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COMPOSICIÓN, ESTRUCTU
RA Y
PROPIEDADES QUÍMICAS
DE LAS BIOMOLÉCULAS
COMPOSICION QUIMICA
DE LOS SERES VIVOS
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Figura 3
Figura 3
Figura 4
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¿POR QUE ME PUEDO MOVER?
POR QUE PUEDO PENSAR
CUALES SON LAS MEJORES
JUGADAS?
¿COMO OBTENGO LA ENERGIA
PARA HACER TODO LO QUE
HAGO?
Figura 6Figura 7
Figura8
Figura9
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Figura 10
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¿Y TU…
POR QUÉ
ERES
GÜERITA?
¡¡¡PUES NO SE!!!
¿OYE?... ¿POR
QUÉ ERES
NEGRITO?
Figura 11
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LA INTERROGANTE PARA
SABER Y APRENDER COMO
FUNCIONA UN SER VIVO EN
TÉRMINOS DE LAS MOLÉCULAS
QUE LO COMPONEN LA
RESUELVE LA
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LA
TIENE LAS RESPUESTAS
PARA ESTAS Y OTRAS
PREGUNTAS QUE TE
HAGAS CON RESPECTO A
LA VIDA
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¿CÓMO SE ORIGINA LA VIDA?MOLECULAS
INORGÁNICAS
PRIMERAS MOLECULAS
ORGÁNICAS
CAPACIDAD DE
AUTOORGANIZARSE Y
AUTORREPLICARSE
ELEMENTOS COMO C,H,O,N
Figura 12
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DEFINICIÓN:“UNA CIENCIA DE
LABORATORIO CON UN
ENFOQUE FISICO-BIO-QUÍMICO
DE TODAS LAS ACTIVIDADES
CELULARES”.
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OBJETIVOS DE LA
BIOQUIMICA:1. UNO DE LOS OBJETIVOS PRINCIPALES DE LA
BIOQUÍMICA ES CONOCER EL METABOLISMO LO
SUFICIENTE COMO PARA PREDECIR Y
CONTROLAR LOS CAMBIOS CELULARES.
2. BUSCAR LA RESPUESTA A CÓMO TODAS LAS
MOLÉCULAS INERTES QUE CONSTITUYEN LOS
ORGANISMOS VIVOS, POR SU CONSTITUCIÓN E
INTERACCIÓN, OBEDECIENDO TODAS LAS
LEYES DE LA QUÍMICA Y LA FÍSICA, MANTIENEN
Y PERPETÚAN LA VIDA.
3. EXPLICAR DE QUE MANERA LA CELULA
OBTIENE Y ALMACENA LA ENERGÍA PARA
MANTENER LA VIDA.
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4. LOS MECANISMOS ÍNTIMOS DE ACCIÓN DE LOS
BIOCATALIZADORES Y SU REGULACIÓN
5. LA BIOTRANSDUCCIÓN, O SEA, LOS PROCESOS
MEDIANTE LOS CUALES SE PRODUCE EL
CAMBIO DE UN TIPO DE ENERGÍA EN OTRO EN
LOS ORGANISMOS VIVOS.
6. LAS BASES MOLECULARES DE LA
CONSERVACIÓN, TRANSFERENCIA Y
EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA Y
SU REGULACIÓN.
7. LAS ALTERACIONES BIOQUÍMICAS EN
DIVERSAS ENFERMEDADES
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DIVISIÓN DE LA BIOQUIMICA GENERAL:
1.BIOQUÍMICA
DESCRIPTIVA, ESTRUCTURAL O
ESTÁTICA:-
DESCRIBE LA COMPOSICIÓN
QUÍMICA, CONFORMACIÓN, CONFIGUR
ACIÓN Y ESTRUCTURA DE LAS
MOLÉCULAS DE LA MATERIA VIVA.
2.BIOQUÍMICA DINÁMICA,
METABOLISMO, REGULACIÓN
QUÍMICA Y CAMBIOS QUE OCURREN
DENTRO DE LAS CÉLULAS VIVAS.
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LOS SERES VIVOS ESTÁN HECHOS
DE ELEMENTOS QUÍMICOS
ORGANIZADOS EN COMPUESTOS Y
ÉSTOS A SU VEZ EN CÉLULAS.
LA VIDA SE DESARROLLA SIEMPRE
EN MEDIO ACUOSO, LO QUE
QUEDA, AL ELIMINARLA, ES UN
RESIDUO FORMADO POR SALES
MINERALES
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PRIMARIOS
95.0%C, H, O, N, P, S
SECUNDARIOS
4.5%Na, K, Ca, Mg, Cl
VARIABLES
BIOELEMENTOS
[C] > 0.1%
Mn, Fe, Cu
B, Al, V
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LA CELULA Y SUS COMPONENTES SE
ENCUENTRAN EN UN ESTADO DE VARIACIÓN
CONSTANTE.
UNA CÉLULA NO PUEDE MANTENERSE VIVA A
MENOS QUE ESTÉ CONTINUAMENTE EN
DESEQUILIBRIO
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BIOMOLECULAS
ORGÁNICAS
BIOMOLÉCULAS
INORGÁNICAS
BIOELEMENTO 1 BIOELEMENTO 2
(BIOELEMENTO) n
BIOMOLECULA
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BIOMOLÉCULASLAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS COMPLEJAS SON EL
ADN, ARN, PROTEÍNAS, POLISACÁRIDOS, LÍPIDOS COMPLEJOS .
Biomolécula Bases estructurales Funciones principales
DNA Ac.Desoxirribonucleico Material genético
RNA Ac. Ribonucleico Molde para la síntesis
proteínica
Proteína Aminoácidos Son muy numerosas. Tienen
diversas funciones: Forman
Estructuras, Enzimas,
Anticuerpos, etc.
Carbohidratos Glucosa principalmente Fuente de energía
Forman estructuras
Lípidos Ácidos grasos Numerosas, por ejemplo,
componentes de las
membranas y almacenajes por
tiempo prolongado de
energía como
triacilgliceroles.
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LAS BIOMOLECULAS DESEMPEÑAN OTRAS
FUNCIONES MUY DIVERSAS:
1.TRANSPORTE DE ENERGÍA DESDE UNA
ZONA DE LA CÉLULA A OTRA,
2.APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA
SOLAR PARA CONDUCIR REACCIONES
QUÍMICAS, Y
3.COMO MOLÉCULAS COLABORADORAS
(COFACTORES O COENZIMAS ) EN LAS
ACCIONES ENZIMÁTICAS.
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LAS BIOMOLÉCULAS SE
CARACTERIZAN POR SU
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Fig. 13 Fig. 14
Fig. 15
Fig. 16Fig. 17Fig. 18
Fig. 19Fig. 20
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• FORMULA MOLECULAR
H2O
Molécula DIPOLAR
EL AGUA
Fig. 21
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PUENTES DE
HIDROGENO
MOLECULA
BIPOLAR
Fig. 23
Fig. 22
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ESTAS AGRUPACIONES, LE
CONFIEREN AL AGUA SUS
PROPIEDADES DE FLUIDO, EN
REALIDAD, COEXISTEN ESTOS
PEQUEÑOS POLÍMEROS DE AGUA CON
MOLÉCULAS AISLADAS QUE
RELLENAN LOS HUECOS.
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Fig. 25
Fig. 26
CAPAS DE HIDRATACION
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EN EL INDIVIDUO ADULTO, EL AGUA CORPORAL
TOTAL (ACT) SE ESTIMA EN UN 60 % DEL PESO
CORPORAL MAGRO, (APROXIMADAMENTE UNOS
40 LITROS). LOS VALORES VARÍAN EN FUNCIÓN
DE LA EDAD, SEXO Y HÁBITO CORPORAL.POR
EJEMPLO UN INDIVIDUO OBESO, TIENE
ALREDEDOR DEL 50% DEL PESO CORPORAL EN
AGUA, YA QUE EL TEJIDO ADIPOSO CONTIENE
POCA AGUA
COMPARTIMENTACIÓN
DEL AGUA CORPORAL:
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1. Agua Intracelular, constituye
aproximadamente el 70% del total del agua. Esta a su
vez se subdivide en:
Agua Libre:- Que es el agua circulante, de la que
puede disponer la célula de inmediato y con
facilidad. Transporta nutrientes.
Agua Retenida o Ligada, se encuentra unida a
estructuras y entidades macromoleculares, forma
puentes de hidrógeno, contribuyendo a impedir
hasta cierto rango, la congelación de las células.
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2. Agua Extracelular, Constituye aproximadamente el 30% del agua del organismo y se clasifica en:
– Agua Plasmática, que es aproximadamente el 7% del agua extracelular, en ella se engloba el agua de la Linfa y del Plasma.
– Agua Intersticial en la que podemos incluir el agua del liquido intersticial, la del líquido cefalorraquídeo, el humor vítreo del ojo, etc. Supone el 23% del agua extracelular.
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1. Puede actuar como componente dealgunas macromoléculas, tales comoproteínas y polisacáridos, en cuanto a quepuede estabilizar suestructura, fundamentalmente a través dela formación de puentes de hidrógeno.
2. Debido a su carácter anfipático, en suseno se producen casi la totalidad de lasreacciones bioquímicas, así como que esel medio de transporte adecuado paraestas substancias en el organismo
FUNCIONES BIOQUIMICAS
Y FISIOLÓGICAS
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3. También puede actuar como sustrato oproducto de ciertas reaccionesenzimáticas.
Fig. 27
Fig. 28
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4. Por último debe mencionarse elcarácter termorregulador del aguaque permite conseguir un equilibrio detemperaturas en todo el cuerpo, asícomo la disipación de cantidadeselevadas de calor metabólico.
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SOLUCIONES
AMORTIGUADORAS• ANIONES, CON CARGA NEGATIVA
• CATIONES CON CARGA POSITIVA
• ANFOLITOS, QUE TIENEN LAS DOS
CARGAS EN LA MISMA MOLÉCULA
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LA PRESENCIA DE BIOMOLECULAS
ORGÁNICAS EN FORMA IÓNICA ESTÁ
DETERMINADA POR EL pH DEL SISTEMA EN
EL QUE SE ENCUENTREN. DEBIDO A ESTO
LOS ORGANISMOS VIVOS TIENEN LA
CAPACIDAD DE PREVENIR CAMBIOS
BRUSCOS EN EL pH DE LOS FLUIDOS INTRA
Y EXTRACELULARES. ESTO SE LOGRA A
TRAVÉS DE LOS SISTEMAS
AMORTIGUADORES, BUFFERS O
TAMPONES.
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ACIDOSIS, ALCALOSIS Y
EUDREMIOSIS
[H+] NORMAL = 40+/-4 nEQ/L DETERMINA
UN pH 7.40 +/-4 = EUDREMIA
[H+] MAYOR DE 40 nEQ/L DETERMINA UN
pH < 7.36 = ACIDEMIA
[H+] MENOR DE 40 nEQ/L DETERMINA UN
pH > 7.44 = ALCALEMIA
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¿POR QUE EL ORGANISMO DEBE
MANTENER EL pH EN RANGO
FISIOLÓGICO?, (EUDREMIA).
•LA IMPORTANCIA DE MANTENER UN pH =
7.40+/- 4 RADICA EN QUE VARIACIONES
SIGNIFICATIVAS DEL MISMO OCASIONAN
TRASTORNOS EN LA FISIOLOGÍA
CARDIACA, ÓSEA, EN LA DISPONIBILIDAD
DE O2 A LOS TEJIDOS, ETC. Y SE HA
DEMOSTRADO QUE pH<7.20 Ó > 4.60
IMPLICAN UNA ALTA MORTALIDAD.
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“MEZCLA EN EQUILIBRIO DE UN PAR
ÁCIDO-BASE CONJUGADA, QUE ES
CAPAZ DE RESISTIR CAMBIOS
SUSTANCIALES DE pH, DEBIDO A LA
ADICIÓN DE PEQUEÑAS CANTIDADES
DE SUSTANCIAS ÁCIDAS O BÁSICAS”.
SOLUCIÓN AMORTIGUADORA
, BUFFER O TAMPON
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SISTEMAS
AMORTIGUADORES DE
LOS ORGANISMOS
SUPERIORES
• SOLUCIONES REGULADORAS
• VENTILACIÓN PULMONAR
• FILTRACIÓN RENAL.
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SOLUCIONES
REGULADORASSISTEMA FOSFATO:
H3PO4 H+ + H2PO4(-)
pKa = 2.12
H2PO4(-) H+ + HPO4
(=)
pKa = 7.20
HPO4(=) H+ + PO4
(-3)
pKa = 12.30
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Cuando el CO2 entra al eritrocito, es convertido eficientemente a H2CO3
por acción de la Anhidrasa Carbónica , importante enzima dependiente
del Zn+2
anhidrasa Carbónica
CO2 + H2O H2CO3
Zn+2
Puesto que el pKa del H2CO3 es de 6.35, alrededor del 90% o más
está ionizado
H2CO3 H+ + HCO3(-)
SISTEMA BICARBONATO-
HEMOGLOBINA
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SISTEMA BICARBONATO-
HEMOGLOBINA
BOHR DETERMINÓ QUE LA EFICIENCIA DE UNIÓN DEL OXÍGENO A LA
HEMOGLOBINA SE REDUCÍA SIGNIFICATIVAMENTE POR UNA
DISMINUCIÓN EN EL pH.
LA DISOCIACIÓN DE LA HEMOGLOBINA OXIGENADA A
HEMOGLOBINA NO OXIGENADA ESTARÍA FAVORECIDA POR LA
PRESENCIA DE H+
H+
HbO2 HHb + O2
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PROTEÍNAS
H2O:OOC
R
NH2
+R COO:
N+
H
H
H
R COOH
N+
H
H H
H+
:OH
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VENTILACIÓN PULMONARMEMBRANAS ALVEOLARES MEMBRANAS CAPILARES+
MEMBRANA
ALVEOLO-CAPILAR
CO2
VENASCO2
AIRE EXHALADO
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LOS RIÑONES MANTIENEN EL
EQUILIBRIO ACIDO-BASE CON LA
REGULACIÓN DEL pH DEL PLASMA
SANGUINEO.
FILTRACIÓN RENAL
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ALDOSTERONA
HORMONA ANTIDIURETICA,
ADH, o
ARGININA VASOPRESINA
PEPTIDO NATRIURETICO ATRIAL
o
ANP
EVITAN LA PERDIDA EXCESIVA DE AGUA A
TRAVES DEL RIÑON
La aldosterona estimula
la secreción de H+ por las
celulas intercaladas DEL
RIÑON, regulando los
niveles plasmáticos de
bicarbonato (HCO3−) y su
Equilibrio Acido Base
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Y SI TE SORPRENDEN
DURMIENDO EN CLASE
LEVANTA LA CABEZA
LENTAMENTE Y DI
“Y BENDICE A MI MAESTRA Y
A TODA SU FAMILIA”
AMEN
