BienvenidosBioquímica 2016

� Plantel docente:

Dr. Labonia, Néstor

Lic. Audia, GustavoLic. Audia, Gustavo

Dr. Burdisso, Juan

Lic. Durante, Ignacio

Lic. Otero, Edith

Lic. Portillo, Florencia

Bqca - Farm. Pierantoni, Cristina

Lic. Sburlati, Laura

BIOQUÍMICABIOQUÍMICA

“Es la ciencia que estudia las diversas moléculas que se presentan en las

células y organismos vivos, así como células y organismos vivos, así como las reacciones químicas que tienen

lugar en los mismos”

�Por ejemplo: los esfuerzos de numerosos bioquímicos para comprender la base

molecular de la contractilidad muscular han emprendido la purificación de muchas

células, seguida por detallados estudios de estructura - función. A través de estos esfuerzos, se han encontrado algunas esfuerzos, se han encontrado algunas

características de los fundamentos moleculares de la contracción muscular.

�Las enfermedades son manifestaciones de anormalidades de moléculas, reacciones químicas o procesos.

Todas afectan a una o más reacciones químicas criticas o moléculas del

cuerpo.�Existe un caudal de información respecto

al uso de la bioquímica en la prevención, al uso de la bioquímica en la prevención, diagnóstico y tratamiento de la

enfermedad.

BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS O O

ELEMENTOS BIOGÉNICOSELEMENTOS BIOGÉNICOS

“Forman parte de los seres vivos, en proporciones variables y a menudo proporciones variables y a menudo

pequeñísimas.TODOS son necesarios para el

correcto funcionamiento de los seres vivos”

BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS Clasificación

1) Bioelementos mayoritarios� Elementos primarios

� Oxígeno: 65% Nitrógeno: 3%� Carbono: 18,5% Calcio: 1,5%� Carbono: 18,5% Calcio: 1,5%� Hidrógeno: 10% Fósforo: 1%

� Elementos secundarios(menos abundantes que los anteriores pero desempeñan

funciones vitales es la fisiología celular)� Potasio: 0,30% Cloro: 0,15%� Azufre: 0,25% Magnesio: 0,05%� Sodio: 0,20% Hierro: 0,005%

COMPOSICIÓN ELEMENTAL COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL ORGANISMO HUMANO: DEL ORGANISMO HUMANO:

1) Oligoelementos:Esenciales

� Flúor: 0,001%� Cobre: 0,0002%� Yodo: 0,00004%� Yodo: 0,00004%� Manganeso: 0,00003%� Zinc: vestigios� Cobalto: vestigios� Molibdeno: vestigios

No esenciales

� Resto de los elementos químicos.

Desempeñan funciones importantes

BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS

“La combinación de los átomos de un “La combinación de los átomos de un bioelemento entre si o con átomos de otro bioelemento entre si o con átomos de otro bioelemento, mediante enlaces químicos bioelemento, mediante enlaces químicos

covalentes, da lugar a estas moléculas más o covalentes, da lugar a estas moléculas más o menos complejas”menos complejas”

ESTRUCTURA ESTRUCTURA ATÓMICA:ATÓMICA:

NÚMERO ATÓMICO (Z):NÚMERO ATÓMICO (Z):

�Es el número de protones que tiene unátomo en su núcleo y por ende, el númerode electrones que hay en sus órbitas…

Z = p+ = e-

Na11

Z

NÚMERO MÁSICO O NÚMERO DE NÚMERO MÁSICO O NÚMERO DE MASA (A) :MASA (A) :

�Es el número de protones y de neutronesubicados en el núcleo del átomo…

A= p+ o Z + n

Na23

A

¿CÓMO SE UNEN LOS ATOMOS?¿CÓMO SE UNEN LOS ATOMOS?

En la mayoría de los átomos, el nivel de energía

Uniones interatómicas

“Corresponden a la uniones que se producen entre los átomos para formar las moléculas”

En la mayoría de los átomos, el nivel de energía exterior está incompleto, de modo que sólo es posible completarlo combinándose con otros, compartiendo, cediendo o aceptando electrones.

La diferencia de electronegatividades entre dos elementos químicos, servirá para predecir la unión química que se establecerá entre ellos.

� La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer pares de electrones compartidos al unirse con otro átomo.

� En un mismo período de la tabla, la electronegatividad tiende a aumentar a lo largo del periodo (de izquierda a derecha) y a disminuir en el grupo (de arriba hacia abajo)

ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICO

1.1.-- Enlace iónicoEnlace iónico

Existen 3 tipos de enlace entre átomos:Existen 3 tipos de enlace entre átomos:

2.2.-- Enlace covalenteEnlace covalente

3.3.-- Enlace metálicoEnlace metálico

Uniones

interatómicas

11-- Enlace iónicoEnlace iónico��Se produce entre Se produce entre un metalun metal y un y un no metalno metal

��Se forman iones, los cuales se unen por Se forman iones, los cuales se unen por fuerzas electrostáticas.fuerzas electrostáticas.

��Un átomo Un átomo entrega ega completamente sus completamente sus ��Un átomo Un átomo entrega ega completamente sus completamente sus electrones al otro átomo.electrones al otro átomo.

��Uno queda cargado positivamente y el otro Uno queda cargado positivamente y el otro negativamentenegativamente

��La diferencia de EN (La diferencia de EN (∆∆EN) EN) entre sus entre sus átomos es mayor que 1,7 (por lo general)átomos es mayor que 1,7 (por lo general)

Enlace iónicoEnlace iónico

��Se produce cuando un electrón de un átomo Se produce cuando un electrón de un átomo abandona completamente el núcleo al que están abandona completamente el núcleo al que están asociados y se fijan alrededor del otro. Se asociados y se fijan alrededor del otro. Se entregan entregan ē y se reciben ēē y se reciben ē

22-- EEnlace covalentenlace covalente

��SeSe obtieneobtiene dede lala uniunióónn dede dosdos nono metalesmetales..

��ElEl enlaceenlace covalentecovalente sese formaforma cuandocuando dosdosáátomostomos compartencomparten unouno oo mmááss parespares dedeáátomostomos compartencomparten unouno oo mmááss parespares dedeelectroneselectrones..

��LaLa diferenciadiferencia dede ENEN eses menormenor queque 11,,77

Cumple regla del octeto

Cumple regla del dueto

N

Según la diferencia deelectronegatividad, se clasifican en:

• Enlace covalente polar

• Enlace covalente apolar

Rango de Electronegatividad:Rango de Electronegatividad:

• Diferencia de electronegatividad > 0 y < 1,7 Enlace polar

• Diferencia de electronegatividad = 0

Enlace covalente apolar

electronegatividad

determina

puede darse entre Átomos diferentes

En los cuales

El tipo de enlace

que

Átomos iguales

En los cuales

La diferencia de E.N.

iónico

Diferente de cero

covalente polar

y el enlace puede ser

> O = 1,7

Diferencia de E.N.

> 0 y <1,7

Diferencia de E.N.

La diferencia de E.N.

Covalente puro o no polar

Cero

y el enlace es

H2; Cl2; N2

ejemplo.

33-- Enlace metálicoEnlace metálico�� Las sustancias metálicas están formadas por átomos Las sustancias metálicas están formadas por átomos

de un mismo elemento metálico (baja de un mismo elemento metálico (baja electronegatividad).electronegatividad).

�� Los átomos del elemento metálico pierden algunos Los átomos del elemento metálico pierden algunos electrones, formándose un catión o “resto metálico”. electrones, formándose un catión o “resto metálico”.

�� Se forma al mismo tiempo una Se forma al mismo tiempo una nube o mar de nube o mar de electroneselectrones: conjunto de electrones libres, : conjunto de electrones libres, electroneselectrones: conjunto de electrones libres, : conjunto de electrones libres, deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en particular.particular.

�� Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por el mar de electrones que hay entre ellos. Se forma así el mar de electrones que hay entre ellos. Se forma así una red metálica: las sustancias metálicas tampoco una red metálica: las sustancias metálicas tampoco están formadas por moléculas.están formadas por moléculas.

Funciones oxigenadas

Existen compuestos del carbono cuyas propiedades se deben a la presencia de un grupo funcional (átomos o grupos de átomos unidos a un carbono que le da a la átomos unidos a un carbono que le da a la molécula propiedades específicas).

Si dentro del grupo funcional se incluye al oxígeno se habla de una función oxigenada

1- Alcoholes� Grupo OH unido a 1 de

los átomos del carbono.

� De acuerdo a cual sea el orden relativo del átomo del C de la cadena al que esté unido el grupo funcional OH, los alcoholes se pueden clasificar en:clasificar en:

• Primarios,

• Secundarios y

• Terciarios

2- Aldehídos y cetonas

�La oxidación suave de un alcohol primario produce un aldehído y si el alcohol es secundario, se produce es secundario, se produce una cetona.

3- Ácido

�Se obtienen por oxidación endergónica de un alcohol primario.primario.

�El alcohol en principio, se oxida a un aldehído y si continúa pasa a ser un ácido

4- Éteres

�Condensación de dos alcoholes con pérdida de una molécula de de una molécula de agua

5- Éster:

�Condensación de una molécula de alcohol y una de ácido con pérdida de una pérdida de una molécula de agua

6-Anhídrido

�Condensación de dos ácidos con pérdida de una molécula de agua

Funciones nitrogenadas

Si dentro del grupo funcional se incluye al nitrógeno se habla de una función nitrogenada

�AMIDAS

�AMINAS

�R C NH2

O

�R NH2

ISÓMEROSSe denominan isómeros a los compuestos que tienen lamisma fórmula molecular pero diferente estructuraquímica

Dependiendo de la naturaleza de la diferencia entre lasestructuras es posible clasificar los isómeros en variossubtipos

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subtipos

Isómeros constitucionales o estructurales. Se distinguenen el orden en el que los átomos están conectados entre sí.Pueden contener distintos grupos funcionales oestructuras

Estereoisómeros. Tienen los mismos grupos funcionalesy conectividad, diferenciándose en la organizaciónespacial de átomos y enlaces

ISOMERÍA

ESTRUCTURAL

DE CADENA

DE POSICIÓN

DE FUNCIÓN

ISOMERÍA

ESTEREOISOMERIA

GEOMETRICA

ESPACIAL

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Isómeros de cadena

C C C

H

H

H

H

H

H

H

C

H

H

C

H

H

HH3C C

CH3

CH3

CH3H H H H H

n-pentano2,2-dimetil-propano ó neo-pentano

�Poseen igual fórmula molecular, igual función química pero diferente

estructura en la cadena hidrocarbonada.

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Isómeros de posición

H2C C CH3

OH

propanol

H

H

H3C C CH3

OH

H

2-propanol

H2C CH CH2

1-buteno

CH3 H3C CH HC CH3

2-buteno

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� Poseen igual FM, igual función química pero difieren en la ubicación del grupo

funcional en la cadena.

Isómeros de función

CH3

C

COOH

O

piruvato

CH2

C

COOH

OH

enol piruvato

� Son compuestos que tienen la misma FM pero

distintas funciones químicas.

C

HC

H2C

OH

OH

OH

gliceraldehído

H2C

C

H2C

O

OH

OH

dihidroxiacetona

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ISOMERÍA GEOMETRICA

H3C CH3 H CH C

� Difieren en la disposición (geometría) de los grupos en un doble enlace.

HC CH

H3C CH3

HC CH

H3C

HC

H3C

CH3

cis-2-buteno trans-2-buteno

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ISOMERIA ESPACIALLas moléculas quirales, existen en dos formas, imágenes especulares, que no sonsuperponibles

Esta falta de simetría en las moléculas puede estar producida por varías causas, lamás frecuente es que en ellas exista un estereocentro, en general un carbono unidoa cuatro sustituyentes diferentes (carbono quiral).

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