Esquema de la bioquímica

Panorama general y guía temática de la bioquímica

El siguiente esquema se ofrece como descripción general y guía temática de la bioquímica:

Bioquímica : estudio de los procesos químicos en los organismos vivos , incluida la materia viva. La bioquímica rige todos los organismos vivos y los procesos vivos.

Aplicaciones de la bioquímica

• Pruebas
  • Prueba de Ames : la bacteria salmonela se expone a una sustancia química en cuestión (un aditivo alimentario , por ejemplo) y se miden los cambios en la forma en que crece la bacteria. Esta prueba es útil para analizar sustancias químicas y ver si mutan la estructura del ADN y, por extensión, identificar su potencial para causar cáncer en humanos.
  • Prueba de embarazo : una utiliza una muestra de orina y la otra una muestra de sangre. Ambas detectan la presencia de la hormona gonadotropina coriónica humana (hCG). Esta hormona es producida por la placenta poco después de la implantación del embrión en las paredes uterinas y se acumula.
  • Detección de cáncer de mama (identificación del riesgo mediante pruebas de mutaciones en dos genes, el gen de cáncer de mama 1 (BRCA1) y el gen de cáncer de mama 2 (BRCA2)) permiten que la mujer programe más pruebas de detección con mayor frecuencia que la población general.
  • Pruebas genéticas prenatales: pruebas al feto para detectar posibles defectos genéticos, anomalías cromosómicas como el síndrome de Down o defectos de nacimiento como la espina bífida.
  • Prueba de PKU : la fenilcetonuria (PKU) es un trastorno metabólico en el que al individuo le falta una enzima llamada fenilalanina hidroxilasa. La ausencia de esta enzima permite la acumulación de fenilalanina, lo que puede provocar retraso mental.
• Ingeniería genética : se extrae un gen de un organismo y se lo coloca en otro. Los bioquímicos insertaron el gen de la insulina humana en bacterias. Las bacterias, mediante el proceso de traducción, crean la insulina humana.
• Clonación : la oveja Dolly fue el primer mamífero clonado a partir de células animales adultas. La oveja clonada era, por supuesto, genéticamente idéntica a la oveja adulta original. Este clon se creó tomando células de la ubre de una oveja de seis años y cultivándolas en el laboratorio.
• Terapia génica : se inserta un gen modificado o sano en el organismo para reemplazar un gen que causa una enfermedad. Normalmente, se utiliza un virus que ha sido alterado para que contenga ADN humano para administrar el gen sano a las células específicas del paciente. Este proceso se utilizó por primera vez con éxito en 1990 en un paciente de cuatro años que carecía de sistema inmunológico debido a una enfermedad genética rara llamada inmunodeficiencia combinada grave (SCID).

Ramas de la bioquímica

Ramas principales

• Bioquímica animal
• Bioquímica vegetal
• Metabolismo
• Enzimología

Otras sucursales

Biotecnología , Bioluminiscencia , Química molecular , Química enzimática, Ingeniería genética , Productos farmacéuticos , Endocrinología , Neuroquímica , Hematología , Nutrición , Fotosíntesis , Medio ambiente , Toxicología

Historia de la bioquímica

Conceptos generales de bioquímica

• Principales categorías de biocompuestos:
  • Carbohidratos  : azúcar – disacárido – polisacárido – almidón – glucógeno
  • Lípidos  : ácidos grasos – grasas – aceites esenciales – aceites – ceras – colesterol
  • Ácidos nucleicos  : ADN – ARN – ARNm – ARNt – ARNr – codón – adenosina – citosina – guanina – timina – uracilo
  • Proteínas  :
    • Aminoácido – glicina – arginina – lisina
    • péptido – estructura primaria – estructura secundaria – estructura terciaria – conformación – plegamiento de proteínas
• Propiedades químicas:
  • enlace molecular – enlace covalente – enlace iónico – enlace de hidrógeno – éster – etilo
  • carga molecular – hidrofílica – hidrofóbica – polar
  • pH – ácido – alcalino – base
  • oxidación – reducción – hidrólisis
• Compuestos estructurales:
  • En las células: flagelina – peptidoglicano – mielina – actina – miosina
  • En animales: quitina – queratina – colágeno – seda
  • En las plantas: celulosa – lignina – pared celular
• Enzimas y actividad enzimática:
  • cinética enzimática – inhibición enzimática
  • proteólisis – ubiquitina – proteasoma
  • quinasa – deshidrogenasa
• Membranas  : modelo de mosaico fluido – difusión – ósmosis
  • fosfolípidos – glicolípido – glicocáliz – antígeno – isopreno
  • canal iónico – bomba de protones – transporte de electrones – gradiente iónico – antiportador – simportador – quinona – riboflavina
• Vías de energía:
  • pigmentos  : clorofila – carotenoides – xantofila – citocromo – ficobilina – bacteriorodopsina – hemoglobina – mioglobina – espectro de absorción – espectro de acción – fluorescencia
  • Fotosíntesis  : reacción luminosa – reacción oscura
  • Fermentación  : Acetil-CoA – ácido láctico
  • Respiración celular  : Trifosfato de adenosina (ATP) – NADH – piruvato – oxalato – citrato
  • Quimiosíntesis
• Regulación
  • hormonas  : auxina
  • transducción de señales – factor de crecimiento – factor de transcripción – proteína quinasa – dominio SH3
  • Disfunciones: tumor – oncogén – gen supresor de tumores
  • Receptores  : integrina – receptor transmembrana – canal iónico
• Técnicas  : electroforesis – cromatografía – espectrometría de masas – difracción de rayos X – Southern blot – fraccionamiento – tinción de Gram – resonancia de plasmones superficiales – termoforesis a microescala

Técnicas bioquímicas

Genética molecular

• Secuenciación de ADN
• Reacción en cadena de la polimerasa
• Transferencia Northern
• Transferencia Southern
• Proteínas de fusión
• Microarray de ADN
• Bioinformática
• Citometría de flujo

Purificación de proteínas

• Western blot
• Cromatografía
• Prueba ELISA

Determinación estructural

• Cristalografía de rayos X
• RMN
• Microscopía electrónica
• Dinámica molecular
• Espectrometría de masas
• Marcado isotópico

Interacciones entre biomoléculas

• Co-inmunoprecipitación
• Ensayo de cambio de movilidad electroforética
• Transferencia de Western

Enlaces externos

• Bioquímica, 5.ª ed. Texto completo de Berg, Tymoczko y Stryer, cortesía de NCBI .
• Bioquímica, 2ª ed. Texto completo de Garrett y Grisham.