#CienciaEnLaVidaCotidiana #Biotecnología #QuímicaAmbiental
Este capítulo introduce conceptos fundamentales de bioquímica esenciales para ingenieros y científicos ambientales, ya que diseñan y operan instalaciones que utilizan organismos vivos para transformar residuos. La bioquímica se centra en los cambios químicos mediados por organismos vivos, con reacciones hidrolíticas generalmente extracelulares y oxidativas intracelulares, estas últimas produciendo energía. Las reacciones bioquímicas ocurren entre 0 y 60°C, y los enzimas actúan como catalizadores cruciales para bajar la energía de activación, controlando la velocidad de las reacciones. Los enzimas son proteínas altamente específicas, clasificadas por el tipo de reacción que controlan, y pueden ser extracelulares o intracelulares.
La actividad enzimática depende de cofactores (iones metálicos o coenzimas), temperatura, pH y la disponibilidad de macronutrientes y micronutrientes. La biodegradación se clasifica en mineralización (conversión completa a productos inorgánicos con producción de energía) y biotransformación (conversión parcial a otros compuestos orgánicos). Se discuten las vías bioquímicas para la degradación de carbohidratos, proteínas y grasas, que implican la transferencia de energía a través de la formación de ATP. En sistemas biológicos, los organismos utilizan donadores de electrones (“alimento”) y aceptores de electrones (como oxígeno, nitrato o sulfato) para obtener energía para el crecimiento y mantenimiento celular.
El capítulo también aborda biotransformaciones novedosas de compuestos xenobióticos (sustancias ajenas a la biota natural) y antropogénicos (sintéticos), explicando mecanismos como su uso como substrato primario o aceptor de electrones, como substrato secundario, o por cometabolismo. Se destaca la oxidación de compuestos halogenados como el tricloroeteno (TCE) mediante monooxigenasas, un proceso importante para el tratamiento de aguas contaminadas. Finalmente, se introducen las herramientas de biología molecular y la ingeniería genética, como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y las técnicas inmunológicas (inmunoensayos, sondas inmunológicas), para detectar, cuantificar y manipular microorganismos y compuestos en la remediación ambiental.
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