Bioquímica - Fundamentos de la Vida LEC 1 - Lecciones PDF

Bioquímica Harry Alices-Villanueva, Ph.D. Fundamentos de la Vida Referencia: Características de todos los seres vivos: Complejidad química. Extraen, transforma y utilizan energía del medioambiente. Componentes tienen funciones e interacciones definidas. Mecanismos para responder a alt...

Bioquímica Harry Alices-Villanueva, Ph.D. Fundamentos de la Vida Referencia: Características de todos los seres vivos: Complejidad química. Extraen, transforma y utilizan energía del medioambiente. Componentes tienen funciones e interacciones definidas. Mecanismos para responder a alteraciones ambientales. Autoreplicación y autoensamblaje Evolucionan Fundamentos Celulares de la Vida Célula: unidad funcional de todos los seres vivos. Membrana plasmática: periferia Citoplasma: volumen interno Citosol: parte soluble del citoplasma ¿Qué hay en el citosol? – Enzimas – RNA – Metabolitos Principales Secundarios – Coenzimas – Ribosomas – Proteosomas  Núcleo Todas las celulas tienen o han tenido un núcleo o área en donde está el genoma: DNA + genes. El genoma allí se almacena y se replica. Los seres vivos se clasifican en:  Las células difieren en composición: Célula Bacteriana Célula vegetal Célula animal Archaebacteria y Eubacteria: Escherichia coli Célula Eucariotica Célula Eucariotica Animal Vegetal Célula Animal Célula Vegetal CélulaCélula Vegetal Vegetal Célula Animal Plasmidos  Plásmido Los plásmidos (también llamados plasmidios) son moléculas de DNA extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientemente del DNA cromosomico. Plásmido Su tamaño varía desde 1 a 250 kb. El número de plásmidos puede variar, dependiendo de su tipo, desde una sola copia hasta algunos cientos por célula.  Plásmido Están presentes normalmente en bacterias, y en algunas ocasiones en organismos eucarioticos como las levaduras. Saccharomyces cerevisiae Utilidad de los plasmidos TRP1 R1, YARp1 1,453 bp DNA cromosomico de Saccharomyces cerevisiae; cromosoma IV. Cataliza para le proteína N-5'phosphoribosyl anthranilate isomerase, una enzima esencial en Saccharomyces que cataliza la tercera reacción en la sintesis bioquímica de triptofano. Gen TRP1 desde 461840 to 462514 en el cromosma IV de Saccharomyces  ¿Como se aislan los componentes celulares? Centrifugación Diferencial Centrifugación Densidad Variable (Isopycnic) Fundamentos Químicos de la Vida. Biomóléculas – Proteínas – Carbohidratos – Lípidos – Grasas Fundamentos Químicos de la Vida. Biomóléculas – Proteínas – Carbohidratos – Lípidos – Grasas Fundamentos Químicos de la Vida. Biomóléculas – Proteínas – Carbohidratos – Lípidos – Grasas Fundamentos Químicos de la Vida. Biomóléculas – Proteínas – Carbohidratos – Lípidos – Grasas Fundamentos Químicos de la Vida. Biomóléculas Poseen una gran diversidad de grupos funcionales. Grupos funcionales Un sitio de reactividad química.  Las moléculas tienen una estructura 3D. Configuración – Se refiere a los enlaces químicos que le confieren a una molécula un arreglo fijo espacial de átomos. – No se puede cambiar la configuración de una molécula sin romper enlaces. – Las biomoléculas son estereoespecíficas. Conformación – Posición de los átomos en el espacio que puede ser alterada por rotación de los enlaces (sencillos) sin tener que romper enlaces. Streptozotocin Talidomida Talidomida Talidomida Talidomida Proteínas Polímeros. Unidades constituyentes reciben el nombre de aminoácidos. Hay 20 aminoácidos más comunes en todas las proteínas. Ácidos Nucleícos Son polímeros Unidades constituyentes son los nucleótidos. Cada nucleótido consiste en: – Un azúcar (carbohidratos) de cinco carbonos Ribosa (en el DNA) Deoxiribosa (en el RNA) – Un grupo fosfato – Una base nitrogenada Adenina Timina (Ausente en RNA) Guanina Citosina Uracilo (en el RNA) Lípidos Polímeros Unidades constituyentes son los ácidos grasos. Carbohidratos Polímeros Unidades constituyentes son los monosacáridos. Fundamentos físicos de la vida. Las células intercambian materia y energía con su medioambiente. Son por tanto sistemas abiertos. Llamamos homeóstasis al equilibrio dinámico de reacciones químicas y metabolitos en el cual existen todas las células. Algunas reaciones liberan energía (exergónicas) y otras requieren energía (endergónicas). Llamamos energía libre a la energía disponible para hacer trabajo: ∆G Fundamentos físicos de la vida. ∆G tiene dos componentes – Entalpía: cantidad de calor en un sistema – Entropía: grado de desorden (inestabilidad; aleatoriedad) en un sistema ∆G = ∆H - T∆S Las reacciones que liberan energía a partir de ATP son exergónicas y tienen un valor negativo para ∆G. Metabolismo Suma total de las reacciones químicas que ocurren en un organismo. – Anabolismo: sintesis – Catabolismo: degradación Fundamente Genéticos (Génicos) de la Vida DNA  RNA  Proteínas  RIBOSOMAS (Sintesis de Proteínas) Fundamentos Evolutivos de la Vida. Cambios heredables en la secuencia del DNA (mutaciones) promueven la evolución. Las biomoléculas surgieron por evolución química. El RNA pudo haber sido constituyente de los primeros genes y/o moléculas catalizadoras (ribozimas). Fundamentos Evolutivos de la Vida. Fundamentos Evolutivos de la Vida. Fundamentos Evolutivos de la Vida. Evidencia genética de la Evolución Existen genes con similitudes detectables en secuencia: genes homólogos. Si existen dentro de una misma especie son genes paralogos. Asumen funciones diferentes (en la misma especie). Si están en especies diferentes se llaman genes ortologos. Usualmente genes ortologos tienen la misma función en ambas especies. Nuestro pariente más cercano... ¿Tenía razón Darwin?