Le applicazioni della biochimica sono registrate principalmente in medicina, industria e agricoltura, sebbene si siano diffuse in molte aree grazie al progresso della tecnologia.
La biochimica è responsabile dello studio della composizione chimica degli esseri viventi. Si concentra principalmente su proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici.
Il suo interesse è nei processi a cui partecipano questi composti. Questi includono il metabolismo, il catabolismo (il processo per ottenere energia) e l'anabolismo (la generazione delle proprie biomolecole).
Si ritiene che le prime osservazioni sulle reazioni chimiche siano state ottenute con la fermentazione del pane e del vino, ma fu solo fino al XIX secolo che si iniziarono a studiare le reazioni chimiche ei cambiamenti biologici negli esseri viventi.
Attraverso fenomeni come l'isometria chimica, Louis Pasteur percepì la somiglianza che esisteva tra le molecole di acido tartarico tipiche degli esseri viventi e quelle che venivano sintetizzate in laboratorio.
Dopo questa scoperta, la biochimica si sviluppò e raggiunse il suo splendore verso la seconda metà del XIX secolo. Nel 1919, l'ingegnere Karl Ereki chiamò questa nuova biochimica scientifica.
Le 7 applicazioni
1- Medicina
Le diagnosi cliniche sono possibili grazie alla biochimica. Lo studio delle biomolecole e del metabolismo nell'uomo hanno permesso di stabilire le cause di numerose malattie.
Attraverso l'osservazione dei microrganismi è possibile comprendere le basi molecolari di una malattia e determinare il miglior trattamento.
La biochimica consente di conoscere tutti i processi chimici che si sviluppano nel corpo in termini di formazione di proteine, lipidi e acidi nucleici, tra gli altri.
Inoltre, grazie alla biochimica è stato possibile realizzare la progettazione di organismi per la produzione di antibiotici, lo sviluppo di vaccini, la diagnostica molecolare e le terapie rigenerative.
Con lo sviluppo dell'ingegneria genetica è possibile prevedere e curare malattie, principalmente di tipo endocrino, individuando la mancanza o l'eccesso di ormoni.
Lo sviluppo della medicina è impensabile senza la biochimica perché questa scienza è quella che studia i cambiamenti chimici e biologici negli esseri viventi e, quindi, il passaggio da uno stato di malattia a uno stato di salute.
2- Nei processi industriali
La biochimica ha consentito la progettazione di microrganismi per la produzione di sostanze chimiche e l'uso di enzimi come catalizzatori industriali.
I microrganismi possono essere manipolati per sviluppare sostanze chimiche importanti e consentire anche la distruzione di contaminanti chimici.
3- Ambienti marini e acquatici
Negli oceani, nei mari e nei fiumi ci sono numerosi ecosistemi. Per proteggerli è necessario conoscere le condizioni in cui avviene la vita e che ne garantiscono la permanenza nel tempo.
Le organizzazioni del mondo che lavorano per la protezione di questi ecosistemi includono nella loro struttura funzionale l'area della biochimica.
Questi monitorano e valutano permanentemente i componenti del sistema acquatico, per conoscere i cambiamenti chimici e biologici e le loro possibili cause ed effetti.
4- Cibo e temperatura corporea
L'alimentazione quotidiana è una questione di biochimica. Un buono stato di salute con il livello di nutrizione ottimale deve considerare le esigenze chimiche dell'organismo.
Aumentare o perdere peso, mantenere il controllo della glicemia e bilanciare il colesterolo buono e cattivo sono azioni che richiedono la conoscenza della chimica del corpo.
La temperatura corporea riflette anche i processi biochimici; gli esseri viventi richiedono una temperatura media per sopravvivere.
Le scoperte sulla biochimica ci hanno permesso di conoscere questo indicatore di salute e di comprenderne le possibili cause al fine di ripristinare il benessere di un organismo.
5- Agricoltura
In agricoltura i contributi della biochimica sono essenziali per la produzione di insetticidi e fertilizzanti.
Gli studi sulle reazioni chimiche e biologiche ci permettono di conoscere le condizioni del suolo, preparare i migliori semi e utilizzare i migliori fertilizzanti per ottenere cibo di qualità e con i nutrienti appropriati.
Allo stesso modo, questi input agricoli sono prodotti pensando alla loro biodegradazione per proteggere l'ambiente.
Lo sviluppo rurale include nella sua prima fase l'uso efficiente del suolo, e per questo richiede la conoscenza delle sue caratteristiche fisiche e chimiche, che includono le reazioni chimiche e biologiche studiate dalla biochimica.
6- Qualità del cibo
La biochimica ha permesso la coltivazione del cibo, esaltandone le proprietà.
Grazie a questo si estraggono le migliori proteine dal mais, nei fagioli si rafforzano le radici, nei tuberi si potenziano proteine e amido, nell'avocado si potenziano proteine e grassi, e nella frutta si individua come migliorare il fibra di polpa.
7- Estrazione mineraria
Varie applicazioni della biochimica sono state ottenute nel settore minerario. Metalli come rame, uranio, cobalto, oro e argento supportano i processi biotecnologici per la loro estrazione.
Inoltre, i progressi della biochimica consentono progetti per la trasformazione dei metalli da parte di microrganismi.
Questa applicazione si trova principalmente nella degradazione di rifiuti chimici o biologici, che diventano inquinanti ambientali e che sono stati scaricati consapevolmente o accidentalmente nell'ambiente.
Attualmente è allo studio la possibilità di impiantare queste tecniche biochimiche in campo industriale, con il trattamento di altri minerali.
Riferimenti
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