Bioquímica: Estudio de la vida a nivel molecular

Bioquímica: Estudio de la vida a nivel molecular

• La bioquímica es el estudio de las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos.
• Esta disciplina conecta la química con la biología.
• Su importancia radica en comprender la fisiología y la patología de los organismos.
• La bioquímica juega un papel fundamental en el diagnóstico y el desarrollo de tratamientos, especialmente en la farmacología y la nutrición.

Ejemplo: Insulina

• La insulina es una proteína que circula en la sangre, permitiendo que las células aprovechen la glucosa.
• La diabetes mellitus implica un aumento de la glucosa en sangre, lo que puede generar:
  • Daño a los vasos sanguíneos
  • Estrés oxidativo y formación de productos avanzados de glicación
  • Deshidratación
  • Debilitamiento del sistema inmunológico
  • Daño a los nervios

Compuestos Inorgánicos

• El agua es un solvente universal que facilita las reacciones químicas en los organismos vivos.
• Los minerales son nutrientes esenciales que desempeñan diversas funciones.
• Los ácidos y las bases son sustancias que liberan o aceptan protones (H+), respectivamente, y su concentración determina el pH.
• El pH sanguíneo normal en perros y gatos es de 7.35 a 7.45.

Agua en los organismos

• Propiedades únicas del agua:*

• Solvente universal

• Alta capacidad térmica

• Transporte de sustancias

• Funciones del agua en perros y gatos:*

• Regulación de la temperatura corporal

• Excreción de desechos

• Hidratación de tejidos

Ácidos, bases y pH

• La escala de pH mide la concentración de protones (H+).
• Los ácidos donan protones (H+), mientras que las bases los aceptan.
• La regulación del pH se logra a través de los sistemas buffer (bicarbonato), la respiración (CO2) y la función renal.

Macro Minerales Esenciales

• Calcio (Ca): Función: Formación ósea y dental, contracción muscular, transmisión nerviosa

  • Exceso: Puede debilitar los huesos
  • Deficiencia: Puede causar excitación nerviosa y/o debilidad muscular

• Fósforo (P): Función: Formación ósea, metabolismo energético (ATP)

  • Exceso: Hiperfosfatemia en enfermedades renales
  • Deficiencia: Puede debilitar los huesos

• Sodio (Na): Función: Regulación de fluidos, transmisión nerviosa

  • Exceso: Hemorragias cerebrales
  • Deficiencia: Desorientación, convulsiones

• Potasio (K): Función: Regulación de fluidos, transmisión nerviosa

  • Exceso: Inhibición eléctrica del corazón
  • Deficiencia: Excitación nerviosa

• Magnesio (Mg): Función: Cofactor enzimático, relajación muscular

  • Exceso: Puede causar convulsiones
  • Deficiencia: Hipomagnesemia, convulsiones

Micro Minerales Esenciales

• Hierro (Fe): Transporte de oxígeno
• Zinc (Zn): Cicatrización, respuesta inmunológica
• Selenio (Se): Antioxidante

Compuestos Orgánicos: Grandes moléculas para la vida

• Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen al menos un enlace carbono-carbono.
• Son moléculas grandes y complejas, conocidas como macromoléculas.
• Las macromoléculas esenciales para los seres vivos son:
  • Carbohidratos
  • Proteínas
  • Lípidos
  • Ácidos nucleicos

Carbohidratos: Energía y estructura

• Los carbohidratos están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno.

• Función principal:

  • Fuente de energía rápida (glucosa)
  • Almacenamiento de energía (glucógeno)
  • Reconocimiento celular (glucocalix)

• Tipos de carbohidratos:

  • Monosacáridos: glucosa, fructosa
  • Disacáridos: sacarosa, lactosa.
  • Polisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa.

Proteínas: Diversas funciones esenciales

• Las proteínas están formadas por unidades llamadas aminoácidos.

• Compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

• Funciones principales:

  • Estructural: Colágeno en el tejido conectivo
  • Catálisis: Enzimas aceleran reacciones bioquímicas
  • Transporte: Hemoglobina transporta oxígeno
  • Defensa: Anticuerpos protegen contra infecciones

• Tipos de proteínas:

  • Estructurales: Estables, rígidas, Insolubles en agua. Ej: colágeno y queratina
  • Funcionales: Flexibles, solubles en agua, capacidad de adaptación. Ej: Hemoglobina, inmunoglobinas, enzimas.

Lípidos: Variedad de funciones

• Los lípidos son moléculas hidrofóbicas (repelen el agua).
• Funciones principales:
  • Reserva de energía: Triglicéridos almacenados en tejido adiposo.
  • Estructura celular: Fosfolípidos forman parte de la membrana celular.
  • Señalización: Esteroides, como el colesterol y hormonas sexuales.

Triglicéridos: Almacenamiento de energía

• Los triglicéridos son grasas neutras formados por ácidos grasos unidos a glicerol.
• Funcionan como reserva de energía.
• Pueden ser saturados (origen animal) o insaturados (origen vegetal).

Fosfolípidos: Componentes esenciales de la membrana celular

• Los fosfolípidos son similares a los triglicéridos, pero tienen dos ácidos grasos y un grupo fosfato.
• Tienen una región hidrofóbica (ácidos grasos) y otra hidrofílica (grupo fosfato).
• Función aislante y de solubilidad, permitiendo la existencia de la membrana celular.

Esteroides: Moléculas con anillos de carbono

• Los esteroides son moléculas hidrofóbicas formadas por cuatro anillos de carbono.
• Su función específica depende de un quinto grupo funcional.
• Se utilizan en la formación de sales biliares y hormonas.

Eicosanoides: Moléculas polifuncionales

• Los eicosanoides son lípidos formados por ácidos grasos de 20 carbonos y un anillo.
• Intervienen en la regulación de complejas reacciones, como:
  • Prostaglandinas: Intervienen en la inflamación.
  • Tromboxanos: Participan en la coagulación de la sangre.
  • Leucotrienos: Intervienen en la broncoconstricción y producción de moco.

Ácidos nucleicos: Almacenamiento y transmisión de información

• Los ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos con diferentes bases nitrogenadas (adenina, citosina, guanina, timina, uracilo).
• Dos tipos principales:
  • ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Doble hélice, almacena información genética.
  • ARN (Ácido Ribonucleico): Molécula de una sola cadena, participa en la síntesis de proteínas.