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BIOQUIMICA UNIDAD 1
TEMA 1 – ELEMENTOS
BIOQUIMICA: Conocido como la química de la vida, es una rama de la biología que estudia los componentes químicos del organismo junto a la acción y el efecto que tienen. Se dice que es una ciencia porque es verificado. ELEMENTOS: Son los componentes más simples o sencillos del organismo que a través de reacciones bioquímicas no pueden dividirse. Estos elementos se caracterizan por estar formados por una misma categoría o clase de átomos, los cuales de manera precisa tienen un número de protones predeterminados que son específicos. COMPOSICIÓN DE UN ÁTOMO:
- DENTRO del núcleo tiene “PROTONES (carga positiva) y NEUTRONES (sin carga, solo aumenta la masa)”
- FUERA del núcleo tiene “ELECTRONES (carga negativa)” El número de protones identifica al átomo y da la posición en la tabla periódica. El elemento tiene que tener los mismos números de protones y electrones estando en equilibrio de su carga eléctrica, si no es igual, se denomina Ion.
- ION: Es el elemento que tiene carga eléctrica depende de quien prevalezca, puede ser + o –
- CATIÓN: Cuando prevalece la carga eléctrica +
- ANIÓN: Cuando prevalece la carga eléctrica -
El compuesto orgánico fundamental es:
CHON: Fórmula de la
proteína
(Para ser proteína debe tener
Nitrógeno, para ser ácido
nucleico debe tener Fósforo)
- El Nitrógeno en -239° se vuelve
liquido (sirve para congelar
Términos Útiles:
- Itis: Inflamación o
Infección
- Ilisis: Degradación
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NOMBRE SÍMBOL O PSC (%) PTC (%) NRO ATÓMIC O CARAC T. FÍSICA S CARACT. QUÍMIC AS FUNCIONES Carbono C 50 18.5 6 Sólido No metal
- Bajo la forma de bicarbonato constituye uno de los principales aniones dentro del equilibrio hidroeléctrico de la membrana.
- Se encuentra presente formando parte de la estructura de los compuestos orgánicos.
- Está presente en los procesos respiratorios en la fase inspiratoria.
- Como producto final en la glucólisis anaeróbica.
- Sirve en los procesos dermatológicos cosméticos. Hidróge no H 10 9.5 1 Gas No metal
- Constituye uno de los principales componentes de los compuestos orgánicos.
- Constituye uno de los principales componentes del agua.
- Tiene característica inflamable. Oxígeno O 20 65 8 Gas No metal
- Constituye uno de los principales componentes de los compuestos orgánicos.
- Presente en la fase inspiratoria de la respiración.
- Es uno de los productos finales de la glucolisis aeróbica.
- Principal componente del agua.
- Representa aprox. el 21% del aire atmosférico. Nitrógen o N 7.5/8. 5 3.2 7 Gas No metal
- Constituye uno de los principales componentes de las proteínas y ácidos nucleicos.
- Es un producto de eliminación renal de los compuestos proteicos. Calcio Ca 4 1.5 20 Sólido Metal ligero alcalino terreo
- Principales cationes dentro del equilibrio hidrolítico de la membrana.
- Forma parte de la estructura de los huesos y dientes.
- Tiene relación directa con las hormonas paratiroideas
Sodio Na 0.4 0.2 11 Sólido Metal ligero alcalino
- Constituye uno de los principales cationes dentro del equilibrio hidrolítico de la membrana.
- En el sistema digestivo favorece en particular la retención de líquidos.
- Es uno de los principales componentes de la sal común. Magnesio Mg 0.1 0.1 12 Sólido Metal ligero alcalino terreo
- Constituye uno de los principales cationes dentro del equilibrio hidrolítico.
- Regula la cantidad de calcio y fósforo en los huesos y dientes.
- Constituye uno de los principales reguladores musculares.
- Participa favoreciendo al peristaltismo intestinal. Hierro Fe 0.01 0.005 26 Sólido Metal de transici ón
- Es un componente fundamental de la hemoglobina y mioglobina (actúa como almacenamiento).
- La ausencia o disminución de hierro en el organismo provoca la anemia y el exceso la hemocromatosis. Mangane so Mn 0.001 0.0001 25 Sólido Metal de transici ón
- Constituye un catión secundario dentro del equilibrio hidroelectrolítico de la membrana.
- Participa en el metabolismo intermedio.
- Externamente es considerado un antiséptico de la piel. Yodo I 0. 5 <
53 Sólido No Metal
- Constituye uno de los componentes químicos más importante de la glándula y hormonas tiroideas.
- Participan en el metabolismo intermedio.
- La disminución marcada del yodo en la glándula tiroides determina el hipotiroidismo.
TEMA 2 – AGUA Y PH
DEFINICIÓN DE AGUA: Es el componente más abundante de la naturaleza y del organismo. CARACTERÍSTICAS DEL AGUA:
- Se presenta, bajo 3 estados (sólido, líquido y gaseoso)
- En el cuerpo humano se presenta bajo los estados líquido y gaseoso.
- El agua químicamente pura tiene un pH neutro, es incolora e insípida y no es conductora de la electricidad.
- Es el lugar donde se realiza la mayoría de reacciones bioquímicas dentro del organismo.
- El agua está formada por dos elementos H y O. (El agua no es un elemento)
- Tiene densidad de 1 VARIACIONES DEL AGUA:
- Agua Destilada : Es el agua químicamente pura, formada por H2O. Tiene un pH de 7 (neutro), para destilar el agua se eleva la temperatura. Se usa para colocar suero, infusiones o inyectables.
- Agua Ionizada: El agua se divide en un ion hidrogeno y un ion hidroxilo (se separa por cargas eléctricas).
- Agua Potable: Destinada al consumo humano, es conductora de la electricidad y puede tener olor, sabor ya que contiene sodio, potasio y cloro. Se potabiliza con cloro. El cloro se calcula de acuerdo a las concentraciones de escherichia coli, hay que ver que las bacterias no se reproduzcan para que se sepa que el agua ya es potable. Tiene un pH de 7 a 8,5.
- Agua Mineral: Puede ser de origen natural (donde existen minas o rocas) o fabricadas. Los P.P.M (parte por millón) en fabrica es para saber cuánto tiene de los minerales.
- Agua Oxigenada (H2O2) : No es bebible, en 10 volúmenes de concentración es antiséptica, cuando esta tiene un volumen de 30 se ocupa para decolorar. Cuando saca espuma es por el contacto con la proteína, no es recomendable en heridas profundas.
- Agua Ozonizada (H2O3): Se utiliza como antiséptico, antiinfeccioso, estabilizante o potabilizador de agua. DEFINICIÓN DE PH: Potencial de hidrogeno, indica el grado de acidez y alcalinidad. COMPARTIMENTOS: COMPARTIMIENTO INTRACELULAR: Es el compartimiento más amplio que se encuentra dentro de las células y representa aprox. ⅔ del líquido del organismo que en porcentaje es 66.66%. Tiene un pH estable de 6. COMPARTIMIENTO EXTRACELULAR: Representa ⅓ y en porcentaje 33.33%. Tiene un pH de 7.35 a 7.45 (fuera de estos valores se puede producir acidosis o alcalosis).
- Compartimento intersticial: Representa el 75% del compartimento extracelular, equivale al ¾.
TEMA 3 – COMPUESTOS ORGÁNICOS/PROTEÍNA
CONCEPTO: Son componentes del organismo formados por más de 2 elementos, que al unirse adquieren características físico químicas específicas (ESPECIALES), dentro de estos compuestos orgánicos tenemos: Las proteínas, Hidratos de carbono, Lípidos, Acido nucleicos. PROTEÍNAS: Son compuestos orgánicos macromoleculares, formados desde el punto de vista elemental por C H O N donde: CARBONO representa el 55%; HIDRÓGENO representa el 7%; OXÍGENO representa el 20%; NITRÓGENO representa el 17 a 18%. FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS:
- Función Estructural: Las proteínas son las responsables de gran medida de la morfoestructura del organismo. Responsables de los tendones, ligamentos, músculos y faneras (proteínas más duras que no son solubles como en las uñas, pelo ganado cuernos, pezuñas, colágeno).
- Función Catalítica: Si nosotros normalmente estamos caminando gastamos más ATP, por lo que tenemos la presencia de las enzimas acelerando la velocidad de la reacción bioquímica. En otras palabras, acelera la reacción bioquímica por medio de las enzimas.
- Función Contráctil: Tenemos unas serie de proteínas contráctiles como la actina, miosina (más abundante en el músculo), troponina.
- Función Hormonal: Son hormonas de origen proteico. Por ejemplo, la glándula tiroides (son polipéptidos antes de ser proteínas), las glándulas suprarrenales (son una parte de origen proteico “corteza” y otra de origen lipídico “médula”.
- Función Inmunológica: Son un grupo de proteínas responsables de proteger al organismo evitando infecciones. Se encuentran proteínas complejas como Inmunoglobulinas (IgG, IgM, IgA). Cuando en el análisis sale IgG, el organismo está creando anticuerpos, defensa.
- Función de Almacenamiento: Proteínas que son reservorios de productos en el organismo. Como la mioglobina (almacena oxígeno en los músculos, por eso cuando se está macurcado es porque el organismo necesita oxígeno, entonces saca de los músculos y al sacarlos esos espacios con oxígeno se salen y entra ácido láctico que es el responsable del dolor en la fatiga muscular)
- Función de Alimentación: Las proteínas son las responsables de provocar el desarrollo y mantenimiento de la masa muscular. Estas proteínas pueden ser de origen animal (carne, pollo) o vegetal.
- Función Diagnóstica: Sirven para saber el estado nutricional de una persona. Se hace mediante el índice proteico (7 ml/dl) (-7) -> Desnutrición; (+7) -> Hiperproteinemia
- Función Terapéutica: Hay proteínas que sirven como tratamiento como ser proteínas liquidas, granulosas, pulverulentas.
- Función de Transporte: Como ser la Hemoglobina (proteína que transporta el oxígeno). METABOLISMO : Es un proceso físico-químico que consiste en asimilar sustancias que digiere el organismo y eliminar las sustancias de desecho con formación y gasto de energía. Tiene dos fases:
- ANABOLISMO: Es el proceso de síntesis, el proceso de armado de todos los materiales que el organismo requiere, a partir de sustancias más sencillas que en las proteínas son los aminoácidos, para formar sustancias más complejas, como son las proteínas. Para este proceso se requiere gasto de energía.
- CATABOLISMO: Es el proceso degradativo de estructuras complejas a estructuras más simples, eliminando las sustancias de desechos, existe la producción de energía. PROCESO DE LAS PROTEÍNAS EN EL ORGANISMO: Las proteínas al ser estructuras macromoleculares, requieren de un proceso externo degradativo, este proceso se lleva a cabo a través de sus enzimas llamadas exoproteasas quienes degradan parcialmente a las proteínas permitiendo su ingreso dentro de las estructuras celulares, una vez dentro actúan un grupo enzimáticos llamado endoproteasas, que son las responsables de degradar hasta sus unidades monoméricas o aminoácidos, una vez degradado a través del proceso catabólico empieza el proceso de síntesis de acuerdo al organismo con gasto de energía. (Los aminoácidos son monoméricos porque forman las proteínas, primero se forman péptidos, los cuales se dividen en:
Seroalbúmina: Es una proteína simple que se encuentra en el sistema vascular (SUERO), coagula aprox. a los 67º. Forma parte del índice proteico, donde representa el 5.1 ml/dl. Lactoalbúmina: Es la proteína simple que se encuentra en la leche, coagula normalmente a los 72º y generalmente acompañado de pequeñas partículas químicas, que en su conjunto se denomina “NATA”.
- GLOBULINAS: Son proteínas simples que tienen la particularidad de ser solubles en soluciones salinas, coagulan por acción térmica y por el aire. Seroglobulinas: Son proteínas simples que se encuentran en el sistema vascular y representan el 1.9 ml/dl del índice proteico. Tiene la particularidad de coagular a los 65º. Fibrinógeno: Es una proteína simple que se encuentra en el sistema vascular y coagula por acción del aire, transformándose en una proteína activa que es la fibrina , responsable junto con otros factores de la coagulación de aumentar la densidad de la sangre, formar el coágulo y formar la costra.
- PROTAMINAS: Son proteínas simples solubles en soluciones alcohólicas, se encuentran presentes en tejidos embrionarios de los peces. (Salmina)
- HISTONAS: Son proteínas simples, solubles en soluciones fisiológicas, se encuentran presentes en el timo y procesos relacionados con el metabolismo lipídico, están formados por aminoácidos simples como la Arginina y la Lisina.
- ESCLEROPROTEÍNA: Son proteínas simples, las más duras insolubles en soluciones hídricas, fisiológicas y alcohólicas. Colágeno : Es la proteína más abundante, está presente en los músculos, huesos y ligamentos. Elastina : Proteína más rígida que se encuentran en el sistema vascular y nervioso, presente en los ligamentos, arterias, venas y tejido nervioso. Queratina : Es la proteína más dura y menos soluble, se encuentran en las faneras (pelos, uñas, pesuñas, cuernos).
PROTEÍNAS COMPLEJAS:
PROTEINAS COMPLEJAS: Son proteínas simples a las cuales se le añade un elemento o compuesto cualquiera, dándole propiedades físico químicas diferentes.
- FOSFOPROTEÍNAS: Son proteínas complejas cuyo grupo prostético está formado por derivados del ácido fosfórico, pueden coagular por acción térmica o acción biológica, dentro de las fosfoproteínas tenemos a: Ovovitelina: Es una proteína compleja, que se encuentra presente en la yema del huevo, tiene la particularidad de coagular por acción térmica aprox. a los 65°. Participa en los procesos de síntesis de algunas vitaminas y hormonas. Caseína: Es una proteína compleja que se encuentra en la leche, coagula por acción biológica a través de fermentos, este proceso se denomina caseificación, permite la separación del componente sólido proteico y la parte líquida de la leche. Este componente biológico de manera natural se denomina “Cuajo”.
- CROMOPROTEÍNAS: Son proteínas complejas cuyo grupo prostético determina la coloración correspondiente, entre estas proteínas complejas tenemos: Hemoglobina: Es la proteína compleja cuyo grupo prostético es el grupo HEM, que es una estructura tetrapirrórica que tiene en su núcleo una molécula de hierro y es la responsable del transporte del oxígeno a través del sistema vascular a todo el organismo, está presente en los organismos superiores animales Hemocianina: Es una cromoproteína que se caracteriza por que su grupo HEM presenta como núcleo al Cobre, dándole una coloración azulada, está presente en el sistema vascular de los calamares y los pulpos. Clorofila: Componente que está presente en los vegetales, responsable de la fotosíntesis, tiene una estructura similar a la hemoglobina y hemocianina, pero en su núcleo tiene magnesio.
- GLUCOPROTEÍNAS: Son proteínas complejas cuyo grupo prostético está formado por hidratos de carbono, generalmente de la variedad hexosa, dentro de las glucoproteínas tenemos a: Glucosamina: Es una proteína compleja, que como grupo prostético tiene a la hexosa glucosa, está presente en organismos superiores, en particular a nivel de la membrana plasmática donde representa aprox. un 5% de su estructura, recibe el nombre de péptido glicano y actúan como sensores o como mensajeros. En los organismos inferiores como los insectos o crustáceos, forman parte del exoesqueleto bajo la forma de glucosamina. En las paredes de las bacterias constituyen la capa de mureína, formada por el ácido N. acetil murámico y N. acetil glucosamina. Galactosamina: Es una glucoproteína que tiene como grupo prostético a la hexosa galactosa, participa en los procesos de formación del tejido muscular y óseo.
- NUCLEOPROTEINAS: Son proteínas complejas cuyo grupo prostético está formado por hidratos de carbono pentosa, se encuentran presentes en los ácidos nucleicos. Ribonucleoproteínas: Tienen como grupo prostético a la pentosa ribosa del ARN, es el responsable de manera general de la síntesis de la proteínas.
denominan proteasas , sobre los hidratos de carbono carbohidrasa , sobre los lípidos lipasas , y sobre los ácidos nucleicos nucleasas. FÓRMULA GENERAL DE HIDRATOS DE CARBONO C6 H12 O6 Siempre el C y el O tienen la misma cantidad, el H es el doble.
- C6 H12 O6 -> Hexosa
- C5 H10 O5 -> Pentosa Estos son monosacáridos (C12 H22 O11-> Es la suma de dos hexosas) Estos son disacáridos, para que esto pase se tiene que mover una molécula de agua, por la suma de las hexosas monosacáridos se disminuyó 2 hidrógenos y 1 Oxigeno.
- LIASAS (4): Son grupos enzimáticos específicos que se encargan de separar enlaces. Estos enlaces pueden ser (C-C), (C-N), (C-S), (C-P). Ejemplo: Descarboxilación La glucosa es una hexosa, pero el organismo necesita pentosa, entonces ocurre una descarboxilación (reducción de carbono). C6 H12 06 -> C5 H10 O
- ISOMERASAS (5): Son grupos enzimáticos que se encargan de la movilización interna de sus componentes, no aumentan ni disminuyen nada. (Cuando se necesita cambiar de posición, por ejemplo, el fósforo para una triosa C1-C2-C3PO4 — C1- C2PO4-C3). Ejemplo: Fosfohexoisomerasa y Fosfotriosaisomerasa
- LIGASAS (6): Es la acción inversa de las liasas. Son grupos enzimáticos que se encargan de unir enlaces, estos enlaces pueden ser (C-C), (C-N), (C-S), (C-P). Ejemplo: Carboxilación (Aumento de carbono) C5 H10 O5 -> C6 H12 O
