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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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Tipos de reacciones químicas
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Tipos de reacciones químicas
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Tipos de reacciones químicas
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Tipos de reacciones químicas
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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