Introducción a la Bioquímica

Introducción a la Bioquímica

• La bioquímica se basa en términos racionales al expresarse en el lenguaje de la química.
• Es un lenguaje internacional que explica el origen, la naturaleza y el futuro del mundo físico.
• Arthur Kornberg (1918-2007) recibió el Premio Nobel en 1987 por descubrir los mecanismos de síntesis biológica de ácidos ribonucleicos y desoxirribonucleicos junto a Severo Ochoa.

Estructuras Biológicas

• Se estudian las proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos.
• Las proteínas muestran una amplia diversidad estructural y cumplen funciones como agentes transportadores (hemoglobina), transmisión de información (hormonas), defensa (anticuerpos) y catalizadores (enzimas).
• Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) guardan y transmiten información genética, catalizan reacciones, y se componen de nucleótidos (adenina, guanina, citosina y timina).
• Los carbohidratos, principalmente polisacáridos, realizan funciones estructurales (celulosa) o de reserva energética (almidón).
• Los lípidos forman membranas celulares, realizan funciones de compartimentalización y protección, e intervienen en procesos celulares como transporte, señalización y composición de vitaminas y pigmentos.

Procesos Metabólicos

• El metabolismo intermediario implica un conjunto limitado de patrones repetitivos de reacciones y moléculas.
• La conversión de energía ambiental se lleva a cabo mediante la moneda energética celular: el ATP.
• El metabolismo intermediario incluye procesos como la glucólisis, el ciclo de Krebs, la fosforilación oxidativa y la síntesis de ácidos grasos.
• Este proceso utiliza diferentes etapas para descomponer moléculas en sus componentes más simples para obtener energía.
• Las vías metabólicas están altamente reguladas para mantener un ambiente celular estable y responder a las necesidades del organismo.

Expresión y Transmisión de la Información Genética

• El dogma central describe el flujo de información genética: ADN -> ARN -> proteína.
• La transcripción copia la información del ADN en ARN.
• La traducción traduce la información del ARN en proteína.
• La replicación duplica el ADN para su transmisión a las células hijas.
• Los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucleicos, compuestos por bases nitrogenadas, azúcares y grupos fosfato.
• Existen secuencias complementarias que forman la doble hélice del ADN.
• Las polimerasa replican las cadenas de ADN a partir de molde de ADN preexistente.

Bioquímica y Biotecnología

• La biotecnología juega un papel fundamental en la producción de químicos especializados, como la fermentación de ácido cítrico, láctico y otros, producción de biocombustibles, síntesis gas de biomasa, y producción de polímeros.
• Algunos ejemplos de la aplicación de la biotecnología son la producción de cordita, butanol, etanol y otros compuestos desarrollados durante la primera guerra mundial por la bacteria Clostridium acetobutylicum.

Expresión Génica

• El código genético relaciona la secuencia de ADN con la secuencia de aminoácidos de las proteínas.
• Tres nucleótidos (codón) codifican un aminoácido en las proteínas.
• El código genético es no solapante y posee una dirección.
• Puede ser considerado como degenerado porque diferentes combinaciones de codones pueden codificar para un solo aminoácido.