CLASE No. 1CLASE No. 1INTRODUCCIÓN A INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA. LA BIOQUÍMICA. PRECURSORESPRECURSORES

DRA. AYMARA AROCHENA HERNÁNDEZDRA. AYMARA AROCHENA HERNÁNDEZ

BIOQUÍMICABIOQUÍMICA

ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LAS BASES MOLECULARES DE LA VIDA, ES DECIR, ESTUDIA LAS DIVERSAS MOLÉCULAS QUE FORMAN PARTE DE LAS CÉLULAS, ASÍ COMO LAS REACCIONES QUÍMICAS QUE SE ESTABLECEN ENTRE ESTAS MOLÉCULAS.

BIOQUÍMICABIOQUÍMICA

EL OBJETIVO DE LA BIOQUÍMICA ES DESCRIBIR Y EXPLICAR, EN TÉRMINOS MOLECULARES, TODOS LOS PROCESOS QUÍMICOS QUE SE PRODUCEN EN LAS CÉLULAS, QUE SE DEFINEN COMO METABOLISMO CELULARMETABOLISMO CELULAR.

LOS PROCESOS BIOQUÍMICOS NORMALES DE LAS CÉLULAS SON LA BASE DE LA SALUD DEL ORGANISMO HUMANO, DE LA MISMA FORMA, CUANDO SE PRODUCEN LAS ENFERMEDADES ESTAS TIENEN UNA BASE BIOQUÍMICA.

ASPECTOS DE INTERÉSASPECTOS DE INTERÉS• Relación estructura función de

las macromoléculas• Proceso de biocatálisis (Enzimas)• La obtención de energía química

útil• El metabolismo intermediario• La síntesis de las biomoléculas• Flujo molecular de la

información genética• Estructura y acción de las

hormonas• Propiedades químicas de los

nutrientes

COMPOSICIÓN DEL CUERPOCOMPOSICIÓN DEL CUERPO

LAS CÉLULAS SON LAS UNIDADES ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES DE NUESTRO CUERPO Y LA MAYOR PARTE DE LAS REACCIONES QUÍMICAS DENTRO DEL ORGANISMO TIENEN LUGAR EN ELLAS.

COMPOSICIÓN DEL CUERPOCOMPOSICIÓN DEL CUERPO

• EL OXÍGENO, EL HIDRÓGENO, EL CARBONO Y EL NITRÓGENO SON LOS ELEMENTOS QUÍMICOS MÁS ABUNDANTES, QUE COMPONEN LA ESTRUCTURA DE LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS DEL ORGANISMO.

• TAMBIÉN EL FÓSFORO, EL AZUFRE, EL CALCIO, EL SODIO, EL POTASIO, EL MAGNESIO, EL CLORO, EL HIERRO, EL YODO, EL MANGANESO Y EL ZINC, SON LOS PRINCIPALES MINERALES EN EL ORGANISMO.

NIVELES DE NIVELES DE ORGANIZACION ORGANIZACION

DE LAS DE LAS MOLECULAS EN MOLECULAS EN EL ORGANISMO EL ORGANISMO

HUMANOHUMANO

COMPOSICIÓN DEL CUERPOCOMPOSICIÓN DEL CUERPO

LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS PRESENTE EN EL ORGANISMO HUMANO SON:

• ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN Y ARN

• PROTEÍNAS• POLISACÁRIDOS O

CARBOHIDRATOS• LÍPIDOS

COMPOSICIÓN DEL CUERPOCOMPOSICIÓN DEL CUERPO

CADA BIOMOLÉCULA ESTÁ FORMADA A SU VEZ POR SUSTANCIAS PRECURSORASPRECURSORAS, QUE SON COMPUESTOS MÁS SIMPLES ESTRUCTURALMENTE QUE LAS BIOMOLÉCULAS, Y QUE AL UNIRSE ENTRE SÍ FORMAN LAS BIOMOLÉCULAS MÁS COMPLEJAS.

COMPOSICIÓN DEL CUERPOCOMPOSICIÓN DEL CUERPO

PRECURSORESPRECURSORES BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULAS

NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS DNA Y RNADNA Y RNA

AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS PROTEÍNASPROTEÍNAS

MONOSACÁRIDOSMONOSACÁRIDOS POLISACÁRIDOSPOLISACÁRIDOS

ÁCIDOS GRASOS Y ÁCIDOS GRASOS Y COLESTEROLCOLESTEROL

LÍPIDOSLÍPIDOS

COMPUESTOS ORGÁNICOSCOMPUESTOS ORGÁNICOS

GRUPOS FUNCIONALESGRUPOS FUNCIONALES

ENLACES QUÍMICOSENLACES QUÍMICOS

MONOSACÁRIDOSMONOSACÁRIDOS• SON AZÚCARES SIMPLES

Y SON LOS PRECURSORES DE LOS DISACÁRIDOS, OLIGOSACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS O TAMBIÉN LLAMADOS AZÚCARES COMPLEJOS.

• TIENEN AL GRUPO CARBONILO COMO PRINCIPAL GRUPO FUNCIONAL EN SU ESTRUCTURA.

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

LOS MONOSACÁRIDOS SE CLASIFICAN DE ACUERDO A VARIOS PUNTOS DE VISTA:

• SEGÚN EL NÚMERO DE ÁTOMOS DE SEGÚN EL NÚMERO DE ÁTOMOS DE CARBONOCARBONO

• SEGÚN LA POSICIÓN DEL GRUPO SEGÚN LA POSICIÓN DEL GRUPO CARBONILO EN SU ESTRUCTURACARBONILO EN SU ESTRUCTURA

• SEGÚN SU ISOMERÍASEGÚN SU ISOMERÍA

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

SEGÚN LA POSICIÓN DEL GRUPO CARBONILO SE CLASIFICAN EN:

• ALDOSAS:ALDOSAS: CUANDO DICHO GRUPO SE ENCUENTRA EN UN CARBONO TERMINAL O EXTREMO EN LA MOLÉCULA.

• CETOSAS:CETOSAS: CUANDO DICHO GRUPO SE ENCUENTRA EN CARBONOS INTERMEDIOS DE LA MOLÉCULA Y NO EN LOS EXTREMOS.

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

• LOS COMPUESTOS QUE TIENEN IGUAL FÓRMULA QUÍMICA PERO DIFERENTE ESTRUCTURA SE LLAMAN ISÓMEROS.ISÓMEROS.

• SI DOS MONOSACÁRIDOS DIFIEREN EN LA CONFIGURACIÓN ALREDEDOR DE UN CARBONO ESPECÍFICO , A EXCEPCIÓN DEL CARBONO CARBONÍLICO SE DENOMINAN EPÍMEROS.EPÍMEROS.

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

• SI DOS FORMAS DE UN MISMO MONOSACÁRIDO SON IMÁGENES ESPECULARES ENTRE SÍ SE DENOMINAN ENANTIÓMEROS.ENANTIÓMEROS.

OH OHHH H

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

• LA MAYOR PARTE DE LOS AZÚCARES EN EL SER HUMANO SON AZÚCARES DD.

• MENOS DE UN 1% DE LOS AZÚCARES DE CINCO O MÁS ÁTOMOS DE CARBONO SE ENCUENTRAN EN FORMA ACÍCLICA, O SEA, EN FORMA LINEAL O ABIERTA, YA QUE LA MAYORÍA SE HALLA EN FORMA CÍCLICA O DE CADENA CERRADA, EN LA QUE EL GRUPO ALDEHÍDO O CETONA REACCIONA CON EL GRUPO ALCOHOL (OH) SITUADO EN EL MISMO AZÚCAR.

ENLACE HEMIACETALICO:ENLACE HEMIACETALICO: SE ESTABLECE ENTRE EL GRUPO SE ESTABLECE ENTRE EL GRUPO

CARBONILO Y EL ULTIMO CARBONILO Y EL ULTIMO CARBONO ASIMETRICO DE LA CARBONO ASIMETRICO DE LA

MOLECULA DE MONOSACARIDO.MOLECULA DE MONOSACARIDO.

ENLACE HEMIACETÁLICOENLACE HEMIACETÁLICO

ENLACE HEMIACETÁLICOENLACE HEMIACETÁLICO

MONOSACÁRIDOS: MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

• LA FORMACIÓN DE UN ANILLO DA COMO RESULTADO LA FORMACIÓN DE UN CARBONO ANOMÉRICO EN EL CARBONO 1 EN LAS ALDOSASCARBONO 1 EN LAS ALDOSAS O EN EL CARBONO 2 EN LAS CETOSASCARBONO 2 EN LAS CETOSAS , ORIGINÁNDOSE DOS FORMAS ANOMÉRICAS ALFA O BETA QUE ESTARÁN EN EQUILIBRIO INTERCONVIRTIÉNDOSE UNA EN OTRA.

• LA FORMA ALFA O BETA RESULTANTE ES MUY IMPORTANTE YA QUE ES EL PUNTO DE LAS MOLÉCULAS QUE SON RECONOCIDAS POR LAS ENZIMAS.

MONOSACÁRIDOS DE MAYOR MONOSACÁRIDOS DE MAYOR IMPORTANCIA BIOLÓGICAIMPORTANCIA BIOLÓGICA

GLUCOSAGLUCOSA GALACTOSAGALACTOSA FRUCTOSAFRUCTOSA

RIBOSARIBOSA DESOXIRRIBOSADESOXIRRIBOSA GLICERALDEHÍDOGLICERALDEHÍDO

ENLACE O-GLUCOSÍDICOENLACE O-GLUCOSÍDICO

ENLACE O-GLUCOSÍDICOENLACE O-GLUCOSÍDICO

ENLACE N-GLUCOSÍDICOENLACE N-GLUCOSÍDICO

DISACÁRIDOS DE MAYOR DISACÁRIDOS DE MAYOR IMPORTANCIA BIOLÓGICAIMPORTANCIA BIOLÓGICA

DISACÁRIDOS DE MAYOR DISACÁRIDOS DE MAYOR IMPORTANCIA BIOLÓGICAIMPORTANCIA BIOLÓGICA

AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

• SON LOS PRECURSORES DE LAS PROTEÍNAS.

• SOLO 20 AMINOÁCIDOS FORMAN PARTE DE LA ESTRUCTURA DE LOS MAMÍFEROS.

• CADA AMINOÁCIDO, A EXCEPCIÓN DE LA PROLINA, PRESENTAN EN SU ESTRUCTURA UN GRUPO AMINO, UN GRUPO CARBOXILO Y UNA CADENA LATERAL, TODOS UNIDOS A UN CARBONO ALFA.

AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

• A pH FISIOLÓGICO (7,35-7,45) LOS AMINOÁCIDOS TIENEN SU GRUPO CARBOXILO EN FORMA DE CARBOXILATO, YA QUE PIERDE UN PROTÓN Y EL GRUPO AMINO SE ENCUENTRA PROTONADO.

CCN HN H33

++

HH

C O OC O O--

RR

AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

AMINOÁCIDOS: CLASIFICACIÓNAMINOÁCIDOS: CLASIFICACIÓN

LOS AMINOÁCIDOS SE CLASIFICAN SEGÚN LA ESTRUCTURA DE SU CADENA LATERAL (R) EN:

• AMINOÁCIDOS ÁCIDOS

• AMINOÁCIDOS BÁSICOS

• AMINOÁCIDOS NEUTROS: ALIFÁTICOS O AROMÁTICOS

AMINOÁCIDOS ÁCIDOSAMINOÁCIDOS ÁCIDOS

AMINOÁCIDOS BÁSICOSAMINOÁCIDOS BÁSICOS

AMINOÁCIDOS APOLARESAMINOÁCIDOS APOLARES

AMINOÁCIDOS APOLARESAMINOÁCIDOS APOLARES

GRUPOS DISOCIABLES EN LOS GRUPOS DISOCIABLES EN LOS AMINOÁCIDOS SEGÚN pHAMINOÁCIDOS SEGÚN pH

pH = 7 - 14pH = 7 - 14

pH = 0 – 6,9pH = 0 – 6,9

DISOCIACIÓN DE LOS DISOCIACIÓN DE LOS GRUPOS SEGÚN PHGRUPOS SEGÚN PH

ENLACE PEPTÍDICOENLACE PEPTÍDICO

FUNCIONES DE LOS FUNCIONES DE LOS AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

• SON PRECURSORES DE LAS PROTEÍNAS• ALGUNOS DE ELLOS SON

NEUROTRANSMISORES (GLICINA, GLUTÁMICO, ASPÁRTICO,

GABA)• ALGUNOS FORMAN PARTE DE

COENZIMAS (COENZIMA A, TETRAHIDROFOLATO)• ALGUNOS SON PRECURSORES DE

HORMONAS (TIROSINA Y FENILALANINA)

NUCLEÓSIDOSNUCLEÓSIDOS• SON SUSTANCIAS COMPUESTAS POR UN

AZÚCAR Y UNA BASE NITROGENADA UNIDAS POR UN ENLACE N-GLUCOSÍDICO.

• SE CONSIDERAN PRECURSORES DE LOS NUCLEÓTIDOS.

• SI EL AZÚCAR QUE COMPONE AL NUCLEÓSIDO ES LA LA RIBOSARIBOSA SE DENOMINA RIBONUCLEÓSIDORIBONUCLEÓSIDO..

• SI EL AZÚCAR QUE COMPONE AL NUCLEÓSIDO ES LA DESOXIRRIBOSADESOXIRRIBOSA SE DENOMINA DESOXIRRIBONUCLEÓSIDO.DESOXIRRIBONUCLEÓSIDO.

NUCLEÓSIDOSNUCLEÓSIDOS

NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS• LOS NUCLEÓTIDOS SON ÉSTERES

MONOFOSFATOS,DIFOSFATOS Y TRIFOSFATOS.• EL PRIMER GRUPO FOSFATO SE UNE AL

AZÚCAR MEDIANTE UN ENLACE ÉSTER CON EL 5`OH DE LA PENTOSA, TOMANDO EL NOMBRE DE 5`NUCLEÓTIDO SEGÚN SEA LA PENTOSA: 5`RIBONUCLEÓTIDO Ó 5`DESOXIRRIBONUCLEÓTIDO.

• SI SE AGREGAN UN SEGUNDO O UN TERCER GRUPO FOSFATO SE DENOMINAN DIFOSFATOS O TRIFOSFATOS REPECTIVAMENTE DEL NUCLEÓSIDO CORRESPONDIENTE.

NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS

• EL SEGUNDO Y EL TERCER FOSFATO SE UNEN AL PRIMER FOSFATO MEDIANTE UN ENLACE DE ALTA ENERGÍA.

• LOS GRUPOS FOSFATOS SON LOS QUE PRODUCEN LAS CARGAS NEGATIVAS DE LOS NUCLEÓTIDOS Y HACEN QUE EL ADN Y EL ARN SE DENOMINEN ÁCIDOS NUCLEICOS.

NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS

CADA NUCLEÓTIDO ESTÁ FORMADO POR TRES COMPONENTES:

BASE NITROGENADAAZÚCARÁCIDO FOSFÓRICO

AZÚCARAZÚCAR

BASE BASE NITROGENADANITROGENADA

FOSFATOS PROCEDENTES FOSFATOS PROCEDENTES DE LOS DE LOS

ÁCIDOS FOSFÓRICOSÁCIDOS FOSFÓRICOS

PRECURSORES DE LOS PRECURSORES DE LOS NUCLEÓTIDOS: AZÚCARESNUCLEÓTIDOS: AZÚCARES

ARNARN ADNADN

PRECURSORES DE LOS PRECURSORES DE LOS NUCLEÓTIDOS: ÁCIDO NUCLEÓTIDOS: ÁCIDO

FOSFÓRICOFOSFÓRICO

PRECURSORES DE LOS NUCLEÓTIDOS: PRECURSORES DE LOS NUCLEÓTIDOS: BASES NITROGENADASBASES NITROGENADAS

ENLACE MONOFOSFOÉSTERENLACE MONOFOSFOÉSTER

ENLACE FOSFODIÉSTERENLACE FOSFODIÉSTER

• ES EL ENLACE QUE UNE A LOS NUCLEÓTIDOS EN LAS CADENAS DEL ADN SE DENOMINA 3`-5`FOSFODIÉSTER.

• ESTE ENLACE SE FORMA ENTRE EL GRUPO 5`OH DE LA PENTOSA, UN GRUPO FOSFATO Y EL GRUPO 3`OH DE LA PENTOSA SIGUIENTE EN LA CADENA DEL ÁCIDO NUCLEICO.

FUNCIONES DE LOS FUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOSNUCLEÓTIDOS

• SON PRECURSORES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

• SON COMPONENTES DE COENZIMAS (NAD FAD)

• PARTICIPAN EN REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA (ATP Y GTP)

• INTERVIENEN EN LA REGULACIÓN DEL METABOLISMO (AMPC Y GMPC)

• PARTICIPAN EN TRANSFERENCIA DE GRUPOS EN SÍNTESIS DE LÍPIDOS Y GLÚCIDOS (UDP Y CDP)

TAREA TAREA

1. REALICE EL ENLACE GLUCOSÍDICO ENTRE UNA HEXOSA Y UNA PENTOSA.

2. REALICE LOS ENLACES PEPTÍDICOS CORRESPONDIENTES PARA QUE SE FORME EL SIGUIENTE PÉPTIDO:

CIS-PHE-GLU-GLI-MET-ASP-HIS3. DEFINA QUE ES UN ENLACE COVALENTE

Y CUANTOS TIPOS HAY.4. NOMBRE A CADA UNO DE LOS

NUCLEÓTIDOS QUE FORMAN A LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.