BIOQUÍMICA
La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energía y generar biomoléculas propias . La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono,hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S) representando alrededor del 99 % de la masa de la mayoría de las células, con ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas.)
BIOELEMENTOS
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.
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AGUA
El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.
SALES MINERALES
Las sales minerales se caracterizan por estar siempre ionizadas cuando se hallan disueltas en el agua .Diferentes iones, de este modo, desarrollan distintas funciones en el organismo, como regular la presión osmótica y el pH, conservar la salinidad y controlar las contracciones de los músculos.
GLÚCIDOS
BIOELEMENTOS
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.
AGUA
El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.
SALES MINERALES
Se denomina sales minerales a aquellas moléculas de tipo inorgánico que, en los organismos vivos, pueden aparecer como cristales, disueltas, precipitadas o vinculadas a otras moléculas.
Las sales minerales se caracterizan por estar siempre ionizadas cuando se hallan disueltas en el agua .Diferentes iones, de este modo, desarrollan distintas funciones en el organismo, como regular la presión osmótica y el pH, conservar la salinidad y controlar las contracciones de los músculos.GLÚCIDOS
LOS GLÚCIDOS
1. Concepto de glúcido:
Biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno y oxígeno en proporción
En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, que puede ser el aldehído (- CHO), que
da lugar a polihidroxialdehídos ; o el cetónico (- CO -) que da lugar a polihidroxicetonas.
Algunos pueden contener nitrógeno, azufre y fósforo.
2. Clasificación de los glúcidos
• Monosacáridos : 3-8 átomos de carbono.
• Oligosacáridos : 2-10 monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos.
• Polisacáridos : > 10 monosacáridos.
2. LOS MONOSACÁRIDOS
Son glúcidos constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica o polihidroxicetónica. No
pueden descomponerse mediante hidrólisis. Se nombran añadiendo -osa al número de carbonos
(triosa, tetrosa...)
• Propiedades físicas : sólidos cristalinos, blancos, hidrosolubles y dulces.
• Propiedades químicas : capaces de oxidarse y de reducir el reactivo de Fehling (lo cambian
de color azul a rojo).
CLASIFICACIÓN:
1.TRIOSAS: tres átomos de carbono.La aldotriosa se llama gliceradehído y la cetrotiosa dihidroxiacetona
2.TRESOSAS:Cuatro átomos de carbono. Tienen dos carbonos asimétricos.
3.PENTOSAS: Cinco átomos de carbono. Entre las cuatro formadas en la naturaleza se encuentra la D-riobosa, en el ARN, y los D-ribulosa, que desempeña un importante papel en la fotosíntesis.
4.HEXOSAS: Seis átomos de carbono.
5-LOS DISACÁRIDOS:
- Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la sacarosa se le llama también azúcar común. No tiene poder reductor.
- Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Es el azúcar de la leche. Tiene poder reductor .
- Maltosa, isomaltosa, trehalosa y celobiosa: formadas todas por la unión de dos glucosas, son diferentes dependiendo de la unión entre las glucosas. Todas ellas tienen poder reductor, salvo la trehalosa.
FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS:
- Energética. El glúcido más importante y de uso inmediato es la glucosa. Sacarosa, almidón (vegetales) y glucógeno (animales) son formas de almacenar glucosas. En una oxidación completa se producen 410 Kcal/100 grs.
- Estructural. El enlace
impide la degradación de estas moléculas y hace que algunos organismos puedan permanecer durante cientos de años. La celulosa, hemicelulosas y pectinas forman la pared vegetal
IMPORTANCIA DE LOS GLÚCIDOS
-Su combustión en el organismo produce: movimiento, trabajo, pensamiento...
-Muchos alimentos ricos en carbohidratos lo son también en fibra, lo que proporciona más volumen y sacia más
-Los carbohidratos aportan sabor, textura y variedad a la comida. Constituyes por sí mismos la fuente principal de energía alimentaria de cualquiera dieta
LIPIDOS
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Son insolubles en agua
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Los aminoácidos: Son las unidades básicas que forman las proteinas. Su denominación responde a la composición química general que presentan, en la que un grupo amino (-NH2) y otro carboxilo o ácido (-COOH) se unen a un carbono
(-C-). Las otras dos valencias de ese carbono quedan saturadas con un átomo de hidrógeno (-H) y con un grupo químico variable al que se denomina radical (-R).
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:
Son insolubles en aguaSon solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
Si nos basamos en su composición química se clasifican en:
Los ácidos grasos son los componentes característicos de muchos lípidos y rara vez se encuentran libres en las células. Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).
Los ácidos grasos se pueden clasificar en dos grupos :
Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el palmítico (16 átomos de C) y el esteárico (18 átomos de C) suelen ser SÓLIDOS a temperatura ambiente.
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles .
Los lípidos también pueden clasificarse según su consistencia a temperatura ambiente:
Aceite: cuando la grasa es líquida (aceite de oliva)
Grasa: cuando la grasa es sólida (manteca de cerdo)
TRIACILGLICÉRIDOS O GRASAS
Una de las reacciones características de los ácidos grasos es la llamada reacción de esterificación mediante la cual un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua como se ilustra en la figura.
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FOSFOGLICÉRIDOS O FOSFOLÍPIDOS.
Siguiendo en importancia nutricional se encuentran los fosfolípidos, que incluyen fósforo en sus moléculas. Entre otras cosas, forman las membranas de nuestras células y actúan como detergentes biológicos.
Son derivados del anillo del ciclopentanoperhidrofenantreno. A estos compuestos se los conoce con el nombre de esteroides. En este grupo destaca el colesterol, que es el compuesto causante de la arteriosclerosis. El colesterol cuya fórmula se muestra en la figura consta del ciclopentanoperhidrofenantreno con un grupo –OH en el carbono 3 y una cadena hidrocarbonada en el carbono 17.
El colesterol se encuentra exclusivamente en los tejidos animales y es necesario para:
- formar las membranas celulares
-fabricar compuestos imprescindibles (hormonas, bilis y vitamina D).
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS.
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
- Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo.
- Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos , o protegen como el tejido adiposo de pies y manos.
- Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.
- Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos, asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa
PROTEINAS
Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas), de elevado peso molecular, constituidas basicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), etc...
Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales (monómeros) llamados AMINOACIDOS.Los aminoácidos: Son las unidades básicas que forman las proteinas. Su denominación responde a la composición química general que presentan, en la que un grupo amino (-NH2) y otro carboxilo o ácido (-COOH) se unen a un carbono
(-C-). Las otras dos valencias de ese carbono quedan saturadas con un átomo de hidrógeno (-H) y con un grupo químico variable al que se denomina radical (-R).ÁCIDOS NUCLEICOS
Los Ácidos Nucleicos son las biomoléculas portadoras de la información
genética. Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras
subunidades estructurales o monómeros, denominados Nucleótidos.
Desde el punto de vista químico, los ácidos nucleicos son macromoléculas
formadas por polímeros lineales de nucleótidos, unidos por enlaces éster de
fosfato, sin periodicidad aparente.
De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en
Ácidos Desoxirribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo
celular y algunos organelos, y en Ácidos Ribonucleicos (ARN) que actúan en el
citoplasma.
Los ácidos nucleicos están formados por largas
cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí
por el grupo fosfato. El grado de
polimerización puede llegar a ser
altísimo, siendo las moléculas
más grandes que se conocen,
con moléculas constituídas por
centenares de millones de nucleótidos
en una sola estructura covalente. De la
misma manera que las proteínas son
polímeros lineales aperiódicos de aminoácidos,
los ácidos nucleicos lo son de nucleótidos. La
aperiodicidad de la secuencia de nucleótidos
implica la existencia de información. De hecho,
sabemos que los ácidos nucleicos constituyen
el depósito de información de todas las
secuencias de aminoácidos de todas las
proteínas de la célula. Existe una
correlación entre ambas secuencias, lo que
se expresa diciendo que ácidos nucleicos y
proteínas son colineares; la descripción de
esta correlación es lo que llamamos Código
Genético, establecido de forma que a una
secuencia de tres nucleótidos en un ácido
nucleico corresponde un aminoácido en
una proteína.
