1. Que es la
Bioquímica.
Es una rama multidisciplinaria de la química y
la biología. Estudia básicamente los compuestos y las reacciones químicas que
ocurren en los seres vivos o que participan en los procesos biológicos. Los
azúcares, las grasas, las proteínas y algunas sustancias inorgánicas como el
agua, el dióxido de carbono, el oxígeno y algunas sales minerales son las que
la bioquímica estudia.
2.
Mapa Conceptual.
3. Los
biocompuestos.
Los biocompuestos, son los compuestos que forman
parte esencial de los seres vivos. Los biocompuestos fundamentalmente se
conforman del elemento carbono y entre su clasificación se encuentran los
orgánicos e inorgánicos. Pero a la vez estos se clasifican; los orgánicos:
carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas, ácidos nucleicos; inorgánicos:
sales minerales, agua.
4. Glúcidos,
Prótidos, Lípidos.
Glúcidos.
Son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas principales
funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural. La glucosa y el glucógeno son las formas biológicas primarias de
almacenamiento y consumo de energía.
Características.
Son compuestos formados
por átomos de carbono e hidrógeno y, en una menor cantidad, de oxígeno.
Tienen enlaces químicos difíciles de romper de tipo covalente, pero que almacenan gran cantidad de energía,
que es liberada cuando la molécula es oxidada. En la naturaleza son un constituyente esencial de los seres vivos, formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos, siendo los compuestos orgánicos más abundantes en la
naturaleza.
Tipos.
·
Monosacáridos:
Son
los glúcidos más sencillos, no se hidrolizan, es decir, no se
descomponen en otros compuestos más simples. Poseen de tres a
siete átomos de carbono 1 y su fórmula
empírica es (CH2O)n,
donde n ≥ 3. Se
nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), y terminan con el
sufijo -osa.
·
Disacáridos:
Son un
tipo de glúcidos formados por la condensación (unión) de dos
azúcares monosacáridos iguales o distintos mediante un enlace
O-glucosídico (con pérdida de una molécula de agua) pues se establece en forma
de éter siendo un átomo de oxígeno el que une cada pareja de monosacáridos,
mono o dicarbonílico, que además puede ser α o β en función del -OH hemiacetal
o hemicetal.
·
Oligosacáridos:
Son
moléculas por la unión de 2 a 10 monosacáridos cíclicos, pueden ser lineales o ramificados (asociados a
la cara externa de la membrana plasmática con la función de reconocimiento y
señalización) mediante enlaces de tipo glucosídico; concretamente enlaces
acéticos.
·
Polisacáridos: Son biomoléculas formadas
por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre
los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas
y estructurales.
Funciones.
Glúcidos
energéticos
Los mono y disacáridos, como la glucosa, actúan
como combustibles biológicos, aportando energía inmediata a las células; es la
responsable de mantener la actividad de los músculos, la temperatura corporal, la presión arterial, el correcto funcionamiento
del intestino y la actividad de las neuronas. Los
glúcidos aparte de tener la función de aportar energía inmediata a las células,
también proporcionan energía de reserva a las células.
Glúcidos
estructurales
Algunos polisacáridos forman
estructuras esqueléticas muy resistentes, como la celulosa de
las paredes de células vegetales y la quitina de
la cutícula de los artrópodos.
Prótidos.
Los prótidos o proteínas son principios inmediatos orgánicos formados por
carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. A veces en los prótidos aparecen
pequeñas cantidades de otros elementos, como el azufre (S), el fósforo (P), el
hierro (Fe), el cobre (Cu) y el magnesio (Mg). Los prótidos están formados por
la unión de moléculas llamadas aminoácidos.
Características.
En la materia viva, los prótidos poseen gran número de funciones: estructurales,
en las membranas celulares, uñas, cabello, etc.; contráctiles, en las células
musculares; transportadoras, como la hemoglobina de la sangre; bioquímicas,
como las enzimas, hormonas y algunas vitaminas; etc.
Tipos.
Según
su forma
Fibrosas: presentan cadenas
polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en
agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de éstas son queratina, colágeno y fibrina.
Según
su composición química
Simples: su hidrólisis solo
produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y
el colágeno (globulares y
fibrosas). A su vez, las proteínas se clasifican en:11
a) Escleroproteínas: Son esencialmente
insolubles, fibrosas, con un grado de cristalinidad relativamente alto. Son
resistentes a la acción de muchas enzimas y desempeñan funciones estructurales
en el reino animal. Los colágenos constituyen
el principal agente de unión en el hueso, el cartílago y el tejido conectivo.
Otros ejemplos son la queratina,
la fibroína y la sericina.
b) Esferoproteínas: Contienen moléculas de forma
más o menos esférica. Se subdividen en cinco clases según su solubilidad.
Funciones.
Todas las proteínas realizan
elementales funciones para la vida celular, se pueden
clasificar en:
1. Catálisis: Está
formado por enzimas proteicas
que se encargan de realizar reacciones químicas de una manera más rápida y
eficiente. Procesos que resultan de suma importancia para el organismo. Por
ejemplo la pepsina, ésta enzima se encuentra en
el sistema digestivo y se encarga de degradar los
alimentos.
2. Reguladoras:
Las hormonas son
un tipo de proteínas las cuales ayudan a que exista un equilibrio entre las
funciones que realiza el cuerpo. Tal es el caso de la
insulina que se encarga de regular
la glucosa que
se encuentra en la sangre.
3. Estructural: Este tipo
de proteínas tienen la función de dar resistencia y elasticidad que permite
formar tejidos así como la de dar soporte a
otras estructuras. Este es el caso de la tubulina que
se encuentra en el cito esqueleto.
4. Defensiva: Son las encargadas de defender al organismo. Glicoproteínas que
se encargan de producir inmunoglobulinas que
defienden al organismo contra cuerpos extraños.
5. Transporte: La
función de estas proteínas es llevar sustancias a través del organismo a donde
sean requeridas. Proteínas como la hemoglobina que
lleva el oxígeno por medio de la sangre.
6. Receptoras: Este tipo de proteínas se encuentran
en la membrana celular y
llevan a cabo la función de recibir señales para que la célula
Lípidos.
Son
un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas)
compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor
medida oxígeno, aunque también pueden
contener fósforo, azufre y nitrógeno.
Características.
Tienen
como característica principal el ser hidrófobas (insolubles
en agua) y solubles en disolventes orgánicos como
la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a
los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son solo un tipo de lípidos procedentes
de animales.
Tipos.
Los lípidos son un grupo muy
heterogéneo que usualmente se subdivide en dos, atendiendo a que posean en su
composición ácidos grasos (lípidos
saponificables) o no los posean (lípidos insaponificables):
Simples.: Son los
que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Complejos: Son los
lípidos que, además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno,
contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre
u otra biomolécula como un glúcido. A los
lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que
forman las membranas.
Prostaglandinas
5.
Video.
6.
El colesterol.
El colesterol es el principal esterol del organismo
humano. Los esteroles son un tipo de grasas naturales presentes en el
organismo. El colesterol se encuentra en nuestro cuerpo formando parte de
membranas celulares, lipoproteínas, ácidos biliares y hormonas asteroideas.
El principal trastorno que provoca el colesterol en el
organismo cuando se encuentra en exceso lo constituye la producción de
depósitos de grasas en arterias vitales, causando aterosclerosis, accidente cerebro vascular y enfermedad vascular periférica. El colesterol es también un importante constituyente de los
cálculos biliares.
Tipos.
·
Colesterol
HDL: Se lo conoce con el nombre
de colesterol de alta densidad o
colesterol bueno. Este colesterol, en realidad es una lipoproteína que transporta colesterol desde los tejidos al
hígado. Esta lipoproteína circula
por la sangre barriendo el exceso de colesterol de la sangre.
·
Colesterol
LDL: También se lo conoce con el
nombre de colesterol de baja
densidad o colesterol malo. Esta lipoproteína transporta colesterol desde el hígado a los distintos órganos del
cuerpo, por lo que si este colesterol se encuentra en exceso, existe riesgo de producirse depósitos de colesterol en algún
órgano, por ejemplo en el sistema
cardiovascular (arterias, venas, etc.) elevando la posibilidades
de ateroesclerosis e infarto de miocardio.
Funciones.
1. Estructural: el
colesterol es un componente muy importante de las membranas plasmáticas de
las células animales (en vegetales esa función es análoga a la del Fitoesterol). Aunque
el colesterol se encuentra en pequeña cantidad en las membranas celulares, en
la membrana citoplasmática lo hallamos en una proporción molar 1:1 con relación
a los Fosfolípidos, regulando sus propiedades físico-químicas, en particular la
fluidez. Sin embargo, el colesterol se encuentra en muy baja proporción o está
prácticamente ausente en las membranas subcelulares.
3. Precursor de las hormonas sexuales: progesterona,
estrógenos y testosterona.
5. Precursor de las sales biliares: esenciales
en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la
excreción de colesterol corporal.
7.
Las
enzimas.
Las enzimas1 son moléculas de
naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones
químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima
hace que una reacción química que es energéticamente posible (ver Energía
libre de Gibbs), pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea
cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la
presencia de la enzima. En estas
reacciones, las enzimas actúan sobre
unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten
en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en
las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas
significativas. A las reacciones
mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.
Tipos.
·
Oxidorreductasas: catalizan
reacciones de oxidorreducción o redox. Precisan la colaboración
de las coenzimas de oxidorreducción (NAD+, NADP+, FAD)
que aceptan o ceden los electrones correspondientes.
·
Transferasas: transfieren grupos activos (obtenidos
de la ruptura de ciertas moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen
actuar en procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos,
·
Hidrolasas: catalizan
reacciones de hidrólisis con la
consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos, previamente a
otras fases de su degradación.
·
Liasas: catalizan reacciones en las que se eliminan
grupos H2O, CO2 y
NH3 para formar un
doble enlace o añadirse a un doble enlace.
·
Isomerasas: actúan sobre
determinadas moléculas obteniendo o cambiando de ellas sus isómeros funcionales o de posición, es decir, catalizan la
racemización y cambios de posición de un grupo en determinada molécula
obteniendo formas isoméricas.
·
Ligasas: catalizan la
degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes" mediante
el acoplamiento a moléculas de alto valor energético como el ATP.
Funciones.
Las
enzimas presentan una amplia variedad de funciones en los organismos vivos. Son
indispensables en la transducción de señales y en procesos de
regulación, normalmente por medio
de quinasas y fosfatasas. También son capaces de producir
movimiento, como es el caso de la miosina al hidrolizar ATP para
generar la contracción muscular o el movimiento de vesículas por medio
del citoesqueleto.
Una
importante función de las enzimas es la que presentan en el sistema
digestivo de los animales. Enzimas tales como las amilasas y
las proteasas son capaces de degradar moléculas grandes
(almidón o proteínas, respectivamente) en otras más pequeñas, de
forma que puedan ser absorbidas en el intestino.
8. Los
biopolimeros.
Son macromoléculas presentes en
los seres vivos. Una definición de los mismos los considera materiales poliméricos o
macromoleculares sintetizados por los seres vivos. También, a raíz de
nuevas disciplinas médicas como la ingeniería de tejidos, como biopolímeros
también se incluyen materiales sintéticos con la particularidad de ser
biocompatibles con el ser vivo (normalmente con el ser humano).
Tipos.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos pueden ser considerados, tal vez, los
biopolímeros más importantes ya que son los portadores de la genética heredada
entre generaciones.
Proteínas.
Las proteínas,
formadas por uniones peptídicas entre aminoácidos tienen
una función capital en los seres vivos, ya que participan en distintas
funciones biológicas. Entre estas se incluyen funciones estructurales por
ejemplo: colágeno), funciones catalíticas (por ejemplo: enzimas)
o inmunológicas (anticuerpos o inmunoglobulinas).
Polisacáridos.
Los polisacáridos son polímeros resultantes
de la condensación acetálica de monosacáridos simples.1 Los
polisacáridos suelen tener funciones estructurales (celulosa, quitina, pectinas, alginatos,
etc.) pero también funciones de reserva energética en el reino vegetal (amilosa, amilopectina,inulina)
y en el reino animal (glucógeno).
Poli terpenos.
De entre los poli terpenos los dos más conocidos
son el poliisopreno (caucho natural o
químicamente isómero cis-1,4-poliisopreno) y la gutapercha (caucho
de propiedades mecánicas inferiores, el isómero trans-1,4-poliisopreno).
Polihidroxialcanoatos.
Estructura repetitiva del
poli-(R)-3-hidroxibutirato (P3HB), unpolihidroxialcanoato, un biopolímeros de origen bacteriano
Los polihidroxialcanoatos son poliésteres lineales
biosintetizados por bacterias mediante la fermentación de azúcares o lípidos.
Existen muchos tipos de polihidroxialcanoatos pero los más conocidos son
el polihidroxibutirato.
Funciones.
De
entre los biopolímeros los referidos a la primera clasificación, existen tres
principales familias: proteínas (fibroinas,globulinas,
etc.), polisacáridos (celulosa, alginatos,
etc.) y ácidos nucleicos (ADN, ARN,
etc.),1 ,2 aunque
también otros más singulares como los poli terpenos (ver terpenos),
entre los que se incluye el caucho natural, los poli fenoles (como
la lignina)
o algunos poliésteres como los polihidroxialcanoatos producidos por algunas
bacterias.3
Él biopolímeros más abundante en la tierra es la celulosa.4 Otros biopolímeros abundantes son la quitina (en los exoesqueletos de arácnidos, crustáceos e insectos).
Él biopolímeros más abundante en la tierra es la celulosa.4 Otros biopolímeros abundantes son la quitina (en los exoesqueletos de arácnidos, crustáceos e insectos).
9. Mapa
conceptual 2.
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