Fundamentos de Bioquímica: De la Célula a la Práctica Odontológica

Fundamentos de la Bioquímica

¿Qué es la Bioquímica?

Definición: Es la ciencia que estudia los procesos químicos que ocurren dentro y en relación con los seres vivos.

Bases y Ciencias Auxiliares

Se fundamenta en disciplinas como la química orgánica, la fisicoquímica y la fisiología.

Las principales ciencias auxiliares de la bioquímica son:

• Química
• Biología
• Medicina
• Genética
• Biofísica

Importancia de la Bioquímica

Su aplicación es crucial en diversas áreas, como el diagnóstico clínico, el desarrollo de terapéuticas y la odontología, ya que la cavidad bucal es una parte integral del organismo.

Clasificación de la Bioquímica

• Bioquímica estructural: Estudia la composición y estructura de las biomoléculas.
• Bioquímica metabólica: Se enfoca en las reacciones químicas que sustentan la vida (metabolismo).
• Bioquímica clínica: Aplica los conocimientos bioquímicos al diagnóstico y seguimiento de enfermedades.

Breve Historia de la Bioquímica

Varios científicos sentaron las bases de esta disciplina:

• Antoine Lavoisier: Describió la respiración como un tipo de combustión lenta.
• Carl Wilhelm Scheele: Aisló numerosos ácidos y compuestos naturales.
• Jöns Jacob Berzelius y Justus von Liebig: Establecieron que el carbono es la base de los compuestos orgánicos.
• Friedrich Wöhler: Logró la primera síntesis de un compuesto orgánico (urea) a partir de compuestos inorgánicos, refutando la teoría del vitalismo.
• William Prout: Clasificó los alimentos en tres grandes grupos: carbohidratos, grasas y proteínas.
• Louis Pasteur: Demostró que la fermentación es un proceso biológico y distinguió entre organismos aerobios y anaerobios.
• Carl Neuberg: Acuñó el término “Bioquímica” en 1903.

La Célula: Unidad Estructural y Funcional de la Vida

Definición y Partes Fundamentales

La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los seres vivos.

Sus partes principales son:

• Membrana Plasmática: La barrera que delimita la célula.
• Citoplasma: El medio interno donde se encuentran los organelos.
• Núcleo: Contiene el material genético (en células eucariotas).

Funciones Celulares Clave

1. Producción y gestión de energía (metabolismo).
2. Síntesis de macromoléculas como proteínas y lípidos.
3. Capacidad de división celular para el crecimiento y la reproducción.

Organelos Celulares y sus Funciones

• Núcleo: Contiene el ADN y controla todas las funciones celulares.
• Mitocondria: Responsable de la respiración celular y la producción de ATP (energía).
• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Síntesis y modificación de proteínas.
• Retículo Endoplasmático Liso (REL): Síntesis de lípidos y detoxificación celular.
• Aparato de Golgi: Modifica, empaqueta y secreta proteínas y lípidos.
• Lisosomas: Realizan la digestión celular.
• Citoesqueleto: Proporciona forma, soporte y movimiento a la célula.
• Cloroplastos (solo en células vegetales): Realizan la fotosíntesis.
• Pared celular (solo en células vegetales, hongos y bacterias): Aporta rigidez y protección.

La Membrana Plasmática

Estructura y Composición

El modelo que describe su estructura es el de Mosaico Fluido.

Está compuesta principalmente por:

• Fosfolípidos: Forman una bicapa lipídica.
• Proteínas: Integrales o periféricas, con funciones de transporte, comunicación, etc.
• Carbohidratos: Unidos a lípidos o proteínas (glucolípidos y glucoproteínas).
• Colesterol: Regula la fluidez de la membrana.

Funciones Principales

• Permeabilidad selectiva: Controla el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula.
• Comunicación celular: A través de receptores de membrana.
• Mantenimiento de la homeostasis: Conserva el equilibrio del medio interno celular.

Transporte a Través de la Membrana

Transporte Pasivo (sin gasto de energía)

• Difusión simple: Movimiento de moléculas pequeñas a favor del gradiente de concentración.
• Difusión facilitada: Requiere proteínas transportadoras.
• Ósmosis: Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable.

Transporte Activo (con gasto de energía - ATP)

• Utiliza proteínas transportadoras (bombas) para mover sustancias en contra de su gradiente de concentración. Un ejemplo clave es la bomba de Sodio-Potasio (Na/K).

Transporte en Masa

• Endocitosis: La célula introduce sustancias al interior.
• Exocitosis: La célula expulsa sustancias al exterior.

Bioelementos: Los Ladrillos de la Vida

Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Se clasifican según su abundancia:

• Bioelementos primarios (96%): Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S).
• Bioelementos secundarios (3.9%): Calcio (Ca), Sodio (Na), Potasio (K), Cloro (Cl), Magnesio (Mg).
• Oligoelementos (menos del 0.1%): Elementos esenciales en cantidades muy pequeñas, como Hierro (Fe), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Yodo (I), etc.

Introducción a la Odontología y su Contexto Histórico

Definición y Etimología

La odontología exige habilidad y un manejo preciso de técnicas y procedimientos para ejecutar ideas en relación con las estructuras de la boca.

Etimológicamente, la palabra proviene del griego odontos (diente) y logos (tratado o estudio).

Antecedentes Históricos

• Egipcios: Sus prácticas curativas se enfocaban en el tratamiento de enfermedades periodontales.
• Babilonia: El Código de Hammurabi sancionaba a los médicos que causaran la pérdida de un diente.
• Hebreos: Los dientes simbolizaban fuerza y belleza.
• Griegos: Se evitaba al máximo la extracción de dientes.
• Romanos: Reemplazaban dientes perdidos con prótesis removibles hechas con dientes de terneras o carneros.
• Edad Media: La medicina y la odontología alcanzaron importantes adelantos en la primera escuela médica fundada en el siglo IX, la Escuela de Salerno.
• Época prehispánica (América): Se concedía gran importancia a una dentadura completa y se obturaban las cavidades con polvo de dientes.
• Siglo XVI: La limpieza de la toba o sarro dental ya se realizaba en esta época.
• Siglo XIX: Surgieron los primeros odontólogos profesionales en la segunda mitad del siglo.

Filosofía de la Práctica Odontológica

La odontología moderna se basa en los siguientes principios:

• Considerar al paciente como una unidad integral y no solo como un conjunto de dientes enfermos.
• Si el paciente tiene una boca sana, el objetivo es conservar esa salud.
• Diagnosticar y tratar las lesiones lo más pronto posible.
• Rehabilitar al paciente para devolverle la función y la estética.
• Proporcionar educación para la salud bucal del individuo y la comunidad.