BIOCHIMICA. - La b. è quella parte della fisiologia che studia la composizione chimica e le proprietà chimico-fisiche degli organismi animali o vegetali per poter, successivamente, interpretare il dinamismo dei processi chimici e fisico-chimici che in quelli si verificano. Fine ultimo ed essenziale della b. è quello di stabilire le relazioni che intercorrono tra detti processi e le molteplici manifestazioni (funzioni) della vita. A seconda che l'oggetto è un organismo sano o malato abbiamo la b. normale o patologica.
I primi albori della b. risalgono a Paracelso (1493-1541), ed agli iatrochimici del sec. XVII; ma solo in quest'ultimo sessantennio, dopo l'impulso datale da Giusto V. Liebig (1850), essa si è sviluppata in modo vertiginosamente accelerato ed ha acquistato la forma e la sostanza di una scienza a sé. I progressi della b., oltre ad essere connessi con quelli compiuti in questo ultimo secolo dalla chimica e dalla fisica, sono anche da riferirsi alla geniale creazione di una metodologia multiforme e originale, appropriata alle necessità della nuova scienza che andava sorgendo e che sempre più attraversa gli studiosi per la sua progettante fecondità. È fuori discussione che oggi la b. rappresenta il portentoso fermento che, permeando tutte le scienze biologiche e la medicina in particolare, è riuscito in breve tempo ad incanalare verso un nuovo indirizzo, aggiunto a quello vecchio morfologico, il quale, pur vantando un passato glorioso, si palesa ormai largamente sfruttato. Fra le più recenti conquiste della b. ricorderemo le vitamine, gli ormoni, l'individuazione di sempre nuovi enzimi e della loro costituzione chimica, i fenomeni di ossido-riduzione endocellulari, l'interpretazione dei fenomeni immunologici, la scoperta dei gamoni, degli organizzatori, ecc.
Per arrivare ad una obiettiva valutazione della
posizione della b. nel campo delle scienze biologiche si tenga presente che l'unica forma di energia, di cui dispongono gli animali, è l'energia chimica, che essi introducono dal mondo esterno mediante gli alimenti. D'altra parte ogni manifestazione della vita può essere considerata, in senso lato, come una estrinsecazione energetica; e poiché la legge della conservazione dell'energia non ammette deroghe, ne deriva che anche le manifestazioni della vita devono essere interpretate come la risultante di trasformazioni dell'originalità energia chimica in altre forme di energia (meccanica, osmotica, di superficie, ecc.). Così, ad es., la funzione dei muscoli essenzialmente consiste nella trasformazione dell'energia chimica del metabolito fondamentale dei muscoli, il glicogeno, in energia meccanica.
Gli organismi vegetali, a differenza di quelli animali, oltre che di energia chimica, derivante dalle sostanze energetiche che essi possono assumere, dispongono anche di energia raggiante solare; ma quest'ultima, appena captata dal vegetale, viene trasformata, in virtù dell'azione clorofilliana, in energia chimica, mediante la sintesi di sostanze organiche, ricche di tale forma di energia. Ne consegue che anche per i vegetali, come per gli animali, l'energia iniziale, dal cui sfruttamento derivano le diverse funzioni, è sempre energia chimica.
Basterebbe questa semplice constatazione per collocare la b. alla biologia (v.). Essa infatti punta direttamente sul determinismo fisico-chimico delle funzioni biologiche e tende a rilevare ed a ordinare gli anelli costituenti le complesse catene di fenomeni che intercorrono fra una determinata funzione e l'energia chimica che di tale funzione è la ragione prima e necessaria, attraverso i processi metabolici. Poiché la b. è riuscita a decifrare e conoscere i processi biochimici che stanno alla base di molti fenomeni della vita e poiché le introdotte sue conquiste lasciano credere, con fondata speranza, che tale conoscenza si estenderà a tutti i fenomeni di tal genere, può farsi strada la convinzione che attraverso i continui progressi della b., verrà, presto o tardì, soddisfatta l'antica e persistente tendenza dell'uomo di spiegare la vita con un semplice ed esclusivo meccanismo fisico-chimico. Questa convinzione però è frutto di una superficiale impressione sorta di primo acchito; a chi, invece, si addentra alquanto nello studio della b. s'impone ben presto la constatazione che i progressi, via via sempre più sensazionali di questa scienza, conducono inevitabilmente alla dimostrazione che al di sopra dei fenomeni fisico-chimici verificatisi negli esseri viventi, esiste un fatto che quelli domina e sovrasta; e questo fatto è precisiamente la sorprendente coordinazione, con cui tali fenomeni sono condotti verso una finalità, che solo un cieco partito preso può tentare di misconoscere e di negare. Di qualunque estrinsecazione vitale noi imprendiamo ad indagare il determinismo fisico-chimico, sempre dovremo pervenire alla conclusione che i processi fisico-chimici, che di tale estrinsecazione vitale rappresentano il substrato materiale ed energetico, nella loro enorme complessità e nella loro infinita modalità di evolversi, sono in ogni caso coordinati nel tempo e nello spazio in modo così perfetto e così adeguato che il loro risultato è evidentemente diretto alla soddisfazione di un qualche scopo, che si identifica con una qualche funzione dell'organismo. Ma nell'atto stesso in cui una funzione scaturisce da questa complessità di processi chimici e fisici, che su
pera ogni immaginazione e che è sempre coordinata, il trapasso tra il materiale e l'immateriale è già avvenuto, perché nella funzione, appunto perché tale, noi siamo costretti, volenti o nolenti, a riconoscere sempre una qualche finalità di ordine più o meno elevato; e tra questa finalità ed i singoli processi chimici e fisici che hanno preceduto la funzione, a cui la finalità stessa si riferisce, non riusciamo a trovare alcun nesso di causalità, ma di semplice determinismo, in quanto essi processi permangono inesorabilmente ciechi e fatali, come è caratteristico di qualunque processo fisico-chimico.
Ciò dunque che contraddistingue la vita e che la b. tanto più fa spiccare, quanto più essa progredisce, non è l'infinita possibilità di fenomeni fisico-chimici, insita nei tessuti e negli organismi, possibilità superante ogni inventiva umana ed ogni ingegnosità tecnica, attuata od attuabile, ma l'ordine preciso con cui tali fenomeni si effettuano, condizione a sua volta pregiudiziale perché sul pur meraviglioso svolgersi di essi fenomeni si delineino e finalmente erompono quegli avvenimenti ancora più meravigliosi, circonfusio di un carattere trascendentale, rappresentati dalle funzioni dei singoli organi con le loro insopprimibili finalità.
Va da sé che quanto abbiamo detto oltre che per qualunque funzione vale, in modo particolare, per le funzioni introspettive, in tutta la loro gamma, dalla semplice sensazione alla divinatrice intuizione del genio. Possiamo ammettere, e non concedere, che un giorno, ad es., si riesca a costruire una fibra muscolare e togliere il velo su tutti gli avvenimenti chimici e fisici che condizionano una contrazione; ma da questi avvenimenti che rendono possibili quelle materiali contrazioni muscolari che determinano lo slancio dell'eroe e lo proiettano nell'estremo olocausto non potremmo mai assurgere alla sublimità del suo ideale.
Nel definire la b. ed i suoi compiti ci siamo preoccupati di mettere sull'avviso come la speranza di spiegare la vita con un semplice meccanismo chimico e fisico vada al di là delle possibilità della b. stessa, nonostante le sfolgoranti vittorie di questa, perché all'apice di tale meccanismo, innegabile negli esseri viventi, ci imbattiamo sempre in fenomeni di carattere trascendente, che sono proprio quelli che caratterizzano la vita stessa. Ma se la b. non è la dea onnipotente che toglie o potrà togliere il velo del mistero della vita, resta pur sempre che questo novello e fervido ramo della b., offre allo studioso un campo di indagini che non accenna ad avere limiti e nel quale ci si può avventurare con l'ardimento e l'entusiasmo di un pioniere, che si accinge ad esplorare una fronte regione ancora sconosciuta. Non è però a credere che la verginità di tale terreno renda facile e agevole il progresso della b., che anzi le difficoltà che essa incontra sono certo superiori a quelle che si oppongono al progresso della chimica e della fisica, con le quali la b. ha in comune la metodica.
Tali difficoltà innanzi tutto sono inerenti alla complessità stessa dei sistemi biologici, anche se li vogliamo schematizzare alla stregua di semplici sistemi fisico-chimici. Tali sistemi infatti, siano essi rappresentati dagli organismi in toto o dalle loro parti, sono tutti sistemi colloidali e, come tali, l'andamento dei processi biochimici che in essi si svolgono è influenzato dalla immensità di superfici interfasali presenti e costituenti una variabile indipendente, che di solito non figura nei processi studiati dalla chimica e dalla fisica pura e che li complica a dismisura. I biocolloidi (v. COLLOIDI) d'altra parte sono colloidi sui ge