(BIOQUMICA)PROCESOS QUMICOS DE LA VIDA

PROFESOR: DRA. VERONICA MORENO BRITO

CONTENIDO:- Objetivo y propsito- reas en que se divide la bioqumica- La bioqumica como Ciencia Actual e interdisciplinar- Composicin Qumica de los organismos- Molculas Biolgicas: Carbohidratos cidos nuclecos Protenas Lpidos- Distribucin de las macromolculas en la clula- Aplicaciones Medicas de la Bioqumica

El propsito de la bioqumica consiste en describir, explicar y alcanzar la comprensin integral en trminos moleculares, de todos los procesos qumicos relacionados con las clulas vivas.

BIOQUMICAEl estudio de esta ciencia nos ayuda a:

Determinar las estructuras de numerosas molculas presentes en las clulas

Analizar como funcionan en los procesos metablicos

Entender porque algunas alteraciones bioqumicas originan diversas patologas.PROCESOS QUMICOS DE LA VIDA

La bioqumica pretende describir la estructura, la organizacin y las funciones de la materia viva en trminos moleculares.Cuales son las estructuras qumicas de los componentes de la materia viva?De que forma interactan estos componentes para dar origen a estructurassupramoleculares organizadas, clulas, tejidos multicelulares y organismos?Como extraen energa de su entorno la materia viva para mantener su existencia?De que manera almacena y trasmite un organismo la informacin que necesitapara crecer y reproducirse de forma exacta?Qu cambios qumicos acompaan a la reproduccin, el envejecimiento y lamuerte de las clulas y los organismos?Como se controlan la reacciones qumicas en el interior de las clulas vivas?

AREAS EN QUE SE DIVIDE LA BIOQUIMICA?La qumica estructural de los componentes de la materia viva y la relacin de la funcin biolgica con la estructura qumica.2. El metabolismo, que se refiere a la totalidad de las reacciones qumicas que se producen en la materia viva.3. La gentica molecular, es la qumica de los procesos y las sustancias que almacenan y transmiten la informacin biolgica (herencia y expresin de la in- formacin gentica en trminos moleculares.

LAS RAICES DE LA BIOQUIMICABiologa Celular - Bioqumica

MitocondriaCloroplastosProcesos bioqumicosGenticaGen: Unidad de Informacin hereditariaDNA: Portador de la Informacin genticaTres disciplinas Inicio se consideraban muy distintas, han pasado a estar entrelazadas para dar lugar a una verdadera biologa molecular:

Que es el objeto de la BIOQUIMICA ACTUAL

LA BIOQUIMICA COMO CIENCIA INTERDISCIPLINARQumica orgnica: Que describe las propiedades de las biomolculas.Biofsica: Que aplica el estudio de la fsica en el estudio de las estructuras de las biomolculasFisiologa: Que investiga los procesos vitales a nivel tisular y del organismo.Biologa celular: Que describe la divisin bioqumica del trabajo en el interior de la clulaGentica: Describe el mecanismo que proporciona a una determinada clula u organismo su identidad bioqumica.Microbiologa: Que ha demostrado que los organismos unicelulares y los virus son especialmente adecuados para la determinacin de muchas rutas metablicas y mecanismo de regulacin.Investigacin Mdica. Que intenta cada vez ms comprender los estados patolgicos en trminos moleculares.Nutricin: Que ha aclarado el metabolismo mediante la descripcin de las necesidades alimentaras para el mantenimiento de la salud.

Para comprender la influencia de la bioqumica sobre la biologa es preciso conocer:Los elementos qumicos de la materia viva y la estructura completa demuchos compuestos biolgicos como:

Aminocidos y ProtenasAzucares (Carbohidratos)LpidosNucletidosVitaminasHormonas Su comportamiento durante las reacciones metablicas.Conocer la estequiometra y los mecanismos de un gran nmero de reacciones.Entender como es la transferencia de la energa (Termodinmica)Para comprender la bioqumica, es preciso estudiar antes la qumica bsica.

Todas las formas de vida, desde la clula bacteriana ms pequea, hasta el ser humano, estn formadas por los mismos elementos qumicos, que se utilizan para elaborar los mismo tipos de molculasLa qumica de la materia viva es similar en todo el mundo biolgicoLa vida se basa fundamentalmente en unos pocos elementos:Carbono (C)Hidrgeno (H)Oxigeno (O)Nitrgeno (N)Aunque hay muchos otros que se utilizan en menor cantidad

COMPOSICION QUIMICA DEL UNIVERSO, LA CORTEZA TERRESTRE Y EL CUERPO HUMANOH y He, abundante en el universoO y el Si, en la corteza terrestreH, C, N y O, en el cuerpo

Necesarios para la vidaImportantes en la formacin de enlaces covalentes, as como el metabolismo energtico y en la estructura de los cidos nucleicos.Metales importantes en la catlisis de las reaccionesbioqumicasELEMENTOS QUIMICOS QUE SE ENCUENTRAN EN LOS ORGANISMOSAbundancia de O e H. Agua: indispensable en procesos bioqumicos Cuerpo Humano: 70% Agua

MOLECULAS BIOLOGICAS (macromolculas)Muchas de las molculas importantes de la clula son de un tamao enormeDNA - clula humana - extremo a extremo - Longitud 2 metrosLas clulas Planteamiento modular Elaboracin de moleculas grandesPOLIMEROS Estructuras formadas por la unin de unidades prefabricadas o monmerosLos monmeros Tipo de macromolcula Se unen entre ellos o polimerizan, mediante mecanismos idnticos.Homopolmero: Se elabora a partir de unidades monomricas idnticasHeteropolmero: Formados a partir de diversos tipos de unidades monomricas.Los polmeros forman la mayor parte de la maquinaria estructural y funcional de la clulason de una diversidadLimitada

CelulosaUniones covalentes entre las unidades de glucosa mediante la eliminacin de una molcula de agua Ejemplos de polmeros Componente estructural fundamental de lasparedes celulares de las plantasPolmero formado por la unin (enlaces qumicos idnticos) de miles de molculas de glucosa (azcar simple)Almidn: Polmero de glucosa que funciona como reservas de energa biolgica en las plantas Glucogno: Polmero de glucosa que funciona como reservas de energa biolgica en LOS ANIMALES. Hidrato de carbono:

Un cido nucleico: DNA y RNA, participan en el almacenamiento, Transmisin y expresin de la informacin.Los cidos nucleicos, DNA y RNA son polmerosde nucletidos: Polinuclotidos Monmero: dAMPDNA: Ac. Desoxirribonucleico. Almacn deInformacin gentica.RNA: Ac. Ribonucleico. Extraccin de la informacinAlmacenada en el DNA.

Polipptidos o Cadenas Proteicas.(Polmeros de aminocidos)Protenas. Diversidad estructural superior a los polmeros anteriores. Conjunto mas diverso de funciones biolgicasEstructural. Queratina en el pelo y pielColgeno en el tejido conjuntivoTransportadoras.Hemoglobina (transportaoxgeno en la sangre)Hormonas.Transmisin de informacin entre partes distintas del organismoReceptores. De superficie celular: RecibenSeales de las hormonasAnticuerpos.Defienden al organismo de infeccionesCombinacin de 20 aminocidosEnlaces peptdicos

Otro tipo de Macromolcula: LIPIDOS1. Grupo de compuestos qumicamente diversos 2. Estructuras con abundantes hidrocarburos3. Solubilidad muy baja en medio acuoso de la clulaBaja solubilidad Funcin de Elemento Estructural de las MEMBRANAS que rodean a lasClulas y que las dividen en varios compartimentosColesterolGlicero-fosfolpidoCeracido grasoEstructura de una membrana celular

Distribucin de las macromolculas en una clula

APLICACIONES MDICAS DE LA BIOQUIMICAAnlogos metablicos Frmacos cidos Nucleicos y VitaminasTratamientoLeucemiasInfecciones bacterianasPaludismoGotaInf. Por virus HerpesSIDAMercaptopurina:Inhibe la replicacinIncontrolada del DNADe la proliferacin deGlob. Blancos en leucemiaAZT:Posible frmaco antineoplsico.Tratamiento del SIDA para Atacar el virus VIHIsoproterenol:Simula la accin de la adrenalina,Que transmite seales al coraznLos pulmones y otros rganos.(Anlogo adrenalina)(Anlogo de cidos nucleicos)(Analogo de timidina)

UNIDAD DE LA ORGANIZACIN BIOLOGICA: LA CELULARobert Hooke (1665): Tejidos de plantas (corcho), divididos en minsculos compartimentos: Cellulae oCELULAEn 1840, Theodor Schwann: Los organismos existen como clulas nicas o como agregados de clulas.Todas las criaturas vivas estn formadas por clulas.Todas las clulas tienen aprox. el mismo tamao. El tamao de las clulas no guarda relacin con el tamao del organismo:Elefante y pulga: tamao de clulas, aprox., igual.Elefante: Mayor numero de clulas.Primeros descubrimientos de Biologa:

Por qu se mantiene esta uniformidad en el tamao celular?Proporcin superficie/volumen de un objeto de una forma determinada depende de su tamaoMetabolismoComplejoMayor no. clulasOrg. Grande(Mayor volumen)MacromleculascomplejasBacteriaspequeas

MetabolismosencilloVirus (mas pequeos)No metabolismopropio

Clulas: Unidades universales de la vidaProcariotasEucariotasUnicelularesBacteriasMulticelularesAnimalesVegetalesUnicelularesMulticelularesProtozoosHongosAlgasVirus: No celulares - Entidades biolgicas:Portadores de DNA y para duplicarse a s mismos utilizan la maquinariade reproduccin y las fuentes de energa de la clula hospederaOrganeloProcariontesEucariontesNcleo No hay ncleo definido; hay DNA pero no esta Presente separado del resto de la clulaMembrana celular Presente Presente(plasmtica)Mitocondrias NO; las enzimas para oxidar estn en la mem- Presente brana plasmticaRetculo endoplsmico No PresenteRibosomas Presentes PresentesCloroplastos No; la fotosntesis se efecta en cromatforos Presentes en plantas verdes

CELULAS PROCARIOTASRegin de DNANo hay compartimentos Bicapa lipdica con protenas incrustadasMembrana celular que las separa de su entorno.Dirige el funcionamiento delorganismo menos complejaCitosol con apariencia granulardebido a los ribosomas

CELULAS EUCARIOTASAnimalVegetalOrganelos ms importantes:Nucleo: Contiene casi todo el DNADe la clula y en el se sintetiza el RNA.Mitocondria: Contienen enzimas quecatalizan importantes rxs productorasde energaCloroplastos: Presentes en las plantas yAlgas verdes; se efecta la fotosntesis

La bioqumica es tambin una disciplina diferenciada por:nfasis en las estructuras y las reacciones de las biomolculas (enzimas y catlisis biolgica)Explicacin de las rutas metablicas y su control Principio de que los procesos vitales pueden comprenderse mediante las leyes de la qumica

LAS RAICES DE LA BIOQUIMICALos primeros bioqumicos tuvieron que superarla idea de que la materia viva y la carente devida eran diferentesTres disciplinas Inicio se consideraban muy distintas, han pasado a estar entrelazadas para dar lugar a una verdadera biologa molecular:

Que es el objeto de la

BIOQUIMICA ACTUALBiologa Celular - Bioqumica

MitocondriaCloroplastosProcesos bioqumicosGenticaGen: Unidad de Informacin hereditariaDNA: Portador de la Informacin gentica

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