Biomolecules: Carbohydrates, Proteins, and Lipids

Biomolecules

• Carbohydrates:
  • Serve as energy source and structural components
  • Examples: sugars, starches, cellulose
  • Classified as monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides
• Proteins:
  • Perform various cellular functions (enzymes, hormones, structural)
  • Composed of amino acids linked by peptide bonds
  • Primary, secondary, tertiary, and quaternary structures
• Lipids:
  • Energy storage and structural components
  • Examples: fats, oils, steroids, phospholipids
  • Classified as saturated and unsaturated fatty acids
• Nucleic Acids:
  • Store and transmit genetic information
  • Examples: DNA (deoxyribonucleic acid), RNA (ribonucleic acid)
  • Composed of nucleotides with sugar, phosphate, and nitrogenous base

Metabolic Pathways

• Glycolysis:
  • Breakdown of glucose to pyruvate
  • Generates ATP and NADH
• Citric Acid Cycle (Krebs Cycle):
  • Breakdown of acetyl-CoA to CO2 and ATP
  • Generates ATP, NADH, and FADH2
• Oxidative Phosphorylation:
  • Generation of ATP from NADH and FADH2
  • Takes place in mitochondria
• Fatty Acid Oxidation:
  • Breakdown of fatty acids to acetyl-CoA
  • Generates ATP, NADH, and FADH2
• Protein Synthesis:
  • Translation of mRNA to polypeptide chain
  • Involves ribosomes, tRNA, and amino acids

Enzymes and Catalysis

• Enzymes:
  • Biological molecules that accelerate chemical reactions
  • Highly specific and efficient
  • Classified as oxidoreductases, transferases, hydrolases, etc.
• Catalysis:
  • Increase in reaction rate without being consumed
  • Enzymes lower activation energy and increase substrate binding
  • Importance in metabolic pathways and regulation

Biochemical Reactions and Regulation

• Redox Reactions:
  • Involves electron transfer between molecules
  • Examples: oxidation, reduction, and electron transport chain
• pH and Buffering:
  • Maintenance of optimal pH in cells and tissues
  • Buffers resist pH changes through acid-base reactions
• Feedback Inhibition:
  • Regulation of metabolic pathways through inhibition
  • Enzyme inhibition by end products or intermediates
• Allosteric Regulation:
  • Modulation of enzyme activity through binding of molecules
  • Allosteric sites and conformational changes

Biomoléculas

• Carbohidratos:
  • Funcionan como fuente de energía y componentes estructurales
  • Ejemplos: azúcares, almidones, celulosa
  • Clasificados en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
• Proteínas:
  • Realizan diversas funciones celulares (enzimas, hormonas, estructurales)
  • Están compuestas por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos
  • Estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria
• Lípidos:
  • Almacenamiento de energía y componentes estructurales
  • Ejemplos: grasas, aceites, esteroides, fosfolípidos
  • Clasificados en ácidos grasos saturados y insaturados
• Ácidos Nucleicos:
  • Almacenamiento y transmisión de información genética
  • Ejemplos: ADN (ácido desoxirribonucleico), ARN (ácido ribonucleico)
  • Están compuestos por nucleótidos con azúcar, fosfato y base nitrogenada

Vías Metabólicas

• Glicólisis:
  • Descomposición de glucosa a piruvato
  • Genera ATP y NADH
• Ciclo del Ácido Citrico (Ciclo de Krebs):
  • Descomposición de acetil-CoA a CO2 y ATP
  • Genera ATP, NADH y FADH2
• Fosforilación Oxidativa:
  • Generación de ATP a partir de NADH y FADH2
  • Ocurre en mitocondrias
• Oxidación de Ácidos Grasos:
  • Descomposición de ácidos grasos a acetil-CoA
  • Genera ATP, NADH y FADH2
• Síntesis de Proteínas:
  • Traducción de mRNA a cadena polipeptídica
  • Involucra ribosomas, tRNA y aminoácidos

Enzimas y Catálisis

• Enzimas:
  • Moléculas biológicas que aceleran reacciones químicas
  • Altamente específicas y eficientes
  • Clasificadas en oxidoreductasas, transferasas, hidrolasas, etc.
• Catálisis:
  • Aumento en la velocidad de reacción sin ser consumidas
  • Enzimas reducen la energía de activación y aumentan la unión del sustrato
  • Importancia en vías metabólicas y regulación

Reacciones Bioquímicas y Regulación

• Reacciones de Oxidación-Reducción:
  • Involucran transferencia de electrones entre moléculas
  • Ejemplos: oxidación, reducción y cadena de transporte de electrones
• pH y Tamponamiento:
  • Mantenimiento del pH óptimo en células y tejidos
  • Tampones resisten cambios de pH a través de reacciones acidobásicas
• Inhibición por Retroalimentación:
  • Regulación de vías metabólicas a través de inhibición
  • Inhibición enzimática por productos finales o intermediarios
• Regulación Alosterica:
  • Modulación de la actividad enzimática a través de unión de moléculas
  • Sitios alostéricos y cambios conformacionales

This quiz covers the basics of biomolecules, including their functions, examples, and properties. Learn about carbohydrates, proteins, and lipids and how they are classified.