1-introducción a la bioquímica

8/19/2019 1-Introducción a La Bioquímica

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“Introducción a la bioquímica”

Dr. Mauricio Torres G.


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¿Qué es la bioquímica?

Es la ciencia que estudia las diversas moléculas que se

presentan en las células y organismos vivos, así como las

reacciones químicas que tienen lugar en estos.

Del griego bios: vida. “La química de la vida”

El objetivo fundamental de la bioquímica consiste en

estudiar la estructura, organización y las funciones de los

seres vivos desde el punto de vista molecular.


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Niveles de complejidad de nuestro organismo


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Áreas de estudio de la bioquímica

•Estructural: estudia la composición, conformación yestructura de las moléculas de las células.

•Metabólica: estudia las transformaciones, funciones yreacciones químicas que sufren o llevan a cabo las

moléculas en los organismos vivos.

•Molecular: estudia la química de los procesos y

moléculas implicados en la transmisión y almacenamientode información biológica.


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Disciplinas relacionadas con la bioquímica:

•Genética

•Fisiología

•Inmunología

•Farmacología y Farmacia

•Toxicología

•Patología

•Microbiología

•Medicina

•Enfermería

•Nutrición


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Procesos bioquímicos y enfermedad

La OMS define la salud como el estado de «bienestar físico, mental y social completo”

Desde un punto de vista bioquímico, la enfermedad puede

ser entendida como una alteración en los procesos que serealizan dentro de los organismos vivos y que pueden

conducir a la muerte de éste.


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Elementos químicos que constituyen los seres vivos

Bioelementos

Primarios, secundarios y oligoelementos.


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Elementos químicos que constituyen los seres vivos

Primarios Secundarios Oligoelementos

Azufre (S)

Fósforo (P)

Magnesio (Mg)

Calcio (Ca)

Sodio (Na)

Potasio (K)

Cloro (Cl)

Carbono (C)

Hidrógeno (H)

Oxígeno (O)

Nitrógeno (N)

Hierro (Fe) Silicio (Si)

Manganeso (Mn) Vanadio (V)

Cobre (Cu) Cromo (Cr)

Zinc (Zn) Cobalto (Cu)

Flúor (F) Selenio (Se)

Yodo (I) Molibdeno (Mb)

Boro (B) Estaño (Sn)

Bioelementos


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Clasificación de bioelementos de acuerdo a su función

•Estructural : mantenimiento en la estructura delorganismo (H, O, C, N, P, S)

•Esquelética: confieren rigidez (Ca, Mg, P, Si)

•Energética: forman parte de moléculas energéticas(C, O, H, P)

•Catalítica: catalizan reacciones y procesos

bioquímicos (Fe, Co, Cu, I)

•Osmótica y Electro lítica: mantienen y regulan

fenómenos osmóticos y potencial electroquímico (Na,

K, Cl)


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Función de bioelementos secundarios

Azufre Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas lasproteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A

Fósforo

Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Formanparte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las

membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantesen los seres vivos.

MagnesioForma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, juntocon las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo.

Calcio

Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónicainterviene en la contracción muscular , coagulación sanguínea y transmisión del impulsonervioso.

Sodio Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y lacontracción muscular

PotasioCatión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular

CloroAnión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluídointersticial


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Algunas funciones de oligoelementos

Hierro

Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte decitocromos que intervienen en la respiración celular , y en la hemoglobina que interviene en el

transporte de oxígeno.

Manganeso Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.

Iodo Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo

Flúor Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .

Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.

Cromo Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.

Zinc Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.

Litio

Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir

estados de depresiones.

MolibdenoForma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas.


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Interacciones entre bioelementos y moléculas

• Enlaces covalentes (C-C)

•Interacciones débiles:

-Carga-Carga-Dipolo-dipolo

-Puentes de hidrógeno


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Interacciones por puentes de hidrogeno

Ejemplo: entre

moléculas de agua

Otros ejemplos


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Interacciones dentro de una moléculas

Recordar el concepto de hidrofóbico e hidrofílico…


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Interacciones hidrofóbicas en medio acuoso


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Moléculas anfipáticas

Ejemplos: ácidos grasos y detergentes

Estas moléculas tienen propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas

Monocapas

Micelas

Bicapas


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Tipos de reacciones químicas


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Biomoléculas

Las moléculas constituyentes de los seres vivos se

denominan biomoléculas.

A su vez, atendiendo a su naturaleza, éstas se pueden

clasificar en:

•Ino rgánicas : agua, gases (oxígeno, dióxido de

carbono), sales inorgánicas (bicarbonato)

•Orgánicas : glúcidos (glucosa), lípidos (colesterol),

proteínas (hemoglobina), ácidos nucleicos (ADN y

ARN).


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Biomoléculas

Las biomoléculas pueden ser también clasificadas deacuerdo con su grado de complejidad:

•Precursores: agua, dióxido de carbono (M


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Macromoléculas

PROTEINAS: combinación de 20 aa. Distintas funciones(catalítica, estructural, transporte, hormonas, anticuerpos,receptores).

POLISACÁRIDOS: polímero de función estructural(celulosa) o de almacén de energía (glucógeno).

AC. NUCLEICOS: polímeros de 4 nucleótidos con funciónen el almacenamiento, transmisión y expresión de la

información genética.

LIPIDOS: no polimeriza, se asocian. Función estructural ofuncional.


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Macromoléculas

Proteínas

Carbohidratos

Ácidos Nucleicos

Lípidos


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Macromoléculas y enfermedad

Proteínas

Carbohidratos

Ácidos Nucleicos

Lípidos

Hemofilia

Enfermedadesgenéticas,

cancer

Exceso decolesterol

Diabetes

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