Bioquimika

I. Organismos elementales.

a) Acción de los compuestos

bioquímicos en células

eucariotas y procariotas.

II. Reino vegetal o plantas

b) Fotosíntesis.

III. Mecanismos de desdoblamiento

de las biomoléculas.

c) Carbohidratos.

d) Lípidos

A. Identificación de la estructura y propiedades

del agua.

• Composición del agua.

• Propiedades del agua en los seres vivos.

− Físicas.

− Químicas.

• Solubilidad de las biomoléculas.

• Interacciones débiles en los sistemas

acuosos.

• Equilibrios iónicos.

• Regulación del pH en los fluidos

biológicos.

• Soluciones amortiguadoras en los

sistemas biológicos.

• Contaminantes.

B. Identificación de la composición y

propiedades de las biomoléculas,

• Variedad y complejidad de los seres vivos.

− Células procariotas, estructura,

propiedades y composición química.

− Células eucariotas, estructura,

propiedades y composición química.

− Similitudes y diferencias de ambos tipos

de células.

• Principales biomoléculas.

C. Identificación de las propiedades de los

carbohidratos.

• Estructura y Clasificación.

• Fotosíntesis.

− Fase luminosa.

− Fase oscura.

• Metabolismo y ciclo de Krebs.

• Fuente de energía de disponibilidad

inmediata

D. Identificación de la estructura, propiedades y

clasificación de los lípidos.

• Metabolismo.

• Almacén de energía.

• Efectos nocivos por ingestión y

acumulación de grasas en el organismo

humano.

• La obesidad consejos útiles para evitarla

y/o disminuirla.

A.- *Identificación de la Estructura y Propiedades del agua

Estructura del agua

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una

Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.

Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.

Propiedades del agua

Acción disolvente : El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solventados.

La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.

Elevada fuerza de cohesión. Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático. Gran calor específico. También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante . Elevado calor de vaporización. Sirve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. Para evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.

Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera Las funciones del agua , íntimamente relacionadas con las propiedades anteriormente descritas , se podrían resumir en los siguientes puntos: *En el agua de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos. Forma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que tienen lugar en nuestro organismo. Esto se debe a que las enzimas (agentes proteicos que intervienen en la transformación de las sustancias que se utilizan para la obtención de energía y síntesis de materia propia) necesitan de un medio acuoso para que su estructura tridimensional adopte una forma activa. Gracias a la elevada capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra temperatura, sudando o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura exterior es muy elevada es decir, contribuye a regular la temperatura corporal mediante la evaporación de agua a través de la piel .Posibilita el transporte de nutrientes a las células y de las sustancias de desecho desde las células. El agua es el medio por el que se comunican las células de nuestros órganos y por el que se transporta el oxígeno y los nutrientes a nuestros tejidos. Y el agua es también la encargada de retirar de nuestro cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones (H3O+) o hidroxilos (OH -) al medio

*Composición del Agua:

Una molécula de agua está compuesta por dos átomos de HIDRÓGENO y uno de OXÍGENO. Su fórmula química es H2O. A veces esta composición se altera , y en un volumen determinado de agua puede ocurrir que, de cada 500 átomos de hidrógeno uno sea DEUTERIO. El deuterio es una variedad de hidrógeno que pesa el doble de lo normal . Cuando este átomo se une a uno de oxígeno, se obtiene lo que se conoce con el nombre de agua pesada y su fórmula es D2O.

ELECTROLISIS

Es un proceso por el cual se separan los elementos que lo componen por medio de la electricidad: Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergida en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo y el conectado al negativo como cátodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o de aniones, son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo). La fuente de alimentación eléctrica aporta la energia adecuada para separar los iones y aumentar y aumentar su concentración en los electrodos. En los electrodos se produce una transferencia de electrones y los iones creando así nuevas sustancias; lo que ocurre es una reacción de oxidacion-reduccion, donde la fuente de alimentación eléctrica se encarga de aportar la energía necesaria.

La electrólisis del agua nos permite:

Comprobar que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno. Ver la relación en la que se encuentran estos gases: 2 volúmenes de hidrogeno por 1 de oxígeno. ¡La famosa H2O! Comprender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas.

*Propiedades del Agua de los Seres Vivos:

Agua, sustancia líquida formada por la combinación de dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, que constituye el componente más abundante en la superficie terrestre. El agua químicamente pura es un líquido inodoro e insípido; incoloro y transparente. El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas. El agua es, quizá el compuesto químico más importante en las actividades del hombre y también más versátil.

• FÍSICAS: El agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm. de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC, que es de 1g/cc. Su capacidad calorífica es superior a la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de agua puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que tiene gran influencia en el clima (las

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