Bases Moleculares - TEMA 1 PDF

TEMA 1 BASES MOLECULARES Curso 2024-2025 © 2023 UAX  Índice...

TEMA 1 BASES MOLECULARES Curso 2024-2025 © 2023 UAX  Índice 1. El átomo 03 2. Tabla periódica de los elementos 05 3. Enlace químico 09 4. Interacciones débiles 11 5. El agua 21 6. Equilibrio ácido-base 25 7. Grupos funcionales 29 8. Reacciones de condensación 35 9. Reacciones RED-OX 38 10. Bibliografía 39 Confidential & Proprietary Imagen de Imagen de rawpixel.com en Freepik 3 TEMA 1. BASES MOLECULARES El átomo uax.com Confidential & Proprietary 4 TEMA 1. BASES MOLECULARES El átomo Ejemplo de representación de dos elementos químicos de la tabla periódica uax.com Confidential & Proprietary 5 TEMA 1. BASES MOLECULARES Tabla periódica de los elementos uax.com Confidential & Proprietary 6 TEMA 1. BASES MOLECULARES Tabla periódica de los elementos Los componentes de la vida 0,1% ¿Qué átomos encontramos en los organismos vivos? uax.com Confidential & Proprietary 7 TEMA 1. BASES MOLECULARES Tabla periódica de los elementos Electronegatividad Tendencia de los átomos para atraer los electrones de otro en un enlace químico uax.com Confidential & Proprietary 8 TEMA 1. BASES MOLECULARES Los elementos se combinan para formar moléculas Regla del octeto ¿Cómo se forman las moléculas? uax.com Confidential & Proprietary 9 TEMA 1. BASES MOLECULARES Enlace químico Todos los elementos van a reaccionar formando enlaces para así alcanzar la configuración electrónica de gas noble. Van a ganar, perder o compartir electrones para evitar tener niveles de energía semivacíos. uax.com Confidential & Proprietary 10 TEMA 1. BASES MOLECULARES Enlace químico uax.com Confidential & Proprietary 11 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles 1. Puente salino Electrostáticas 2. Puentes de Hidrógeno 3. Fuerzas de van der Waals 4. Interacciones hidrofóbicas uax.com Confidential & Proprietary 12 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Puente salino Atracción electroestática entre grupos polares con carga. uax.com Confidential & Proprietary 13 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Puente de hidrógeno Atracción electroestática entre grupos polares neutros. Se establece entre un elemento muy electronegativo y un hidrógeno unido a un elemento también muy electronegativo. Aceptor de H - + + - + - Dador de H uax.com Confidential & Proprietary 14 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Puente de hidrógeno uax.com Confidential & Proprietary 15 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Fuerzas de Van der Waals Atracción electroestática entre grupos apolares 0 0 uax.com Confidential & Proprietary 16 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Fuerzas de Van der Waals Atracción electroestática entre grupos apolares + - - + uax.com Confidential & Proprietary 17 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Fuerzas de Van der Waals Atracción electroestática entre grupos apolares 0 + - - 0 + uax.com Confidential & Proprietary 18 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Fuerzas de Van der Waals Atracción electroestática entre grupos apolares 0 0 uax.com Confidential & Proprietary 19 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Estabilidad Atracción Atracción electroestática electroestática más débil más intensa Puente salino Puente de hidrógeno Van der Waals Las bajas temperaturas estabilizan las interacciones débiles mientras que las altas temperaturas las rompen porque aumentan la energía cinética de las moléculas uax.com Confidential & Proprietary 20 TEMA 1. BASES MOLECULARES Interacciones débiles Interacciones hidrofóbicas Tendencia que tienen las sustancias no polares a agregarse en presencia de una solución polar, normalmente agua uax.com Confidential & Proprietary 21 TEMA 1. BASES MOLECULARES El agua como principal disolvente biológico La molécula de agua es un dipolo uax.com Confidential & Proprietary 22 TEMA 1. BASES MOLECULARES El agua como principal disolvente biológico Ionización del agua BASE ÁCIDO ÁCIDO BASE El equilibrio se alcanza cuando las Las concentraciones se han concentraciones de H2O, H3O+ (H+) y determinado experimentalmente: OH- permanecen constantes [H2O] = 55,5 M [H3O+] = [H+] = 10-7 M [OH-] = 10-7 M uax.com Confidential & Proprietary 23 TEMA 1. BASES MOLECULARES El agua como principal disolvente biológico pH Determina el grado de acidez de una disolución pH= -log[H+] [H+] < 10-7 M pH > 7 En agua pura o en disoluciones donde no hay ácidos ni bases: [H+]=10-7 M [H+] > 10-7 M pH= -log10-7=-(-7)= 7 pH < 7 uax.com Confidential & Proprietary 24 TEMA 1. BASES MOLECULARES El agua como principal disolvente biológico Producto iónico del agua (Kw) Kw = [H+][OH-] = 10-14M En cualquier disolución acuosa se mantiene el valor de Kw constante En agua pura o disoluciones de moléculas que no son ácidos ni bases los H+ (H3O+) y OH- sólo provienen del agua uax.com Confidential & Proprietary 25 TEMA 1. BASES MOLECULARES Equilibrio ácido-base ¿Qué es un ácido? HCl Cl- + H3O+ Ácido fuerte + H2O Base conjugada Ácido clorhídrico CH3-COOH CH3-COO- + H3O+ Ácido débil + H2O Base conjugada Ácido acético Acetato AH + H2O A- + H3O+ Ácido Base Base conjugada Ácido conjugado uax.com Confidential & Proprietary 26 TEMA 1. BASES MOLECULARES Equilibrio ácido-base ¿Qué es una base? NaOH Na+ + OH- Base fuerte + H2O Ácido conjugado Hidróxido de sodio NH3 NH4+ + OH- + H2O Base débil Ácido conjugado Amoniaco Amonio B + H2O BH+ + OH- Base Ácido Ácido conjugado Base conjugada uax.com Confidential & Proprietary 27 TEMA 1. BASES MOLECULARES Equilibrio ácido-base Grupo ácido: carboxilo R-COOH + H2O R-COO- + H3O+ R _ Ácido pKa ≈4-5 Base conjugada pH = 7 Grupo básico: amino H R-NH3+ + OH- R-NH2 + H2O + pKa ≈9-10 R Ácido conjugado Base uax.com Confidential & Proprietary 28 TEMA 1. BASES MOLECULARES Carbono El CARBONO puede formar 4 enlaces covalentes por lo que tiene una alta capacidad combinatoria para formar moléculas con alta diversidad estructural CADENAS HIDROCARBONADAS ANILLOS uax.com Confidential & Proprietary 29 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Grupos con: H, O, N, P y S Determinan la polaridad de una molécula y su capacidad de interaccionar con otras moléculas uax.com Confidential & Proprietary 30 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Compuestos con H uax.com Confidential & Proprietary 31 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Compuestos con O + uax.com Confidential & Proprietary 32 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Compuestos con N + uax.com Confidential & Proprietary 33 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Compuestos con P y S uax.com Confidential & Proprietary 34 TEMA 1. BASES MOLECULARES Grupos funcionales Interacciones débiles entre los grupos funcionales y el agua - - - Fosforilo Sulfurilo uax.com Confidential & Proprietary 35 TEMA 1. BASES MOLECULARES Reacciones de condensación 1. Enlace éter (hidroxilo + hidroxilo) 2. Enlace éster Carboxílico (carboxilo + hidroxilo) Tioéster (carboxilo + sulfhidrilo) Fosfórico (fosforilo + hidroxilo) Sulfúrico (sulfurilo + hidroxilo) 3. Enlace anhídrido Carboxilo-Carboxilo Mixto (Carboxilo-Fosforilo) Fosfoanhídrido (Fosforilo-Fosforilo) 4. Enlace amida (carboxilo + amino) 5. Enlace glucosídico O -glucosídico (carbono anomérico + hidroxilo) N -glucosídico (carbono anomérico + amino) 6. Enlace disulfuro (sulfhidrilo + sulfhidrilo) uax.com Confidential & Proprietary 36 TEMA 1. BASES MOLECULARES Reacciones de condensación Éster carboxilato Carboxilo Hidroxilo Éster uax.com Confidential & Proprietary 37 TEMA 1. BASES MOLECULARES Reacciones de condensación Amina Carboxilo Amida Sulfhidrilo Disulfuro Sulfhidrilo uax.com Confidential & Proprietary 38 TEMA 1. BASES MOLECULARES Reacciones RED-OX Transferencia de electrones de un sustrato a otro En las biomoléculas esta transferencia se realiza habitualmente en forma de átomos de hidrógeno, dado que contienen 1e- y tienen lugar en los átomos de carbono Agente Reductor Agente Oxidante uax.com Confidential & Proprietary 39 PRESENTATION TEMPLATE Reacciones RED-OX Reducción FAD FADH2 Oxidación uax.com Confidential & Proprietary 40 TEMA 1. BASES MOLECULARES Bibliografía recomendada 1. Feduchi E, Blasco I, Romero C, Yáñez E, García-Hoz C. BIOQUÍMICA. CONCEPTOS ESENCIALES. 3ª edición. 2021. Ed. Médica Panamericana. ISBN: 9788491106814. 2. Lehninger AL, Nelson DL, Cox MM y Cuchillo Foix CM. LEHNINGER: PRINCIPIOS DE BIOQUÍMICA. 5ª edición. 2009. Ed. Omega. ISBN: 9788428214865. 3. Baynes JW y Dominicszak MH. BIOQUÍMICA MÉDICA. 5ª edición. 2019. Ed. Elsevier. ISBN: 9788491134060. 4. Carmen Canga. CUADERNO DE BIOQUIMICA: MANUAL DE BIOLOGÍA. 1º edición. 2015. Ed. Ibersaf editores. ISBN: 9788415138761 uax.com Confidential & Proprietary 41 uax.com Confidential & Proprietary