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 los mismos.

La bioquímica puede definirse de manera tan formal como la ciencia que se ocupa de la base química de la vida.

Objetivo: Describir y explicar en términos moleculares todos los procesos químicos de las células vivas.

“LA BIOQUÍMICA ES LA QUÍMICA DE LA VIDA”

Ácidos nucleicos Proteínas Lípidos Carbohidratos

Enfermedades Genéticas

Anemia de célulasFusiformes

Aterosclerosis

DiabetesSacarina

“LA BIOQUÍMICA ES LA QUÍMICA DE LA VIDA”

Conocer cómo y de que elementos se conforma el ser humano es algo fundamental para comprender su funcionamiento, sus mecanismos fisiológicos y sus estructuras. se entiende que un 96% de nuestro organismo se compone por cuatro elementos en particular carbono (C), hidrogeno (H), oxigeno (O), nitrógeno (N), mayoritariamente en forma de agua (H2O) . El 4% restante se compone por otros pocos elementos, y bien podríamos decir que el 99% del cuerpo humano está compuesto por seis elementos carbono (C), hidrogeno (H), oxigeno (O), nitrógeno (N), fosforo (P), calcio (Ca).

Entre los elementos más importantes tenemos los siguientes:

Oxigeno (O), carbono (C), hidrogeno (H), nitrógeno (N), calcio (Ca), fosforo (P), potasio (K), azufre (S), Sodio (Na), cloro (Cl), magnesio (Mg), hierro (Fe).

Oxigeno (O).- Todos sabemos cuán importante es el agua para la vida y el 60% del peso de nuestro cuerpo se constituye por H2O. El oxígeno ocupa el primer lugar de la vida compone el 65% del organismo es más se encuentra oxigenando nuestro líquido vital.

Carbono (C).- Es uno de los elementos importantes para la vida , mediante los enlaces de carbono que pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía se posibilita la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular.

Hidrogeno (H).- Es el elemento químico que más abunda en todo el universo , en nuestro organismo sucede algo muy similar que junto al oxígeno en forma de agua ocupa el tercer lugar en esta lista.

Nitrógeno (N).- Presente en muchísimas moléculas orgánicas constituye el 3% del cuerpo humano se encuentra por ejemplo en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleicos de nuestro cuerpo.

Calcio (Ca).- De los minerales que componen el organismo el calcio es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo, se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y hasta en los dientes , es muy importante en la regulación de proteínas.

Fosforo (P).- También es muy importante para las estructuras óseas del cuerpo en donde abunda, no obstante igualmente predomina en las moléculas del ATP proporcionándole energía a las células.

Potasio (K).- Ocupa apenas el 0,25% de nuestro organismo, el potasio es útil ayudando en la regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los nervios.

azufre (S).- Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidos cisteína y metionina y, por consiguiente, necesario para la síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos.

Sodio (Na).- El sodio es una sustancia que el cuerpo necesita para funcionar apropiadamente. Interviene en el equilibrio ácido-base, contracción muscular, impulso nervioso, absorción de aminoácidos. El exceso de socio conduce a una mayor retención de agua e hipertensión.

Cloro (Cl).- Es un mineral esencial para nuestro organismo. Su símbolo es Cl y su número atómico 17. Lo absorbemos a través del intestino delgado y encontramos en nuestro cuerpo sus mayores concentraciones en el fluido cerebro-espinal. Se regula y excreta por la orina, el sudor y el intestino. Está presente en forma de compuesto con el Sodio y el Potasio. De hecho está tan íntimamente relacionado con el Sodio que si en nuestro cuerpo está elevado el Sodio, también lo estará el Cloro y viceversa.

Magnesio (Mg).- El magnesio es un metal alcalino terroso que representa el segundo catión más importante del sector intracelular después del potasio y es el cuarto mineral por su abundancia en el organismo.

Este macro mineral es componente del sistema óseo, de la dentadura y de muchas enzimas. Participa en la transmisión de los impulsos nerviosos, en la contracción y relajación de músculos, en el transporte de oxígeno a nivel tisular y participa activamente en el metabolismo energético.

Hierro (Fe).- Este micro mineral u oligoelemento, interviene en la formación de la hemoglobina y de los glóbulos rojos, como así también en la actividad enzimática del organismo.

EL AGUA EL DISOLVENTE DE

Sin el agua no puede haber vida , tal como la conocemos la esencialidad del agua (H2O)es un recordatorio constante del origen acuático de la vida, fue en el disolvente H2O que se produjeron las reacciones químicas de los procesos biológicos , el agua en las células vivientes constituye de un 60-95% de su peso . En los seres humanos el agua se distribuye regularmente tanto intra como extra celular.

Distribución del agua en el cuerpo humano

Fluidos intracelulares 55%

Fluidos extracelulares

Plasma Intersticial Tejido conectivo denso ,

cartílago y huesos

45%

7,5%

22,5%

15%

El agua no solo se requiere para reacciones bioquímicas sino también para el transporte de sustancias a través de la membrana, para el mantenimiento de la temperatura, para la producción de fluidos digestivos y para disolver los productos de desechos para la excreción.

El mantenimiento del balance del agua se puede ver cuando un adulto al tomar el agua y debe eliminar 2 litros (2000ml) de agua al día.

Balance de agua diaria en el cuerpo humano

Entrada (ml) Perdida (ml)

Como liquido 900

En alimento 800

Oxidación de alimentos 300

2000

Orina 1050

Heces 100

Evaporación 850

2000

Aparte del agua obtenida de los alimentos y de los líquidos también hay agua metabólica que se hace asequible mediante la oxidación de alimentos en el cuerpo. La oxidación de 100gr de glúcidos y proteínas proporciona una gran cantidad de agua.

Si la perdida de agua excede de manera significativa a la incorporación de la misma se produce la deshidratación; esta condición puede provenir por diarrea severa, vómitos, fiebre por temperaturas ambientales anormales elevadas.

Si la incorporación del agua excede su expulsión, se produce el edema (acumulación de exceso de fluido en la sangre)

Química generalOrgánica – inorgánica

Materia

Todo lo que existe en el universo y está compuesto por partículas determinadas,

Esto lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, esta puede ser pesada, almacenada.

Mezclas

Una mezcla es un sistema material formado por dos o más sustancias puras mezcladas pero no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezclaaire-combustible en un motor de combustión interna.

Una mezcla es la combinación física de dos o más sustancias que retienen sus identidades y que se mezclan pudiendo formar según el casoaleaciones, soluciones, suspensiones, y coloides.

Las mezclas son el resultado del mezclado mecánico de sustancias químicas tales como elementos y compuestos, sin que existan enlaces químicos u otros cambios químicos, de forma tal que cada sustancia ingrediente mantiene sus propias propiedades químicas.

Homogéneas

Mezclas homogéneas son aquellas en las que los componentes de la mezcla no son identificables a simple vista. Una mezcla homogénea importante de nuestro planeta es el aire. El aire está formado por varios componentes como:

Oxígeno: elemento O

Nitrógeno: elemento N Dióxido de carbono: compuesto CO2

Vapor de agua Otros gases en menor cantidad

Entre las mezclas homogéneas se distingue un tipo especial denominado disolución o solución. Al componente que se encuentra en mayor cantidad se le denomina solvente o disolvente y al que se encuentra en menor cantidad, soluto.

Heterogénea

Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse fácilmente. Pueden ser groseras o suspensiones de acuerdo al tamaño. Mezclas groseras: El tamaño de las partículas es apreciable,por ejemplo: las ensaladas, concreto, etc. Y suspensiones: Las partículas se depositan con el tiempo, por lo general tiene la leyenda "agitase bien antes de usar", por ejemplo: medicamentos, aceite con agua, etc.

Elemento

Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas.

Compuesto

En química, un compuesto es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos):  .

En general, esta razón es debida a una propiedad intrínseca (ver valencia). Un compuesto está formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominados mezclas o aleaciones, pero no compuestos.

Estados físicos de la materia

La materia se nos presenta en diversos estados de agregación, todos con propiedades y características diferentes, y aunque los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, las llamadas fases sólida,líquida, gaseosa y plasmática, también existen otros estados observables bajo condiciones extremas de presión y temperatura.El siguiente cuadro nos muestra una breve comparación de los tres estados físicos de la materia en base a la sustancia agua.

Dónde:

Fc = fuerza de cohesión o atracción intermolecular Fr = fuerza de repulsión intermolecular

A los líquidos y gases se les llama fluidos, debido a la gran movilidad de sus moléculas, por lo que no ofrecen resistencia a la deformación y por diferencia de presiones fluyen de mayor a menos presión.

Estado Plasmático:Es un estado de alta energía donde la materia está totalmente ionizada en forma de cationes y electrones libres. Las estrellas, por ejemplo el sol, están formadas por plasma de hidrogeno y helio a temperaturas muy altas. Por lo tanto el estado plasmático es el más abundante del universo.Adicionalmente se puede obtener plasma de cualquier elemento, sometiendo a una temperatura muy alta (T > 10000 ºC) en un aparato llamado plasmatrón.

Propiedades de la materia

Físicas: Son aquellas que no cambia la composición química.

Densidad Conductividad

Químicas: Es el resultado de una combinación de una sustancia.

Extensivas: Depende de la cantidad de volumen

Longitud Peso

Organolépticas: Son las propiedades que pueden ser captadas por lo órganos de los sentidos:

Vista Olfato Gusto

Intensivas: No dependen de la cantidad de materia.

Densidad

Punto de fusión Métodos de separación de mezclas

Métodos de separación de materia

Métodos físicos: estos métodos son aquellos en los cuales la mano del hombre

no interviene para que estos se produzcan, un caso común es el

de sedimentación, si tú depositas una piedra en un líquido el sólido rápidamente

se sumergiría por el efecto de la gravedad.

Métodos mecánicos: Decantación, se aplica para separar una mezcla de

líquidos o un sólido insoluble de un líquido, en el caso de un sólido se deja

depositado por sedimentación en el fondo del recipiente y luego el líquido es

retirado lentamente hacia otro recipiente quedando el sólido depositado en el

fondo del recipiente, ahora bien cuando los líquidos no miscibles estos líquidos al

mezclarse tienen la propiedad de ir separándose en el recipiente, al comienzo

quedan como un sistema homogéneo pero luego al separarse se puede sacar al

líquido que quede en la parte superior, quedando el otro en el recipiente de origen.

Filtración: es aplicable para separar un sólido insoluble de un líquido se emplea una malla porosa tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el sólido y en el otro recipiente se depositara el líquido, de ese modo quedan separados los dos componentes.

Método de Filtración

Destilación: esta separación de mezcla se aplica para separar una mezcla de

más de dos o más líquidos miscibles, los líquidos como condición deben de tener

por lo menos 5º de diferencia del punto de ebullición.

De esta forma se ira calentando hasta llegar al punto de ebullición del primer

líquido, se mantendrá esta temperatura colocando o sacando el mechero para

mantener la temperatura de ebullición, a modo de calor regulado de vaporización,

cuando ya no se observa vapores se aumenta la temperatura al punto de

ebullición del segundo líquido, podría ser repetitiva la operación según el número

de líquidos que contenga la mezcla

Destilación: Técnica que se utilizada para purificar un líquido o bien separar los

líquidos de una mezcla líquida.

La decantación

La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para

separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido – líquido

ó sólido – líquido.

Esta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes,

que hace que dejándolos en reposo se separen quedando el más denso arriba y el

más fluido abajo.

Para realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de

decantación, que es de cristal y está provisto de una llave en la parte inferior.

Tamización: El tamizado es un método de separación de los más sencillos,

consiste en hacer pasar una mezcla de cualquier tipo de sólidos, de distinto

tamaño, a través del tamiz.

Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos, de

esta forma podrás separa dos o más sólidos, dependiendo tanto de dichos sólidos

como el tamizador que utilizamos.

Lípidos

Son un conjunto de moléculas orgánicas, están formadas por C.H.O.N, son hidrófobos, son solubles en disolvente orgánico (éter, cloroformo, la acetona y el benceno).

Como por ejemplo:

Triaglicerol o triglicérido

Esteroides

Fosfolípidos

BIOQUÍMICA DE LOS ALIMENTOS

Glucolipidos

Carbohidrato

Por su insolubilidad en el agua los lípidos corporales suelen encontrarse distribuidos en comportamientos como es el caso de los lípidos relacionados con la membrana y de las gotitas de triglicéridos en los adipocitos.

Función en los seres bióticos

Reserva energética (como los triglicéridos) Estructural (como los fosfolípidos en las bicapas) Regulador (como las hormonas esteroides)

Ácidos grasos saturados Ácidos grasos insaturadosHexanoico Acido 9-exadesenoicoOctanoico Acido 9-octadesenoicoDecanoico Acido 9-12, octadecanoicoDodecanoico Acido 6-octa decenoicoTatradecanoico Acido6-912,octadecatrienoicoHexadecanoico Acido5-8-11-14,tetraeicosanoicoOctadecanoico Acido 13-docosenoicoEicosanoicoDocosanoicoTatracosainocoOctadosanoicoTriacontanoico

Función de los lípidos

Los lípidos desempeñan varias funciones:

1. Función de reserva.- son los principales reserva energéticas del organismo. un gramo de grasa produce 9 kilocalorías en la reacción metabólica de oxidación.

2. Función estructural.- forman un bicapa lipídica de la membrana. recubren órganos y le dan consistencia o protección mecánicamente, como el tejido adiposo de pies y manos.

3. Función biocatalizadora.- en este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.

4. Función transportadora.- el transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino , gracias a los ácidos biliares y los proteolipidos.

5. Reduce las ansias de hambre.6. Ayudan al transporte de vitaminas liposolubles.7. Forman parte de las hormonas.

Clasificación de los lípidos

Ácidos grasos

Saturados Insaturados

Lípidos con ácidos grasos

Simples Triglicéridos Ceras

Complejos Fosforo glicéridos Esfingolipidos

Lípidos sin ácidos grasos

Esteroides Isoprenoides

Grasas útiles

Son las que protegen a las arterias.

Mono insaturadas.- están presentes en los aceites de oliva , de canola , de soya , etc.

Poliinsaturados.- son esenciales y abarcan dos grupos Omega -3 Omega-6

ACIDOS GRASOS SATURADOS

Son alimentos que poseen grasas saturadas

Son grasas visibles: mantequilla, manteca, la grasa que se puede cortar de la carne.

Grasa no visible: las que se encuentran en los productos lácteos ( leche integra . yogurt, quesos , mantecados )

Fuentes vegetales: aceite de coco y de palma

Mariscos: camaron , cagrejo , concgas.

Riesgos de las grasas saturadas

Ateroesclerosis Mayor probabilidad de enfermedades cardiacas.

Ácidos grasos insaturados

Poseen una cadena con dobles enlaces

Se caracteriza por ser líquidos en temperatura de ambiente

Tipos de ácidos grasos insaturados

Mono insaturados: solo aceptan un hidrogeno, como los aceites de aguacate, maní, oliva.

Poli saturados: aceptan más de un hidrogeno como los aceites de maíz m girasol, etc.

Grasas

Las grasas como los carbohidratos, contienen carbono, hidrogeno y oxígeno. Son insolubles en agua, pero solubles en solventes químicos como éter, cloroformo, benceno.

Digestión de las grasas

El proceso de absorción de las grasas es muy eficaz del 92-95% de los lipídos que llegan a los intestinos se absorben, para que los lípidos sean absorbidos deben pasar por un proceso previo de digestión, que se desarrolla en tres etapas:

Emulsión de las grasas

Hidrolisis intraluminal Formación de micelas

Tipos de grasas

Simples o neutras: triglicéridosCompuestas Derivadas (de las compuestas)

Triglicéridos

Representan la forma de almacenamiento de los ácidos grasos libres en el tejido adiposo. Está compuesta por una molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos.

Riesgo para la salud

Loas niveles altos de triglicéridos aumentan el riesgo de adquirir una enfermedad aterosclerótica.

Grasas derivada:

Colesterol

Es una grasa saturada tiene funciones como:

Síntesis de hormonas Constituyente molecular de las membranas Precursor de la vitamina D

Fuentes:

o Colesterol endógeno , es el colesterol que se fabrica en el cuerpo , el

80% de este colesterol es producido en el hígado e intestino delgado.o Colesterol exógeno: es aquel que se obtiene por la dieta representa el

20%

Lipoproteínas

Son lípidos combinados con una proteína, una de sus funciones sirven como transporte de las grasas en la sangre como el colesterol y triglicéridos, se clasifican en :

Lipoproteínas de alta densidad (HDL)Lipoproteínas de baja densidad (LDL)Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)

Fosfolípidos

Aquellas moléculas de grasa compuestas de glicerol. Ácido fosfórico y acido grasos. Ejemplo: la lectina.

Ácidos grasos isomericos

A menudo los aceites vegetal insaturados de hidrogenan parciamente para producir grasas más sólidas, mas plásticas o más estables. En este proceso se generan distintos isómeros en cis y trans

Principales ácidos grasos omega 3

Acido alfa linolenico (ALN) Ácido eicosapentaenoico (EPA) Ácido docosahexanoico (DHA)

Beneficios del omega 3 (EPA)

Disminuye el LDL y VLDLEfecto hipocolesterolemico Efecto antitronboticoEfecto antiinflamatorioEfecto hipotensor

Beneficios de omega 6 (DHA)

Facilita el reciclaje de neurotransmisoresDisminuye la resistencia a la insulina en los tejidos periféricos (musculo y adiposo)Disminuye la apoptosis neural

Ingesta recomendada diaria de DHA

Niños 60 a 100 mg por díaAdolescentes 100 a 120 mg por díaEmbarazadas y en lactancia 300 mg por día

Carbohidratos

Están considerados unos de los principales componentes de la alimentación, también se los conoce como hidratos de carbonos, glúcidos y azucares.

Estos pueden ser:

Simples: 1-2 azucares Complejos: 3 o más azucares

Azucares simples. Provienen de los alimentos como la fructosa (que se encuentran en las frutas) y galactosa (se encuentran en los productos lacteos)

Los azucares dobles

Lactosa Maltosa Sacarosa Celulosa

Funciones:

Suministran energía al cuerpo especialmente al cerebro y al sistema nervioso , una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre) , la cual se usa como fuente de energía por parte del cuerpo.

Diario se debe consumir 100gr de glucosa