Sesión 1 Bioquímica I - Universidad Norbert Wiener PDF

¡Bienvenidos! Composición química de los seres vivos. Agua: Funciones biológicas. Alteraciones del Equilibrio hídrico. Disoluciones reguladoras. Semana Nº 1 ASIGNATURA Bioquimica I Equipo docente EAP Farmacia y Bioquimica Curso: Bioquímica I 1. Tem...

¡Bienvenidos! Composición química de los seres vivos. Agua: Funciones biológicas. Alteraciones del Equilibrio hídrico. Disoluciones reguladoras. Semana Nº 1 ASIGNATURA Bioquimica I Equipo docente EAP Farmacia y Bioquimica Curso: Bioquímica I 1. Tema:Composición química de los seres vivos. Agua: Funciones biológicas. Alteraciones del Equilibrio hídrico. Disoluciones reguladoras. Docente: Equipo docente  VALORES Integridad Libertad Servicio Somos responsables de Sabemos reconocer la Queremos brindar altos nuestras decisiones, autonomía de las niveles de calidad en coherentes en lo que personas, promover la todo lo que hacemos, pensamos, hacemos y conducta innovadora, y desarrollar lo mejor de decimos, e inspiradores respetar las ideas con nosotros mismos cada de la realización personal apertura día, y servir con empatía orientada a la al diálogo. y compromiso. trascendencia. 3 MISIÓN VISIÓN Ser la primera opción de educación superior “Transformamos vidas formando profesionales para los jóvenes en Lima y provincias. Ser innovadores, éticos y con visión global, a través de reconocidos por nuestra calidad acreditada una educación de clase mundial desde el Perú” con 5 QS Stars, por el éxito de nuestros egresados y por estar potenciados por Arizona State University. 4  La Universidad Norbert Wiener ofrece formación profesional y humanística para lograr la autorrealización de las personas. Brinda una educación de calidad certificada y acreditada, en línea con los intereses y aspiraciones de desarrollo de la sociedad. 5  Nuestro servicio académico integral de calidad, en todas las áreas y niveles, nos permite brindar una E xperiencia E ducativa E xcepcional 6 Mg Q.F. Ellen Leslei Viacava Antayhua. Químico-Farmacéutico de la UIGV. Magister en Gerencia de Calidad y Desarrollo Humano en UNAC Diplomado en Docencia Universitaria UNMSM. Docente de UNW y UMA. Asesora de laboratorios y droguerías en certificaciones de BP y asuntos regulatorios. Auditor Interno trinorma ISO 9001, 14001 y 45001 7 1. Conectándonos : Nuestros saberes previos - ¿Qué es la Bioquímica ? - Composición química de los seres vivos. La bioquímica es una rama de la ciencia, cuya actividad primordial se halla dirigida a desentrañar las reacciones básicas que determinan la estructura y el funcionamiento de los seres vivos. 8 2. Logro de la sesión Bioquimica Al final de la sesión, el estudiante reconoce la importancia del agua y el papel que desempeña en la fisiología celular. Además de las características esenciales y clases de proteínas, carbohidratos y lípidos, así como las funciones que desempeñan como componentes de las estructuras biológicas. 9 3. Desarrollo del tema 10  Composición Química de los Seres Vivos Los seres vivos poseen una organización celular (moléculas) para establecer la estructura celular. Constituidas en un 98% por elementos tales como C, H, O, N, P y S;(2 % :Fe, Ca , Na, K, Cu, Mg, I, Cl). Compuestos orgánicos: monosacáridos , polisacáridos, aminoácidos,proteínas, lípidos , nucleótidos y ácidos nucleicos (30%) 70% lo constituye el agua. Otros Na, Fe, Ca, K, etc. 11 Átomos y Moléculas 12  Enlace Químico Enlace iónico átomos ganan o pierden electrones Enlace covalente Comparten electrones 13 Reacciones Químicas: Los átomos reaccionan entre sí formando moléculas. E° ATP ADP + Pi 14 Composición Química de los Seres Vivos 15 Composición Química de la Materia Viva 16 BIOQUIMICA Ciencia que se encarga del estudio de las moléculas, reacciones químicas y procesos que ocurren en las células y organismos vivos. Se componen de la misma clase de moléculas. Necesitan de energía: glucosa Procesos de metabolismo y homeostasis. 17 BIOQUIMICA EN LAS CIENCIAS DE LA SALUD Importancia: reacciones enzimáticas, químicas. Toda patología tiene una alteración celular: aines Patología molecular: necrosis (cáusticos), cirrosis hepática. Alteraciones moleculares Como anemia hemolítica son determinados a nivel bioquímico (G6PD). 18 COMPOSICION QUIMICA DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos poseen una organización celular (moléculas). Moléculas formadas por elementos: C, H, O, N, P y S. Otros elementos: Fe, Ca , Na, K, Cu, Mg, I, Cl. Otros compuestos orgánicos donde interviene el carbono: Monosacáridos, aminoácidos, proteínas, lípidos, ac. nucleicos, etc. 19  La célula es la unidad fundamental Organización de organismos multicelulares 20  BIOMOLÉCULAS Son moléculas constituyentes de los seres vivos (C,H,O,N,P,S) Representando alrededor del 99% de la masa de la mayoria de las células ,formando sustancias o biomoleculas (proteinas,aminoácidos, 21 neurotransmisores)  BIOMOLÉCULAS Biomoléculas Orgánicas Glúcidos,Lipidos,Proteinas,Acidos Nucleicos ,Vitaminas. Biomoléculas Inorgánicas Agua, gases, aniones como fosfato ( PO43− ), bicarbonato (HCO3- ) y cationes como el amonio + (NH4 + ). Glúcidos, HC o carbohidratos, son fuente de energía de seres vivos para cumplir sus funciones. Glucógeno, glucogénesis, gluconeogénesis y glucólisis (lisis). 22  BIOMOLÉCULAS Lípidos moléculas orgánicas compuestas por C, H y O, además de P, S, y N. *Saponificables cumplen dos funciones para las células; los fosfolípidos forman la bicapa lipídica y los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales. *Insaponificables (esteroides), desempeñan funciones reguladoras 23 (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).  BIOMOLÉCULAS Proteínas, biomoléculas con diversas funciones en los procesos biológicos (enzimas, hormonas, hemoglobina, anticuerpos, receptores, actina, miosina, colágeno) Ácidos nucleicos, ADN y ARN, codificación y replicación a las células. Vitaminas, precursores de coenzimas (déficit y/o exceso de vitaminas). 24  BIOMOLÉCULAS Biomoléculas inorgánicas Agua, molécula importante en el organismo humano (60%). Sólidos minerales: fosfato de calcio (formación de huesos y dientes). 25  EQUILIBRIO HIDRICO Es el equilibrio que mantiene la cantidad de agua necesaria en cada uno de los compartimientos del organismo (mediante la ingestión o la excreción de agua). Depende de las variaciones fisiológicas propias de la edad y de los mecanismos que intervienen en las situaciones que provocan una pérdida o una retención excesiva de líquidos. 26  EQUILIBRIO HIDRICO El agua puede encontrarse en los espacios IC o EC. En este último, el agua se distribuye en el interior de los vasos sanguíneos (líquido intravascular o plasma) y en el espacio que existe entre los vasos y las células (líquido intersticial). El agua Intracelular es indispensable para las reacciones químicas de las células y para mantener la homeostasis interna. El agua del líquido intersticial constituye el medio vital para la célula, ya que de ella obtiene las sustancias necesarias para su funcionamiento. El líquido intravascular o plasma es el encargado de transportar las diversas sustancias a todas las 29 células del cuerpo humano. Equilibrio Hídrico  Funciones del Agua ✓ Posibilita el transporte de nutrientes a las células. ✓ Contribuye a la regulación de la temperatura corporal (evaporación). ✓ Colabora en el proceso digestivo. ✓ Es el medio de disolución de todos los líquidos corporales. ✓ Facilita el riego sanguíneo,la reproducción celular y el movimiento. ✓ Colabora con la eficiente eliminación de toxinas y desechos de los órganos internos. Hay un mecanismo que iguala los ingresos y las pérdidas, y es de tipo neurológico. Cuando hay deshidratación, los osmorreceptores vasculares que informan al hipotálamo, el cual desencadena el reflejo de la sed. El catión más importante es el Na (134 a 142 mEq/L). Se obtiene con la comida, se elimina por orina y sudor, y su principal función es intervenir en el equilibrio acido-básico y facilitar el transporte del CO2 en forma de bicarbonato. El Na facilita el impulso nervioso, contracción muscular y regula el ritmo cardíaco. El principal catión intracelular es el potasio (150mEq/L),seguido del magnesio (40mEq/L), y del sodio ( sólo 10 mEq/L ). Los aniones principales son las proteínas (85 mEq/L), seguidas de los fosfatos (75 mEq/L), el bicarbonato (15 mEq/L), los sulfatos (21 mEq/L) y el cloro (sólo 4 mEq/L). El potasio, es indispensable para la diástole cardíaca y la utilización de la glucosa por las células, facilita el transporte de oxígeno e interviene en el equilibrio acido-básico. 6.9-7.7 en la saliva 4.7 - 8 en la orina 1 - 3 en estómago 7.7 en bilis La sangre debe mantener un pH estable (7,45 en la sangre arterial y 7,35 en la sangre venosa). Cualquier alteración o enfermedad que haga descender el pH por debajo de 7,35 producirá acidosis, y cualquier proceso que lo eleve por encima de 7,45 producirá alcalosis. La mayor acidez de la sangre venosa se explica por la mayor cantidad de CO2 que contiene. Éste puede combinarse con el agua transformándose en parte en ácido carbónico. Como consecuencia de ello aumenta la concentración de H+ y por tanto disminuye el pH respecto a la sangre arterial.  BUFFER, AMORTIGUADOR, REGULADOR Es un sistema que tiende a mantener el pH casi constante cuando se agregan pequeñas cantidades de ácidos (H+) o bases (OH-). Importancia biológica En los organismos vivos, las células deben mantener un pH casi constante para la acción enzimática y metabólica. Los fluidos intracelulares y extracelulares contienen pares conjugados ácido-base que actúan como buffer. Los riñones y los pulmones mantienen el equilibrio (nivel de pH apropiado) de químicos llamados ácidos y bases en el cuerpo. La acidosis ocurre cuando el ácido se acumula o cuando el bicarbonato (una base) se pierde. La acidosis se clasifica como acidosis respiratoria y acidosis metabólica. Acidosis respiratoria. Se caracteriza por una excesiva producción de ácido carbónico, que no puede ser eliminado y que se detecta por un incremento de la pCO2 en sangre. Se da en la insuficiencia respiratoria. EPOC Alcalosis respiratoria. Se caracteriza por una excesiva eliminación de ácido carbónico, que se detecta por un descenso de la pCO2 en la sangre. Acidosis metabólica. incremento de hidrogeniones en la sangre, que el riñón no puede eliminar, o por la falta de bicarbonato. (valor normal: 25 mmol/L). Alcalosis metabólica. exceso de bases en sangre o por la pérdida de ácidos. Se reconoce por un incremento del bicarbonato en sangre con un exceso de bases positivo. El calcio: contribuye a la formación de hueso, Interviene en la coagulación y modifica la permeabilidad de las membranas. El magnesio: participa con el calcio en la contracción del músculo y en la formación de hueso, síntesis de ADN y proteínas y es un activador de muchas enzimas. El hierro: es un catión para formar la hemoglobina de los glóbulos rojos. Interviene en la producción de energía, la replicación del ADN (la generación de copias de material genético), la formación de hormonas, el proceso metabólico, entre otros. Flúor: importante para la formación del hueso y de los dientes. Su exceso tiene efecto desfavorable pues inhibe algunas enzimas. Inhibe el crecimiento y la actividad tiroidea. En intoxicaciones crónicas es frecuente la aparición de bocio. Azufre: integra moléculas orgánicas como polisacáridos complejos y aminoácidos (cisteína, cistina, metionina, etc). Manganeso : actúa activando importantes enzimas. Su carencia afecta el crecimiento del esqueleto, la actividad muscular y la reproducción. Zinc: Es esencial para la actividad de más de 70 enzimas. Se lo relaciona con la utilización de energía, la síntesis de proteínas y la protección oxidativa. Cobre: es necesario para formar determinadas células defensivas (inmunidad).Relacionada con el metabolismo del hierro y AA precursores de neurotransmisores, Es necesario para la síntesis de elastina, proteína fibrosa de la matriz extracelular. Yodo : el 80% se localiza en la glándula tiroides, siendo indispensable para la síntesis de las hormonas tiroides, la tetraiodotironina (tiroxina T4) y la triyodotironina(T3). Las hormonas tiroides estimulan el metabolismo basal y muchas reacciones celulares. 4. Actividades Mediante un esquema describa como se distribuye el agua en nuestro organismo. 45 5. Retroalimentación ¿Qué hemos aprendido? ¿En qué ámbitos de nuestra vida diaria aplicamos lo aprendido? ¿Cómo podemos mejorar nuestro aprendizaje? 46 6. Bibliografía 1. Campbell M, Farrell S. Bioquímica. 8a ed. México: Cegage Learning; 2016. 2. Ferrier D. Bioquímica. 7a ed. Barcelona: Wolters Kluer Health/Lippincott Williams & Wilking; 2017. 3. Lehninger A. Principios de Bioquímica. 6a ed. Barcelona: Omega: 2014. 4. Nelson D, Cox M. Principios de Bioquímica. 7ª ed. España: Omega; 2018. 47 ¡GRACIAS!