BIOQUIMICA -...

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.

Dr. Diomedes Camones Maldonado ULADECH 2

CONTENIDO DE CLASE Nº01 VERSIÓN IMPRESION


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



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.


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..


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


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


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.


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.


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.


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.


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.


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.


MACROMOLECULAS, COMPLEJOSSUPRAMOLECULARES


ORGANIZACIÓN ELEMENTAL DE UN ORGANISMO

MOLECULAS SIMPLES

Agregados Moleculares

Estructuras Elementales

Fibrillas y MembranasOrganelos Celulares

CELULA

TEJIDOORGANO

ORGANISMO


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.



LA CELULA



- K+/Na+ ATPasa

- 5’Nucleotidasa

Marcador enzimático de membrana :


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


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


CANAL IÓNICO


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



Carioplasma: • Núcleocromatina• Heterocromatina• Cromatina sexual

Nucleolo:Sintesis de Ribosomas.

Membrana nuclear Cromosomas_Genes(re

plicación_transcripción

Marcador : - ADNNúcleo:


Núcleo:


Núcleo:


*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 :


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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