2. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
CARACTERES Y COMPONENTES DE LA MATERIA VIVA
COMPONENTES:
• Bioelementos
• Biomoléculas
Fuerzas que los unen
1. LA BIOQUÍMICA COMO CIENCIA QUÍMICA
2. LA BIOQUÍMICA COMO CIENCIA BIOLÓGICA
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN CELULAR: Procariotas y Eucariotas
CARACTERÍSTICAS de la materia viva:
• Complejidad
• Orden
• Capacidad de replicación
3. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
BIOELEMENTOS
Primarios Secundarios Oligoelementos
Azufre (S)
Fósforo (P)
Magnesio (Mg)
Calcio (Ca)
Sodio (Na)
Potasio (K)
Cloro (Cl)
Carbono (C)
Hidrógeno (H)
Oxígeno (O)
Nitrógeno (N)
Hierro (Fe) Silicio (Si)
Manganeso (Mn) Vanadio (V)
Cobre (Cu) Cromo (Cr)
Zinc (Zn) Cobalto (Co)
Flúor (F) Selenio (Se)
Yodo (I) Molibdeno (Mb)
Boro (B) Estaño (Sn)
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
COMPONENTES DE LA MATERIA VIVA
6. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
MOLÉCULAS BIOLÓGICAS O BIOMOLÉCULAS
• INORGÁNICAS: H2O, O2, CO2
• ORGÁNICAS: Pr, Ac. Nucleìcos, HC, L.
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE MACROMOLÉCULAS
POLISACÁRIDOS: polímero de función estructural (celulosa) o
de almacén de energía (glucógeno)
AC. NUCLEICOS: polímeros de 4 nucleótidos con función en el
almacenamiento, transmisión y expresión de la información
genética.
PROTEINAS: combinación de 20 aa. Distintas funciones
(catalítica, estructural, transporte, hormonas, anticuerpos,
receptores.
LIPIDOS: no polimeriza, se asocian. Función estructural o
funcional.
8. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA
FUERZAS QUE INTERVIENEN EN EL MANTENIMIENTO DE LAS
ESTRUCTURAS DE LOS SERES VIVOS
❖ Enlaces covalentes
(C-C)
❖ Interacciones
débiles:
a) Carga-Carga
b) Dipolo-dipolo
c) Fuerzas de van
der Waals
d) Enlaces de
hidrógeno
9. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
CARACTERES Y COMPONENTES DE LA MATERIA VIVA
COMPONENTES:
• Bioelementos
• Biomoléculas
Fuerzas que los unen
1. LA BIOQUÍMICA COMO CIENCIA QUÍMICA
2. LA BIOQUÍMICA COMO CIENCIA BIOLÓGICA
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN CELULAR: Procariotas y Eucariotas
CARACTERÍSTICAS de la materia viva:
• Complejidad
• Orden
• Capacidad de replicación
CÉLULA
Características
10. COMPOSICIÒN Y
ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
SE DIVIDE EN DOS GRUPOS
NO VIVA VIVA
PARTÍCULAS
ELEMENTALES
ÁTOMOS
SI AGRUPAMOS
FORMAN
COMPUESTOS
ORGANELOS
SUS NIVELES DE ORGANIZACIÓN SON
LOS SIGUIENTES
CÉLULA
TEJIDOS
ÓRGANOS
SISTEMAS
ORGANISMOS
POBLACIÓN
COMUNIDAD
ECOSISTEMA
BIOSFERA
AGRUPADOS
FORMAN
MATERIA
Ej.
12. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVA
“Material fisicoquímico que tiene un
alto grado de complejidad, que posee
metabolismo y se auto perpetúa a través del
tiempo”
DEFINICIÓN DE
ORGANISMO VIVO
Características
CÉLULA
13. MATERIA VIVA
Las células se consideran las unidades
fundamentales de la vida.
Son complejas e intrincadas máquinas
moleculares capaces:
▪ Percibir su ambiente y reaccionar a él,
▪ Transformar la materia y la energía, y
▪ Reproducirse por sí misma.
Existen dos tipos de células:
I. Procariota, organismos celulares que
carecen de núcleo
II. Eucariota, son relativamente grandes
que tienen un núcleo. Tiene
compartimientos intracelulares
llamados ORGANELOS.
D
15. MATERIA VIVA
1. Membrana nuclear
2. Poro nuclear
3. Nucléolo
4. Retículo
endoplásmico
5. Aparato de Golgi
6. Mitocondrias
7. Microtúbulos
8. Lisosomas
9. Vacuolas
10. Membrana
plasmática
Organización
de las célula
eucariota
16. MATERIA VIVA
ORGANIZACIÓN DE LA CELULA EUCARIOTA
ORGANELOS
SUBCELULARES
Núcleo, mitocondria, peroxisomas, retículo
endoplásmico, lisosomas y complejo de golgi.
CITOPLASMA
Incluye todo el contenido externo al núcleo,
excluyendo la membrana celular
CITOSOL
Definción: Parte del citoplasma que no contiene
organelos subcelulares.
Contiene: proteínas, RNA, nutrientes, productos
metabólicos, iones, proteínas del cito esqueleto,
cuerpos de inclusión.
Función: glucolisis, síntesis de proteínas, reacciones
antioxidantes.
UNIONES CELULARES
De tipo uniones comunicantes (tipo gap), de anclaje
y de oclusión tipo estancas (estrechas).
17. MATERIA
VIVA
☺Es el organelo más prominente, contiene el genoma humano.
☺Constituido por un nucleoplasma amorfo rodeado por una
membrana, la envoltura nuclear.
☺Todas las células del cuerpo tienen núcleo, excepto hematíes
☺Puede ser poco indentificable, por ejemplo las células mas externas
de la piel
☺Puede ocupar la mayor parte del espacio, linfocitos y
espermatozoides
18. MATERIA VIVA
a) Existen dos tipos de ER
b) RER; ribosomas que tachonan la
superficie citoplasmática de ER
c) Procesa proteínas: de membrana
y proteínas hidrosolubles
retenidas dentro del ER.
d) Los polipéptidos transmembrana,
son plegados, a través de
enzimas de procesamiento y
proteínas de chaperonas
moleculares,
e) La porción hidrofóbica, evita la
agregación y fomenta la
plegación.
f) La tensión fisiológica de ER, es
debido a la mala plegación de
proteínas, hasta la apoptosis.
1) El SER, carece de ribosomas
unidos
2) En la mayoría de las células,
participa en la síntesis de
moléculas lipidias.
3) También almacena iones de
calcio.
4) Numerosos en hepatocitos y
músculo estriado.
19. MATERIA VIVA
GOLGI APPARATUS
Main function of Golgi apparatus is protein sorting, packaging and
secretion.
En la distribución de las proteínas hacia los compartimientos internos y
externos.
Tiene dos caras: la lámina (cisterna), situada mas cercana a ER, está en
la cara de formación (cis), mientras que la que está en la cara de
maduración (trans)*, en general cerca de la porción de la membrana
plasmática de la célula involucrada en la secreción.
Modelo de maduración de las cisternas.
Camillo Golgi described the
structure in 1898 (Nobel prize
1906). The Golgi organelle is a
network of flattened smooth
membranes and vesicles. It may
be considered as the converging
area of endoplasmic reticulum.
20. MATERIA VIVA
LYSOSOMES
Discovered in 1950 by Rene de Duve (Nobel prize 1974), lysosomes are
tiny organelles. Organelos vesiculares.
Solid wastes of a township are usually decomposed in incinerators.
Inside a cell, such a process is taking place within the lysosomes. They are
bags of enzymes.
In gout, urate crystals are
deposited around knee joints.
These crystals when
phagocytosed, cause physical
damage to lysosomes and
release of enzymes.
Inflammation and arthritis
result.
Following cell death,
the lysosomes
rupture releasing
the hydrolytic
enzymes which bring
about postmortem
autolysis.
Lysosomal proteases,
cathepsins are implicated in
tumor metastasis.
Cathepsins are normally
restricted to the interior of
lysosomes, but certain
cancer cells liberate the
cathepsins out of the cells.
Then cathepsins degrade the
basal lamina by hydrolysing
collagen and elastin, so that
other tumor cells can travel
out to form distant
metastasis.
Aplicaciones
clínicas
21. MATERIA VIVA
PEROXISOMES
1. The peroxisomes have a granular matrix. They are of 0.3–1.5 μm in
diameter. They contain peroxidases and catalase. They are prominent in
leukocytes and platelets.
2. Peroxidation of polyunsaturated fatty acids in vivo may lead to
hydroperoxide formation, ROOH→ R- OO•. The free radicals damage
molecules, cell membranes, tissues and genes. Oxidation of amino acids.
3. Catalase and peroxidase are the enzymes present in peroxisomes which
will destroy the unwanted peroxides and other free radicals.
4. Biosynthesis of bile acids and plasmalogens.
❖Membrane-bond sacs containing
enzymes such as catalase and uric acid
oxidase.
❖Enzimas oxidativas (transferencia de electrones)
❖Hay pruebas que ER es la fuente de la
membrana de ellos.
Zellweger’s syndrome
22. MATERIA VIVA
MITOCHONDRIA
They are spherical, oval or rod-like bodies, about 0.5–1 μm in
diameter and up to 7 μm in length. Erythrocytes do not contain
mitochondria. The tail of spermatozoa is fully packed with
mitochondria.
Mitochondria have
two membranes:
1. Outer membrane:
is freely permeable
to small organic
molecules and
larger proteins.
23. MATERIA VIVA
Mitochondria have
two membranes.
2. The inner
membrane convolutes
into folds or cristae.
The inner
mitochondrial
membrane contains
the enzymes of
electron transport
chain.
Espacio inter-
membranoso y la matriz.
24. MATERIA VIVA
Son partículas ribonucleoproteícas responsables de la síntesis de
proteínas. Formadas por ARN y de proteínas.
i. Fueron descritas por Palade
en 1952 como partículas
globulares electro-densas
i. Se localizan libres en el
citosol o asociadas a las
membranas del retículo
endoplásmico
i. Con tinción negativa se
observa que los ribosomas
tienen 2 subunidades, una
mayor y otra menor
i. En la célula hay una media de
1 millón de ribosomas
RIBOSOMAS
25. MATERIA VIVA
CITOESQUELETO
Es una intrincada red de soporte formada por fibras , filamentos
y proteínas relacionadas.
Entre sus componentes encontramos:
A. Microtúbulos
B. Microfilamentos
C. Fibras intermedias
26. MATERIA VIVA
MICROTUBULOS
Esta formado por
tubulina, son los
constituyentes mas
grandes
Esta proteína esta
unida a GTP
Se ensamblan como
cuerdas.
Proteínas motoras
como: cinesina y la
dineína.
Función:
Para el huso mitótico,
cilios, flagelo, en los
axones, dendritas y
soporte estructutal.
MICROFILAMENTOS
Son fibras pequeñas,
de 5 a 7 nm de
diámetro.
Formado por
polímeros de actina G.
Junto con la miosina,
proteínas
dependientes de ATP,
generan fuerzas
contráctiles que crean
tensión.
Funciones:
Movimiento ameboide,
motilidad celular,
fagocitosis y la
contracción muscular.
FILAMENTOS
INTERMEDIOS (IF):
Son un grupo extenso
de polímeros flexibles,
fuertes, y
relativamente
estables.
Le proporcionan a las
células un soporte
mecánico.
Una red de IF se
extienden desde una
malla en forma de
anillo alrededor del
núcleo hasta puntos de
inserción en la
membrana plasmática.
Ejemplos la queratina,
y los folículos pilosos.
27. MATERIA VIVA
PLASMA MEMBRANE
✯The plasma membrane separates the cell from the external
environment.
✯It has highly selective permeability properties so that the entry
and exit of compounds are regulated.
✯The cellular metabolism is in turn influenced and probably
regulated by the membrane.
✯The membrane is metabolically very active.
29. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
COMPOSICION Y ORGANIZACIÓN
Modelo de mosaico fluido
Una bicapa de fosfolípidos con proteínas y colesterol
embebidos. Carbohidratos presentes en la superficie como
glucoproteínas y glucolípidos.
Lípidos Fosfolípidos, glucolípidos, colesterol y esteres de colesterol
Proteínas
Proteínas integrales como ATPasa Na-K, y proteínas
periféricas como adenil ciclasa
Carbohidratos
Galactosa, manosa, glucosa, N-acetilglucosamina, N- acetil
galactosamina.
FLUIDEZ DE LA MEMBRANA
Factores que la afectan
Temperatura, ácidos grasos de cadena larga, el grado de
ácidos grasos insaturados, el contenido de colesterol
ASIMETRIA DE LA MEMBRANA
Lípidos PC: Exterior, PS y PE: Interior
Proteínas C-terminal en el lado del citosol
ESQUELETO DE MEMBRANA
Espectrina Presente en la membrana de los eritrocitos
Distrofina Presente en el músculo
MATERIA VIVA
30. MATERIA VIVA
FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTE DE
MOLECULAS
Control del volumen celular, propiedad de
excitabilidad, secreción, fagocitosis y
pinocitosis
COMUNICACIÓN
CELULAR
Rol de las glucoproteínas
SEÑALIZACION Factor de crecimiento y acción hormonal
COMPARTAMENTALI
ZACION
Distintos organelos celulares y funciones
especificas
MODIFICACIONES
Uniones celulares, vainas de mielina de un
nervio, uniones sinápticas y
microvellosidades.
33. COMPOSICIÒN Y
ORGANIZACIÓN DE
LA MATERIA VIVA
LOS IDENTIFICAMOS POR SUS
FUNCIONES VITALES CARACTERÍSTICAS
GENERALES
SON DE DOS TIPOS
METABOLISMO+ AUTOPERPETUACIÓN
SON
REACCIONES
QUÍMICAS
QUE HACEN
POSIBLE LA VIDA
ESTAS PRODUCEN
NUEVOS MATERIALES
Y ENERGÍA BIOLÓ-
GICAMENTE ÚTIL
SON LAS QUE
PERMITEN LA SUPER-
VIVENCIA DE LOS OR-
GANISMOS, COMO IN-
DIVIDUOS Y COMO
ESPECIE
A TRAVÉS DE LA
REPRODUCCIÓN, REGULACIÓN,
ADAPTACIÓN, ETC.
ENTRE ELLAS
• POSEEN CÉLULAS
• ORGANIZACIÓN
• TRANSFORMAN LA
ENERGÍA
• REPRODUCCIÓN
• IRRITABILIDAD
• HOMEOSTASIA
• CRECIMIENTO
• DESARROLLO
• ADAPTACIÓN
• MOVIMIENTO
HACEN POSIBLE LA
TIENEN
VIDA
PARA LA
DEBIDO A
SUS
REGULA AL
ORGANISMOS
34. COMPO
SICIÒN
Y
ORGANI
ZACIÓN
DE LA
MATERI
A VIVA
SE DERIVA DE
METABOLE
QUE SIGNIFICA
CAMBIO O TRANSFORMACIÓN
¿QUE TRANSFORMAMOS ?
A LOS NUTRIENTES
LOS CUALES SON
• CARBOHIDRATOS
• LÍPIDOS
• PROTEÍNAS
• VITAMINAS
• MINERALES
• AGUA
A TRAVÉS DE
REACCIONES QUÍMICAS
CONOCIDAS COMO
REACCIONES
METABÓLICAS
PARA OBTENER
MATERIA Y ENERGÍA
NECESARIA PARA
CRECER, REPARARSE
REPRODUCIRSE*, ETC.
O
R
I
G
E
N
D
E
L
A
P
A
L
A
B
R
A
SE DEFINE COMO
NECESARIAS
METABOLISMO Metabolismo:(Stages
or phases)
I. Primario
II. Secundario
III.Terciario
Reacciones
metabólicas como
el anabolismo y el
catabolismo
35. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA
AUTOPERPETUACIÓN
MANTENERSE
POR SI MISMO
SIGNIFICA
COMO
• ORGANISMO
• ESPECIE
TIENE COMO FINALIDAD
LA SUPERVIVENCIA
DEL
DE LA
FUNCIONES
REQUIERE DE TRES
ESTAS SON
REGULACIÓN DEL
ESTADO DE
EQUILIBRIO*
REPRODUCTORAS
ADAPTATIVAS
CON ELLAS SE
LOGRA
36. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA
FUNCIONES DE REGULACIÓN DEL
ESTADO DE EQUILIBRIO
PROCESOS
HOMEOSTÁTICOS
SON
QUE
SIGNIFICA
HOMOIS = SIMILAR
STASIS = PERMANECER
QUE PERMITEN
UN FUNCIONAMIENTO
AUTOCONSERVADOR
DE LOS
ORGANISMOS
SISTEMA DE
ESTÍMULO-RESPUESTA
LOS CUALES
UTILIZAN UN
PARA
EJEMPLO
• HAMBRE = NUTRICIÓN
• HERIDA = CICATRIZ
• PELIGRO = MOVIMIENTO
• TEMPERATURA = SUDOR
METABOLISMO
CONTROLAN
AL
PARA LOGRAR
ESTÁN RELACIONADOS
CON PROCESOS DEL
37. COMPOSICIÒN Y ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA VIVA
FUNCIONES ADAPTATIVAS
PERMITEN LA
PERPETUACIÓN
INDIVIDUO
DEL DE LA
ESPECIE
DENTRO
DE UN
CARACTERÍSTICAS
HEREDADAS
MEDIO AMBIENTE
O
DEPENDEN DE
POR EJEMPLO
• CAPACIDAD PARA RETENER AGUA
• CAPACIDAD PARA RETENER O RA-
DIAR CALOR
• CAPACIDAD PARA
CONFUNDIRSE CON EL AMBIENTE
QUE LO RODEA
• ETC.
ZORRILLOS,
CACTUS
OSO POLAR, FOCAS
EJEMPLO
DESIERTO POLAR ACUÁTICO
ADAPTADOS AL
ADAPTADOS AL FRIO
TALES COMO
38. TAXONOMÍA
CLASIFICACIÓN
DE LOS ORGANISMOS
ESTUDIA
BIOQUÍMICA Y
BIOFÍSICA
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
A NIVEL MOLECULAR
ESTUDIA
EMBRIOLOGÍA
ESTUDIA
DESARROLLO DE LOS
EMBRIONES
FISIOLOGÍA
FUNCIÓN A NIVEL
ORGÁNICO
ESTUDIA
ECOLOGÍA
ESTUDIA
RELACIÓN DE LOS ORGA-
NISMOS CON SU MEDIO
AMBIENTE
EVOLUCIÓN
ESTUDIA
CAMBIOS EN EL
TIEMPO
ESTUDIA
GENÉTICA
VARIACIÓN Y
HERENCIA
MORFOLOGÍA
ESTUDIA
FORMA Y
ESTRUCTURA
CAMPOS RELACIONADOS
CON LOS ORGANISMOS
COMPO
SICIÒN
Y
ORGANI
ZACIÓN
DE LA
MATERI
A VIVA
39. IMPORTANCIA DE LA BIOQUIMICA EN
RELACION CON LA MEDICINA
CONTRACCION MUSCULAR
¿Qué es la contracción muscular?
¿Para que es necesaria la contracción muscular?
¿Qué se necesita para que se lleve a cabo?
The major biochemical
events:
❑ (1) In the relaxation
phase of muscle
contraction.
❑ (2) Forms the actin-
myosin-ADP-Pi complex.
❑ (3) Formation of this
complex promotes the
release of Pi, which
initiates the power
stroke.
❑ (4) Another molecule of
ATP binds to the S-1
head, forming an actin-
myosin-ATP complex.
❑ (5) Myosin-ATP has a low
affinity for actin, and
actin is thus released. Lieberman, M. (2013). Marks, Bioquímica médica
básica: Un enfoque clínico. Barcelona, España:
Lippincott Williams & Wilkins.
