Conceito de Bioquímica
A
Bioquímica consiste
no estudo dos mecanismos e interações que ocorrem nos organismos, cuja
vida é mantida e propagada pelas leis universais da física e da química.
A Bioquímica contribui para o estudo das razões pelas quais os
organismos apresentam determinados atributos que lhes conferem vida,
apesar de constituídos por moléculas e átomos como a matéria inanimada.
Deste modo, um
dos objetivos da Bioquímica é, em termos moleculares, entender os
princípios organizadores subjacentes à vida, tais como os mecanismos, as
estruturas, o metabolismo e os processos químicos comuns a todos os
organismos.
Pode-se ainda
entender a Bioquímica como uma disciplina que concilia duas
vertentes: em primeiro lugar, a ciência química, pelo estudo dos
diferentes constituintes moleculares das células – açúcares,
aminoácidos, hormonas, lípidos, nucleótidos e vitaminas – e em segundo
lugar, mas não menos importante, a ciência biológica pelo estudo das
propriedades que conferem vida à matéria.
O
estudo
da Bioquímica, além de contribuir significativamente para o nosso
entendimento da vida, permite estender este conhecimento para diversos
campos científicos, desde a Medicina à Indústria.
Marcos
importantes
na Bioquímica
Como os
problemas
e as questões que surgem na investigação científica raramente dizem
respeito a apenas uma área de conhecimento, a Bioquímica está em
constante interação com outras áreas científicas.
A
Bioquímica, como
campo científico reconhecido, terá surgido entre o século XIX e o início
do século XX. Para o início da Bioquímica moderna, terá
contribuído bastante a descoberta da fermentação em extratos livres de
células pelos irmãos alemães Hans Buchner e Eduard Buchner
(século XIX), publicada num jornal de química bastante prestigiado na
altura, o Berichte. O fisiologista
Wilhelm Kühne
(século XIX) introduziu e utilizou o termo enzima para denominar
o agente responsável pelo processo de fermentação. Deste modo, as
enzimas fizeram parte das primeiras investigações no campo da
Bioquímica.
James Batcheller Sumner
(século XX) conseguiu isolar e cristalizar a primeira
enzima, a urease. Isto valeu-lhe a atribuição de um prémio Nobel da
Química em 1946, que foi partilhado com John Northrop e
Wendell Stanley.
Contudo,
não se pode deixar de referir o contributo de outras áreas do
conhecimento que contribuíram e ainda contribuem para o aparecimento e
desenvolvimento da Bioquímica como disciplina.
Destacam-se
os estudos sobre as células – as unidades básicas da vida – e o
contributo dos laureados pelo prémio Nobel em Fisiologia ou Medicina em
1974,
Albert Claude,
Christian de Duve e George E. Palade, pela descoberta
sobre a organização estrutural e funcional da célula. Estes cientistas
desenvolveram métodos para separar organelos do citosol e de outros
organelos, permitindo o isolamento e estudo de biomoléculas e outros
componentes.
Em adição, destacam-se o
contributo dos químicos, nomeadamente Antoine Lavoisier (século
XVIII) que distinguia a composição química do mundo mineral e dos seres
animados, sendo estes últimos constituídos por compostos ricos em
carbono, oxigénio, azoto e fósforo. Louis Pasteur (século XIX),
por sua vez, estudou o fenómeno da atividade ótica. Friedrich Wohler
(século XIX) deu outro
passo importante para a Bioquímica ao sintetizar a ureia – que é
um composto orgânico encontrado na urina humana – a partir de um
composto inorgânico, colocando em causa a teoria do princípio vital da
química orgânica, que afirmava que os compostos orgânicos podiam ser
produzidos apenas por organismos vivos.
As leis da Termodinâmica
são também aplicadas no estudo da Bioquímica,
nomeadamente
os contributos de
J.
Willard Gibbs
(século XIX) com as noções de energia livre de Gibbs.
Os
estudos
genéticos de Gregor Mendel (século XIX) em ervilhas, o isolamento
de ácidos nucleicos conseguindo por
Johannes Friedrich Miescher
(século XIX), o estudo detalhado de Walther Flemming (século XIX)
sobre os cromossomas, e posteriormente a obtenção da estrutura de DNA
por Rosalind Franklin, James Watson e Francis Crick
(século XX) foram também contributos importantes para a Bioquímica.
É de referir
também a visão de Darwin (século XIX) acerca da evolução das
espécies e a conclusão de Dobzhansky (século XX) sobre a evolução
de diferentes organismos baseada na existência de semelhança das vias
metabólicas e as sequências genéticas nesses organismos.
Aplicações
da Bioquímica
Na
indústria alimentar,
a Bioquímica estuda a composição química dos alimentos,
desenvolve métodos para aproveitar o desperdício ou prolongar o prazo de
validade dos alimentos, e ainda pode contribuir para o melhoramento do
cultivo de alimentos nutritivos de forma mais abundante e barata. A
Bioquímica relaciona-se com a Agricultura e a Toxicologia pelo
estudo, por exemplo, de herbicidas, a sua interação com as plantas e
outros organismos. Ainda na área da Toxicologia, o estudo pela
Bioquímica de determinadas enzimas como o citocromo P450 e a sua
ação em determinados fármacos traz inúmeros benefícios. Em adição, a
Bioquímica pode investigar o mecanismo de ação de uma droga, a
terapia para uma doença ou o seu diagnóstico. Consequentemente, os
estudos em Bioquímica auxiliam o desenvolvimento de outros campos
como
a Farmacologia, a Fisiologia, Química Clínica e a Microbiologia.
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