Organizacin Qumica de la Clula

BASES BIOQUMICAS1REFERENCIASMolecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al.New York: Garland Science; 2002Nelson DL., Cox MM., LEHNINGER. Principios de Bioqumica. Editorial OMEGA. 6a. Edicin

2La BIOQUMICA describe en trminos moleculares, la estructura, mecanismos y procesos qumicos que llevan a cabo los organismos3Hace aproximadamente 4mil millones de aos naci la vida en el planeta en forma de simples microorganismos con la habilidad de extraer energa de compuestos orgnicos o de la luz solar

4Estos microorganismos adquirieron la capacidad de crear BIOMOLCULAS ms complejas de elementos simples presentes en la tierra

5COMPONENTES QUMICOS DE LA CLULA6La materia est formada por combinaciones de elementos (sustancias como el hidrgeno o carbono que no pueden ser reducidas o convertidas en otras sustancias por medios qumicos)

77COMPONENTES DE LA MATERIA VIVA8COMPONENTES DE LA MATERIA VIVADe los 92 elementos qumicos naturales, solo 27 son esenciales para los seres vivos, los cuales se denominan BIOELEMENTOS9COMPONENTES DE LA MATERIA VIVAEn base a su abundancia, se clasifican en MACROELEMENTOS, cada uno de los cuales aparece en una proporcin superior al 5% del peso seco de la materia viva y en total constituyen aproximadamente el 90% de la biomasa;10COMPONENTES DE LA MATERIA VIVAMICROELEMENTOS (Ca, P, K, S, Cl, Na y Mg), que varan entre el 0,3 y el 5% del peso seco y suponen casi el 10% de la biomasa;11COMPONENTES DE LA MATERIA VIVAY OLIGOELEMENTOS o trazas (B, F, Fe, Co, Cu, Mn, Zn, Mo, I, entre otros), que estn presentes en cantidades muy pequeas12La partcula ms pequea de un elemento que posee sus propiedades qumicas distintivas es el TOMO

Sin embargo, las caractersticas de las sustancias dependen de la forma en que los tomos se unen para formar MOLCULAS 1313EJEMPLO: CARBONO

LA ORGANIZACIN DE LOS TOMOS ESTABLECE DIFERENCIAS ENTRE LO ORGNICO Y LO INORGNICO14De ah la importancia de conocer los enlaces qumicos que establecen los tomos para formar molculas superiores y a su vez stas, CLULAS

1515

Cada una de estas biomolculas establece uniones/enlaces qumicos para formar estructuras superiores16Grupos funcionales de importancia en bioqumica

17Grupos funcionalesLas propiedades bioqumicas y las reacciones caractersticas de las diferentes biomolculas dependen de los distintos grupos funcionales que las constituyen 18

19Grupos funcionales Los grupos funcionales estn adheridos al esqueleto de carbono de las molculas orgnicas

Determinan las caractersticas y reactividad qumica de las molculas

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Una sola molcula (de alta importancia biolgica) contiene diversos grupos funcionales21

Dichos grupos funcionales pueden establecer diversos enlaces, fuertes y dbiles para formar molculas superiores22Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

Presente en Alcoholes23Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

24Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

25Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

26Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

27Grupos funcionalesLos 6 grupos funcionales ms comunes en molculas biolgicas son: HidroxiloCarboxiloCarboniloAminoFosfatoMetilo

28Grupos funcionalesLos grupos funcionales son los que habitualmente participan en las reacciones qumicas.Ejemplo:Formacin de enlaces en biomolculas

29Enlaces qumicos de importancia en bioqumica30Enlaces qumicos31El tipo de enlace que se establezca entre 2 elementos depender de una propiedad qumica: la electronegatividadHabilidad de un tomo de atraer electrones compartidos de otros tomos hacia si mismo

32Los enlaces de mayor relevancia en Bioqumica y en general en procesos biolgicos son el ENLACE COVALENTE y el ENLACE INICO

Enlace CovalenteEnlace Inico33

Enlace CovalenteEnlace Inico34Enlace covalente Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre s los tomos no metlicos (los elementos situados a la derecha en la tabla peridica -C, O, F, Cl, ...).

35Basndote en la tabla peridica , menciona 2 ejemplos de enlace covalente

36Enlace inico Este enlace se produce cuando tomos de elementos metlicos (especialmente los situados ms a la izquierda en la tabla peridica) se encuentran con tomos no metlicos (los elementos situados a la derecha en la tabla peridica). En este caso los tomos del metal ceden electrones a los tomos del no metal, transformndose en iones positivos y negativos, respectivamente

37Basndote en la tabla peridica , menciona 2 ejemplos de enlace inico

3839En toda biomolcula observamos enlaces qumicos40En toda biomolcula observamos enlaces qumicosEnlace FosfodisterPuentes de HidrgenoEnlace PeptdicoEnlace GlucosdicoEnlace Tipo ster41Reacciones grupos funcionalesFormacin de Enlace Peptdico

42A este enlace tambin se le llama enlace AMIDA, y es un enlace de tipo COVALENTELa parte que queda de cada aminocido que se ha unido por medio del enlace se denomina RESIDUO DE AMINOCIDO43Las cadenas que solo contienen unos pocos residuos de aminocidos se denominan oligopptidos (hasta menos de 14 residuos)Si la cadena es entre 15 y 20 residuos aprox., se llama polipptidoLos polipptidos mayores de 50 residuos se llaman protenas44Hidrlisis del enlace peptdicoPuede catalizarse de diferentes maneras:Calentar la protena en un cido mineral (HCl concentrado)Mediante enzimas proteolticas o proteasas45Reacciones grupos funcionales Formacin de Enlace Glucosdico46

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Reacciones grupos funcionales Formacin de Enlace Fosfodister

48Reacciones grupos funcionales Formacin de Puentes de Hidrgeno

49Reacciones grupos funcionales Formacin de Enlaces tipo ster para formar Triacilglicridos (TAGs)

50Elabora un cuadro resumen donde indiques cules son los grupos funcionales que interactan en las biomolculas para formar diferentes tipos de enlaces51Qu es la isomera?52Es la propiedad de algunas molculas en la cual pueden coexistir dos especies con la misma frmula condensada y mismo peso molecular pero con diferentes propiedades fsico-qumicas53

Tipos de ismeros54ejemplo

55Gases AnestsicosQu es una mezcla racmica?Mezcla de dos ismeros en una misma solucinLa mayora de los frmacos se administran como mezclas racmicas56para qu me sirve en medicina?57Qu impacto tienen los ismeros en la medicina?

58Qu impacto tienen los ismeros en la medicina?La mayora de los agentes farmacolgicos utilizados en anestesia son administrados como mezclas racmicas y no como mezclas purasLa actividad teraputica reside principalmente en uno de los enantimerosEl otro enantimero puede tener propiedades indeseables 59ejemplos60

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62Ejemplo clsico: talidomida63En 1957, una compaa alemana introdujo al mercado un nuevo frmaco llamado talidomida

Los mdicos lo prescriban como sedante e hipntico para mujeres embarazadas

64El frmaco se comercializ como una mezcla racmica de dos enantimeros

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66??????????????????????dudas67quizz681. Cul es el nombre del siguiente grupo funcional?

692. En qu biomolcula est presente? Menciona un ejemplo703. Entre qu tipo de elementos de la tabla peridica se forma un enlace covalente?714.Menciona un ejemplo de una molcula en la que se forme un enlace covalente 725.Entre qu tipo de elementos de la tabla peridica se forma un enlace inico?736.Menciona un ejemplo de una molcula en la que se forme un enlace inico 747.Qu es una mezcla racmica?758.Menciona dos ejemplos en los que impacte la presencia de dos enantimeros en un frmaco769.Dibuja un dipptido entre 2 Glicinas7710.Realiza la estructura de un triacilglicrido con 3 cidos grasos de 16 carbonos (cido Palmtico)78