Introducción a la BIOQUÍMICA

Prof. Alejandro Riquelme Escobar

BIOQUÍMICA

Ciencia que estudia las diversas moléculas que se

presentan en las células, así como las reacciones químicas que ocurren en los mismos.

Célula = unidad estructural de los sistemas vivientes.

Objetivo :

La bioquímica busca describir y explicar en términos moleculares todos los procesos químicos de las células vivas.

Importancia

Los estudios bioquímicos contribuyen al diagnóstico, pronóstico y tratamiento de la enfermedad.

Niveles de Organización Celular

Los elementos químicos de la Vida

Principales Elementos:

Carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre (CHON P S)

Iones Esenciales(Electrolitos):

Sodio (Na), Potasio(K) Cloro(Cl), Calcio (Ca).

Elementos traza: Vanadio (V), Cromo (Cr), Molibdeno(Mo), Niquel (Ni), Boro (B), Aluminio(Al), Silicio (Si), Estaño (Sn) Arseánico(As), Selenio (Se), Floúr (F), Yodo (I).

Elementos Traza comunes: Manganeso (Mn), Hierro(Fe), Cobalto (Co), Cobre(Cu), Zinc (Zn).

Elementos químicos de la Vida

La célula Carbono 50 % Hidrógeno 10%

Oxígeno 20% Nitrógeno 8.5 %

Fósforo 2.5 % Calcio, 4.0%

Azufre, sodio potasio, yodo 5 %

Los cuatro elementos químicos más abundantes en el cuerpo humano son el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno, que constituyen el 96% de la masa corporal

Es la unidad estructural, anatómica, fisiológica y

reproductiva de los seres vivos.La Célula

Los Biopolímeros

PROTEÍNAS:

• La célula elabora miles de proteínas diferentes, cada una de las cuales desempeña una función altamente especializada que depende de la secuencia de los sus aminoácidos como de su estructura en tres dimensiones

PROTEÍNAS: Funciones

•Estructural (colágeno y queratina)

•Transportadora

(hemoglobina),

Reguladora (insulina y hormona del crecimiento)

•Inmunológica

(anticuerpos),•Enzimática (pepsina),

Polisacáridos

Definición

Son biopolímeros formados por al menos 20 unidades de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos.

Se obtiene por el proceso de la fotosíntesis.

Los animales los deben consumir de los alimentos.

Clasificación

Número de unidades Monosacáridos ( 1 Unidad) Disacáridos ( 2 Unidades) Polisacáridos ( muchas)

Número de Carbonos Pentosas ( 5 Carbonos) Hexosas ( 6 Carbonos)

Glúcidos energéticos• Glucosa•Combustibles biológico•Actividad de los músculos, la temperatura corporal, la tensión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la actividad de las neuronas.

Glúcidos estructuralesEstructuras esqueléticas muy resistentes, como las celulosa de las paredes de células vegetales y la quitina de la cutícula de los artrópodos.

Otras funcionesLa ribosa y la desoxirribosa son constituyentes básicos de los nucleótidos, monómeros del ARN y del ADN.

CARBOHIDRATOS: Función

Lípidos Definición

El término lípido se refiere a moléculas ricas en carbono e hidrógeno pero que contiene relativamente pocos átomos de oxígeno.

La mayor parte de estas sustancias son insoluble es agua, pero se disuelven en sustancias orgánicas.

• Ácidos grasos• Acilglicéridos• Céridos• Fosfolípidos• Fosfoglicéridos• Fosfoesfingolípidos• Glucolípidos• Terpenos• Esteroides• Eicosanoides

LIPIDOS: Tipos

• Función de reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales.

• Función estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares.

• Función reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación celular, inflamación y respuesta inmune.

LIPIDOS: Función

Membrana Celular

Ácido nucleico

Los ácidos nucleicos son

las biomoléculas portadoras de la información

genética.

Ácido nucleico

Tienen una estructura polimérica, lineal, cuyos monómeros son los nucleótidos.

Existen dos tipos de

ácidos nucléicos, ADN y ARN

Ácid

o R

ibon

ucle

ico (

AR

N) Á

cid

o D

esoxirib

on

ucle

ico

(AD

N)

INTERRELACION DE LA

BIOQUÍMICA Muchos estudios bioquímicos aclaran

mecanismos patológicos y su vez las enfermedades inspiran estudios en áreas específicas de la bioquímica.

Las investigaciones bioquímicas en relación con las enfermedades pueden resumirse en cinco categorías:

• Demostración de sus causas.• Sugerir tratamientos racionales y eficaces.• Poner a disposición pruebas selectivas para el

diagnostico temprano.• Colaborar en la vigilancia del progreso.• Ayuda a valorar la respuesta al tratamiento.

La vida depende de reacciones y procesos biológicos, la bioquímica es el lenguaje básico de todas las ciencias biológicas.

Genética : se apoya en al bioquímica de los ácidos nucleicos.

Fisiología : funciones celulares (reacciones)

Inmunología: emplea técnicas bioquímicas.

Farmacología: metabolizacion de fármacos y su interacción.

Nutrición: estudio de compuestos orgánicos

INTERRELACION DE LA

BIOQUÍMICA

Sustancia Inorgánica: El Agua

El agua forma parte del 60 al 90% de su masa celular.

Gran parte de las reacciones metabólicas de las células ocurren en medio acuoso.

Clasificación

HIDROFÓBICAS

Insolubles en agua.

HIDROFÍLICAS

Solubles en agua

Escala de pH Es la forma de medir el grado de acidez de una

disolución.

pH = - log [ H + ] Existen varios procesos bioquímicos, se

encuentran determinados por el pH como el transporte de oxígeno en la sangre.

Las soluciones básicas tienen valores de pH mayores de 7.0

las soluciones ácidas tienen valores de pH menores de 7.0 .

Escala de pH

pH fisiológico = 7.4

La sangre de los pacientes que sufren de ciertas enfermedades, como la diabetes tienen un pH menor a 7, condición llama acidosis.

El estado en el que el pH es mayor a 7.4, se llama alcalosis y puede deberse a vómitos excesivos y prolongados o a hiperventilación.