¿QUÉ ES BIOQUÍMICA?

Se puede definir la Bioquímica como la ciencia que estudia los procesos químicos que tienen lugar en los seres vivos. Los objetivos de la Bioquímica consisten en estudiar:

La composición química de los seres vivos (las biomoléculas)
Las relaciones que se establecen entre dichos componentes (interacciones)
Sus transformaciones en los seres vivos (metabolismo)
La regulación de dichos procesos (fisiología)

La Bioquímica es una ciencia empírica y, por tanto, su desarrollo está ligado a la observación y a la experimentación. Para generar conocimientos, la Bioquímica utiliza el denominado método científico. Según el Oxford English Dictionary, el método científico es: «un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación, la formulación, análisis y modificación de las hipótesis. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos (por ejemplo, en forma de un artículo científico). El segundo pilar es la refutabilidad, es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser rechazada. Para ello habría que diseñar experimentos, que en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.

En cada rama de la ciencia se aplican versiones distintas del método científico. En Bioquímica, los investigadores utilizan el método hipotético-deductivo para hacer de su actividad una práctica científica. El método hipotético-deductivo consta de varias fases:

Planteamiento del problema: se observa el fenómeno a estudiar y se recopila la mayor cantidad de información posible sobre el tema.
Elaboración de una hipótesis que explique dicho fenómeno.
Deducción de las consecuencias derivadas de dicha hipótesis.
Verificación experimental de los enunciados deducidos. Este método obliga al científico a combinar la reflexión racional (elaboración de la hipótesis y deducciones) con procedimientos empíricos (observación de la realidad y verificación experimental).

TIPOS DE EXPERIMENTOS QUE SE PUEDEN HACER EN BIOQUÍMICA

Los seres vivos son sistemas complejos en constante estado de cambio y los procesos químicos que tienen lugar en su interior se ven afectados por numerosos factores, en muchos casos, desconocidos. Cuando los bioquímicos realizan un experimento se enfrentan a un dilema: por un lado, intentan hacerlo en condiciones lo más parecidas posible a la realidad y, por otro lado, pretenden hacerlo de forma controlada. Cumplir ambos objetivos es imposible: para ganar control sobre el sistema, hay que alejarlo de la realidad. Desde este punto de vista, se distinguen cuatro tipos distintos de experimento:

1.- Experimentos in vivo

Son aquéllos en los que el sujeto de experimentación es un ser vivo. En este caso, las condiciones experimentales son prácticamente idénticas a las condiciones reales. Sin embargo, apenas se tiene control sobre los parámetros que pueden afectar al sistema y eso limita mucho el tipo de experimentos que se pueden llevar a cabo. La interpretación de los resultados también es más complicada, ya que son muchas las variables que intervienen en el sistema.

2.- Experimentos in vitro

Son aquéllos en los que sólo se estudia una parte del ser vivo. Representan una visión reduccionista de la realidad ya que presuponen que "el todo puede ser explicado nada más que con la suma de sus partes constituyentes". En este tipo de experimentos, lo primero que se hace es aislar (o purificar) la parte del sistema que se va a estudiar (un órgano, un tejido, un tipo celular, un orgánulo o una biomolécula). En muchos casos es un trabajo largo y tedioso que, sin embargo, hay que hacer con muchísimo cuidado para preservar la integridad estructural y funcional del sistema. Estos experimentos son los más frecuentes en Bioquímica, ya que tienen la ventaja de que es relativamente sencillo controlar las variables que afectan al sistema (pH, temperatura, concentración de determinadas sustancias, etc.) y los resultados se pueden interpretar más fácilmente. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el sistema original ha sufrido una perturbación considerable y que las condiciones experimentales pueden estar muy alejadas de la realidad. Existe la posibilidad de que los efectos que se observan in vitro no se reproduzcan en experimentos in vivo. Por tanto, para poder extrapolar los resultados obtenidos in vitro a condiciones in vivo es necesario hacer numerosos controles experimentales.

3.- Experimentos in situ

Representan una situación intermedia entre los experimentos in vivo y los experimentos in vitro. Este tipo de experimentos tienen la ventaja de que las condiciones experimentales se asemejan mucho a la realidad y, además, es posible controlar hasta cierto punto las variables que afectan al sistema. Sin embargo, los animales de experimentación sufren una manipulación tan drástica que obliga a sacrificarlos una vez finalizado el experimento.

4.- Experimentos in silico

Los ordenadores están cada vez más presentes en los laboratorios de bioquímica. Existen numerosos programas que nos permiten analizar con todo detalle la estructura de las biomoléculas, determinar cómo interaccionan entre sí, descubrir posibles ligandos que potencien o inhiban su función, etc. Además, las técnicas bioinformáticas nos permiten buscar secuencias de proteínas o de ácidos nucleicos en las bases de datos y establecer relaciones estructurales, funcionales o evolutivas entre ellas. Todas estas actividades pueden considerarse como verdaderos experimentos y tienen la ventaja de que no es necesario hacerlos dentro de un laboratorio. En este tipo de experimentos se tiene un control total sobre la realidad. La única pega es que se trata de una realidad virtual y los resultados proporcionados por el ordenador no dejan de ser simples modelos o predicciones. Sólo serán verdaderamente útiles en el caso de que puedan ser verificados experimentalmente.

Extraído de:http://www.ehu.eus/biofisica/juanma/mbb/pdf/bq.pdf