BioquíMica
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Bioquímica
Es el estudio de las moléculas y de las
reacciones químicas de la vida. Se utilizan
las leyes básicas de la Química, la Biología y
la Física para explicar los procesos de las
Células vivas.
Niveles de Estudio
1.- Estructural
Descubrimiento de las estructuras químicas y la disposición tridimensional de las Biomoléculas
2.- Informativa
Define el lenguaje para la comunicación al interior de las células y los organismos
Razón del Estudio Bioquímico
1.- Permite una mejor comprensión de los procesos fundamentales de la vida
2.- La Bioquímica tiene una profunda influencia sobre el conocimiento de la medicina, la salud, la nutrición.
3.- La Biotecnología: el empleo de células biológicas, componentes celulares y procesos biológicos para ser utilizados en operaciones técnicas útiles (Obtención de Alcohol)
Niveles de Estudio
Estructura de las Biomoléculas
Función de las Biomoléculas
La Bioquímica describe la Química de
la Célula Viva
Bioenergética
Generalizaciones a la Vida
1. La vida es compleja y dinámica
2. La vida está organizada y automantenida
3. La vida es celular
4. La vida se fundamenta en la información
5. La vida se adapta y evoluciona
Generalizaciones a la Vida
Flujo de Energía
Nutrientes Orgánicos
Compuestos Orgánicos
Desechos
Luz Solar
Plantas, Algas. Bacterias Fotosintéticas
Hongos, Animales,Protozoarios, Bacterias
Generalizaciones a la Vida
1.- La Vida requiere energía.
2.- Las reacciones bioquímicas requieren catalizadores
3.- La vida depende de la información codificada en los genes
Las Biomoléculas
• Proteínas
• Enzimas (Proteínas Especializadas)
• Carbohidratos (Azúcares)
• Lípidos (Grasas)
Las Biomoléculas
Elementos Químicos de la Biomoléculas
Los Bioelementos se encuentran divididos en dos grupos:
Elementos Organógenos:
Representan el 99% del peso de la célula.
Estos elementos son: CARBONO, HIDRÓGENO, OXÍGENO, NITRÓGENO, FÓSFORO, Y AZUFRE.
Oligoelementos:
Representan el 1% restante del peso de la célula.
Estos son: POTASIO, SILICIO, CALCIO, CLORO, MAGNESIO, SODIO, HIERRO, MANGANESO y otros.
BIOELEMENTOS
REACCIONES BIOQUIMICAS
1. Reacciones de sustitución nucleofílica
AB + C CB + A
2. Reacciones de eliminación
A - CB – CD – A A - C = C - A + B + D
3. Reacciones de adición
A - C = C - A + B - D A - CB – CD – A
4. Reacciones de isomerización
5. Reacciones de óxido reducción
Agente reductor y agente oxidante
La Célula
Robert Hooke
La Célula son compartimientos unidos a membranas, (del Latín, Cella, cuarto pequeño)
Mathias Scheleiden
Los tejidos vegetales son organizaciones celulares.
Teodoro Schwann
Los tejidos animales también son organizaciones celulares. Las bacterias y las Algas están constituidas por una célula. Los organismos son Unicelulares y Pluricelulares.
Tipos de Célula
• Procariotas (Griego. Pro=Antes, Karyon = Núcleo)Células sin núcleo definido
• Eucariotas (Griego. Eu = Definido)
Células grandes con núcleo definido
Célula Procariota
Tipos de Célula
Características Célula Procariota
Elemento Estructural
Composición Molecular Función biológica
Pared celular, pili y flagelos
Cadenas de polisacárido entrelazada por proteínas; cubierta de lipopolisacárido; los pili y los flagelos son prolongaciones de la pared celular
Protección contra estrés mecánico e hipertónico, los flagelos ayudan en el movimiento; los pili sirven en la conjugación sexual.
Membrana celular, mesosoma
Bicapa compuesta por 40% de lípido, 60% de proteína, quizá algunos carbohidratos; el mesosoma es una intrusión de la membrana plasmática
Frontera permeable que permite la entrada y salida de nutrientes y desechos; los mesosomas pueden tener un rol en la reaplicación del ADN
Región nucleoide
Contiene cromatina, un complejo de ADN cromosomal e histonas
El genoma almacena la información genética; sitio de replicación de ADN
Ribosomas Complejos de ARN (65%) y proteína (35%) Son los sitios de síntesis de proteínas
Vacuolas Nutrientes almacenados como pequeñas moléculas o polímeros
Depósito de moléculas combustibles para energía del metabolismo
Citoplasma Moléculas pequeñas, proteínas solubles, enzimas, nutrientes y sales inorgánicas, disueltos en solución acuosa
Región donde se efectúan muchas reacciones metabólicas
Célula Eucariota Vegetal
Tipos de Célula
Cloroplasto
Célula Eucariota Animal
Características Célula Eucariota
Elemento Estructural
Composición Molecular Función biológica
Membrana celular Bicapa de proteínas (50%) y lípidos (50%) y algunos carbohidratos
Frontera selectivamente permeable para la entrada y salida de nutrientes y desechos, posee algunas actividades enzimáticos importantes
Núcleo Contiene ADN genómico asociado a proteínas histonas formando cromatina; ARN
Depósito de información genética; sitio de replicación de ADN y trascripción a ARN
Retículo endoplasmático con ribosomas
Vesículas aplanadas de una sola membrana de lípido y proteína; los ribosomas consisten en ARN y proteínas
Superficies sobre las que se unen los ribosomas para la síntesis de proteínas
Aparato de Golgi Vesículas aplanadas de lípido, proteína y polisacárido
Secreción de productos de desecho de la célula
Mitocondria Posee 2 membranas de proteínas y lípidos; el interior (matriz) contiene enzimas solubles e insolubles, ARN y ADN
Sitio del metabolismo energético y síntesis de ATP de alta energía
Lisosomas (en animales)
Vesículas con una sola membrana que contiene enzimas hidrolíticas
Metabolismo de materiales ingeridos por endocítosis
Peroxisomas (en animales) o glioxisomas (en plantas
Vesículas con una sola membrana que contiene catalasas y otras enzimas oxidativas
Metabolismo oxidativa de nutrientes empleando O2 para formar H2O2
Cloroplastos (en plantas)
Organelos de membrana doble que contienen: proteína, lípido, clorofila, ARN, ADN, y ribosomas
Sitios de fotosíntesis. Convierte la energía luminosa en energía química (ATP)
Citoplasma El citoesqueleto consta de proteínas; moléculas pequeñas, proteínas solubles, enzimas, nutrientes, sales en solución acuosa
Confiere forma a la célula; región donde se llevan a cabo muchas reacciones metabólicas