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En el interior de las células de los organismos vivos se produce un enorme número de reacciones químicas, que son clave para la supervivencia de los seres vivos. La bioquímica es la ciencia que estudia estas reacciones químicas. Es un campo científico amplio y complicado, algo lógico dada la complejidad de los organismos vivos.Nuestros cuerpos requieren cada día un aporte de energía para realizar sus funciones y crecer. El metabolismo es el conjunto de procesos físicos y químicos que crean la energía y las estructuras moleculares necesarias para la vida.
Los procesos metabólicos se pueden dividir en dos, el catabolismo y el anabolismo. El catabolismo es el proceso de ruptura de las grandes moléculas orgánicas y su conversión en unidades más pequeñas, que el organismo utiliza para obtener energía o bien como nutrientes. La respiración celular es un importante proceso catabólico. Se compone de una serie de reacciones bioquímicas que conducen a la ruptura de las moléculas combustibles con el objeto de generar energía. Las moléculas combustibles más habituales son la glucosa, los aminoácidos y los ácidos grasos. Todos ellos se oxidan, y la energía liberada se almacena en la célula hasta el momento en que sea necesaria su utilización.
Los procesos anabólicos dan como resultado la formación de moléculas necesarias para la célula. Estas reacciones necesitan energía, y las moléculas grandes se forman a partir de las unidades moleculares más pequeñas obtenidas como resultado del catabolismo. Los procesos de anabolismo dan lugar a muchas moléculas, como las proteínas, que se utilizan para construir y reparar órganos y tejidos.
El cuerpo humano requiere la síntesis de ciertas moléculas para asegurar que la estructura y la función de los diversos órganos son adecuadas y saludables. Estas moléculas (que a veces reciben el nombre de biomoléculas) son los “bloques de la vida”, y forman la base de los procesos metabólicos.
Por ejemplo, las proteínas que se forman en el cuerpo tienen multitud de funciones. Algunas aportan estructura y mantienen la forma de la célula. Otras desatan la respuesta inmune, permiten la unión entre células vecinas o realizan el transporte activo de sustancias.
Las enzimas son un grupo de proteínas específicas que actúan como catalizadores biológicos de las reacciones químicas que tienen lugar en las células. La estructura y la función de las proteínas vienen determinadas por los aminoácidos que la forman (su número y su orden), que a su vez están definidos por el ADN celular.
Los aminoácidos, como unidad básica de las proteínas, se unen mediante enlaces peptídicos y forman cadenas poliméricas. En las proteínas existen 20 aminoácidos, y la secuencia con la que se unen viene determinada por el código genético, detallado en el ADN celular. No obstante, para la proteína resulta igual de importante la estructura lineal de sus aminoácidos como la estructura tridimensional de la molécula completa. Dicha estructura se crea debido a ciertas modificaciones facilitadas por otro grupo de aminoácidos e influyen en su función.
Los lípidos son otro grupo importante de biomoléculas. Forman parte de la estructura de las membranas celulares y almacenan energía. Muchas moléculas naturales son de naturaleza lipídica, como los aceites, las ceras, el colesterol y los ácidos grasos.
Los hidratos de carbono son el grupo de moléculas más abundantes en las células, y realizan muchas funciones, como el almacenamiento de energía y la formación de estructuras celulares. Se forman por la unión de unidades básicas denominadas monosacáridos, o azucares simples. Uno de los monosacáridos más importantes para el cuerpo es la glucosa.
Los nucleótidos son los bloques de las moléculas que contienen la información genética, es decir, el ADN y el ARN. Los nucleótidos resultan claves en los procesos de transcripción, que es la transmisión al ARN del código genético contenido en el ADN, y de biosíntesis de la proteína.
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