Una breve explicación sobre bioquímica y sus áreas principales

1. Universidad de San Carlos de Guatemala
Centro Universitario de Sur Occidente
Técnico en Procesamiento de Alimentos
Bioquímica I
Msc. Edgar Chacón
Bioquímica I
Kimberly Marta Aurelia Pereira García
201542902

2. Introducción a la
bioquímica

3. Etimológicamente se describe como “la química de la vida”. Esta
ciencia pretende describir la estructura y organización de los
procesos en biología así como las reacciones químicas que ocurren
en ellos.
Bioquímica
Principales compuestos químicos en nuestro cuerpo
• Carbono
• Azufre
• Fósforo
• Oxígeno
• Hidrógeno
• Nitrógeno
• Calcio
• Potasio

4. Áreas principales de la bioquímica

5. Bioquímica y organización celular

6. Son el principal constituyente de
todos los seres vivos. Se dividen
en procariotas y eucariotas.

7. En este grupo se incluyen las cianobacterias (algas azul-verdosas) y las
bacterias. A las procariotas también se les llama bacterias, porque
todas las bacterias son procariotas.
Las células procariotas etimológicamente derivan del latín (pro= antes de,
y karyon= núcleo) son las más simples y pequeñas, de hecho, todos los
organismos que poseen este tipo de célula son unicelulares.
Célula
Procariota

8. Célula
Eucariota
Del griego eu, 'verdadero', y karyon, ‘nuez’ o ‘núcleo’. Son las que
tienen un citoplasma compartimentado por membranas,
destacando la existencia de un núcleo celular organizado, limitado
por una envoltura nuclear, en el cual está contenido el material
hereditario, que incluye al ADN y es la base de la herencia.

9. Principal diferencia entre célula eucariota y célula
procariota

10. Diferencias

11. Organelos
de las
células

13. Agua y
Soluciones

14. Estructura del agua
La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno (H)
unidos a un átomo de oxìgeno (O) por medio de dos enlaces
covalentes.

15. Polaridad de las moléculas de agua
La clave para entender el comportamiento químico del agua es su
estructura molecular. Una molécula de agua consta de dos átomos de
hidrógeno unidos a uno de oxígeno y su estructura general es angular.
Esto se debe a que el átomo de oxígeno, además de formar enlaces con
los átomos de hidrógeno, tiene dos pares de electrones no
compartidos. Todos los pares de electrones—compartidos o no—se
repelen entre ellos.

16. Puentes de hidrógeno de las moléculas
de agua
Gracias a su polaridad, las moléculas de agua se atraen entre sí con
gran facilidad. El lado positivo de una —un átomo de hidrógeno— se
asocia con el lado negativo de otra —un átomo de oxígeno.

17. Puentes de HidrógenoEs un tipo de enlace muy particular, que aunque en algunos aspectos resulta
similar a las interacciones de tipo dipolo-dipolo, tiene características
especiales.
Es un tipo específico de interacción polar que se establece entre dos átomos
significativamente electronegativos, generalmente O N, y un átomo de H,
unido covalentemente a uno de los dos átomos electronegativos. En un enlace
de hidrógeno tenemos que distinguir entre el átomo DADOR del Hidrógeno
(aquel al que está unido covalentemente el hidrógeno) y el ACEPTOR, que es
al átomo de O o N al cual se va a enlazar el Hidrógeno.

19. Ácidos y Bases
• Ácidos fuertes: Se disocian completamente cuando se disuelven en agua, por tanto, ceden a la solución una cantidad
de iones H+.
• Bases fuertes : se disocia completamente, da todos sus iones OH¯. Son las bases de los metales alcalinos y los
alcalinotérreos. Ejemplos hidróxido de sodio, de potasio. Pueden llegar a ser muy corrosivas en bajas concentraciones.
• Ácidos débiles: no se disocian completamente con el agua, es decir, liberan una parte pequeña de sus iones H+. Los
ácidos débiles no suelen causar daños en bajas concentraciones, pero por ejemplo el vinagre concentrado puede
causar quemaduras. Ejemplo el ácido fosfórico, ácido sulfhídrico.
• Bases débiles: no se disocian completamente con el agua. Ejemplos hidróxido de amonio, el amoníaco. Precisamente
el amoníaco es una base débil porque al disolverse en agua da iones amonio, es muy soluble en agua, pero no se
disocia del todo en el agua.

20. Ionización del agua

21. Escala
del pH
Medición del pH

22. Soluciones Amortiguadoras
Las soluciones tampón, denominadas
también soluciones buffer o amortiguadores, son
aquéllas que ante la adición de un ácido o base
son capaces de reaccionar oponiendo la parte de
componente básica o ácida para mantener fijo el
pH.

23. Ecuación de Henderson-
Hasselbalch
Incluye 4 factores: pKa, pH, ácido, base
La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una expresión utilizada en
química para calcular el pH de una disolución reguladora, o tampón, a
partir del pKa o el pKb (obtenidos de la constante de disociación del ácido
o de la constante de disociación de la base) y de las concentraciones de
equilibrio del ácido o base y de sus correspondientes base o ácido
conjugado, respectivamente.

24. Problemas usando la ecuación de Henderson
Hasselbalch

25. Si no ha quedado claro este tema, puedes ver un video y completar tu
investigación.
Te recomendamos los siguientes:
• https://www.youtube.com/watch?v=TAAneTZyRL4
• https://www.youtube.com/watch?v=U6OwBwcL9A8

27. Carbohidratos
Se encuentran principalmente en azúcares, almidones y fibra. La
función principal de los carbohidratos es el aporte energético y
junto a las grasas y las proteínas, se consideran una de las
principales sustancias.

28. Son la fuente más abundante
económica de energía alimentaria de
nuestra dieta

29. Cumplen un papel muy importante en
nuestro organismo, que incluyen las
funciones relacionadas con el ahorro de las
proteínas, la regulación del metabolismo de
las grasas y el tema estructural.

30. La fibra dietética de los carbohidratos puede
ser soluble e insoluble.
En la clasificación de soluble encontramos la
pectina y los hidrocoloides y en la insoluble
están celulosa, hemicelulosa, lignina y
almidones resistentes.

31. Los carbohidratos pueden ser simples y complejos

32. Simples
Dentro de los carbohidratos simples encontramos los
azúcares monosacáridos que son aquellos que cuentan
solo con una molécula de carbono, como lo es la glucosa y
la fructuosa.

33. Complejos
En los complejos encontramos los polisacáridos que
como bien su nombre lo dice cuentan con varias
moléculas de carbonos en ellos están los almidones y la
celulosa.

35. Entre más procesados están
los azúcares son más
difíciles para el organismo
digerirlos

36. El componente básico de todos los
hidratos de carbono es una
molécula de azúcar, una simple
unión de carbono, hidrógeno y
oxígeno.

37. Para llevar a cabo el análisis de carbohidratos
existen métodos físicos y químicos
El análisis químico es necesario para identificar
sustancias peligrosas, químicos útiles de ingeniería y
para llevar a cabo estudios en varios campos.

38. La cromatografía de gases es una
técnica cromatográfica en la que la
muestra se volatiliza y se inyecta en la
cabeza de una columna
cromatográfica.

39. La cromatografía líquida, también
conocida como cromatografía de líquidos
permite separar físicamente los distintos
componentes de una solución por la
adsorción selectiva de los constituyentes
de una mezcla.

40. Cuando hablamos de metabolismo nos referimos a los
procesos bioquímicos de formación, ruptura y conversión
de los carbohidratos en los organismos vivos.
Glucólisis
La glucolisis o también llamada glicolisis es
un proceso anaerobio, el cual no necesita
oxígeno, este proceso ocurre en el citosol.

41. Los glúcidos cumplen un papel muy importante
en nuestro organismo, que incluyen las
funciones relacionadas con el tema energético,
el ahorro de las proteínas, la regulación del
metabolismo de las grasas y el tema
estructural.

42. • En el siguiente link veremos el proceso de glucólisis
https://www.youtube.com/watch?v=15zcABaR-Aw

43. Lípidos y su
metabolismo

44.  Los lípidos, almacenes energéticos de gran capacidad por su naturaleza
anfifílica algunos de ellos constituyen el material básico de la estructura de las
membranas. (Peña Díaz , Arroyo Begovich, Gómez Puyou, & Tapia
Ibarguengoytia)
 Reciben el nombre de lípidos aquellas sustancias de origen biológico, solubles
en los llamados solventes orgánicos, como el etanol, éter, el cloroformo, el
benceno, la acetona, etc. (Peña Díaz , Arroyo Begovich, Gómez Puyou, & Tapia
Ibarguengoytia)
Definición:

45. Catabolismo de los lípidos
La oxidación de ácidos graso constituye la principal fuente de energía en el
catabolismo de lípidos; los triacilgliceroles, constituyen la principal forma de
almacenamiento de energía química en lípidos.
La oxidación de ácidos grasos se inicia con la activación de la molécula. Esta
reacción, se forma un enlace tioéster entre el grupo carboxilo del acido graso y
el grupo tiol de la coenzima A.

47. Transporte hacia la mitocondria
El ácido graso debe ser transportado a la mitocondría para que se efectúe el
proceso de oxidación restante:
a) La acil-CoA puede atravesar la membrana mitochondrial externa pero no la
inter.a
b) En el espacio entermembrana, el grupo acido es transferido a la carnitina
por transesterifiación.
c) Esta reacción es catalizada por la enzima carnitina aciltransferasa ubicada
en la membrana interna.
d) La aciltransferasa atraviesa la membrana interna atraves de un
transportador específico.

48. Rendimiento nergético de la oxidación
de los ácidos grasos.
• En el metabolismo de carbohidratos, la energía liberada
por las reacciones de oxidación se emplea para
impulzar la producción de ATP.
• La mayor parte del ATP es producido a traves de
procesos anaeróbicos.
• En los mismos procesos anaeróbicos la energía liberada
por la oxidación de la acetil—CoA formada por la B-
oxidación de los ácidos grsos, también puede emplearse
para producir ATP.

49. Formación de cuerpos “Cetónicos”
Se producen cuando hay un exceso de acetil-CoA por la B-oxidación.
Esta condición ocurre cuando no se dispone de suficiente oxaloacetato
para reaccionar con las grandes cantidades de acetil-CoA que podrían
entrar al ciclo del ácido cítrico.

51. El anabolismo de los ácidos grasos
• Las reacciones anabólicas se llevan a cabo en el
cytosol. La acetil-CoA puede formarse, ya sea por B-
oxidación de ácidos grasos o por decarboxilación de
piruvato.
• El citrate que es exportado al cytosol puede
experimentar la reacción inversa, la producicón de
oxalacetato y acetil-CoA.

53. Clasificación:
• Los lípidos se pueden clasificar en: Saponificables, ya
que al someterlos a hidrólisis alcalina (saponificación)
se convierten en “jabones”, los cuales son hidrosolubles
por haberse convertido en sales. Son aquellos que
contienen en su estructura ácidos grasos. Dentro de
este grupo tenemos: Lípidos simples Y lípidos
complejos. (Garrido Pertierrra, et al., 2006)

55. • También están los lípidos insaponificables, que son los que no
contienen ácidos grasos y por tanto no tienen la capacidad de formar
“jabones”. Dentro de este grupo tenemos: Prostaglandinas,
leucotrienos y tromboxanos, Derivados del isopropeno y Esteroides.
(Garrido Pertierrra, et al., 2006)

56. Funciones:
• Las grasas almacenan energía
• proporcionan aislamiento
• conforman las membranas celulares
• forman capas impermeables en las hojas
• proporcionan unidades estructurales a hormonas como
la testosterona.

57. Tipos más importantes de lípidos: grasas,
aceites, ceras, fosfolípidos y esteroides.

58. Ácidos grasos esenciales
Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 desempeñan diversas funciones en el
cuerpo. Son los precursores (material de partida) para la síntesis de una serie
de moléculas de señalización importantes, incluyendo a las que regulan la
inflamación y el estado de ánimo. Los ácidos grasos omega-3 en particular
pueden reducir el riesgo de muerte súbita por ataques cardíacos, disminuir los
triglicéridos en la sangre, bajar la presión arterial y prevenir la formación de
coágulos sanguíneos.

59. Les dejo el siguiente link para poder comprender mejor
el metabolismo de los lípidos.
https://www.youtube.com/watch?v=Uvzdlm-1IXk

60. Bibliografía
• Angulo Rodríguez, A., Galindo Uríarte, A., Avedaño, R., & Pérez Angulo, C. (2009).
Bioquímica. DGEP.
• Feduchi , E., Blasco , I., Romero , C., & Yáñez, E. (2011). Biquímica, Conceptos
Esenciales. . España: Editorial Médica Panamericana.
• Garrido Pertierrra, A., Teijón Rivera , J., Blanco Gaitán, D., Villaverde Gutiérrez, C.,
Mendoza Oltras, C., & Ramírez Rodrigo, J. (2006). Fundamentos de la Bioquímica
Estructural. Madrid: TÉBAR.
• Peña Díaz , A., Arroyo Begovich, Á., Gómez Puyou, A., & Tapia Ibarguengoytia, R.
(s.f.). Bioquímica. México : LIMUSA.

61. Aminoácidos y
proteínas

62. Aminoácidos y Proteínas
Las proteínas son uno de los principales componentes de todas
nuestras células. Los aminoácidos son los bloques de construcción de las
proteínas.
Los aminoácidos se agrupan de acuerdo con su comportamiento
químico formando de esta forma las proteínas. Todos los aminoácidos
comparten una estructura química común.
Los diferentes aminoácidos imparten diferentes comportamientos
químicos a la estructura de las proteínas. Algunos de los 20 aminoácidos
comunes, pueden ser sintetizados por las células.

63. Características Generales
• actividad óptica (cuando están en una solución desvían el plano de la luz
polarizada hacia la izquierda o hacia la derecha), menos la glicina. Solo los
aminoácidos levógiros, L, forman parte de las proteínas
• anfóteros. Esto quiere decir que cuando están disueltos en agua acuosa, los
aminoácidos son capaces de ionizarse como un ácido cuando el pH es básico,
como una base cuando el pH es ácido o como un ácido y una base a la vez
cuando el pH es neutro.

64. Clasificación de los aminoácidos
• Según su estructura los aminoácidos se clasifican así:
• Apolares
• Alifáticos. Alanina, valina, prolina, metionina, leucina e isoleucina
• Aromáticos. Fenilalanina y triptófano
• Polares
• Básicos. Histidina, arginina y lisina.
• Ácidos. Aspartato y glutamato.
• Sin carga. Glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, asparagina y
glutamina.

65. Péptidos
• Un péptido es una molécula que resulta de la unión de dos o más aminoácidos
(AA) mediante enlaces amida. En los péptidos y en las proteínas, estos
enlaces amida reciben el nombre de enlaces peptídicos.
• Un péptido es una molécula que resulta de la unión de dos o más aminoácidos
(AA) mediante enlaces amida. En los péptidos y en las proteínas, estos
enlaces amida reciben el nombre de enlaces peptídicos.

67. Funciones
• HormonasEntre las diversas funciones naturales que pueden desarrollar los péptidos
podemos destacar:
• Agentes vasoactivos. Regulan la presión arterial. Un ejemplo es la angiotensina II, un
octapéptido que se origina mediante la hidrólisis de una proteína precursora que se llama
angiotensinógeno, y que no tiene actividad vasopresora. Otro ejemplo sería la bradiquinina,
un nonapéptido hipotensor (actividad . Aquí tenemos numerosos ejemplos. Los más
importantes:
• Oxitocina: nonapéptido segregado por la hipófisis. Provoca la contracción uterina y la
secreción de leche por la glándula mamaria, facilitando el parto y la alimentación del
recién nacido.
• Vasopresina: nonapéptido que aumenta la reabsorción de agua en el riñón (hormona
antidiurética).

68. Clasificación de las proteínas
• Las proteínas estructurales son aquellas que intervienen en la constitución de
los tejidos, órganos y células. Como ejemplos se puede citar al colágeno, que
forma parte de la piel, ligamentos, tendones, hueso y matriz de varios
órganos.
• Las proteínas con actividad biológica son aquellas que intervienen o facilitan
un proceso bioquímico en el organismo. Las funciones aquí son casi
innumerables, desde regulación de procesos metabólicos hasta participación
en la defensa (sistema inmune), pasando por ser moléculas de transporte de
otras moléculas en la sangre.

70. se clasifican en dos tipos principales:
• Simples. Constituidas únicamente aminoácidos. Entre ellas
tenemos albúminas, globulinas, histonas…
• Conjugadas. Tienen en su composición otras moléculas diferentes
además de los aminoácidos. A esa parte no aminoacídica se le
denomina grupo prostético. Entre ellas tenemos las glucoproteínas
o mucoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas…
• Hablar de las proteínas nos podría llevar varios posts solo para
definir todas sus funciones o tipos, así que, por ahora, vamos a
dejarlo aquí, quedándonos con la idea de que las proteínas son las
moléculas que ejecutan la mayor parte de las tareas de los
organismos.

71. Propiedades
• Ácido-básicas.
• Ópticas.
• Químicas.
• Solubilidad.
• Espectro de absorción.
• Punto isoeléctrico

72. Reacciones de los aminoácidos
• La descarboxilación: El aminoácido sufre descarboxilación alfa para formar la
correspondiente amina. De esta forma algunas aminas importantes son producidas a partir
de aminoácidos. Por ejemplo: histamina, tiamina, triptamina, cadavérica, entre otros;
• Formación de amidas: El grupo -COOH de los aminoácidos puede combinarse con amoniaco
para formar la correspondiente amina. Por ejemplo: asparagina, glutamina, entre otros.
• Reacciónes debidas al grupo amino:
• La transaminación:El grupo amino alfa de una aminoácido puede ser transferido a un alfa-
cetoácido para formar los correspondientes nuevos aminoácidos y alfa-acetoácidos. Ésta es
una reacción importante en el organismo para la interconversión de aminoácidos y para la
síntesis de aminoácidos no esenciales;
• Desanimación oxidativa: El grupo amino alfa es removido del aminoácido para formar el
correspondiente catoácido y amoniaco.
• Formación de compuestos carbamino: El dióxido de carbono se adiciona al grupo amigo alfa
de los aminoácidos para formar compuestos carbamino.

73. Aminoácidos Esenciales
• Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo
no puede sintetizar por sí mismo.
• Esto implica que la única fuente de estos aminoácidos en esos
organismos es la ingesta directa a través de la dieta.
• Algunos de los alimentos con todos los aminoácidos esenciales son: la carne,
los huevos, los lácteos y algunos vegetales como la espelta, la soja y la
quinua.

74. Aminoácidos No Esenciales
• Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo
no puede sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única
fuente de estos aminoácidos en esos organismos es la ingesta
directa a través de la dieta.
• Las rutas para la obtención de los aminoácidos esenciales suelen
ser largas y energéticamente costosas.

76. ENZIMAS Y COENZIMAS

77. ENZIMAS
Proteína soluble producida por las células del
organismo, que favorece y regula las
reacciones químicas en los seres vivos.
COENZIMAS
son pequeñas moléculas orgánicas no proteicas que transportan
grupos químicos entre enzimas. A veces se denominan
cosustratos. Estas moléculas son sustratos de las enzimas y no
forman parte permanente de la estructura enzimática.

78. NOMENCLATURA DE ENZIMAS
El nombre sistemático de una enzima consta
actualmente de 3 partes:
• el sustrato preferente
• el tipo de reacción realizado
• terminación "asa"
Un ejemplo sería la glucosa fosfato isomerasa que
cataliza la isomerización de la glucosa-6-fosfato en
fructosa-6-fosfato.

79. • El nombre de cada enzima puede ser identificado por un código numérico,
encabezado por las letras EC.
• seguidas de cuatro números separados por puntos.
• El primer número indica a cuál de las seis clases pertenece el enzima, el
segundo se refiere a distintas subclases dentro de cada grupo, el tercero y
el cuarto se refieren a los grupos químicos específicos que intervienen en la
reacción.
IDENTIFICACIÓN PARA EL
NOMBRE DE ENZIMAS

80. Las coenzimas y los grupos prostéticos son dos tipos específicos de cofactores de
naturaleza orgánica. Suelen ser moléculas pequeñas, usualmente de masa menor a
1000 Da. Para diferenciar entre ambos se suele atender a la fuerza o tipo de unión
entre el cofactor y la proteína: una coenzima se une de forma débil mientras que un
grupo prostético se une fuertemente y generalmente no se puede separar de la
proteína si esta no se desnaturaliza.
Coenzimas y grupos prostéticos

81. La reacción enzimática
y su especificidad
La constante de especificidad, es una medida de la eficiencia
de una enzima, ya que la velocidad de la reacción se encuentra
directamente relacionada con la frecuencia con la que se
encuentran las moléculas de enzima y sustrato.
La forma, la carga y las características
hidrofílicos/hidrofóbicas de las enzimas y los
sustratos. son los responsables de dicha
especificidad.

82. Catálisis Enzimática
Los catalizadores de las reacciones bioquímicas que
suceden en los organismos vivos se conocen como
enzimas. Estas generalmente son proteínas, aunque
algunas moléculas de ácido ribonucleico (ARN)
también actúan como enzimas.
Las enzimas realizan la tarea fundamental de disminuir la
energía de activación, es decir la cantidad de energía, que se
debe agregar a una reacción para que esta comience.

83. La cinética enzimática estudia la velocidad de
las reacciones químicas que son catalizadas
por las enzimas.
Esta etapa limitante puede consistir en una
reacción química o en un cambio conformacional
de la enzima o del sustrato.
Permite explicar los detalles de su mecanismo
catalítico, su papel en el metabolismo, cómo es
controlada su actividad en la célula y cómo puede
ser inhibida su actividad por fármacos o venenos
o potenciada por otro tipo de moléculas.

84. Reacción Modelo
de Michaelis- Menten
Michaelis y Menten propusieron un modelo simple para
explicar la mayoría de las reacciones catalizadas por enzimas.
En este modelo la enzima se combina reversiblemente con su
substrato para formar el complejo enzima-sustrato (ES) que
subsecuentemente se rompe para formar el producto, hecho
que regenera a la enzima. El modelo para una molécula de
sustrato se muestra a continuación:

85. en donde: - S es el substrato.
- E es la enzima.
- ES es el complejo enzima substrato
o complejo de Michaelis y Menten.
- k1,k-1 y k2 son las constantes de
velocidad de la reacción.
Ecuación de Michaelis- Menten

86. Principios de inhibición
enzimática
Los inhibidores enzimáticos son moléculas que
se unen a enzimas y disminuyen su actividad.
Prácticamente todas las funciones de la
célula requieren directa o indirectamente la
presencia de enzimas para que ocurran a
una velocidad adecuada las reacciones
químicas que en definitiva son las
responsables de esas funciones.
Estos inhibidores enzimáticos
naturales están implicados en
la regulación del metabolismo
de la célula.
La inhibición detiene la ruta bioquímica cuando
los productos comienzan a acumularse y es una
manera importante de mantener la homeostasis en
una célula.

87. Aplicaciones de inhibición
enzimática
La inhibición detiene la ruta bioquímica cuando los
productos comienzan a acumularse y es una manera
importante de mantener la homeostasis en una
célula.
El hecho de que las enzimas catalicen prácticamente todas las
reacciones biológicas relevantes otorga a los inhibidores naturales
o sintéticos un destacado valor terapéutico.
El uso de inhibidores enzimáticos como agentes quimioterápicos
se basa en el principio de inhibición de ciertas enzimas
diferenciables que no se encuentren en el organismo afectado
pero sí en las células de los agente extraños. Ejemplo de
estos inhibidores son los agentes antimicrobianos.

88. Ejemplo de inhibición enzimática
Inhibidores de la Ruta del Ácido Fólico: El ácido
fólico pertenece al grupo de las vitaminas B y se
halla ampliamente distribuido en la naturaleza. Es
necesario para la biosíntesis de proteínas
estructurales, hemoglobina así como es un
cofactor esencial para la síntesis de purinas y en
última instancia de ADN.
Sin embargo es su forma reducida, el ácido
tetrahidrofólico la que presenta la actividad, entre
otros procesos, como transportador de grupos
metilo en la biosíntesis de purinas y pirimidinas.

89. ¿QUÉ SON LOS 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.

91. ¿En dónde se encuentran?
En las células de los
organismos superiores,
los ácidos desoxirribonucleic
os se localizan
principalmente en los
núcleos unidos a proteínas
en estructuras denominadas
cromosomas.
Los ácidos ribonucleicos
están localizados en el
núcleo y citoplasma. La
mayoría de los ARN del
citoplasma se encuentran en
los ribosomas

92. Niveles estructurales de los ácidos
nucleicos

93. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Químicamente, los ácidos nucléicos son macromoléculas
formadas por la union de unicdaes más sencillas, los
nucléotidos.
Cada nucléotidos está compuesto
Por tres subunidades:
• Un grupo Fosfato
• Un glúcido (azúcar) de 5
• Átomos de carbon (una pentosa)
• Puede ser la ribose o la desoxirribosa
• Una base Nitrogenada

95. Polinucléotidos
• Son largas cadenas de nucleótidos unidos
unos a otros.
• La union de los nuclótidos se produce entre
el ácido fosfórico (grupo fosfato) y la
pentose (azúcar) mediante un enlace
químico.
• El número de moléculas diferentes de ácidos
nucléicos es casi infinito.

96. Desnaturalización del ADN
Es un cambio estructural
de los ácidos nucleicos,
donde pierden su estructura
nativa.

97. Los principales tipos de ARN y sus
estructuras
• ARN mensajero (ARNm): Es quien lleva la información del núcleo al citoplasma
para sintetizar las cadenas peptídicas.
• ARN ribosomal o ribosómico (ARNr):Se asocia a proteínas y forma los
ribosomas, donde se sintetizan más proteínas.
• ARN de transferencia (ARNt): Su función es unir o enlazar aminoácidos y
transportarlos hacia los ARNm para poder sintetizar las proteínas.

98. Biosíntesis de ácidos nucleicos
replicación

99. Flujo de información a partir del
ADN
La replicación del ADN origina nuevas moléculas de ADN en forma
semiconservativa. Este proceso tiene lugar en la etapa de S del ciclo
celular y permite la transmisión de la información célula a célula.
La transcripción, es el proceso mediante el cual se originan moléculas
de ARNm que contienen información del ADN. La transcripción inversa
la realizan algunos virus (retrovirus).

100. Reacción en cadena de la polimerasa
La reacción en cadena de la polimerasa, o PCR,
es una técnica para hacer muchas copias de una
determinada región de ADN in vitro (en un tubo
de ensayo en lugar de un organismo).

101. Reacción en cadena de la polimerasa

102. Proteínas utilizadas en la
replicación del ADN
• Helicasa: La helicasa es una enzima es una vital en los seres vivos ya que
participa en los precesos de duplicación y reproducción celular de este,
transcripción, recombinación y reparación del ADN, y de biogénesis de
ribosomas. Su misión es romper los puentes de Hidrógeno que unen las
bases nitrogenadas, haciendo posible que otras enzimas puedan copiar la
secuencia de ADN.
• SSB: Las proteínas SSB en células procariotas (single-stranded DNA
binding proteins o proteínas ligantes de ADN de cadena sencilla) son un
conjunto de proteínas encargadas de la estabilización de la apertura del
ADN de cadena sencilla generada por la acción de las helicasas durante el
proceso de replicación del ADN.

104. Nucléotidos

105. Definición:
Son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido
de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato. El
nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base
nitrogenada y la pentosa.

106. Estructura: Cada nucleótido es un ensamblado de tres
componentes:
• Bases nitrogenadas: derivan de los compuestos heterocíclicos aromáticos
purina y pirimidina.
• Bases nitrogenadas purínicas: son la adenina (A) y la guanina (G).
Ambas forman parte del ADN y del ARN.
• Bases nitrogenadas pirimidínicas: son la timina (T), la citosina (C) y el
uracilo (U). La timina y la citosina intervienen en la formación del ADN. En el
ARN aparecen la citosina y el uracilo.
• Bases nitrogenadas isoaloxacínicas: la flavina (F). No forma parte del
ADN o del ARN, pero sí de algunos compuestos importantes como el FAD.

107. • Pentosa: el azúcar de cinco átomos de carbon; puede ser ribose (ARN) o
desoxirribosa (AND). La diferencia entre ambos es que el ARN sí posee un
grupo OH en el segundo carbono.
• Ácido Fosfórico: de fórmula H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno
(nucleótidos-monofosfato, como AMP), dos (nucleótidos-difosfato, como el
ADP) o tres (nucleótidos-trifosfato, como el ATP) grupos fosfato.

108. Funciones:
• Son nexos químicos en los sistemas celulares en respuesta a
hormonas y otros estímulos extracelulares
• Son componentes estructurales de una serie de cofactores
enzimáticos e intermedios metabólicos.
• Son constituyentes de los ácidos nucleicos, ácido desoxirribonucleico
(DNA) y ácido ribonucleico (RNA) que son los que contienen la
información genética.

109. Tipos de nucleótidos en el ADN
• Los nucleótidos en el ADN contiene cuatro bases
nitrogenadas: timina, citosina, adenina, o guanina. Hay
dos grupos de bases:
• Pirimidinas: citosina y timina cada uno tiene un solo anillo
de seis miembros.
• Purinas: la guanina y la adenina cada uno tienen un anillo
doble compuesto de un anillo de cinco átomos atado por
un lado a un anillo de seis átomos.

110. Nucleótido y nucleósido
• Un nucleósido consiste en una base nitrogenada covalentemente
unida a un azúcar (ribosa o desoxirribosa) pero sin el grupo fosfato.
Cuando el grupo fosfato del nucleótido es eliminado por hidrólisis, la
estructura restante es nucleósido.
• Un nucleótido consiste en una base nitrogenada, un azúcar (ribosa o
desoxirribosa) y uno a tres grupos del fosfato.

111. Nucleótidos del ADN
• El nucleótido en en ADN consiste en un azúcar (desoxirribosa), una de cuatro
bases (citosina (c), timina (t), adenina (a), guanina (g)), y un fosfato. Citosina
y timina son bases de la pirimidina, mientras que la adenina y el guanina son
bases de la purina. El azúcar y la base juntos se denominan nucleósidos.

112. El orden de los nucleótidos a lo largo de los polímeros de ADN codifica
la información genética portada por el ADN. Los polímeros de ADN
pueden ser decenas de millones de nucleótidos de largo. En estas
longitudes, el alfabeto del nucleótido de cuatro letras puede codificar
la información casi ilimitada. Los nucleósidos son similares a los
nucleótidos, excepto que no contienen un grupo fosfato. Sin este grupo
fosfato, no pueden formar cadenas.

113. Nucleótidos del ARN
• Como el ADN los polímeros del ARN son componen de las cadenas de nucleotidos. Estos
nucleótidos tienen tres partes: 1) un azúcar de cinco carbonos ribosa, 2) una molécula de fosfato
y 3) una de cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina o uracilo.
• Los nucleótidos del ARN forman los polímeros de las unidades de la ribosa y del fosfato que se
alternan ligadas por un puente fosfodiéster entre los carbonos # 3 y # 5 de las moléculas vecinas
de ribosa. Los nucleótidos del ARN difieren de los nucleótidos de la DNA por la presencia de un
grupo del oxhidrilo ligado al carbono # 2 del azúcar.

114. Importancia del ARN
El ARN (ácido ribonucleico) es el material genético responsable de trasferir y llevar
a cabo las instrucciones presentes y convierte estas en proteínas, uno de los
bloques básicos con los que estamos hechos. El ARN se especializa en la síntesis de
proteínas celulares por Transcripción (cuando el ARN ingresa dentro del Núcleo
celular y es codificado por el ADN) y por Traducción (cuando el ARNm lleva la
información al citoplasma de la célula para que sea ejecutada en la síntesis de
proteínas que la célula lo requiera).

115. Importancia del ADN
En la molécula del ADN (Ácido Desoxirribonucléico) se encuentra almacenada toda
la información biológica del organismo sea esta visible (Fenotipo) o recesiva
(Genotipo) es el encargado de mantener, a través del código genético, la
información genética necesaria para crear un ser vivo similar a aquel del que
proviene, es el portador de la información genética necesaria para el
funcionamiento y desarrollo del ser vivo, además controla y coordina todas las
actividades, procesos y funciones celulares, constituyendo el depósito fundamental
de información genética.

116. Digestión de nucleotidos de la alimentación
Absorbes nucleótidos de los alimentos que comes y las fuentes de la dieta proporcionan los
nucleótidos que tus células necesitan para sobrevivir. Los nucleótidos en los alimentos están
típicamente presentes como hebras largas de material genético, que pueden contener varios
millones de nucleótidos. Después de una comida, el páncreas segrega dos tipos de enzimas,
desoxirribonucleasas, que se descompone en ADN y ribonucleasas, que se descomponen en ARN,
explica el Dr. Thomas Morrell del Imperial Valley College. Estas enzimas escinden el ADN o ARN de
los alimentos en cadenas más cortas de nucleótidos, que tu cuerpo luego absorbe y transporta a
las células para su uso.

117. Fuentes alimenticias de nucleótidos
Puesto que casi todos los alimentos y bebidas se componen de células
intactas o contenidos celulares, casi todos los alimentos proporcionan
una fuente de nucleótidos. En general, debes consumir nucleótidos
adecuados, independientemente de los alimentos específicos que
componen tu dieta. Consume granos, carnes, pescado, nueces,
legumbres, frutas y verduras, zumos de fruta y la leche como fuente de
nucleótidos, así como las fuentes de otros nutrientes.

118. Bioenergética

124. Fosforilación oxidativa

125. Fosforilación Oxidativa
Es la transferencia de electrones de los
equivalentes reducidos NADH y FADH,
obtenidos en la glucólisis y en el ciclo de Krebs
hasta el oxígeno molecular, acoplado con la
síntesis de ATP.
La fosforilación
oxidativa se lleva a
cabo por sistemas
respiratorios que se
localizan en la
membrana interna de
las mitocondrias
La oxidación del NADH
produce 3 ATP, mientras
que la oxidación del
FADH2 produce 2 ATP. La
oxidación y la
fosforilación son
procesos acoplados.
De una molécula de
glucosa se obtienen 38
moléculas de ATP mediante
la fosforilación oxidativa.

126. La fuerza protón-
motriz se genera
mediante un
gradiente de pH
y elpotencial
eléctrico
existente a
ambos lados de
la membrana
Cuando los protones
regresan a la matriz
mitocondrial, através de un
enzima complejo, se
sintetiza ATP. Así,
laoxidación y la fosforilación
están acopladas por
ungradiente de protones a
través de la membrana
internamitocondrial.

127. La fosforilación
oxidativa se conforma
de dos componentes
estrechamente
relacionados: la cadena
de transporte de
electrones y la
quimiosmosis.

128. El NADH y FADH2, moléculas
donadores de electrones que
"fueron cargadas" durante el
ciclo del ácido cítrico, se utilizan
en un mecanismo intrincado (que
implica a numerosas enzimas
como la NADH-Q reductasa, la
citocromo c oxidasa y la
citocromo reductasa), gracias a la
bomba H+ que moviliza los
protones contra un gradiante de
membrana.

129. Producción de ATP por Quimiósmosis y
NAPH por Fotofosforilación No cíclica