Matris De Involucrados

UNIDAD I

Bioquímica, estudio de las sustancias presentes en los organismos vivos y de las reacciones químicas en las que se basan los procesos vitales. Esta ciencia es una rama de la Química y de la Biología. El prefijo bio- procede de bios, término griego que significa ‘vida’. Su objetivo principal es el conocimiento de la estructura y comportamiento de las moléculas biológicas, que son compuestos de carbono que forman las diversas partes de la célula y llevan a cabo las reacciones químicas que le permiten crecer, alimentarse, reproducirse y usar y almacenar energía. El comienzo de la bioquímica puede muy bien haber sido el descubrimiento de la primera enzima, la diastasa, en 1893 por Anselme Payen.

Hoy, los avances de la bioquímica son usados en cientos de áreas, desde la genética hasta la biología molecular, de la agricultura, a la medicina. Probablemente una de las primeras aplicaciones de la bioquímica fue la producción de pan usando levaduras, hace 5.000 años.

La bioquímica medica, como una ciencia básica para la medicina, comprenden ambos campos de interés:

• por un lado estudia, los fenómenos bioquímicos celulares de tipo general y,

• por otro, los cambios químicos propios de la actividad de tejidos y órganos.

• Inclusive las alteraciones debidas a la enfermedad y la forma en que el organismo vuelve a lo normal, forman parte también del terreno de atención de la bioquímica médica.

El estudio de bioquímica lo iniciaremos con saber que:

La célula contiene un gran número de moléculas.

Objetivo Fundamental:

• Caracterizar los principales componentes orgánicos e inorgánicos de la célula.

Aprendizajes Esperados:

• Conocer las distintas moléculas por las cuales están formados los seres vivos y la función que cumplen en nuestro organismo.

La estructura de cada molécula determina la reacción química en la que interviene y, por tanto, el papel que desempeña en los procesos vitales celulares.

La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Es la ciencia que estudia la mismísima base de la vida: las moléculas que componen las células y los tejidos, que catalizan las reacciones químicas de la digestión, la fotosíntesis y la inmunidad, entre otras.

ATOMO

El átomo es la mínima cantidad de materia de un elemento químico.

Por las observaciones que se han realizado bombardeando átomos con partículas elementales, un átomo se puede explicar así:

1. Un núcleo de carga positiva donde se concentra la mayoría de su masa, y

2. varios electrones alrededor del núcleo como un enjambre de abejas. Con carga negativas.

El núcleo está compuesto de protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga)

La carga neta de un átomo es cero.

• Los átomos son eternos, homogéneos e invisibles.

• Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.

• Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. Cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro.

- Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.

- Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.

- Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.

Estructura del átomo

El átomo esta constituido así:

- Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones.

- Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo.

Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.

ION

Es un átomo que ha perdido o ha ganado un electrón. Y se denomina según la perdida o ganancia en:

Catión

Un catión es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica positiva, esto es, con defecto de electrones. (Pierde un electrón).

Anión

Un anión es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica negativa, es decir, con exceso de electrones. (Gana un electrón)

Los átomos que tienen muchos electrones en su nivel más externo se denominan electrones de valencia.

Es importante conocer conceptos en bioquímica como de:

MATERIA: Es todo aquello que capta nuestros sentidos. La magnitud de la materia es la masa. Pertenecen a la materia los átomos, las moléculas. La materia tiene masa y volumen. Los estados de la materia son:

Sólido: Es duro, pesado, no se puede ni ver ni pasar a través de ellos, y tiene forma especifica.

Liquido: No tiene forma específica, toma la forma del recipiente.

Gaseoso: Va a todas partes, no tiene forma, no se queda en un recipiente abierto, a veces no se lo puede ver.

MASA: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, Propiedad general de la materia, que se define como cantidad de materia que tiene un cuerpo. La masa se calcula en balanzas en Kg.

Molécula

Partícula más pequeña de una sustancia que tiene todas las propiedades físicas y químicas de esa sustancia. Las moléculas están compuestas por uno o más átomos. Si contienen más de un átomo, los átomos pueden ser iguales (una molécula de oxígeno tiene dos átomos de oxígeno) o distintos (una molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno). Las moléculas biológicas, como las proteínas y el ADN, pueden estar compuestas por muchos miles de átomos.

En el universo existen ciertas clases de materiales, conocidos con el término de "bioelementos", que son elementos químicos que se encuentran en la materia viva.

Elemento Símbolo Valencias comunes

Hidrógeno

Sodio

Potasio

Carbono

Cloro

Calcio

Magnesio

Azufre

Oxígeno

Hierro

Fósforo

Nitrógeno H

Na

K

C

Cl

Ca

Mg

S

O

Fe

P

N

Atendiendo a su abundancia se pueden clasificar en:

a) Bioelementos primarios, que aparecen en una proporción media del 96% en la materia viva, y son: H-O-C-N-S y P. (Cuadro 2.1.)

b) Bioelementos secundarios, que aparecen en una proporción cercana al 3%. Son: Ca, Na, K, Mg y Cl, y desempeñan funciones de vital importancia en fisiología celular.

c) Oligoelementos o micro constituyentes, que aparecen en la materia viva en proporción inferior al 1% y que también son esenciales para la vida: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio, vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Aunque participen en cantidades infinitesimales, no por ello son menos importantes, pues su carencia puede acarrear graves trastornos a los organismos.

Los elementos son unidades formadas por un mismo tipo de "átomo", o, lo que es lo mismo, el átomo es la unidad fundamental de un elemento.

ENLACES QUIMICOS.

Un concepto básico en química es el estudio de cómo los átomos forman compuestos. La mayoría de los elementos que conocemos existen en la naturaleza formando agrupaciones de átomos iguales o de distintos tipos, enlazados entre sí.

Todos los compuestos están constituidos por dos o más átomos de un o más elementos diferentes, unidos entre sí por enlaces ya sean estos iónicos o covalentes.

Distintos tipos de enlaces

Las propiedades de las sustancias dependen en gran medida de la naturaleza de los enlaces que unen sus átomos.

Existen tres tipos principales de enlaces químicos: enlace iónico, enlace covalente y enlace metálico. Estos enlaces, al condicionar las propiedades de las sustancias que los presentan, permiten clasificarlas en: iónicas, covalentes y metálicas o metales.

Enlace iónico

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos se encuentran con átomos no metálicos.

En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico. Estas fuerzas eléctricas las llamamos enlaces iónicos.

Ejemplo: La sal común se forma cuando los átomos del gas cloro se ponen en contacto con los átomos del metal sodio.

Los sólidos iónicos están formados por iones unidos por fuerzas eléctricas intensas (enlaces iónicos) entre iones contiguos con cargas opuestas (cationes y aniones). En estas sustancias no hay moléculas sencillas e individuales; en cambio, los iones permanecen en una ordenación repetitiva y regular formando una red continua.

La sal común (NaCl), los óxidos de los metales, son ejemplos de sustancias iónicas

.En la sal común los iones Na+ (cationes) y los iones Cl- (aniones), unidos por

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