premi Nobel Richard Willstätter ) varen argumentar que les proteïnes eren simplement portadores de les enzimes verdaderes i que les proteïnes en sí eren incapaces de catálisis. No obstant, en 1926, James B. Sumner va demostrar que l'enzima ureasa era una proteïna pura i la cristalizó; Sumner va fer lo mateix en l'enzima catalasa en 1937. La conclusió de que les proteïnes pures poden ser enzimes va ser provada definitivament per John Howard Northrop i Wendell Meredith Stanley, els qui varen treballar en les enzimes digestives pepsina (1930), tripsina i quimotripsina. Estos tres científics varen rebre el Premi Nobel de Química de 1946.[15]
Este descobriment, de que les enzimes podien ser cristalizadas, significava que els científics eventualment podrien resoldre les seues estructures per mig de la cristalografia de rajos X. Açò es va fer primer per a la lisozima, una enzima que es troba en les llàgrimes, la saliva i les clares d'ou que digerix el recobriment d'algunes bactèries; l'estructura va ser resolta per un grup dirigit per David Chilton Phillips i publicat en 1965. Esta estructura d'alta resolució de la lisozima va marcar el començ del camp de la biologia estructural i l'esforç per a entendre cóm les enzimes funcionen a un nivell atòmic de detall.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Ton van Helvoort (2000). Arne Hessenbruch (ed.). Reader's Guide to the History of Science, Fitzroy Dearborn Publishing, p. 81.
- ↑ Clarence Peter Berg (1980). “The University of Iowa and Biochemistry from Their Beginnings”: 1–2.
- ↑ Frederic Lawrence Holmes (1987). Lavoisier and the Chemistry of Life: An Exploration of Scientific Creativity, University of Wisconsin Press, p. xv. ISBN 978-0299099848.
- ↑ Mark Amsler (1986). The Languages of Creativity: Models, Problem-solving, Discourse, University of Delaware Press, p. 55. ISBN 978-0874132809.
- ↑ (28 de novembre de 2013) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, Volume 70, Academic Press, p. 36.
- ↑ Koscak Maruyama (1988). The Roots of Modern Biochemistry: Fritz Lippmann's Squiggle and its Consequences, Walter de Gruyter & Co, p. 43. ISBN 9783110852455.
- ↑ Magner. A History of Life Sciences, p. 4.
- ↑ Brater, D. Craig (2000). “Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century”. Clinical Pharmacology and Therapeutics 5 (67): 447–450.
- ↑ de Réaumur, RAF (1752). “Observations sur la digestion dones oiseaux”. Histoire de l'academie royale dones sciences 1752: 266, 461.
- ↑ Williams, H. S. (1904) A History of Science: in Five Volumes. Volume IV: Modern Development of the Chemical and Biological Sciences Harper and Brothers (New York)
- ↑ Dubos J. (1951). “Louis Pasteur: Free Llance of Science, Gollancz. Quoted in Manchester K. L. (1995) Louis Pasteur (1822–1895)--chance and the prepared mind.”. Trends Biotechnol 13 (12): 511–515. doi:. PMID 8595136.
- ↑ A. Payen and J.-F. Persoz (1833) "Mémoire sur la diastase, els principaux produits de ses réactions et leurs applications aux arts industriels" (Memoir on diastase, the principal products of its reactions, and their applications to the industrial arts), Annales de chimie et de physique, 2nd séries, vol. 53, pages 73–92.
- ↑ Nobel Laureate Biography of Eduard Buchner at http://nobelprize.org
- ↑ Text of Eduard Buchner's 1907 Nobel lecture at http://nobelprize.org
- ↑ 1946 Nobel prize for Chemistry laureates at http://nobelprize.org
- Este artícul conté una traducció derivada de «Historia de la bioquímica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.