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Questions and Answers
¿Cuál es la composición química de la célula animal?
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El _____ transporta los aminoácidos hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas.
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ARN
¿Qué es la bioquímica?
¿Qué es la bioquímica?
Ciencia que estudia las bases moleculares de la vida y la composición química de la materia viva.
El agua es un dipolo eléctrico.
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¿Cuáles son las funciones de los triglicéridos?
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¿Qué organismos utilizan macromoléculas complejas como fuente de carbono?
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La glucólisis consiste en la degradación de la glucosa.
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El punto isoeléctrico corresponde al pH en el cual la carga neta es igual a _______.
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¿Qué son las enzimas y cuál es su función principal?
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Relaciona los aminoácidos con sus funciones:
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¿Qué tipo de enzimas catalizan transferencia de electrones?
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La _______ es la concentración de sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima de una enzima según la ecuación de Michaelis Menten.
La _______ es la concentración de sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima de una enzima según la ecuación de Michaelis Menten.
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Las enzimas son consumidas o alteradas durante las reacciones químicas.
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¿Qué molécula se forma al perder una molécula de CO2 y oxidarse el ácido acético en la respiración celular?
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¿Cuántas moléculas de NADH se generan por cada vuelta en el Complejo de Piruvato Deshidrogenasa?
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La cadena transportadora de electrones traspasa electrones de manera secuencial al aceptor final ____________.
La cadena transportadora de electrones traspasa electrones de manera secuencial al aceptor final ____________.
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La fosforilación oxidativa es la fuente más importante de ATP en aerobios.
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¿Qué enzima se encarga de unir la glucosa durante la síntesis de glucógeno?
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La desfosforilación de la glucógeno sintasa la activa.
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¿Qué enfermedad se caracteriza por la incapacidad de liberar glucosa al torrente sanguíneo a partir de glucosa-6-P?
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La gluconeogénesis es una vía anabólica que sintetiza glucosa a través de precursores no ________________.
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Relaciona los siguientes precursores con la gluconeogénesis:
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¿Cuál es la función principal de los ácidos grasos saturados?
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¿Qué promueve la lipólisis en el organismo?
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La lipoproteína de alta densidad (HDL) se relaciona con la limpieza de colesterol en los vasos sanguíneos.
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La entrada de glicerol a la glicólisis es facilitada por la enzima __________ y glicerol fosfato deshidrogenasa.
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¿En qué parte del cuerpo se metaboliza y almacena la glucosa como glucógeno?
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La fructosa y levulosa se metabolizan y almacenan en el ______ como glucógeno.
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¿Cuál es la principal función de los polisacáridos en el organismo?
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La glucogenólisis convierte la glucosa 1P en glucosa 6P.
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¿Qué enzima se activa con altas concentraciones de glucosa e insulina en el hígado?
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Study Notes
La Bioquímica
- La bioquímica es la ciencia que estudia las bases moleculares de la vida y la composición química de la materia viva.
- La composición química de la célula animal está formada por:
- Ácidos nucleicos (0.5%)
- Proteínas (10%)
- Agua (85%)
- Carbohidratos (1.0%)
- Lípidos (2.0%)
- Minerales (2.0%)
El ADN y el ARN
- El ADN contiene la información genética heredable y sintetiza proteínas.
- El ARN transfiere el código genético del ADN, desde el núcleo al citosol, y traduce el código genético formando proteínas.
La Estructura Celular
- La célula está formada por:
- Núcleo: centro operativo que guarda, transcribe y replica el ADN.
- Ribosomas: lee la secuencia de ARN mensajero y traduce el código genético, formando proteínas.
- Mitocondria: produce la mayor parte de la energía para la respiración celular.
- Retículo Endoplásmico Rugoso (RER): síntesis de proteínas que van a los lisosomas, membrana y partes externas.
- Lisosoma: digestión de materia orgánica.
- Vacuola: almacena sustancias (agua, nutrientes o desechos).
El Agua
- Funciones biológicas del agua:
- Disolvente: disuelve todo menos las sustancias no polares.
- Reactivo: interviene en reacciones metabólicas.
- Estructural: da flexibilidad y elasticidad a las células y tejidos.
- Termorregulador: reguladora la temperatura corporal.
- Mecánica-amortiguadora: lubricante y amortiguador del roce entre órganos.
- Distribución del agua en el cuerpo:
- Agua intracelular (LIC): 40% del total, se encuentra dentro de las células.
- Agua extracelular (LEC): 20% del total, se encuentra fuera de las células y incluye plasma, linfa, líquido cefalorraquídeo, secreciones.
- Agua intercelular (intersticial): se encuentra entre las células y se comunica constantemente con el plasma a través de poros en los capilares.
Ácidos y Bases
- Ácidos: liberan iones hidrógeno.
- Bases: captan iones hidrógeno.
- Buffer o tampón: regulator de pH y actúa como ácido o base según sea necesario.
Biomoléculas
- Clasificación según solubilidad en agua:
- Hidrofílicas: moléculas que forman enlaces con el agua.
- Hidrofóbicas: moléculas apolares.
- Anfipáticas: moléculas con una región hidrofóbica y otra hidrofílica.
Proteínas
- Elementos de catálisis, estructural.
- Desnaturalización de proteínas: cambios de pH, equilibrio iónico o temperatura del medio que provocan la pérdida de la estructura y anulación de su capacidad funcional.
- Estructura de proteínas:
- Secuencia de una cadena de aminoácidos.
- Interacciones presentes en hélices alfa y hojas plegadas.
- Interacciones que ocurren en la tercera estructura.
- Proteína que consiste en más de una cadena de aminoácidos.
Hidratos de Carbono
- Elemento estructural, fuente energética.
- Funciones:
- Principal fuente de energía.
- Material estructural forma parte de la glucocálix.
- Reserva energética (almidón vegetal y glucógeno).
Lípidos
- Moléculas hidrofóbicas.
- Triglicéridos: ácidos grasos y glicerol.
- Fosfolípidos: 2 ácidos grasos.
- Funciones:
- Energética como reserva y aislante.
- Estructural, como parte de las membranas celulares.
Introducción al Metabolismo
- Conjunto de reacciones químicas que se desarrollan en un medio acuoso.
- Organismos autótrofos: utilizan CO2 como única fuente de carbono y sintetizan biomoléculas.
- Organismos heterótrofos: utilizan macromoléculas complejas como fuente de carbono.
- Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que se desarrollan en un medio acuoso, con el objetivo de obtener energía química mediante la captura de energía solar o a través de nutrientes ricos en energía.
Regulación del Metabolismo
- Mecanismo de control del metabolismo:
- Concentración de sustrato o productos.
- Control enzimático alostérico.
- Control enzimático hormonal.
- Energía libre o energía libre de Gibbs: valor que define si la reacción es espontánea o no espontánea.
- Fosforilación oxidativa: ocurre en la mitocondria, genera la mayor cantidad de ATP.
Aminoácidos
- Características químicas:
- Grupo amino.
- Ácido carboxílico.
- Hidrógeno.
- Variable R.
- Punto isoeléctrico: pH en el que la carga neta es igual a 0.
- Clasificación:
- Estándares: forman parte de las proteínas.
- No estándares: no forman parte de las proteínas.
- Esenciales: no son sintetizados por el organismo, deben ser adquiridos en la dieta.
- No esenciales: son sintetizados por el organismo.
- Polaridad:
- Polares: cuya cadena lateral posee grupo hidroxilo, azufre o amida.
- Apolares: cuya cadena lateral es hidrocarbonada.
- Quiralidad: disposición tridimensional que tiene una molécula, cuaternaria y los 4 sustituyentes del carbono son distintos.### Proteínas
- Las proteínas pueden tener diferentes formas y funciones, dependiendo de la secuencia de aminoácidos que las componen.
- Según su acidez, las proteínas pueden ser ácidas (aspartato, glutamato) o básicas (presentan un grupo amino y una carga positiva a pH fisiológico).
- La función biológica de las proteínas se relaciona con su estructura tridimensional, que se debe al plegamiento de la cadena polipeptídica.
Clasificación de Proteínas
- Fibrosas: formadas por un solo tipo de estructura secundaria, son alargadas y mecánicamente fuertes, y se encuentran en estructuras como la queratina, colágeno y elastina.
- Globulares: formadas por varios tipos de estructura secundaria, se organizan de manera compacta y tienen funciones enzimáticas, regulatorias y de transporte.
Desnaturalización de Proteínas
- La desnaturalización es la pérdida de la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína, manteniendo la primaria.
- Puede ser reversible o no, y total o parcial, y depende de factores como la temperatura, la ionicidad y la presencia de agentes desnaturalizantes.
Enzimas
- Son proteínas que catalizan procesos bioquímicos, poseen un sitios activo y una alta especificidad en sustratos y productos.
- La cinética enzimática se encarga de estudiar la velocidad de acción de las enzimas.
- La ecuación de Michaelis Menten describe la relación entre la velocidad de la reacción y la concentración de sustrato.
Regulación de la Actividad Enzimática
- La actividad enzimática se puede regular mediante la modificación covalente, la inhibición reversible, la inhibición irreversible y la activación por proteólisis.
- La modificación covalente puede ser mediante la fosforilación o desfosforilación.
- La inhibición reversible se puede clasificar en competitiva, no competitiva y mixta.
Carbohidratos
- Los carbohidratos son la principal fuente de energía del organismo.
- Los monosacáridos importantes son la α-glucosa, β-galactosa, fructosa y ribosa.
- La glucólisis es la vía catabólica de la glucosa, que se oxida generando 2 piruvatos y proporcionando energía y otros productos intermedios.
Glucólisis
- La glucólisis ocurre en el citosol y se compone de 10 reacciones, con 10 enzimas específicas.
- La entrada de glucosa a la célula se realiza mediante la difusión facilitada y el cotransportador de sodio/glucosa.
- Los productos principales de la glucólisis son 2 piruvatos, 2 ATP y 2 NADH.### Mecanismo de transporte de glucosa
- La glucosa entra en la célula contra el gradiente y requiere energía.
- El sodio ingresa y da la energía a la glucosa para que pueda entrar.
Fosforilación de glucosa
- La glucosa se fosforila en el carbono 6 para evitar que salga.
- La hexoquinasa toma la glucosa y le agrega un grupo fosfato que se obtiene de la hidrólisis del ATP.
- La hexoquinasa tiene una baja Km, por lo que funciona con pocas concentraciones.
Glucólisis
- La glucólisis es una vía metabólica que se divide en 10 reacciones sucesivas.
- La fase preparatoria genera 2 moléculas de gliceraldehído 3-fosfato.
- La fase de obtención de energía produce 4 ATP (neto 2) y 2 NADH.
Destinos de glucosa 6-fosfato
- Síntesis de polímeros (estructural o glicoproteínas).
- Almacenamiento: Glucógeno (hígado y músculo).
- Oxidación vía glicólisis (2 piruvato).
- Oxidación vía de pentosas fosfatos (ribosa 5-fosfato).
Regulación de la glucólisis
- La hexoquinasa es activada por insulina y concentraciones altas de glucosa.
- La piruvato quinasa es activada por fructosa 2,6-difosfato y concentraciones altas de ATP.
Vías de piruvato
- Vía aeróbica: Piruvato entra en la mitocondria y se descarboxila, generando acetil CoA.
- Vía anaeróbica o fermentación láctica: El piruvato se transforma en lactato.
Ciclo de Cori
- Se produce en el hígado y músculo en condiciones de hipoxia.
- El objetivo es mantener la producción de ATP por glucólisis en el músculo.
Fermentación alcohólica
- El producto es etanol, CO2, ya que hay liberación de carbono.
Fermentación homoláctica
- Ocurre en células que no tienen mitocondrias y células musculares donde no hay suficiente O2.
- La enzima láctico deshidrogenasa cataliza la reacción.
Complejo piruvato deshidrogenasa
- Actúa en 5 pasos y requiere de coenzimas.
- Requiere de 5 coenzimas: TTP, lipoato, CoA, NAD+ y FAD.
Ciclo de Krebs
- Es una ruta metabólica cíclica de reacciones químicas.
- Utiliza oxígeno y es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de AG y aminoácidos hasta producir CO2 y agua.
Coenzima A
- Está formada por un grupo adenina, una ribosa, ácido pantoténico y un grupo sulfidrilo o tiol.
- Se ocupa un grupo de 2 átomos de carbono del acetil CoA se oxidan totalmente formando 2 moléculas de CO2.
Cadena transportadora de electrones
- Ocurre en la mitocondria por transportadores de electrones (complejos) para que ocurran reacciones de oxidorreducción.
- Se trasfiere al espacio intermembrana.
- La ubiquinona transfiere electrones desde el complejo I o II hacia el complejo III.
Fosforilación oxidativa
- ADP + Fosfato = ATP.
- La energía que se libera en el transporte electrónico (exergónico) y la síntesis de ATP (endergónico) se acoplan por la fuerza protón motriz creada por la CTE.
- La CTE y la ATP sintasa están acopladas para que se produzca la síntesis de ATP.
Inhibidores
- Existen moléculas que se pueden unir a componentes de la CTE o ATP sintasa inhibiéndola.
Gluconeogénesis y glucogenólisis
- Gluconeogénesis: Síntesis de moléculas de glucógeno, usando restos de glucosa UDP-glucosa.
- Glucogenólisis: Degradación de moléculas de glucógeno.
Balance energético
- Por cada NADH que ingresa a la CTE se producen 3 ATP.
- Por cada FADH que ingresa a la CTE se producen 2 ATP.
- El balance final resulta en 36 ATP por glucosa.
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Aprende sobre la función del ARN en la síntesis de proteínas y la formación de ribosomas en esta prueba de bioquímica. Evalúa tus conocimientos sobre los conceptos básicos de biología celular.
