Introduccion a la Bioquímica PDF

TEMA 1 Introducción a la Bioquímica David Lozano Paniagua ​ E dif. CC. de la Salud; Despacho 1.09 [email protected] 1. Marco conceptual de la Bioquímica 2. Recorrido histórico relevante de la Bioquímica y de la Biología Molecular 3. Ramas de la Bioquímica 4. Relación de la Bioquímic...

TEMA 1 Introducción a la Bioquímica David Lozano Paniagua ​ E dif. CC. de la Salud; Despacho 1.09 [email protected] 1. Marco conceptual de la Bioquímica 2. Recorrido histórico relevante de la Bioquímica y de la Biología Molecular 3. Ramas de la Bioquímica 4. Relación de la Bioquímica con otras ciencias 2 Marco conceptual de la Bioquímica La búsqueda del conocimiento ha sido una constante en la historia de la humanidad. La ciencia ha sido fundamental para organizar y comprender este conocimiento. Ciencia (scientia = "conocimiento“) Se ha desarrollado a través de técnicas y métodos específicos. En este contexto, la bioquímica ha surgido como una disciplina clave que estudia los componentes químicos de los seres vivos y los procesos que los controlan. Figuras destacadas Rober t Hooke (1635 – 1703) Antoine Lavoisier (1743-1794) Padre de la química moderna. Publicó Micrographia (1665), libro que contiene por primera vez la palabra célula Figuras destacadas Gregor Mendel (1822 – 1884) Linus Pauling (1901-1994) Uno de los fundadores de la química cuántica y Pionero en los conceptos de biología Genética, estableciendo las molecular. conocidas leyes de Mendel. Figuras destacadas Severo Ochoa (1905 – 1993) Francis Crick (1916-2004) James Dewey Watson (1928-x) Destaca su papel en el Rosalind Elsie Franklin (1920 -1958) descubrimiento de la síntesis del ARN. Descubridores de la estructura del ADN (1953) Concepto de Bioquímica El término bioquímica se deriva del alemán Biochimie, introducido en 1877 por Félix Hoppe- Seyler en el prólogo de la primera edición de Zeitschrift für Physiologische Chemie (Diario de Química Fisiológica) como un sinónimo para la química fisiológica y que etimológicamente se deriva de los vocablos griegos Bios y Chymeia. Concepto de Bioquímica Sin embargo, existen dos antecedentes en los que ya se había utilizado el término Bioquímica: (1847) Knhodnew publica un texto de Bioquímica (1858) Kletzinsky titula a un libro de texto “Compendium der Biochemi opiniónmie”, aunque no se hace referencia a la Bioquímica como una disciplina independiente. Kletzinsky  Concepto de Bioquímica Definición actual Una definición clásica Ciencia interdisciplinar que se ocupa del Ciencia que estudia los estudio de los aspectos químicos de la vida componentes químicos de los humana en la salud y en la enfermedad y de seres vivos, sus funciones y la aplicación de los métodos químicos y transformaciones, y los bioquímicos al diagnóstico, tratamiento, procesos que las controlan. prevención e investigación de la enfermedad Recorrido histórico relevante de la Bioquímica y de la Biología Molecular Recorrido histórico Hace 5.000 años: Producción de pan usando levaduras (fermentación anaeróbica) 13 Recorrido histórico Antes del siglo XIX (corriente vitalista): las sustancias existentes en la materia viva eran cualitativamente diferentes de la materia no viva. La materia viva no se comportaban según las leyes de la física y la química. 14  Recorrido histórico: Siglo XIX: diferentes investigadores estudiaran la bioquímica pero utilizando otras denominaciones. Acabaron con la corriente vitalista Payen Liebig Pasteur Claude Bernard Wöhler 15 Recorrido histórico Friedrich Wöhler (1828) publicó un artículo acerca de la síntesis de urea, probando que los compuestos orgánicos pueden ser creados artificialmente. Anselme Payen (1833) descubrió la primera enzima, la diastasa, aunque se desconocía su funcionalidad y el mecanismo subyacente. 16 Recorrido histórico Claude Bernard (1855) aísla por primera vez una molécula de glucosa, demostrando que era el formador de glucógeno. 17 Recorrido histórico Jöns Jacob Berzelius (1858) Médico, químico y farmacéutico sueco que creó la química orgánica. 18 Recorrido histórico Louis Pasteur (1860) fue el primero en diferenciar entre vida aeróbica y anaeróbica e identifico las levaduras (fermentación=proceso químico). Johan Friedrich Miescher (1869) detectó la presencia de un pp desconocido hasta el momento rico en P y N durante sus experimentos sobre la composición química de los leucocitos (nucleína; ac. nucleico). 19 Recorrido histórico Eduard Buchner (1897) demostró que los extractos de células de levaduras muertas eran capaces de realizar la fermentación alcohólica (se inicia la enzimología). Carl Neuberg (1903): primera Cátedra de Bioquímica. Considerado “padre de la bioquímica moderna”. En la década de 1920 fue propuesto al Premio Nobel. 20 Recorrido histórico James Batcheller Sumner (1926): cristalizo la ureasa de la judía demostrando que es posible sintetizar sustancias complejas como cualquier otro compuesto inorgánico y que sus estructuras pueden determinarse con los métodos de la física y química. Hans Adolf Krebs (1937): descubre que todas las reacciones dentro de la célula están relacionadas entre si y que confluyen en lo que hoy se conoce como ciclo de los ácidos tricarboxilicos. 21 Recorrido histórico Siglo XIX (G regor Mendel) propone la idea de gen (abre la puerta a la biología molecular) Mediados del siglo XX (40s y 50s): s e demuestra que la información genética se encontraba en ácidos nucleicos y no en las proteínas Watson y Crick (1953): publicaron la estructura en doble hélice del ADN, as í c omo todos los descubrimientos posteriores relacionados c on los mecanis mos de la trans misión de la información biológica. 22 Recorrido histórico Kary Mullis (1983): descubrió la reacción en cadena de la polimerasa. Siglo XXI (2003): se publican los resultados del proyecto genoma humano. Graig Venter (2007): creo por primera vez un cromosoma artificial. 23 Aplicaciones y Revoluciones Recientes El desarrollo de técnicas como la secuenciación del ADN, la clonación de genes y la terapia génica ha revolucionado la investigación biomédica. Las investigaciones sobre el sistema inmune y la regulación del colesterol han tenido un impacto significativo en la medicina. Además, la identificación de oncogenes y genes supresores de tumores ha avanzado el conocimiento sobre el cáncer. Aplicaciones y Revoluciones Recientes La aparición de las ómicas ha sido impulsada por nuevas tecnologías como los microarrays de ADN, que permiten el análisis masivo de genes y proteínas. Esto ha abierto nuevas fronteras en la biología molecular y la medicina. Margarita Salas (1938-2019) Bioquímica española que hizo importantes contribuciones a la biología molecular. Entre sus mayores contribuciones científicas destaca: La determinación de la direccionalidad de la lectura de la información genética (dirección 5' a 3’), La caracterización de la ADN polimerasa del fago Φ29, que tiene múltiples aplicaciones biotecnológicas debido a su altísima capacidad de amplificación del ADN. Ramas de la Bioquímica  Ramas de la bioquímica Estructural Metabólica Molecular Estudia la química de los Transformación, funciones y procesos y las estructuras Composición, conformación, RQ que sufren o llevan a cabo de las moléculas implicadas configuración y estructura de las moléculas de la materia en el almacenamiento, la las moléculas de la materia viva, así como los transmisión y la expresión viva, relacionándolas con su mecanismos de regulación de información genética, así función biológica de esas transformaciones como los mecanismos que los regulan. Relación de la Bioquímica con otras ciencias Relación de la bioquímica con otras ciencias  Química  Biología  Histología  Farmacología  Fisiología  Inmunología  Toxicología 30 Relación de la bioquímica con otras ciencias Interrelación bioquímica- ciencias medicas: 31