bioquimica aplicada en anestesia: teoría molecular de la materia y moléculas orgánicas
TRANSCRIPT
BIOQUÍMICA APLICADA
EN ANESTESIA
TEORÍA MOLECULAR Y MOLÉCULAS
ORGÁNICAS
R1A. Jaime Alejandro Salazar Manríquez
TEORÍA MOLECULAR
Describe el comportamiento y las propiedades de la materia en cuatro postulados:
1. La materia está constituida por partículas que pueden ser átomos o moléculas cuyo tamaño y forma característicos permanecen en estado sólido, líquido o gas.
2. Estas partículas están en continuo
movimiento aleatorio.
3. La energía depende de la temperatura.
A mayor temperatura más movimiento
y más energía cinética.
4. Las colisiones entre partículas son
elásticas. En una colisión la energía
cinética de una partícula se transfiere a
otra sin pérdidas de la energía global.
Las moléculas, átomos o iones que
constituyen la materia se unen entre sí
por las fuerzas intermoleculares, y
tienden a separarse por la temperatura.
Cuando las fuerzas intermoleculares son
muy intensas, las moléculas están muy
unidas entre sí, apenas pueden
moverse, sólo vibrar, y, entonces el
volumen y la forma e la sustancia no
pueden cambiar: sólido.
Si las fuerzas intermoleculares son más
débiles, las moléculas aunque juntas,
pueden moverse deslizándose una
sobre otra. El volúmen de la sustancia no
cambia, pero sí cambia su forma:
líquido.
Cuando las fuerzas intermoleculares son
muy débiles, las moléculas se
encuentran separadas moviéndose
libremente. La forma cambiará
fácilmente además del volumen: gas.
Si se aumenta la temperatura del
gas aumenta la velocidad de las
moléculas y su energía cinética,
aumentando la presión sobre las
paredes.
MOLÉCULAS
ORGÁNICAS
MOLÉCULAS ORGÁNICAS
En los organismos se encuentran cuatro tipos
diferentes de moléculas orgánicas en gran
cantidad:
Carbohidratos, lípidos, proteínas y nucléotidos
Todas ellas contienen C-H-O
Las proteínas contienen nitrógeno y azufre
Los nucleótidos y algunos lípidos contienen
nitrógeno y fósforo.
Papel central del carbono
El carbono es adecuado porque es el
átomo más liviano capaz de formar
enlaces covalentes
Puede combinarse con otros átomos de
carbono y con átomos distintos para
formar una gran variedad de cadenas
fuertes y estables y de compuestos con
forma de anillo.
Las moléculas orgánicas derivan sus
configuraciones tridimensionales
primordialmente de sus esqueletos de
carbono.
Todos los compuestos orgánicos liberan
energía cuando se oxidan.
ISÓMEROS
Compuestos con la misma fórmula química pero sus
átomos se encuentran dispuestos de manera diferente.
• Isómeros estructurales:
misma cantidad y tipo de átomos dispuestos
de manera diferente.
• Isómeros ópticos:
imagen especular, no se pueden superponer
CARBOHIDRATOS
Moléculas fundamentalmente de
almacenamiento de energía y forman
parte de diversas estructuras de las
células vivas.
Tres tipos principales de acuerdo al
número de moléculas de azúcar que
contienen.
LÍPIDOS
Sustancias orgánicas insolubles en
solventes polares como el agua, pero se
disuelven fácilmente en solventes
orgánicos no polares, tales como el
cloroformo, éter y benceno.
Moléculas de almacenamiento de
energía, usualmente en forma de grasa
o aceite, y cumplen funciones
estructurales, como el caso de
fosfolípidos, glucolípidos y ceras.
Algunos desempeñan papeles
importantes como mensajeros químicos,
dentro y fuera de las células.
Molécula de grasa:
3 ácidos grasos +
glicerol
Las cadenas
hidrocarbonadas
terminan en grupos
carboxilo que se unen
covalentemente a la
molécula de glicerol.
Las propiedades físicas de una grasa
están determinadas por la longitud de
sus cadenas de ácidos grasos y de si las
cadenas son saturadas o no saturadas.
Saturados: no presentan enlaces
dobles. Las cadenas rectas permiten
empaquetamiento de moléculas
produciendo un sólido
Insaturados: átomos de carbono
unidos por enlaces dobles que
provocan que las cadenas se doblen,
se separan las moléculas produciendo
un líquido
Mayor proporción de enlaces carbono-
hidrógeno que los carbohidratos.
Contienen más energía química
En promedio, las grasas producen 9,3
kcal/gr
CLASIFICACIÓN
A. Lípidos simples
Ésteres de ácidos grasos con diversos
alcoholes
1. Grasas o aceites: ésteres de ácidos
grasos con el glicerol
2. Ceras: ésteres de ácidos grasos con
alcoholes monohídricos de peso
molecular más elevado
A. Lípidos compuestos
Ésteres de ácidos grasos que poseen grupos
químicos agregados a los ácidos grasos y el
alcohol
1.Fosfolípidos
2.Glicolípidos
3.Otros lípidos compuestos
FOSFOLÍPIDOS
Formada por dos ácidos grasos unidos a
una molécula de glicerol, y por un grupo
fosfato unido al tercer carbono del
glicerol.
Contiene un grupo químico adicional “R”
Las “colas” son no polares: HIDROFÓBICAS
La “cabeza” es polar, contiene grupos
fosfato y “R”: HIDROFÍLICA.
GLUCOLÍPIDOS
El tercer carbono de la molécula de
glicerol no está ocupado por un grupo
fosfato, sino por una cadena de
carbohidrato corta
Cabeza hidrofílica, cola hidrofóbica
Componentes de la membrana para
reconocimiento celular y receptor
antigénico.
ESTEROIDES
No se asemejan estructuralmente a los
otros lípidos, pero se agrupan por ser
insolubles en agua.
Al igual que el colesterol, todos los
esteroides poseen cuatro anillos de
carbono unidos y varios de ellos tienen
una cola.
Además, muchos poseen el grupo
funcional –OH, que los identifica como
alcoholes.
Son un grupo grande de lípidos entre los
que encontramos las hormonas
esteroideas, esteroles y ácidos biliares.
AMINOÁCIDOS
Los 20 aminoácidos que forman parte de las
proteínas varían de acuerdo con las
propiedades de sus grupos laterales (R)
Cada aminoácido contiene un grupo
amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH)
unidos a un átomo de carbono central
Un átomo de hidrógeno y el grupo lateral
están también unidos al mismo átomo de
carbono
Los AA se unen entre sí por enlaces
peptídicos (enlace covalente formado
por condensación)
Los polipéptidos son polímeros de AA
unidos por enlaces peptídicos en los que
el grupo amino de un ácido se une al
grupo carboxilo de su vecino.
PROTEÍNAS
Proteínas fibrosas
Las moléculas largas entran en interacción
con otras largas cadenas de polipéptidos,
similares o idénticas, para formar cables o
láminas
El colágeno y la queratina son proteínas
fibrosas que desempeñan diversos papeles
estructurales
Proteínas globulares
Los microtúbulos, que son componentes
celulares importantes, están compuestos por
unidades repetidas de proteínas globulares,
asociadas helicoidalmente en un tubo
hueco.
Otras proteínas globulares tienen funciones
de regulación, transporte y protección.
NUCLEÓTIDOS
Formados por 3
subunidades:
Grupo fosfato
Azúcar de 5 carbonos
(ribosa o desoxirribosa)
Base nitrogenada
Hay 5 bases nitrogenadas diferentes en
los nuclétidos, que son los sillares de la
construcción de los ácidos nucléicos.
Purinas: adenina, guanina (DNA, RNA)
Pirimidinas: citosina (DNA, RNA), timina
(DNA), uracilo (RNA)
Cuando un nucleótido se modifica por
la unión de dos grupos fosfato, se
convierte en un transportador de
energía, necesario para producir
diversas reacciones celulares.
El principal portador de energía en casi
todos los procesos biológicos es una
molécula llamada ATP
