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@estudiasencillo

ilustrada

Bioquímica

Tabla de Contenidos

• Introducción a la Bioquímica........................................................................
• Agua....................................................................................................................................
• Sales Minerales...........................................................................................................
• Carbohidratos............................................................................................................
• Lípidos.............................................................................................................................
• Proteínas........................................................................................................................
• Aminoácidos.............................................................................................................
• Enzimas..........................................................................................................................
• Vitaminas.....................................................................................................................
• Ácidos Nucléicos.....................................................................................................
• Respiración Celular..............................................................................................
• Fermentación...........................................................................................................
• Glucólisis......................................................................................................................
• Ciclo de Krebs..........................................................................................................
• Cadena Respiratoria...........................................................................................
• Metabolismo de la Glucosa...........................................................................
• Metabolismo de los Lípidos............................................................................
• Metabolismo de los aminoácidos y las proteínas.........................

Introducción a la Bioquímica........................................................................

- Carbohidratos - Lípidos - Proteínas - Ácidos Nucléicos Componentes moleculares Orgánicos Inorgánicos - Proteínas; - Carbohidratos; - Lípidos; - Ácidos Nucleicos. - Agua; - Sales minerales.

• La bioquímica de las células presenta constituyentes inorgánicos y orgánicos ;
• El agua es el constituyente inorgánico más abundante ;
• Hay reservas de carbohidratos y lípidos, pero no de proteínas;
• Todos los constituyentes bioquímicos son importantes, ya que realizan funciones vitales ;
• Los ácidos nucleicos coordinan directa o indirectamente todo el metabolismo celular. Composición química de la célula Sustancia Animales Plantas Agua Sales 62% 74% 6% 18% 17%^ 4% 4% 2,5% 0,5%

• valores medios. 11% Minerales Carbohidratos Proteínas Lípidos 5 ¡El secreto de la vida Moisés @estudiasencillo

Agua Sustancia líquida , incolora , inodora e insípida , esencial para todas las formas de vida. Compuesta por hidrógeno y oxígeno.

Resumen

Agua Átomo de oxígeno Átomo de hidrógeno Átomo de hidrógeno

H 2 O

Estructura y propiedades

fisicoquímicas

• Permea todas las porciones de todas las células;
• Importancia en los seres vivos: transporte de nutrientes y reacciones metabólicas;
• Todos los aspectos de la estructura celular y sus funciones están adaptados a las propiedades físico-químicas del agua;
• Los niveles de agua en el organismo varían según la especie, la edad y la actividad metabólica;
• Vías de eliminación: piel, pulmones, riñones e intestino;
• Tiene un alto calor específico (estabilidad térmica);
• Es un solvente universal ;
• Tiene una alta tensión superficial ;
• Forma enlaces de H con otras moléculas "tensión"; Sangre: 81% Piel: 64% Músculos: 75% Cerebro: 75% Corazón: 75% Pulmones: 86% Hígado: 86% Riñones: 86% Articulaciones: 83% Huesos: 22%
• Es una de las propiedades físicas más importantes de la bioquímica.
• Es el solvente más común en los procesos biológicos y tiene una influencia directa en las interacciones moleculares y en las reacciones químicas que ocurren en las células.
• Se regula de forma precisa y tiene un gran impacto en la estructura y función de las biomoléculas.

Niveles

Proporción de agua

Especie % Medusa 98% de agua 70% de agua Semillas 10% de agua Mamíferos

• Facilita el transporte de sustancias en el cuerpo Lubrica los ojos y las articulaciones. Agua en el cuerpo de nuestro cuerpo 6 Moisés @estudiasencillo

Sales minerales Son compuestos químicos que se encuentran libres en el entorno físico o en los seres vivos. Actúan principalmente como reguladores de las actividades celulares, representando aproximadamente el 1% de su composición total. Pueden ser insolubles o solubles en agua. Na+ - Principal ion+ en animales. K+ - Principal ion+ en vegetales. Cl- - Principal ion- en animales y vegetales.

Resumen

Sales Minerales Como vitaminas , ellas no proporcionan energía , pero cumplen otras funciones:

• Forman parte de la estructura ósea y dental ( calcio , fósforo , magnesio y flúor ).
• Regulan el equilibrio del agua dentro y fuera de la célula (electrolitos).
• Están involucrados en la excitabilidad nerviosa y la actividad muscular ( calcio , magnesio ).
• Permiten la entrada de sustancias en las células (la glucosa necesita de sodio para ser utilizada como fuente de energía a nivel celular).
• Colaboran en procesos metabólicos (el cromo es necesario para el funcionamiento de la insulina , el selenio participa como antioxidante ).
  • Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico ( zinc , selenio , cobre ). - Cálcio: Leche y productos lácteos, nueces, legumbres y otros alimentos. - Fósforo: Carne, pescado, leche, legumbres y otros alimentos. - Hierro: Carnes, hígado, legumbres, nueces.
  • Flúor: Pescado de mar, agua potable. - Yodo: Pescado, sal yodada. - Zinc: Carne, pescado, huevos, cereales integrales, legumbres. - Magnesio: Carne, verduras, legumbres, frutas, leche.
• Presente en los líquidos intercelulares y en el plasma sanguíneo.
• En el esqueleto, en forma de fosfato de calcio, proporciona rigidez a los huesos. Principal anión del líquido extracelular. Es fundamental en los procesos de transferencia de energía en la célula (componente del ATP). Grupos fosfato Adenina

Funciones

Fuentes alimentarias

Funciones de los iones

Fosfato (PO ) 3- 4 Revestimiento de los vasos sanguíneos Plaquetas Glóbulos blancos Glóbulos rojos Plasma Ribosa ATP 8 Moisés @estudiasencillo

• Principal anión del líquido extracelular.
• Es uno de los componentes del jugo gástrico de los animales, en forma de ácido clorhídrico (HCl), siendo importante en el mantenimiento del pH.
• Principal catión del líquido extracelular.
• Importante en el equilibrio de líquidos del cuerpo.
• Está relacionado con la conducción de estímulos nerviosos en las neuronas.
• Principal catión del medio intracelular.
• Influye en la contracción muscular.
• También está relacionado con la conducción de estímulos nerviosos y el equilibrio hídrico de las células.
• Es uno de los constituyentes de las moléculas de hemoglobina presentes en los glóbulos rojos, responsables del transporte de gases respiratorios a través de la sangre.
• La mayor parte del calcio encontrado en el organismo se encuentra en forma insoluble (sales de calcio) como componente del esqueleto. Hematia Hemoglobina Bíceps contraído Proteínas estructurales contraídas
• Participa en los procesos de equilibrio hídrico celular. Solución hipotónica: movimiento de líquido de agua hacia el interior de la célula. Solución hipertónica: movimiento de líquido de agua hacia el exterior de la célula. Solución isotónica: no hay movimiento líquido de agua. Célula animal Roto Solución hipotónica

Hipotónico Isotónico^ Hipertónico

hipotónica^ Solución Solución isotónica Solución isotónica Solución hipertónica Solução hipertônica Encogido Plasmolisado (encogido) Flaccid (normal) Turgid (normal) Normal Célula vegetal Cloruro (Cl) Sodio (Na) Potasio (K) Hierro (Fe) Calcio (Ca)

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Sales Minerales...........................................................................................................

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n > Cuando el grupo C=O (carbonilo) está en los extremos. Carbohidratos

• Quitina: exoesqueleto de artrópodos.
• Celulosa: pared celular de vegetales. Compuestos orgánicos más abundantes en el planeta. Están compuestos por carbono , hidrógeno y oxígeno , aunque algunos carbohidratos pueden contener azufre, fósforo o nitrógeno en su estructura.

Resumen

Carbohidratos

¿Cuáles son sus funciones?

Energía (ATP)

• Fuente de energía.
• Glucosa: células del sistema nervioso.
• Fructosa: espermatozoides. Estructural (C H O) 2 Fórmula general n n Otros nombres: Glúcidos, azúcares, sacáridos, hidratos de carbono. 3

Clasificaciones

Monómeros que pueden ser absorbidos; Nombre: nº de C + osa 3 carbonos: triosa 4 carbonos: tetrosa 5 carbonos: pentosa 6 carbonos: hexosa 7 carbonos: heptosa No se pueden hidrolizar; Son compuestos más simples Ej.: glucosa, fructosa y galactosa. Miel Pueden clasificarse en adosas o cetosas según el lugar del doble enlace Carbonilo Aldehído Cetona Cuando el grupo C=O (carbonilo) está en cualquier otra posición, entre los carbonos del esqueleto y no en el extremo. En forma lineal, forman isómeros. D - Glucosa L - Glucosa 1 - Monosacáridos 11 Fórmula general: Moisés @estudiasencillo

Sacarose Lactosa Galactose Maltosa Unión de 2 monosacáridos a través de un enlace glucosídico: 2 - Disacáridos G l u c o s^ a F^ r^ u c^ t o s^ a 3 - Oligosacáridos Unión de 3 a 10 monosacáridos Ej.: Rafinosa = Glucosa + Fructosa + Galactosa 4 - Polisacáridos Formado por 10 o más moléculas de monosacáridos. Ej.: almidón, glucógeno y celulosa. Maíz Clasificados en: Homopolisacáridos:

• sólo 1 monosacárido. Simple (^) Ramificado Heteropolisacárido:
• Estructura con monosacáridos diferentes. Simple Ramificado G l u G^ a^ c^ o^ s^ a l^ a c t^ o s a G l u c o s^ a^ G l u c o s a 12

Carbohidratos............................................................................................................

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Glucosa

Cuerpo en hiper glucemia:

• Activación de las células beta del páncreas;
• Secreción de insulina. Cuerpo en hipo glucemia:
  • Estimula las células alfa del páncreas;
  • Secreción de glucagón. Lactase: Hidroliza lactosa generando galactosa + glucosa. Maltase: Hidroliza maltosa generando glucosa + glucosa. Isomaltasa: Hidroliza isomaltosa generando dextrinas + glucosa. Sacarasa: Hidroliza sacarosa generando fructosa + glucosa.
• Por debajo del mínimo: Hipo glucemia Duodeno Intestino Delgado
• La amilasa pancreática es capaz de realizar la digestión completa del almidón , convirtiéndolo en maltosa y dextrina.
• Tenemos la acción de las disacaridasas (enzimas que hidrolizan los disacáridos), que se encuentran en el borde de las células intestinales. Enzimas liberadas por el intestino delgado Dejando solamente:
• El nivel de glucosa en la sangre debe mantenerse en una concentración mínima. - Por encima del máximo: hipe rglucemia La somatostatina , liberada por las células delta , regula la liberación de insulina y glucagón. Glucemia normal: 80 a 110 mg de glucosa / 100 mL de sangre en ayunas de 12 horas. Fructosa, galactosa y glucosa que serán absorbidas en la luz intestinal.
• Promueve la captación de glucosa por las células.
• Estimula la glucogénesis (almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno).
• Almacena en forma de aminoácidos y lípidos.
• Promueve la degradación del glucógeno , descomposición de proteínas y lípidos.

Azúcares Conjugados

Açúcares associados a outras moléculas que não são açúcares:

• Glicosaminoglicanos: azúcares formados por glucosa asociada a grupos amina, componen la matriz extracelular.
• Glicoproteínas: azúcares asociados a proteínas (proteína > azúcar).
• Proteoglicanos: azúcares asociados a glicosaminoglicanos (azúcar > proteína).
• Glicolípidos: lípidos de membrana unidos a oligosacáridos - función de reconocimiento.
• Hormona secretada por el páncreas que controla la concentración de glucosa en la sangre.
• La insulina estimula a las células a absorber y utilizar la glucosa como fuente de energía. Sin insulina, las células carecen de energía y la glucosa se acumula en la sangre, causando hiperglucemia. Insulina 14 Carbohidratos Moisés @estudiasencillo

• La galactosa se acumula dentro de las células.
• Las células se vuelven hipertónicas y absorben agua por ósmosis, se inflan y comienzan a dañarse, causando lesiones.
• Lesiones neurológicas.
• Lesiones hepáticas.
• Causa genética.
• Diagnóstico: prueba del talón (cribado neonatal) - no se debe consumir leche normal.
  • Almacenado principalmente en el hígado (uso general) y en los músculos (uso exclusivo del músculo).
  • Partícula con más de 30.000 glucosas unidas por enlaces α1-4 y enlaces α1-6, siendo más ramificado que el almidón. Reacción inmune a algún componente de la leche: la caseína y el suero de leche son las proteínas de la leche más comunes que causan alergia a la leche.

Intolerancia a la lactosa

• Enfermedad causada por la ausencia o disminución de la enzima lactasa o β-galactosidasa.
• De esta manera, la lactosa de la leche no puede ser descompuesta en glucosa y galactosa.
• Como consecuencia, la lactosa se acumula en el intestino, siendo metabolizada por las bacterias intestinales con formación de ácido láctico y gases que provocan aumento del volumen abdominal, malestar y cólicos.
• El intestino se vuelve hipertónico en relación con los tejidos vecinos y esto lleva a la ósmosis, lo que provoca diarreas osmóticas. Falta genética de la enzima galactosil transferasa Principal carbohidrato de reserva en animales

Galactosemia

Alergia a la leche

Glucógeno

Carbohidratos Moisés @estudiasencillo

Grasa Trans

Ligantes iguales del mismo lado del plano.

• Glicerol + ácidos grasos.
• Lípidos más simples.
• Saturados: grasa animal.
• Insaturados: grasa vegetal.

Glicéridos

• Glicerol + ácidos grasos.
• Lípidos más simples que los gliceridos.
• Se encuentran en ceras, polen de flores y en la superficie de hojas y frutas.
• Saturados: grasa animal.
• Insaturados: grasa vegetal.

Céridos

• Glicerol + fosfato + 2 ácidos grasos.
• Componente importante de la membrana plasmática.
• Forma una bicapa lipídica.
• Tiene una región polar (cabeza hidrofílica) y una región apolar (cola hidrofóbica).
• Contribuye a la permeabilidad selectiva de la membrana.

Fosfolípidos

Isomería geométrica

CIS Los ligantes ocupan planos inversos, están opuestos en diagonal. TRANS Remueve el exceso de colesterol y lo transporta al hígado para ser eliminado. HDL HEROI

Disminuye el colesterol bueno (HDL)

Aumentar el colesterol malo (LDL)

LDL LADRÓN Transporta el colesterol del hígado a las células; su elevación está directamente relacionada con problemas cardiovasculares debido a la acumulación de grasa en las paredes de los vasos.

Provocan aterosclerosis en las

arterias

Disminuir los mecanismos de

defensa. 17

Lípidos.............................................................................................................................

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Grasas trans LDL: lipoproteína de baja densidad - transporte de lípidos a los tejidos periféricos.

• Colesterol > proteína;
• Transporta colesterol del hígado a los tejidos, incluyendo las paredes de los vasos formando ateromas (aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares). HDL: lipoproteína de alta densidad - remueven el colesterol del plasma y de los tejidos extrahepáticos, transportándolo al hígado.
• Proteína > colesterol;
• Transporta el colesterol de los tejidos al hígado, donde se almacena o se elimina como bilis en las heces. VLDL: lipoproteína de muy baja densidad.
• Sintetizada en el hígado;
• Precursora de IDL (intermedia) que es precursora de LDL;
• Transporte de triglicéridos y colesterol endógeno a los tejidos extrahepáticos.

Deficiencia

La deficiencia de ácidos grasos esenciales puede causar:

• Dermatitis;
• Dificultad para cicatrizar heridas;
• Baja resistencia a infecciones;
• Alopecia y trombocitopenia (disminución del número de plaquetas).
  • Fosfoacilglicéridos, glicolípidos (esfingomielina y gangliósido), colesterol y proteínas integrales y periféricas.
  • Cuanto más ácido graso insaturado, mayor es la fluidez.
  • Glucocáliz: glicolípido + glicoproteína.
  • Juega un papel importante en el reconocimiento celular. Glicoproteína Carbohidratos Glicolípidos Colesterol Proteínas enteras Proteína Proteína de canal periférica Proteína de hélice alfa Proteína globular

Micelas

• Flota en el agua porque su densidad es inferior a la del agua.
• La parte apolar que interactúa con las moléculas de grasa está orientada hacia el interior, lo que atrapa la grasa.

Membrana Plasmática

Lípidos Apolar Cabeza hidrófila Cola hidrofóbica Contra-ión Agua Moisés @estudiasencillo

- Terciario - replegándose sobre sí misma - Cuaternario - formado por más de 1

Cadena Respiratoria...........................................................................................

Tienen una estructura globular con una serie de pliegues y superpliegues en su estructura tridimensional. Se encuentran en todos los seres vivos y desempeñan una variedad de funciones biológicas esenciales:

• Actuar como enzimas;
• Transportar moléculas;
• Ser receptores celulares;
• Funcionar como anticuerpos;
• Actuar como proteínas reguladoras. La estructura tridimensional de las proteínas globulares está relacionada con su secuencia de aminoácidos y cualquier cambio en ella puede afectar su función biológica. Pueden desnaturarse (perder su estructura tridimensional) y renaturarse (recuperar su estructura tridimensional) debido a cambios en la temperatura, la concentración de sales y otros factores.

Estructura

- Primaria - secuencia lineal - Secundaria - arreglo

Enlace peptídico

Enlace peptídico Salida H O 2 Grupo amida La unión peptídica es el nombre dado a la interacción entre dos o más moléculas más pequeñas (monómeros) de aminoácidos, formando de esta manera una macromolécula denominada proteína.

Desnaturalización

Las proteínas forman una estructura tridimensional, la cual puede deshacerse si se producen cambios en el entorno. Decimos que una proteína ha sido desnaturalizada cuando se despliega y pierde su forma original. En el huevo crudo, la proteína está en su estado nativo. Después de freírlo o cocinarlo, la proteína se desnatura.

Proteína Globular

Proteínas........................................................................................................................

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Proteína globular encontrada principalmente en las células musculares, especialmente en las células musculares esqueléticas y cardíacas. Su función principal: es almacenar oxígeno, específicamente en el músculo esquelético para su uso durante actividades físicas. La mioglobina tiene una estructura compleja que permite la unión reversible de oxígeno. Está compuesta por una unidad protética globular y un grupo hemo, que es responsable de la unión del oxígeno. Su estructura tridimensional y la unión de oxígeno están reguladas por: • La frecuencia de contracción muscular. • La temperatura. • La presencia de otros elementos en el entorno celular. La mioglobina es importante para el rendimiento muscular y se estudia para comprender y tratar enfermedades musculares. Está compuesta por cuatro cadenas proteicas llamadas cadenas globínicas y cuatro moléculas de hemo que contienen hierro. La hemoglobina es esencial para la respiración celular y el mantenimiento del equilibrio de oxígeno en el cuerpo. Las anormalidades en la estructura de la hemoglobina pueden causar enfermedades hematológicas como la anemia falciforme y la talasemia. Proteína importante que compone la mayor parte de la piel , los tendones , los huesos y los cartílagos. Responsables de:

• Brindar soporte y firmeza a la piel.
• Ayudar a mantener las articulaciones saludables. Con el tiempo, la producción de colágeno disminuye, lo que puede provocar el envejecimiento de la piel y problemas en las articulaciones. Los suplementos de colágeno se utilizan comúnmente para mejorar la salud de la piel y las articulaciones. También se puede encontrar en alimentos como carne , pescado y huevos.

Mioglobina

Hemoglobina

Proteína presente en los glóbulos rojos

Metabolismo de la Glucosa...........................................................................

Su función es transportar el oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos del cuerpo, y el gas carbónico desde los tejidos del cuerpo hasta los pulmones. Grupo de proteínas estructurales que desempeñan papeles importantes en el mantenimiento de la forma y la integridad de los tejidos. Incluyen colágeno, elastina y fibrina.

Proteínas fibrosas

Colagénio

Proteínas Moisés @estudiasencillo