BIOQUIMICA La bioquímica es el estudio de los procesos químicos de los seres

vivos. Bioquímica controla todos los organismos vivos y los procesos para mantenernos vivos. Los procesos bioquímicos controlan el flujo de información a través de señales bioquímicas y el flujo de energía química a través del metabolismo. El objetivo principal de la bioquímica pura es la comprensión de cómo las moléculas biológicas dan lugar a los procesos que ocurren dentro de las células vivas.

Existen un gran número de biomoléculas diferentes, grandes y complejas. Polímeros, que se componen de subunidades similares de repetición llamados monómeros. Cada clase de biomoléculas de polímeros tiene un conjunto diferente de clases de subunidades. Por ejemplo, una proteína es un polímero cuyas subunidades son parte de un conjunto de 20 o más aminoácidos . También se incluyen los carbohidratos, lípidos y enzimas.

Bioquímica estudia las propiedades químicas de las moléculas biológicas importantes, como las proteínas y, en particular la química de las reacciones catalizadas por enzimas. La bioquímica del metabolismo celular y el sistema endocrino son áreas de estudio importante. Otras áreas de la bioquímica incluyen el código genético ( ADN , ARN ).

CARBOHIDRATOS: FUNCIONES IMPORTANTESProveen energía cuando se oxidan.Suplen el carbón para la síntesis de los

componentes celulares.Sirve como un almacen de energía química.Forma parte de la estructura elemental de ciertas

células y tejidos.

Biomoléculas – nombre general que se refiere a compuestos orgánicos esenciales para la vida.

CARBOHIDRATOS

Son polihidróxidos de aldehídos o acetonas, u otras sustancias que cuando se hidrolizan producen carbohidratos.

Ejemplo:

CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS

Se clasifican de acuerdo al tamaño:Monosacárido – una unidad de un polihidróxido de

aldehído o acetonaDisacárido – compuesto por dos unidades de

monosacáridosPolisacárido – cadenas largas de unidades de

monosacáridos.

CARBOHIDRATOSSe les llama azúcares a la mayoría porque saben

dulces.A temperatura ambiente son sólidos.Debido a sus múltiples grupos –OH, éstos forman

enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua y son solubles en agua.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

Ribose and DeoxyriboseUsados en la síntesis del DNA y RNA

Glucosa: El monosacárido nutricional más

importante.También se llama dextrosa o

azúcar de la sangre.El compuesto al cual otras

azúcares se convierten en el hígado.

Usado como endulzador en postres y comidas.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

MONOSACARIDOS IMPORTANTES Galactose :

Estructura similar a la glucosa.Componente de la lactosa (azúcar de la leche).Componente de sustancias presentes en tejido de los

nervios.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES

Fructosa:El monosacárido más dulce.Algunas veces llamado levulosa o azúcar de frutas.Presente en la miel de abeja en una razón de 1:1 con

glucosa.Abundante en el “corn syrup”.

DISACARIDOS

Son dos unidades de monosacaridos unidas por enlaces glicosídicos de acetal o ketal.

DISACARIDOS IMPORTANTES

Maltose:Azúcar de malta.Dos unidades de glucosa unidos por enlaces

glicosídicos.Se forma durante la digestión de almidón a

glucosa.Se encuentra en granos e proceso de

germinación.Se hidroliza para formar dos moléculas de D-

glucosa.

DISACARIDOS IMPORTANTES Lactose:

Azúcar de la leche (5% en leche de vaca, 7% leche humana por peso).

Compuesta por unidades de galactosa y glucosa unidades por enlaces glicosídicos.

DISACARIDOS IMPORTANTES Sucrose:

Azúcar de uso común en el hogar.

Compuesta por unidades de fructosa y glucosa unidos por enlaces glicosídicos.

Encontrado en muchas plantas (especialmente caña de azúcar t remolachas).

Al hidrolizarse produce azúcar invertida invert sugar (mezcla en igual cantidades de glucosa y fructosa).

POLISACARIDOS

Se componen de miles de unidades de polímeros.No son completamente solubles en agua, pero los

grupos hidróxidos se hidratan individualmente cuando son expuestos al agua.

Pueden formar dispersiones coloidales cuando son calentados en agua.

Almidón es usado como agente espesor en salsas, gravies, rellenos de pie, y otras preparaciones culinarias.

POLISACARIDOS

Glycogen (almidón animal) es:Un polímero de unidades de glucosa.Usado por los animales para almacenar glucosa, en el

hígado y los músculos.

POLISACARIDOS Celulosa:

Un polímero compuesto por unidades de glucosa.

El compuesto orgánico más abundante en la Tierra.

Se encuentra en las paredes de las células de las plantas.

No es digerida facilmente .

LIPIDOS

Son un grupo de moléculas que incluyen grasas, ceras, vitamias solubles como vitaminas A, D, E and K, monogliceridos, digliceridos, trigliceridos, fosfolípidos, t otros. Las funciones biológicas principales incluyen el almacenamiento de energía, componente estructural de las membranas de las células, y como moléculas de transmisión de señales.

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS

Lípidos son compuestos biológicos que son solubles en solventes no polares.

CLASIFICACION DE LIPIDOS Lípidos saponificables contienen un grupo éster

que puede hidrolizarse.Triglicéridos, ceras, fosfolípidos, y esfingolípidos

Lípidos Simples contienen un ácido graso y alcohol. Triglicéridos y ceras

Lípidos Complejos contienen un ácido graso, alcohol, y otros componentes. Fosfolípidos y esfingolípidos

Lípidos no-saponificables no contienen un ester y no se pueden hidrolizar.Esteroides y prostaglandinas

ACIDOS GRASOSAcidos Grasos:

Son el componente estructural de muchos lípidos.

Son largas cadenas de ácidos carboxílicos usualmente de C10 a C20.

Tienen largas colas no-polares responsables por sus características grasientas y aceitosas.

ACIDOS GRASOS

En agua los ácidos grasos forman conjuntos de esferas llamadas miscelas

Miscelas son importantes para funciones biológicas como el transportar lípidos insolubles en la sangre.

ACIDOS GRASOS

Acidos Grasos:Saturados (no tiene enlaces C=C ) o No

Saturados (tiene enlaces C=C). Ejemplos de saturados, mono-no saturados, y

poli-no saturados que contienen 18 átomos de carbono:

ACIDOS GRASOS Acidos grasos esenciales son aquellos necesarios en

el cuerpo , pero que no son sintetizados en cantidades adecuadas dentro del cuerpo.

Para los humanos, el ácido linolenico y linoleico son esenciales y se pueden obtener fácilmente de plantas y de aceites de pescado.

ACIDOS GRASOSLinoleic (omega-3 fatty acid) y linolenic (omega-6

fatty acid) :Son usados para producir sustancias parecidas a las

hormonas que regulan una variedad de funciones y características que incluyen: e.g. presión de la sangre, coágulos sanguíneos, niveles de

lípidos en la sangre, respuestas inmunológicas, y respuestas en inflamaciones por lesiones e infecciones.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES

Grasas:Usualmente de origen animal.Sólidos a temperatura ambiente.Compuestas en mayor grado por ácidos grasos

saturados.

Aceites:Usualmente provienen de plantas y pescados.Líquidos a temperatura ambiente.Tienen más ácidos grasos no saturados que las

grasas.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES

Grasas y aceites son triglicéridos (triacigliceroles) que son triésteres de glicerol.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITESHidrólisis es importante en la digestión de grasas y

aceites.Enzymes (lipases) can catalyze the hydrolysis

process.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITESSaponification is the commercial production of the salts of

fatty acids (soaps).

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITESHidrogenación disminuye el grado de no saturación y se

utiliza para producir margarinas a partir de aceites.Hidrogenación completa resulta en productos duros

como las ceras.Hidrogenación parcial resulta en productos suaves y

cremosos.

FOSFOGLICERIDOS

Son fosfolípidos que continen glicerol, ácidos grasos, ácido fosfórico, y un alcohol amino.

Los fosfolípidos son componentes importantes en la bicapa lipídica de las membranas celulares.

FOSFOGLICERIDOS

Lecithins:La lecitina es probablemente el más común de

fosfolípidos. Se encuentra en las yemas de huevo, germen de trigo y soja. La lecitina se extrae de los granos de soja y se usa como un agente emulsionante en los alimentos. La lecitina es un emulsionante ya que tiene propiedades polares y no polares que le permitan causar que otras grasa y aceites se mezclen con agua parcialmente.

Agente de formación de miscelas para transportar lípidos en la sangre.

FOSFOGLICERIDOSCefalinas:

Se encuentran en la mayoría de las membranas celulares, sobre todo en los tejidos del cerebro. También son importantes en el proceso de coagulación de la sangre, ya que se encuentran en las plaquetas sanguíneas.

ESTEROIDESClases de compuestos que contienen el mismo

sistema/estructura cíclica molecular:

ESTEROIDES Cholesterol:

El esteroide más abundante en el cuerpo humano transportado por la sangre.

Componente esencial de las membranas celulares requiredo para establecer permeabilidad y fluidez.

En el hígado, el colesterol se convierte en bilis , que luego se almacena en la vesícula biliar . La bilis contiene sales biliares que solubilizan las grasas en el tracto digestivo y ayudan en la absorción intestinal de las moléculas de grasa, así como las vitaminas solubles en grasas, vitamina A , vitamina D , vitamina E y vitamina K . El colesterol es una molécula precursor para la síntesis de vitamina D y las hormonas esteroides , incluyendo la glándula suprarrenal hormonas cortisol y aldosterona , así como las hormonas sexuales progesterona, estrógenos y testosterona.

Se correlaciona el nivel de colesterol en la sangre con la arteriosclerosis.

HORMONAS SEXUALESAndrógenos son las hormonas sexuales masculinas

producidas por los testículos incluyendo la testosterona.Estrógeno y progesterona son las hormonas sexuales

femeninas producidas por los ovarios incluyendo estradiol y estrona.

PROSTAGLANDINASInteractúa en las fases de la reproducción .Presente en la coagulación de la sangre.

PGE2 and PGF2 induce el parto y también el aborto en etapas tempranas de gestación.

PGE2 en forma de aerosol es usado para tratar asma porque dilata los tubos bronquiales al relajar los músculos.

Otras inhiben las secreciones gástricas y se usan para tratar úlceras.