Manuel Gonzalo Claros

En el desarrollo de la Bioquímica ha influido de forma importante el modelo tetraédrico para el átomo de carbono elaborado por van’t Hoff y Le Bel (1847-1930), la composición de los ácidos nucleicos deducida por Levene (1869-1940), y el desarrollo de la cristalografía de rayos X por W. H. Bragg y W. L. Bragg (padre e hijo) en 1912. También fue de gran ayuda que en 1891 el químico orgánico alemán Emil Fischer (1852-1919) propusiera la nomenclatura L y D, y una serie de reglas para representarlas y así distinguir las moléculas estereoisómeras. Sin embargo, hubo que esperar hasta 1949 para que los modelos teóricos de Fischer fuesen corroborados experimentalmente. Fischer también dedujo cómo se unían los aminoácidos en las proteínas intactas. Gracias a su trabajo se esclarecieron casi todos los tipos de compuestos básicos de la materia viva: desde los azúcares a las proteínas, las bases nitrogenadas y las grasas.

A comienzos del siglo XX, R.Willstätter (1872-1942) establece cuidadosamente la estructura de la clorofila, y fue el inicio del descubrimiento de otras estructuras como la de los esteroides, los terpenos, el grupo hemo, los carotenoides, o algunas vitaminas, hormonas y alcaloides. Neuberg (1903) acuña el término Bioquímica para redefinir los conocimientos previamente esbozados por Felix von Hoppe-Seyler (1877) en su revista «Zeitscrift für Physiologishe Chemie», en los que afirmaba que «la Química Fisiológica a partir de sus necesarios y naturales conocimientos se ha transformado en una auténtica ciencia». Este desarrollo de la Bioquímica coincide con un momento de plenitud de la Química Orgánica, que ya es capaz de sintetizar artificialmente casi cualquier compuesto natural. Lentamente se fue propagando esta tendencia hacia la constitución de una disciplina independiente con una enseñanza autónoma. Inicialmente se denominaba Química Fisiológica debido al marcado enfoque clínico y el estudio en humanos como modelo. Posteriormente se denominó Química Biológica para ampliar su enfoque puesto que la Biología también empezaba a profundizar en otros organismos que no son humanos. Fruto de esta reorientación, comienza a publicarse en 1906 el "Journal of Biological Chemistry" como la primera revista específica de la Bioquímica. La denominación como Bioquímica es muy posterior en consonancia con su carácter híbrido, pero anteponiendo lo biológico a lo químico. En palabras de Vicente Villar Palasí, la denominación bioquímica "es fruto de una orientación moderna netamente funcional y dinámica".

La naturaleza y el modo de acción de las enzimas no se aclararon hasta entrado el siglo XX. Científicos como Duclaux (1933) y R. Willstätter rechazaban la naturaleza proteica de las enzimas. Afortunadamente, que las enzimas son proteínas quedó definitivamente establecido tras la cristalización de la ureasa por J.B. Sumner (1926) y de la purificación de diversas enzimas digestivas por Northrop y Kunitz, como la pepsina (1929), la quimotripsina e inhibidor de la tripsina (1933) y tripsinógeno (1935). V. Henri fue el pionero en los estudios de la cinética enzimática, al observar que la "Ley de acción de masas" se cumplía hasta un valor limitado en el cual la enzima parece estar saturada y la reacción no transcurre más rápidamente aunque se añadan más reactivos. La teoría de Henri fue reavivada y desarrollada por Michaelis y Menten (1913), que formularon la primera ecuación cinética. En 1925 Briggs y Haldane postularon un estado estacionario o equilibrio dinámico en el que todos los procesos que llevan a la formación o ruptura del complejo enzima-sustrato están equilibrados. Desde entonces se han ido sucediendo una serie de modificaciones y ampliaciones a esta teoría entre las que cabe destacar el modelo alostérico de Monod, Wymann y Changeux (1965), así como el modelo secuencial de Koshland, que explicaban los efectos cooperativos y su significado fisiológico.

Paralelamente al desarrollo de la Enzimología, G. Schull (1906) utiliza los conocimientos genéticos para la mejora del maíz, lo que desencadena una revolución en la práctica de la agricultura. En 1917, Harkins encuentra que la materia viva está compuesta predominantemente por los elementos de menos masa molecular (C, H, O, N), y en particular, de los que tienen un número de orden par. En la década de los años 20 tiene lugar un espectacular desarrollo de la bioenergética. En 1923 se importa a la Bioquímica los conceptos de energía y entropía descritos por Gibbs, considerándose el ser vivo como un sistema termodinámico abierto que intercambia materia y energía con el medio. Según Kluyver (1924) las reacciones endoergónicas podían llevarse a cabo mediante el acoplamiento de una reacción exoergónica. En 1938 O. Warburg demostró la formación de ATP en la reacción de oxidación del gliceraldehído-3-fosfato. En 1940 Kalckar esclarece la formación de ATP en la fosforilación oxidativa. En 1941 Lipmann postula el papel del ATP en los ciclos de transferencia energética, sentándose las bases de la correcta interpretación de la energética celular.

En estos años empiezan a decaer los estudios y caracterizaciones de enzimas o rutas metabólicas, ya que otra disciplina derivada de la Bioquímica está empezando demostrar que su forma de abordar los problemas es más funcional y rápida: la Biología Molecular. "Pero esto es otra historia" (M. Ende).