BASES BIOMOLECULARESBASES BIOMOLECULARES

Dra. Lorena Mujica H

Segundo semestre 2008

Dra. Lorena Mujica H

Segundo semestre 2008

I.- Contenidos1. Composición Macromolecular de los seres vivos: Introducción a la Bioquímica Aminoácidos Estructura y función de proteínas Proteínas alostéricas y enzimas Carbohidratos y Lípidos complejos

Membranas biológicas y Transporte 2. Metabolismo Intermediario Introducción al metabolismo Metabolismo anaeróbico de glucosa Almacenamiento y biosíntesis de carbohidratos Ciclo de acidos tricarboxílicos Fosforilación oxidativa Lipoproteínas Metabolismo de Lípidos Biosíntesis y degradación de aminoácidos Homeostasis de glucosa Estrés oxidativo

3. Genética Molecular Nucleótidos y su mtabolismo. Äcidos nucleicos Replicación y Reparación Transcripción Síntesis de proteínas Regulación de la expresión génica

IV.-Metodología

Clases Teóricas: Mediante el uso de material audiovisual se expone lo básico de cada contenido.

Actividades Prácticas:• Desarrollo de problemas y ejercicios• Actividades en laboratorio utilizando material adecuado

V.- Evaluación

Ponderación:

• 1º Certamen 30%• 2º Certamen 30%• 3º Certamen 40%

100%Nota final de los certámenes escritos corresponde a un 70%

Laboratorio: Pruebas + Informes 30%

Nota mínima de presentación a examen es de 3.5Nota de eximición 5.0

La nota presentación a examen 70%Examen 30%

VI.- Bibliografía

Básica: 1.- Matthews, C.K. Y col. (2002). Bioquímica

2.- Lehninger,A.L. Y col (2001) Principios de bioquímica

3.- Stryer, L. (1995) Bioquímica

Complementaria:1- Baynes, J., y Dominiczak, M. (1999). Medical Biochemistry

2.- Kaplan, A y Pesce, L. (1996) Clinical Chemistry

TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDATEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDA

EVOLUCIÓN QUÍMICAEVOLUCIÓN QUÍMICA

Oparin (1922): postuló formación de “sopa prebiótica”

Miller y Urey (1953): realizó experimento sobre el origen abiótico de las biomoléculas orgánicas.

ALGUNOS PRODUCTOS FORMADOS BAJO CONDICIONES PREBIÓTICASALGUNOS PRODUCTOS FORMADOS BAJO CONDICIONES PREBIÓTICAS

Teoría del mundo de RNA (ácido Teoría del mundo de RNA (ácido ribonucleico) ribonucleico)

Creación de la “sopa prebiótica”, incluyendo nucleótidos, desde componentes de la atmósfera primitiva de la Tierra

Formación de moléculas de RNA cortas auto-replicativas

Síntesis de péptidos específicos, catalizados por RNA

Creciente participación de péptidos en replicación de RNA; coevolución de RNA y proteínas

RNA genómico es convertido a DNA

CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS VIVOSVIVOS

1.- ESTRUCTURALMENTE COMPLEJOS Y ORGANIZADOS

2.- EXTRAEN, TRANSFORMAN Y USAN ENERGÍA DEL MEDIO

3.- PUEDEN AUTOREPLICARSE Y AUTOENSAMBLARSE

4.- UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL ÚNICA

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVAMATERIA VIVA

TODAS LAS UNIDADES MONOMÉRICAS ESTÁN CONSTRUÍDASA PARTIR DE ELEMENTOS SIMPLES

BIOELEMENTOSBIOELEMENTOS

Los bioelementos, que constituyen la materia orgánica Los bioelementos, que constituyen la materia orgánica elemental, se unen para conformar las moléculas elemental, se unen para conformar las moléculas orgánicas. Estas moléculas se asocian para originar orgánicas. Estas moléculas se asocian para originar macromoléculas, con estructuras y funciones macromoléculas, con estructuras y funciones definidas.definidas.Las moléculas orgánicas son átomos de carbono Las moléculas orgánicas son átomos de carbono covalentemente unidos con otros átomos de carbono y covalentemente unidos con otros átomos de carbono y con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufrecon hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre

MOLÉCULAS ORGÁNICASMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Estructura del carbono

tetraedrotetraedro

Enlaces simplesEnlaces simples: con : con libre movilidad, que libre movilidad, que permite la rotación de permite la rotación de los átomos en torno a los átomos en torno a un eje, creando un eje, creando isómeros.isómeros.Enlaces doblesEnlaces dobles: : con movilidad con movilidad restringida, nula.restringida, nula.

Enlaces triplesEnlaces triples: : poco frecuentes poco frecuentes en biomoléculas.en biomoléculas.

Multiplicidad Multiplicidad de enlaces de enlaces covalentes covalentes del carbono del carbono con otros con otros bioelementosbioelementos

Multiplicidad de Multiplicidad de enlaces covalentes enlaces covalentes de algunos de algunos bioelementos.bioelementos.

EstructurEstructura de a de LewisLewis

Grupos funcionales que determinan propiedades químicas:

Biomoléculas polifuncionalesBiomoléculas polifuncionales

Estructura tridimensional, configuración Estructura tridimensional, configuración molecularmolecular

LAS BIOMOLÉCULAS TIENEN ESTRUCTURAS TRIDIMENSIONALES

Isómeros geométricos o estereoisómeros que son Isómeros geométricos o estereoisómeros que son reconocidos como diferentes por enzimas distintas:reconocidos como diferentes por enzimas distintas:

Diferentes configuraciones espaciales generan estímulos Diferentes configuraciones espaciales generan estímulos distintos:distintos:

La captación de luz por la retina genera impulsos nerviosos La captación de luz por la retina genera impulsos nerviosos mediados por cambios de una molécula en el espacio:mediados por cambios de una molécula en el espacio:

menta anís

dulce amargo

TRANSFORMACIONES QUÍMICAS EN LA CÉLULATRANSFORMACIONES QUÍMICAS EN LA CÉLULA

A pesar del gran número de reacciones que ocurren en el A pesar del gran número de reacciones que ocurren en el metabolismo celular, se pueden distinguir cinco tipos principales metabolismo celular, se pueden distinguir cinco tipos principales de transformaciones:de transformaciones:1) 1) Transferencia de grupoTransferencia de grupo: un grupo químico se transfiere desde : un grupo químico se transfiere desde un compuesto donor a otro aceptor. Ej: fosforilaciones.un compuesto donor a otro aceptor. Ej: fosforilaciones.

2) 2) Oxidación-reducción:Oxidación-reducción: catalizadas por deshidrogenasas catalizadas por deshidrogenasas removiendo o agregando electrones en la forma de iones H.removiendo o agregando electrones en la forma de iones H.

3) 3) Rearreglo:Rearreglo: cambios de posición de grupos funcionales dentro cambios de posición de grupos funcionales dentro de una molécula, generando isómeros estructurales.de una molécula, generando isómeros estructurales.

4) 4) Clivaje o rompimiento de enlacesClivaje o rompimiento de enlaces: reacciones con consumo o : reacciones con consumo o producción de energía, donde el grupo entrante puede ser producción de energía, donde el grupo entrante puede ser agua, fosfatos o de otra naturaleza.agua, fosfatos o de otra naturaleza.

5) 5) CondensaciónCondensación: unión de dos moléculas, generalmente en : unión de dos moléculas, generalmente en síntesis de cadenas:síntesis de cadenas: