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BIOQUÍMICA: CONCEPTOS BÁSICOS Prof. Evelyn Maurell M

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BIOQUÍMICA: CONCEPTOS BÁSICOS

Prof. Evelyn Maurell M

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Bioquímica:

• Competencias a desarrollar: Conoce la estructura, localización, función propiedades

fisicoquímicas de las macromoléculas que componen los seres vivos; así como las funciones metabólicas en las que participan, sus mecanismos de regulación y aplica los métodos respectivos para el aislamiento, identificación, separación y cuantificación de cada una de ellas; participando así en la investigación básica de laboratorio.

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1.Bioquímica:

conceptos básicos

2.Aminoácidos y

proteínas

3.Enzimas 4.Metabolismo

de carbohidratos

5.Ciclo del ácido cítrico,

cadena transportadora

de electrones

6.Metabolismo

de aminoácidos

7.Metabolismo de

lípidos

10.Mecanismos de acción

hormonal

9.Regulación e

integración metabólica

8.Metabolismo de

nucleótidos11.Ácidos

nucleicos

Bioquímica

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Contenido Unidad I

1. Breve historia de labioquímica

2. Relación de la bioquímica

con otras ciencias. Aplicaciones

4. El agua como disolvente de la vida: propiedades

fisicoquímicas3. Diferencias y semejanzas

de la materia viva y la materia inerte.

5. Ecuación deHenderson-Hasselbach

en el análisis bioquímico.

6. Soluciones amortiguadoras:definición y su importancia

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BIOQUÍMICA

2. Se espera que aprenda los procesos bioquímicos básicos de la mayoria de las funciones celulares, tales como glucolisis, respiración, y síntesis de proteínas.

Cuanto de bioquímica se necesita saber para esta materia?

1. Se necesita saber de la estructura de las moleculas organicas de mayor importancia de los pocesos biologicos.

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Bioquímica

1900-1940

Química orgánica

Fisiología

Modelos animales

período

basada en

usa estudia

Metabolismo

Función Estructura

de

Macromoléculas

de

tales como

Proteínas

Carbohidratos

Lípidos

estudia

usa

Producción de energía

estudia

Degradación Síntesis

de de

Todos los seres vivos tenemos una bioquímica esencialmente igual

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Historia de la Bioquímica

Antigüedad clásica - Edad Media: El conceptode la vida

Elementos deEmpédocles:

AguaAire

FuegoTierra

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Los humoresde Galeno

FlemaBilis

SangreBilis Negra

FlemáticoColérico

SanguíneoMelancólico

La enfermedad es diskrasia(discrasia), esto es:

una mezcla inadecuada de los humores

Los Temperamentos

Historia de la Bioquímica

Antigüedad clásica - Edad Media

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Historia de la Bioquímica El Renacimiento

Paracelso:Unión de Medicina y Alquimia

Van Helmont:la Yatroquímica

Page 10: 1.bioquimica conceptos basicos 2011

Historia de la Bioquímica, 3:La Ilustración

- Scheele: los Productos Naturales: ácido úrico, ácido cítrico, ácido málico, etc.

- Lavoisier: Equivalencia entre respiración y combustión

- Spallanzani: La digestión como proceso químico

Experimento de Redi

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Historia de la BioquímicaEl siglo XIX: los conceptos de las cuestiones de

ciencia de la vida

- La Teoría celular ( Teodoro y Matthias Scheiden, Virchow)- Teoría atómica (Dalton)

- Catálisis (Berzelius)

- Las Fermentaciones:Liebig, Schwann, Pasteur

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Historia de la BioquímicaSiglo XX, 1900-1950: la abiogénesis, otra vez

-1903 , Carl Neuberg emplea por primera

vez el término de Bioquímica para identificarla

- Büchner y la fermentación acelular

- Harden y los sistemas acelulares

- Enzimología: Northrop, Künitz, Sumner

- Metabolismo: Embden, Meyerhof, Krebs,Warburg, Lipmann

-Descubrimiento del adenosín trisfosfato(ATP)Lohmann, Fiske y Suhamw

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Historia de la BioquímicaEl siglo XX, 1950-2000: el siglo de la genética

La Biología Molecular:

- Estructura tridimensional del DNA

- Estructura tridimensional de las proteínas

- Genómica

- Proteómica

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Y el siglo XXI ?

Las técnicas de biología molecular que promete ser la herramienta ideal para desentrañar el funcionamiento de los

organismos vivos

Lejos de establecer nuevos conceptos a la vida, debe diseccionar las moléculas y encontrar las respuestas para

descubrir como funciona la vida

El estudio del genoma facilitará la comprensión de muchos mecanismos biológicos. Los métodos de clonación y ADN

recombinante

Sin embargo, a pesar de los avances científicos, la respuesta a la pregunta ¿Qué es la vida? Continua con sus múltiples

respuestas. La diferencia es que la respuesta de la ciencia debe ser mucho más fundamentada.

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Relaciones entre la bioquímica y otras ciencias.

Química Orgánica, la cual describe las propiedades de las biomoléculas.

Biofisica, la cual aplica las técnicas de física para estudiar las estructuras de las biomoleculas.

Investigación, la cual incrementa la busqueda para entender los estados moleculares de las enfermedades en términos moleculares.

Nutrición, la cual vislumbra el metabolismo para describir los requerimientos dietarios para el mantenimiento de la salud.

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Microbiología, la cual ha mostrado que los llamados organismos unicelulares y virus son departamentos ideales para la elucidación de muchos de las rutas metabólicas y mecanismos regulatorios.

Fisiología, la cual investiga los procesos de la vida desde los tejidos y niveles de organismos.

Biología Celular, la cual describe la división bioquímica del trabajo dentro de la célula.

Genética, la cual describe los mecanismos que le dan particular

a una célula u organismo la identidad.

Relaciones entre la bioquímica y otras ciencias.

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Diferencias y semejanzas de la materia inerte y la

materia viva

Los seis principales elementos de la vida son: C, H, N, O, P, y S.

La mayoria de los elementos biologicamente más abundantes son solo en la minoria de los constituyentes de corteza terrestre (la cual contiene 47% O, 28% Si, 7.9% Al, 4.5% Fe, y 3.5% Ca).

99% de las células estan

compuestas de H, O, N, y C

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La mayoría de los elementos de la materia viva tiene relativamente bajo númeroatomico; H, O, N y C son los más livianos de los elementos capaces de formar uno, dos, tres y cuatro enlaces, respectivamente.

Los elementos más livianos forman los enlaces más fuertes en general.

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¿Qué es lo que distingue a los organismos

vivos de los objetos inanimados?

ComplejidadLos organismos vivos extraen, transforman

y usan energía

Capacidad de autorreplicarse conprecisión y autoensamblaje

La muerte

Respiración

Adaptación

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Aminoácidos

Nucleótidos

Carbohidratos

Lípidos

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Para entender como las biomoleculas hacen vida para la vida.

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(1) ENERGÍA, la cual debe ser

capaz de:

Extraer

Transformar

Utilizar

La vida necesita 3 cosas:

1. ENERGÍA

2. MOLÉCULAS SIMPLES

3. MECANISMOS QUÍMICOS

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Convertir

Polimerizar

Degradar

(2) MOLÉCULAS

SIMPLES, las cuales

deben de ser capaz de:

La vida necesita 3 cosas:

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Conducir secuencialmente las reacciones

(3) MECANISMOS

QUÍMICOS, para:Autoensamblaje de complejos

Aprovechar la energía

Mantener una dinámica de estado firme

Replicación exacta y eficiente

Mantener un “orden bioquímico”

Síntesis y degradación de macromoléculas

Mantener una dinámica de estado firme

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Biomoléculas – Estructura

Bloques de Construcción

Azúcares simples

Aminoácidos

Nucleótidos

Ácidos grasos

Macromoléculas

Polisacaridos

Proteína (peptido)

ARN o ADN

Lípidos

Anabólica

Catabólica

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La Biosíntesis requiere de moléculas simples para

combinar covalentemente muchas…..

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La vida celular es inherentemente inesteable.

Constantemente el flujo de la energía evita la tendencia a la desorganización.

Las células obtienen la energía principalmente por laoxidación de biomoleculas

Esta energía es capturada por las celulas y usada paramantener principalmente la organización de la estructuracelular y funciones.

Energía de las Células

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¿Qué compuesto transporta el p en la célula?

Forma de almacenamiento de energía química más importante en las células vivas.

Su hidrólisis es altamente exergónica

Enlace fosfodiéster

Adenosin trifosfato

Formas de obtención del ATP:

- Fosforilación a nivel de sustrato- Fosforilación oxidativa