BIOQUIMICA
DOCENTE:Dr. Diomedes Camones Maldonado.Msc. En Farmacia Clínica.Doctor en Ciencias de la Salud.
La Bioquímica básica estudia la composición molecular de la materia viva, la estructura y función de las biomoléculas, con especial incidencia en aquellas que cumplen funciones esenciales para el mantenimiento del estado vital de los organismos.
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CONTENIDO DE CLASE Nº01 VERSIÓN IMPRESION
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De donde Viene la Energía?La fuente de
energía es el solen nuestra galaxia
Fotosíntesis en plantas, algas y bacterias
Fotones de luz visible
Respiración celular en Animales, plantas, algas,
bacterias
C02O2
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INTRODUCCIÓN CONCEPTO: La Bioquímica, estudia a los seres vivos,
aplicando los principios fundamentales de la química con interpretación de los fenómenos biológicos. La base de la bioquímica es la fisicoquímica y la química orgánica e inorgánica.
El estudio de los seres vivos comprende el análisis de su composición y los mecanismos moleculares internos, que permite mantener dichas composiciones, así como las modificaciones que ocurren en ellos, ya sea por razones naturales o patológicas.
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IMPORTANCIA.La Bioquímica juega un importante papel para hacer comprender la estrecha interrelación que existe entre los alimentos y la composición de los seres vivos. Asílos alimentos que ingerimos después de ser transformados se organizan en materia viviente constituyendo materiales estructurales o de reserva, en el organismo que los ha formado.Así por ejemplo los almidones que ingerimos van a ser transformados en glucosa la cual vuelve a formarse en polisacárido llamado glucógeno, que es un material de reserva en el organismo animal.Por otro lado, las proteínas ingeridas después de ser desdobladas (Proceso de digestión) se absorben como aminoácidos y en el organismo se reconstituyen (vuelven a sintetizar) en nuevas proteínas como albúminas, globulinas, elastina, colágena, hemoglobina, formando parte de las células, etc..
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IMPORTANCIA.
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OO.....
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
O
CH2
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O......
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O.......
Carbohidratos(C 6H 1O 5)n
(Almidón)
Enzimas digestivas
Tubo digestivo
C 6H12O6 ( Glucosa)
H20 +CO2+Energía (ATP)(+O2) Aerobiosis
GLUCOGENO
Proteínas,Globulinas
DIGESTION
Enzimas Proteolíticas
AminoácidosAlbúmina Humana,
Globulina
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Diversos elementos químicos en el organismo son de importancia cuantitativa variable, entre éstos se mencionan los llamados “1.Elementos Primarios” que incluyen al oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y el azufre y los “2.elementos secundarios”formados por, K+, Cl-, Na+, el Mg++, Ca++, sin embargo existen otros en muy pequeñas cantidades llamados “3. oligoelementos o elementos huella” entre éstos están el hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño.
BIOELEMENTOS
BIOELEMENTOS
PRIMARIOS-96%C,H,O,N, P,S
SECUNDARIOS-3.9%Mg, Ca, Na, K,Cl
¨0.1 %-OLIGOELEMENTOSFe,I,Si,Zn,F,Co,Mn,Ni,Bo,Cr
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REACCION BIOQUÍMICA. Se entiende como tal a las transformaciones que sufren
las diferentes sustancias que ingresan al interior del organismo para asegurar la conservación del ser vivo. Genéricamente se denomina Metabolismo, pudiendo ser reacción metabólica de Anabolismo, referido a las reacciones de síntesis y Catabolismo a las de degradación. El aspecto más importante abarca la utilización de carbohidratos, lípidos y proteínas con fines energéticos o estructurales, sin embargo es de interés particular el metabolismo que se cumple de los ácidos nucléicos el cual está relacionada con aspectos hereditarios y genéticos.
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ANABOLISMO El término "Anabolismo" se utiliza para referirse a los
procesos metabólicos que implican la construcción de unas moléculas a partir de otras.
Los procesos de biosíntesis son de carácter anabólico, La síntesis de proteínas, la gluconeogénesis, la síntesis de ácidos grasos, la síntesis de hormonas y vitaminas y en general, los procesos de reproducción celular y de regeneración de tejidos involucran una gran cantidad de reacciones de tipo anabólico.
CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS ANABOLICOS Los procesos de biosíntesis consumen energía , es decir que son
"endergónicos" o "endotérmicos". Por su carácter termodinámico, estos procesos requieren ser
catalizados por enzimas. Los precursores o materias primas para estos procesos son por
lo general, productos de procesos catabólicos.
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CATABOLISMO El término "Catabolismo" se utiliza para referirse a los
procesos metabólicos que implican la destrucción o degradación de biomoléculas para obtener otras mas sencillas que serán utilizadas en otros procesos y/o para la producción de energía. Los procesos catabólicos más comunes son los procesos de digestión de alimentos y todos los que están involucrados en la respiración celular.
CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS CATABOLICOS Los procesos de catabólicos de carácter oxidativo producen energía
, es decir que son "exergónicos" o "exotérmicos". Son procesos catalizados por enzimas o complejos
multienzimáticos para controlar la liberación de energía en el caso que seán proceso exotérmicos.
Los productos del catabolismo suelen ser moléculas de bajo peso que se desechan o sirven para procesos de síntesis de otras moléculas.
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BIOMOLECULAS Y METODOS BIOQUIMICOS.
O e H 88.5%
C 9.5%
N 1.4%
Otros 0.6%
PS
BIO
MO
LE
CU
LA
S
De los 90 elementos mas abundantes en la tierra aproximadamente 25 forman estructuras en los organismos vivos, de ellos 4 se encuentran en mayor proporción y son los siguientes:
Los Carbohidratos, Lípidos, proteínas y Ácidos Nucleicos son las biomoléculas.
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MACROMOLECULAS Las células, producen una variedad
impresionante de macromoléculas, (Proteínas, Ac. Nucleicos y Polisacáridos). Estos sirven como componentes estructurales, biocatalizadores, hormonas, receptores. Estas Macromoléculas son Biopolímeros, constituido por unidades monomericas.
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BIOPOLÍMEROS
LOS BIOPOLÍMEROS SON: polisacáridos, Proteínas, DNA y RNA. Los lípidos no son Biopolímeros porque los agregados de ácidos grasos, no forman lípidos complejos.
La unidad proteica son los aminoácidos y la unidad de los carbohidratos es la glucosa o su equivalente monosacárido y para los Ácidos nucleicos son los nucleótidos.
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MACROMOLECULAS, COMPLEJOSSUPRAMOLECULARES
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ORGANIZACIÓN ELEMENTAL DE UN ORGANISMO
MOLECULAS SIMPLES
Agregados Moleculares
Estructuras Elementales
Fibrillas y MembranasOrganelos Celulares
CELULA
TEJIDOORGANO
ORGANISMO
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Estudios Bioquímicos a Nivel Celular.
•La separación de los componentes celulares se realiza por centrifugación diferencial.
•Célula en la que se estudia es el Hepatocito de Rattus rattus.
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- K+/Na+ ATPasa
- 5’Nucleotidasa
Marcador enzimático de membrana :
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ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
A) Membrana Plasmática 1. Estructura fosfolipídica:
Membrana bilaminar fosfolipídica: cada unidad formada por una cabeza polar de glicerofosforilester, y una cola de dos ácidos grasos esterificados
2. Estructura proteica: Moléculas de membrana para el
procesamiento de información metabólica 2.1. Receptores y canales iónicos:
• Proteínas de alto peso molecular de la membrana
• Para el pasaje de iones: para Na, K, Cl, Ca 2.2. Bombas iónicas:
• Moléculas que tienen actividad de ATP-asa.• Activan ATP u otro compuesto fosforado
– Bomba de Na/K– Bomba de Ca
3. Neurotransmisores; segundos mensajeros
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PROCESOS DE MEMBRANA: DIFUSIÓN Y TRANSPORTE ACTIVO
A. Difusión:a) Simple:
a1. A través de lípidos de sustancias liposolubles: O2, CO2, N
de sustancias insolubles en lípidos: agua, glucosa, úrea.
a2. A través de canales proteicos: selectiva por “gating”:
dependiente de voltaje (por potenciales de acción) dependiente de ligando (Ach)
b) Facilitada: por medio de portadores (glucosa, aminoácidos)
B. Transporte activo: Sirve para mantener concentraciones iónicas en contra de
sus gradientes de presión Requiere de canales iónicos y de alto consumo de energía
a) Primario: por medio de bombas iónicas:b) Secundario: por gradientes creadas por el transporte
anterior• por co-transporte • por contra-transporte (con Na pasan glucosa, aminoácidos).
Espacio extracelular
BOMBA Na/K
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CANAL IÓNICO
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b) Citoplasma: Organelas:
Retículo endoplasmático (liso, granular), cisterna hipolemal, ribosomas, aparato de Golgi, cuerpos multivesiculares
Gránulos de lipofuscina, gránulos secretorios, lisosomas, endosomas.
Mitocondrias Citoesqueleto: Sustratos:
Proteínas, lípidos, glucosa Cadenas enzimáticas Cofactores Mensajeros químicos
Oligoelementos en solución
Citosol: Marcador= - LDH=Lactato Deshidrogenasa
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Carioplasma: • Núcleocromatina• Heterocromatina• Cromatina sexual
Nucleolo:Sintesis de Ribosomas.
Membrana nuclear Cromosomas_Genes(re
plicación_transcripción
Marcador : - ADNNúcleo:
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Núcleo:
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Núcleo:
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*Membrana mitocondrial externa (MME)*Membrana mitocondrial interna (MMI)*Espacio intermembrana (EI)*Matriz mitocondrial
Membrana mitocondrial externa. 7 nm, trilaminar, continua: 60% proteínas + 40% lípidos. permeable (porina):(agua, iones, sacarosa, proteínas < 10kDa)Membrana mitocondrial interna. 6 nm, trilaminar, paralela: 80% proteínas + 20% lípidos. crestas. bastante impermeable (cardiolipina):(a iones, sacarosa). contiene enzimas:(ATP sintetasa, cadena transportadora e-,de oxidación, etc.). casi sin colesterol
MITOCONDRIA
- Glu DH
Marcador :
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ORGANELOS CELULARES: FUNCIONES REL (Retículo endoplasmático liso): Síntesis de colesterol,
fosfolipidos, síntesis de TGC, Rx de hidroxilaciones. RER (Retículo endoplasmático rugoso): Síntesis de proteínas
elongación proteica. LISOSOMA: Contiene enzimas Hidroliticas, Fosofatasa acida,
beta glucoronidasa, arilsulfatasa, ribonucleasa. Hay dos tipos de lisosomas: Tipo 1 lleno de Enzimas y la tipo 2 atrapa moléculas.
APARATO DE GOLGI: Síntesis de Glucoproteinas, concentra insulina, distribución intracelular de proteínas, glucosilaciónsulfatación.
MITOCONDRIA: matriz mitocondrial oxidación de ácidos grasos y se encuentra el ciclo de Krebs.(excepto succinato deshidrogenasa que se encuentra en la Memb. Interna)
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