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Introducción
a la bioquímica
ESQUEMA

La célula viva Los organismos vivos
están formados por una o más células. La
capacidad que tienen las células vivas
para generar energía, crecer y
reproducirse es posible por
sus estructuras complejas.

1.1 ¿QUÉESLAVIDA?
1.2 EL MUNDO VIVO
Bacteri as
Archaea
Euca riota s
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funcionales de las biomo léc ul as

.4 ¿ES LA CÉLULA VIVAUNA FÁBRICA
PRODUCTOS QUíMICOS?

2

CAPíTU LO U N O

Introducción a la bioquímica

Sinopsis

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¡QUÉ LEJOS HAN LLEGADO LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS! EN POCO MÁS DE UN
SIGLO EL CONOCIMIENTO HUMANO DE LOS PROCESOS íNTIMOS DE LA VIDA SE

ha transformado de forma radicaL Desde sus modestos inicios a finales del siglo
XIX, la bioquímica haaportado recursos intelectuales y de laboratorio cada vez
más elaborados para la investigación de los procesos de la vida. Actualmente,
en los primeros años del siglo XXI , nos hallamos en medio de una revolución
biotecnológica que nadie imaginaba. Se generan inmensas cantidades de
información en ciencias biológicas tan diversas como la medicina, la agricultura
y las ciencias forenses . La capacidad deentender y apreciar la importancia de
este fenómeno comienza con un conocimiento exhaustivo de los principios
bioquímicos. En este capítulo se presenta una sinopsis de tales principios.
Los capítulos posteriores se centran en la estructura y en las funciones de las
biomoléculas más importantes y de los principales procesos bioquímicos que
sustentan la vida.

E

n 1977 dos geólogos exploraban laFalla de las Galápagos, la cual es una fisura
en la cadena montañosa submarina propensa a los maremotos, conocida como
Cordillera de las Galápagos. Su objetivo, investigar el lecho marino, fue posible
gracias al submarino abisal Alvin, dotado con luces externas, sensores, cámaras y
un mecanismo de recolección de muestras. Mientras los científicos maniobraban la
nave para dirigirse en medio de unanegrura total a una colina situada a unos 2500
metros de profundidad, hicieron un descubrimiento sorprendente: la temperatura del
agua era inesperadamente alta (7°C en vez de los normales 2°C). Al ascender por la
colina, no esperaban hallar más que rocas desnudas y sedimento. En cambio, encontraron fuentes termales rodeadas por densas poblaciones con formas de vida singulares, como gusanos tubícolasgigantes, anémonas de mar, peces abisales rosados,
camarones y cangrejos (Fig. 1.1). Las fuentes termales, también llamadas chimeneas
hidrotermales, arrojaban agua supercaliente (350-400°C) cargada de minerales, la
cual no hervía debido a la enorme presión que impera a esta profundidad. La fuente
de calor es geotérmica. A medida que las placas submarinas de la corteza terrestre se
separan, ellecho marino se agrieta, y el agua entra y se sobrecalienta. Esta agua, a
temperatura varias veces mayor que la de ebullición al nivel del mar, disuelve los minerales (metales como hierro, manganeso y níquel) y los gases (sulfuro de hidrógeno
y otros compuestos hidrogenados) presentes en el magma (roca fundida) o reacciona
con ellos. Cuando los minerales son expelidos de la fuente termal y se mezclancon
el agua de mar fría, se precipitan y forman chimeneas.
El descubrimiento del hábitat de las chimeneas hidrotermales fue una completa
sorpresa debido a su ubicación. La luz solar no penetra hasta el piso oceánico. Según la idea prevaleciente a finales del decenio de 1970, con algunas excepciones al
parecer menores (como los habitantes microbianos de los depósitos de petróleo y
azufre y de losgéiseres terrestres), toda la vida en el planeta obtiene energía de la
luz del Sol de manera directa o indirecta. Sin embargo, investigaciones ulteriores de
las comunidades de las chimeneas hidrotermales pusieron en duda esta noción tradicional y revelaron la presencia de enormes cantidades de bacterias especialmente
adaptadas, capaces de convertir sustancias químicas tóxicas en alimento y...