Biología Química

La biología química es una disciplina científica que combina la química y la biología utilizando la química y las técnicas químicas para estudiar los sistemas biológicos. En este artículo te contamos todo lo que necesitas saber sobre la Biología Química.

Características de la Biología Química

La principal diferencia entre la biología química y la bioquímica es que la biología química consiste en añadir nuevos compuestos químicos a un sistema biológico, mientras que la bioquímica es el estudio de las reacciones químicas que ocurren naturalmente dentro de los organismos.

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Ejemplos de investigación en biología química incluyen el control de la división celular y otras actividades celulares, el uso de moléculas pequeñas como dianas para el tratamiento y la manipulación de células madre.

Historia de la Biología Química

La investigación en biología química, junto con muchos otros tipos de investigación científica, hizo muchos avances a partir del siglo XIX. En 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler aisló la molécula urea.

Este es un compuesto que se encuentra en la orina, y lo obtuvo mezclando productos químicos como cloruro de amonio y cianato de plata. Anteriormente, la urea sólo se obtenía de seres vivos como los humanos y los perros.

En ese momento, existía una creencia generalizada en una «fuerza vital» necesaria para todos los compuestos biológicos, pero la investigación de Wöhler demostró que los compuestos biológicos podían fabricarse a partir de materiales inorgánicos.

La imagenología celular, que es una biología química muy importante, también se desarrolló durante este tiempo, y se inventaron compuestos útiles como el colorante de anilina para las células de tinción.

Además, los productos químicos comenzaron a utilizarse para tratar ciertas afecciones mediante la selección de patógenos específicos. Por ejemplo, el compuesto químico Salvarsan, inventado por Paul Elrich en el siglo XIX, se usaba para tratar la sífilis atacando las bacterias que la causaban.

Salvarsan fue una gran mejora en comparación con el tratamiento anterior en ese momento, que implicaba la administración de mercurio. El tratamiento con mercurio causó serios problemas como dientes ennegrecidos y sueltos, insuficiencia renal e incluso la muerte por envenenamiento con mercurio.

Biología química en la actualidad

En la segunda mitad del siglo XIX, el bioquímico suizo Friedrich Miescher utilizó compuestos químicos para aislar y descomponer los núcleos de las células. Obtuvo sustancias que más tarde se denominarían «ácidos nucleicos», y ahora sabemos que los ácidos nucleicos forman el ADN, la información genética de la célula.

Toda esta investigación ocurrió antes de que la biología química fuera un campo separado de la química y la biología, pero ayudó a proporcionar la base para que el campo surgiera.

La biología química comenzó a ser considerada como un campo separado en el siglo XX -el término sólo se utilizó ampliamente en la década de los 90- y los investigadores a veces todavía no saben qué es exactamente.

Incluye una amplia gama de temas de investigación como enzimología, química medicinal, biología estructural y proteómica (estudio de proteínas). También implica mucha colaboración entre científicos que se especializan en biología o química.

Diferencias entre la biología química y la bioquímica

La biología química añade compuestos químicos a los sistemas biológicos para ver qué efecto tienen estas sustancias en las células y los tejidos. Los biólogos químicos a menudo sintetizan y agregan nuevos compuestos a las células.

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El objetivo de la investigación en biología química es desarrollar técnicas que eventualmente puedan ser aplicadas a las células de un organismo vivo, tales como opciones de tratamiento para el cáncer y otras enfermedades.

La bioquímica, por otro lado, se trata de los procesos químicos que ya ocurren naturalmente en la célula. En lugar de añadir compuestos químicos a las células para ver los efectos, los investigadores de bioquímica estudian las reacciones químicas que ocurren en los organismos y la composición molecular de estos compuestos.

Los bioquímicos también tienden a estudiar moléculas más grandes como proteínas y ácidos nucleicos, mientras que los biólogos químicos estudian moléculas más pequeñas.

Ejemplos de investigación en biología química

El control de la mitosis, o división celular, es un objetivo importante de la investigación en biología química. La división celular es esencial en el proceso de crecimiento y desarrollo de las células, y la división celular no controlada es la causa inmediata del cáncer, por lo que es extremadamente crucial en la investigación del tratamiento del cáncer.

Un ejemplo de un compuesto que puede ser importante para el tratamiento del cáncer es Monastrol, que interrumpe la división celular al interferir con la actividad de una proteína que forma parte del huso mitótico. El huso mitótico separa los cromosomas durante la división celular.

Otra área de la investigación de la biología celular es el uso de moléculas pequeñas para dirigirse a los receptores de la membrana celular. Este tipo de tratamiento se ha utilizado con éxito en el tratamiento de la epilepsia y para controlar la vejiga y otros músculos lisos.

Los científicos están trabajando para mejorar la eficacia de los medicamentos que se utilizan actualmente para tratar a los pacientes. Además, se está investigando sobre moléculas como los antioxidantes, que podrían ser administrados a las células para prevenir el daño de los radicales libres.

Carreras de Biología Química

La biología química se centra en la investigación, por lo que la educación superior en ciencias es una necesidad, y muchos biólogos químicos tienen doctorados. Los biólogos químicos pueden especializarse en biología o química como estudiantes de pregrado, y algunas escuelas ofrecen biología química como una especialidad de pregrado.

Algunas personas que se dedican a la investigación en biología química también pueden haberse especializado en bioquímica como estudiantes de pregrado, pero es importante recordar que la biología química y la bioquímica son campos diferentes, y que puede tener más sentido especializarse en biología o química que en bioquímica, dependiendo de cuáles sean los intereses de una persona.

Una vez obtenida la licenciatura, una persona puede trabajar en un laboratorio como técnico de investigación, asistiendo en el trabajo de laboratorio y llevando a cabo experimentos que son diseñados por el investigador principal del laboratorio.

Algunas personas obtienen una maestría en biología química. Las personas con maestrías pueden convertirse en asistentes de investigación y gerentes de laboratorio, y tienen más responsabilidad en las operaciones diarias del laboratorio.

También pueden tener más participación en los experimentos que se realizan en el laboratorio. Para convertirse en investigador principal de un laboratorio, una persona necesita un doctorado, y probablemente tendrá una o varias posiciones post-doctorales. Luego, pueden ser contratados como profesores, donde realizarán actividades de docencia e investigación, u obtener un puesto en un laboratorio médico.

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