BIOQUIMICA La bioquímica es el estudio de los procesos químicos de los seres

vivos. Bioquímica controla todos los organismos vivos y los

procesos para mantenernos vivos. Los procesos bioquímicos

controlan el flujo de información a través de señales bioquímicas y el

flujo de energía química a través del metabolismo. El objetivo

principal de la bioquímica pura es la comprensión de cómo las

moléculas biológicas dan lugar a los procesos que ocurren dentro de

las células vivas.

Existen un gran número de biomoléculas diferentes, grandes y

complejas. Polímeros, que se componen de subunidades similares

de repetición llamados monómeros. Cada clase de biomoléculas de

polímeros tiene un conjunto diferente de clases de subunidades.

Por ejemplo, una proteína es un polímero cuyas subunidades son

parte de un conjunto de 20 o más aminoácidos . También se

incluyen los carbohidratos, lípidos y enzimas.

Bioquímica estudia las propiedades químicas de las moléculas

biológicas importantes, como las proteínas y, en particular la química

de las reacciones catalizadas por enzimas. La bioquímica del

metabolismo celular y el sistema endocrino son áreas de estudio

importante. Otras áreas de la bioquímica incluyen el código genético

( ADN , ARN ).

CARBOHIDRATOS: FUNCIONES IMPORTANTES

Proveen energía cuando se oxidan.

Suplen el carbón para la síntesis de los componentes celulares.

Sirve como un almacen de energía química.

Forma parte de la estructura elemental de ciertas células y tejidos.

Biomoléculas – nombre general que se refiere a compuestos orgánicos esenciales para la vida.

CARBOHIDRATOS

Son polihidróxidos de aldehídos o acetonas, u otras sustancias que cuando se hidrolizan producen carbohidratos.

Ejemplo:

CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS

Se clasifican de acuerdo al tamaño:

Monosacárido – una unidad de un polihidróxido de

aldehído o acetona

Disacárido – compuesto por dos unidades de

monosacáridos

Polisacárido – cadenas largas de unidades de

monosacáridos.

CARBOHIDRATOS

Se les llama azúcares a la mayoría porque saben dulces.

A temperatura ambiente son sólidos.

Debido a sus múltiples grupos –OH, éstos forman enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua y son solubles en agua.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

Ribose and Deoxyribose

Usados en la síntesis del DNA y RNA

Glucosa:

El monosacárido nutricional más

importante.

También se llama dextrosa o

azúcar de la sangre.

El compuesto al cual otras

azúcares se convierten en el

hígado.

Usado como endulzador en

postres y comidas.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

Galactose :

Estructura similar a la glucosa.

Componente de la lactosa (azúcar de la leche).

Componente de sustancias presentes en tejido de los

nervios.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

Fructosa:

El monosacárido más dulce.

Algunas veces llamado levulosa o azúcar de frutas.

Presente en la miel de abeja en una razón de 1:1 con

glucosa.

Abundante en el “corn syrup”.

DISACARIDOS

Son dos unidades de monosacaridos unidas por enlaces

glicosídicos de acetal o ketal.

DISACARIDOS IMPORTANTES

Maltose:

Azúcar de malta.

Dos unidades de glucosa unidos por enlaces glicosídicos.

Se forma durante la digestión de almidón a glucosa.

Se encuentra en granos e proceso de germinación.

Se hidroliza para formar dos moléculas de D-glucosa.

DISACARIDOS IMPORTANTES

Lactose:

Azúcar de la leche (5% en leche de vaca, 7% leche

humana por peso).

Compuesta por unidades de galactosa y glucosa

unidades por enlaces glicosídicos.

DISACARIDOS IMPORTANTES

Sucrose:

Azúcar de uso común en el hogar.

Compuesta por unidades de fructosa y glucosa unidos por enlaces glicosídicos.

Encontrado en muchas plantas (especialmente caña de azúcar t remolachas).

Al hidrolizarse produce azúcar invertida invert sugar (mezcla en igual cantidades de glucosa y fructosa).

POLISACARIDOS

Se componen de miles de unidades de polímeros.

No son completamente solubles en agua, pero los

grupos hidróxidos se hidratan individualmente cuando

son expuestos al agua.

Pueden formar dispersiones coloidales cuando son

calentados en agua.

Almidón es usado como agente espesor en salsas,

gravies, rellenos de pie, y otras preparaciones culinarias.

POLISACARIDOS

Glycogen (almidón animal) es: Un polímero de unidades de glucosa.

Usado por los animales para almacenar glucosa, en el

hígado y los músculos.

POLISACARIDOS

Celulosa:

Un polímero compuesto por unidades de glucosa.

El compuesto orgánico más abundante en la Tierra.

Se encuentra en las paredes de las células de las plantas.

No es digerida facilmente .

LIPIDOS

Son un grupo de moléculas que incluyen grasas, ceras, vitamias solubles como vitaminas A, D, E and K, monogliceridos, digliceridos, trigliceridos, fosfolípidos, t otros. Las funciones biológicas principales incluyen el almacenamiento de energía, componente estructural de las membranas de las células, y como moléculas de transmisión de señales.

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS

Lípidos son compuestos biológicos que son solubles en

solventes no polares.

CLASIFICACION DE LIPIDOS

Lípidos saponificables contienen un grupo éster que puede hidrolizarse.

Triglicéridos, ceras, fosfolípidos, y esfingolípidos

Lípidos Simples contienen un ácido graso y alcohol.

Triglicéridos y ceras

Lípidos Complejos contienen un ácido graso, alcohol, y otros componentes.

Fosfolípidos y esfingolípidos

Lípidos no-saponificables no contienen un ester y no se pueden hidrolizar.

Esteroides y prostaglandinas

ACIDOS GRASOS

Acidos Grasos:

Son el componente estructural de muchos lípidos.

Son largas cadenas de ácidos carboxílicos usualmente de C10 a C20.

Tienen largas colas no-polares responsables por sus características grasientas y aceitosas.

ACIDOS GRASOS

En agua los ácidos grasos forman conjuntos de

esferas llamadas miscelas

Miscelas son importantes para funciones biológicas

como el transportar lípidos insolubles en la sangre.

ACIDOS GRASOS

Acidos Grasos:

Saturados (no tiene enlaces C=C ) o No Saturados (tiene enlaces C=C).

Ejemplos de saturados, mono-no saturados, y poli-no saturados que contienen 18 átomos de carbono:

ACIDOS GRASOS

Acidos grasos esenciales son aquellos necesarios en

el cuerpo , pero que no son sintetizados en cantidades

adecuadas dentro del cuerpo.

Para los humanos, el ácido linolenico y linoleico son

esenciales y se pueden obtener fácilmente de plantas y de

aceites de pescado.

ACIDOS GRASOS

Linoleic (omega-3 fatty acid) y linolenic (omega-6 fatty acid) :

Son usados para producir sustancias parecidas a las

hormonas que regulan una variedad de funciones y

características que incluyen:

e.g. presión de la sangre, coágulos sanguíneos, niveles de

lípidos en la sangre, respuestas inmunológicas, y

respuestas en inflamaciones por lesiones e infecciones.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES

Grasas:

Usualmente de origen animal.

Sólidos a temperatura ambiente.

Compuestas en mayor grado por ácidos grasos

saturados.

Aceites:

Usualmente provienen de plantas y pescados.

Líquidos a temperatura ambiente.

Tienen más ácidos grasos no saturados que las grasas.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES

Grasas y aceites son triglicéridos (triacigliceroles) que son triésteres de glicerol.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES

Hidrólisis es importante en la digestión de grasas y

aceites.

Enzymes (lipases) can catalyze the hydrolysis

process.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES Saponification is the commercial production of the salts of

fatty acids (soaps).

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES

Hidrogenación disminuye el grado de no saturación y se

utiliza para producir margarinas a partir de aceites.

Hidrogenación completa resulta en productos duros

como las ceras.

Hidrogenación parcial resulta en productos suaves y

cremosos.

FOSFOGLICERIDOS

Son fosfolípidos que continen glicerol, ácidos grasos, ácido

fosfórico, y un alcohol amino.

Los fosfolípidos son componentes importantes en la

bicapa lipídica de las membranas celulares.

FOSFOGLICERIDOS

Lecithins:

La lecitina es probablemente el más común de

fosfolípidos. Se encuentra en las yemas de huevo,

germen de trigo y soja. La lecitina se extrae de los

granos de soja y se usa como un agente emulsionante

en los alimentos. La lecitina es un emulsionante ya

que tiene propiedades polares y no polares que le

permitan causar que otras grasa y aceites se mezclen

con agua parcialmente.

Agente de formación de miscelas para transportar

lípidos en la sangre.

FOSFOGLICERIDOS

Cefalinas:

Se encuentran en la mayoría de las membranas celulares, sobre todo en los tejidos del cerebro. También son importantes en el proceso de coagulación de la sangre, ya que se encuentran en las plaquetas sanguíneas.

ESTEROIDES

Clases de compuestos que contienen el mismo

sistema/estructura cíclica molecular:

ESTEROIDES

Cholesterol: El esteroide más abundante en el cuerpo humano transportado por

la sangre.

Componente esencial de las membranas celulares requiredo para establecer permeabilidad y fluidez.

En el hígado, el colesterol se convierte en bilis , que luego se almacena en la vesícula biliar . La bilis contiene sales biliares que solubilizan las grasas en el tracto digestivo y ayudan en la absorción intestinal de las moléculas de grasa, así como las vitaminas solubles en grasas, vitamina A , vitamina D , vitamina E y vitamina K . El colesterol es una molécula precursor para la síntesis de vitamina D y las hormonas esteroides , incluyendo la glándula suprarrenal hormonas cortisol y aldosterona , así como las hormonas sexuales progesterona, estrógenos y testosterona.

Se correlaciona el nivel de colesterol en la sangre con la arteriosclerosis.

HORMONAS SEXUALES

Andrógenos son las hormonas sexuales masculinas

producidas por los testículos incluyendo la testosterona.

Estrógeno y progesterona son las hormonas sexuales

femeninas producidas por los ovarios incluyendo estradiol y

estrona.

PROSTAGLANDINAS

Interactúa en las fases de la reproducción .

Presente en la coagulación de la sangre.

PGE2 and PGF2 induce el parto y también el aborto en

etapas tempranas de gestación.

PGE2 en forma de aerosol es usado para tratar asma

porque dilata los tubos bronquiales al relajar los

músculos.

Otras inhiben las secreciones gástricas y se usan para

tratar úlceras.