Clase 01_Introducción a la Bioquímica CQU310 2024 PDF

CQU310 – Bioquímica UNIDAD I CLASE 1 Introducción a la Bioquímica Instituto de Ciencias Naturales RESULTADOS DE APRENDIZAJE Los resultados de aprendizaje de esta sesión son: Distinguir la naturaleza fisicoquímica de las biomolécu...

CQU310 – Bioquímica UNIDAD I CLASE 1 Introducción a la Bioquímica Instituto de Ciencias Naturales RESULTADOS DE APRENDIZAJE Los resultados de aprendizaje de esta sesión son: Distinguir la naturaleza fisicoquímica de las biomoléculas mediante la caracterización de su estructura, propiedades y funciones en los organismos. Bioquímica/clase 01 2024 Facultad Instituto de Ciencias Naturales Escuela CONTENIDOS Desarrollaremos los siguientes contenidos: Introducción a la bioquímica. Jerarquía en la organización de los seres vivos. Características generales de célula animal y vegetal. Componentes de los organismos. Características, propiedades e interacciones del agua. Bioquímica/clase 01 2024 Instituto de Ciencias Naturales INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA ACTIVIDAD FORMATIVA INTERACTIVA Lluvia de Ideas para activación de conocimientos previos. Instrucciones: Estimado estudiante ingrese al siguiente link o QR y responda la pregunta: ¿Qué es la bioquímica? Instrucción para el profesor/a: Se sugiere usar Mentimeter: https://www.mentimeter.com/app Compartir la diapositiva con el QR. Bioquímica/clase 01 2024 INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA BIOQUÍMICA “CIENCIA QUE ESTUDIA LA QUÍMICA DE LA VIDA” OBJETIVOS DE LA BIOQUÍMICA “EXPLICAR EN TÉRMINOS QUÍMICOS LAS ESTRUCTURAS Y FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS” PARA ENTENDER LA VIDA EN ESOS TÉRMINOS DEBEMOS CONOCER… ✔ La química de las biomoléculas. ✔ La estructura de las biomoléculas. ✔ Cómo interaccionan las biomoléculas. ✔ La función biológica de las biomoléculas. Bioquímica/clase 01 2024 JERARQUÍA ESTRUCTURAL EN LA ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE UN ORGANISMO NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL 5 NIVEL 6 Unidades Macromoléculas Complejos Célula y sus Tejidos Organismo monoméricas Supramoleculares organelos ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL Bioquímica/clase 01 and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) 2024  “CONOCIMIENTO DE LA VIDA EN TÉRMINOS MOLECULARES” Todos los organismos vivos construyen las biomoléculas a partir de las mismas clases de subunidades monoméricas. La estructura de una macromolécula determina su función biológica específica. Cada género y especie está definido por un conjunto distintivo de macromoléculas. ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) Bioquímica/clase 01 2024 CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL Ambas células eucariotas poseen membrana celular. La célula vegetal presenta una pared celular que le da rigidez. La célula vegetal tiene cloroplastos. En la célula vegetal hay una gran vacuola central. La célula animal posee lisosoma. ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL Bioquímica/clase 01 and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) 2024 CARACTERÍSTICAS Y COMPONENTES DE LOS ORGANISMOS COMPONENTES: BIOELEMENTOS BIOMOLÉCULAS TODAS LAS FORMAS DE VIDA ESTÁN CONSTITUIDAS POR LOS MISMOS ELEMENTOS QUÍMICOS QUE FORMAN LOS MISMOS TIPOS DE MOLÉCULAS. ELLO REFLEJA EL ORIGEN EVOLUTIVO COMÚN DE LAS CÉLULAS Y ORGANISMOS. Bioquímica/clase 01 2024 BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS ( REQUERIDOS EN LA DIETA EN GRANDES CANTIDADES ) OLIGOELEMENTOS ( REQUERIDOS EN BAJAS CANTIDADES EN LA DIETA ) Los bioelementos son componentes estructurales de las células y tejidos ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL Bioquímica/clase 01 and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) 2024 BIOELEMENTOS Bioelementos principales Elementos mayoritarios de la materia viva Hidrógeno Forma grupos funcionales con otros elementos químicos. Oxígeno Forma parte de las biomoléculas y es un elemento importante para la respiración. Carbono Tiene una función estructural y está presente en todas las moléculas orgánicas Nitrógeno Forma parte de las biomoléculas su presencia se destaca en proteínas y lípidos y ácidos nucleicos Bioquímica/clase 01 2024 BIOELEMENTOS OLIGOELEMENTOS Bioquímica/clase 01 2024 BIOMOLÉCULAS (Moléculas Biológicas) Bioquímica/clase 01 2024 UNIDADES MONOMÉRICAS Y MACROMOLÉCULAS NIVEL 1 NIVEL 2 UNIDADES MONOMÉRICAS MACROMOLÉCULAS “Unidad estructural y funcional de “Toda macromolécula esta constituida Macromoléculas” a partir de componentes simples” Feduchi, E Bioquímica conceptos esenciales Editorial Médica Panamericana 2º Edición, 2015.  COMPOSICIÓN EN % DEL ORGANISMO ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) Bioquímica/clase 01 2024 EL AGUA COMO SOLVENTE UNIVERSAL PROPIEDADES DEL AGUA ✔ El agua es el disolvente universal de los medios intracelular y extracelular debido a su naturaleza polar y su tendencia a formar enlaces de hidrógeno. ✔ El agua forma puentes de hidrógeno con solutos polares. El agua proporciona un entorno fluido que permite la movilidad de las ✔ Posee alto punto de ebullición, bajo punto de fusión, alto calor específico, alta tensión superficial. moléculas y su interacción en los procesos metabólicos. ✔ Favorece la interacción entre las moléculas apolares. ✔ Los iones son solvatados por el agua formando una esfera de hidratación. ESTRUCTURA DEL AGUA La molécula de agua presenta la característica química de comportarse como un dipolo: el átomo de O (δ -), y los dos átomos de H (δ+). Esta disposición es debida a la diferente electronegatividad entre los átomos de H y el átomo de O. Las interacciones débiles que establece una molécula de agua con las de su alrededor se realiza mediante puentes de hidrógeno. Bioquímica/clase 01 2024 PUENTES DE HIDRÓGENO Las moléculas de agua interactúan por puentes de Hidrógeno, generando cercanía entre moléculas. Este fenómeno es vital para la vida. Un ejemplo claro es la tensión https://youtu.be/lzoCpnaQ5xI superficial. RESPONDE: ¿Cómo interactúa el agua con los distintos tipos de moléculas? Necesitas saber qué diferencia una molécula polar de una apolar PUENTES DE HIDRÓGENO INTERACCIÓN POR PUENTES DE HIDRÓGENO EN MOLÉCULAS POLARES ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) Bioquímica/clase 01 2024 GRUPOS FUNCIONALES EN MACROMOLÉCULAS Grupos funcionales hidrófilos: Son grupos funcionales POLARES solubles en agua. Feduchi, E. Bioquímica conceptos esenciales 2011 GRUPOS FUNCIONALES EN MACROMOLÉCULAS Grupos funcionales hidrofóbicos: Son grupos funcionales APOLARES o no polares, insolubles en agua. Feduchi, E. Bioquímica conceptos esenciales 2011 Bioquímica/clase 01 2024 INTERACCIÓN PUENTE DE HIDRÓGENO ENTRE UNA MOLÉCULA POLAR Y EL AGUA En la imagen se muestra como una molécula polar interactúa con el agua. El puente de Hidrógeno es una tipo de interacción Dipolo-Dipolo. Alcoholes, Aminas, Tioles, Ésteres son capaces de formar puentes de hidrógeno Bioquímica/clase 01 2024 INTERACCIÓN IÓN-DIPOLO ENTRE UNA MOLÉCULA IÓN Y EL AGUA En la imagen se muestra la interacción del agua con los iones. Los iones en solución acuosa se encuentran rodeados por moléculas de agua. El agua, actuando como solvente, establece una esfera de solvatación o capa de solvatación, que es fundamental para la actividad de proteínas. Bioquímica/clase 01 2024 https://www.youtube.com/watch?v=6YpjiuL9biw MOLÉCULAS APOLARES O HIDROFÓBICAS Las moléculas apolares como las grasas y aceites son insolubles en agua por NO poder formar puentes de hidrógeno. Las moléculas apolares interactúan entre sí mediante INTERACCIONES HIDROFÓBICAS que se generan entre moléculas apolares como consecuencia de la NO interacción de éstas con el agua. Bioquímica/clase 01 2024 MOLÉCULAS ANFIPATICAS Corresponden a moléculas que tienen grupos polares y grupos apolares. Por su estructura pueden interactuar con moléculas polares y apolares. Un ejemplo son las sales de ácidos grasos y los detergentes. Bioquímica/clase 01 2024  Algunos ejemplos de biomoléculas: Polares, apolares y anfipáticas. ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) LA MOLÉCULA DE ADN ES ESTABILIZADA POR PUENTES DE HIDRÓGENO Los puentes de Hidrógeno no sólo se encuentran entre moléculas polares y agua. También se pueden encontrar estabilizando la doble hebra de ADN. Responda: ✔ ¿Reconoce algún grupo funcional? ✔ ¿Usted consideraría el NAD+ como una molécula polar? Explique. ✔ ¿Cómo interactúa el NAD+ con el agua? Realice una representación de estas interacciones. Bioquímica/clase 01 2024 Facultad Instituto de Ciencias Naturales Escuela Actividad de cierre Requisitos de contenido para archivo de PowerPoint en aula virtual ✔ Identifique 3 grupos funcionales - - - ✔ ¿Cómo clasificaría estas moléculas de acuerdo con su polaridad? ✔ ¿Qué tipo de enlace/interacción se podría generar entre ellas? Bioquímica/clase 01 2024 Facultad Instituto de Ciencias Naturales Escuela Referencias Bibliográficas Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. y Yañez, E. Bioquímica conceptos esenciales. Editorial Médica Panamericana. 2º Edición, 2015. Nelson, Cox Lehninger: Principios de Bioquímica 5º Edición, Omega Ediciones S.A. 2009. Requisitos de contenido para archivo de PowerPoint en aula virtual McKee, Trudy McKee, James R. Bioquímica, Las bases moleculares de la vida. Editorial McGraw-Hill Interamericana. 2014. Mathews, Christopher Bioquímica Pearson Education Editorial McGraw-Hill Interamericana. 2002. Voet, Voet, Pratt Fundamentos de Bioquímica Editorial Panamericana. 2003. Bioquímica/clase 01 2024 Facultad Instituto de Ciencias Naturales Escuela