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C A R N É : 2 0 1 3 4 2 5 8 2
M A Z A T E N A N G O , S U C H I T E P É Q U E Z , D I C I E M B R E D E 2 0 1 7
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DE SUR OCCIDENTE
TÉCNICO EN PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
BIOQUIMICA

La bioquímica estudia la composición de los seres vivos, además
de moléculas y átomos.
Es el estudio sistemático de los compuestos químicos que forman
los sistemas vivos, su organización y los principios de su
participación en los procesos de la vida.
La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo,
contiene carbono
Y en general las moléculas biológicas están compuestas de carbono
hidrógeno, oxígeno y demás compuestos.
Introducción

 General
Estudiar la composición química de los seres vivos.
 Específico
Comprender cada una de las reacciones químicas que
suceden en los seres vivos.
Objetivo
INTRODUCCIÓN A LA
BIOQUIMICA
Bioquímica
Ciencia que estudia las diversas moléculas
que se presentan en la células, así como
las reacciones químicas que ocurren en
los mismos.
Objetivo de la bioquímica
La bioquímica busca describir y explicar en
términos moleculares todos los procesos
químicos de las células vivas.
Importancia
 Los estudios bioquímicos contribuyen al
diagnostico, pronostico y tratamiento de
la enfermedad.
 La bioquímica es la ciencia que estudia
los componentes químicos de los seres
vivos, especialmente las proteínas,
carbohidratos, lípidos y ácidos
nucleicos, además de otras pequeñas
moléculas presentes en las células.
Metabolismo
 El conjunto de reacciones que suceden
en forma secuencial y que dan lugar a
un compuesto o a una función integran
un camino metabólico y se le da un
nombre específico.
 1) la glicólisis, es el camino metabólico por medio
del cual se oxidan los azúcares produciendo
piruvato y equivalentes reducidos NADH.
 2) la transformación de la acetil-coenzima A,
proveniente de la descarboxilación del piruvato o
de la beta-oxidación de los ácidos grasos, en
anhídrido carbónico y equivalentes reducidos se le
denomina ciclo de Krebs
 3) la transferencia de electrones de los
equivalentes reducidos hasta el oxígeno molecular,
acoplado con la síntesis de ATP, se le llama cadena
de transporte de electrones o fosforilación
oxidativa.
Células Eucariotas y
Procariotas
Las células son las unidades funcionales de
todos los organismos vivos. Contienen una
organización molecular y sistemas bioquímicos
que son capaces de:
 almacenar información genética
 traducir esa información en la síntesis de las
moléculas que forman las células
 producir la energía para llevar a cabo esta actividad
a partir de los nutrimentos que le llegan
 reproducirse pasando a su progenie toda su
información genética.
Células Eucariotas
 El material genético se encuentra dividido
en cromosomas que a su vez están
formados por proteínas y ADN, por lo que
este último se encuentra dentro del
núcleo.
 Las células eucariotas pueden ser
animales o vegetales.
 Son las células más evolucionadas
 Estás células poseen un tamaño diez
veces más grande y pueden presentar
organismos como animales, hongos,
vegetales o plantas y amebas
Tipos de célula eucariota
 Célula Animal
 Célula Vegetal
Partes de la célula eucariota
 Membrana.
 Paredcelular.
 Núcleo.
 Citoplasma.
 Ciliosy flagelos
 Retículoendoplasmatico
 Vacuola
 Mitocondria
 Ribosomas
Membrana
 Las célulasse encuentran separadasdelmundoexterior
por una membranalimitante,la membranaplasmática.
Pared Celular
 La paredcelular seencuentralocalizada por fueradela
membranacelular dandoprotección y soportemecánicoa
las célulasque la poseen(células vegetales).
Núcleo
 Elnúcleo,rodeadopor una envoltura nuclear, seencuentra
solamenteen lascélulas eucariotasy en su interior
encontramostodala informacióngenéticadela célulaen
formadeADN.
Citoplasma
 Elcitoplasmaes un fluidoaltamenteorganizadoy atestado
deorganelosquerealizan lasfunciones dela célula.
Ribosomas
 Losribosomasson complejossupramoleculares
encargados deensamblarproteínas a partir dela
informacióngenéticaquelesllegadelADNtranscritaen
formadeARNmensajero.
Retículo endoplásmatico
 Elretículo endoplasmáticoes una red desacos aplanados,
tubos ycanalesconectados entresí, característicadelas
células eucariotas.
Célula procariota
 Las células procariotas son las unidades
básicas de algunos seres vivos, como
algunas bacterias. Son simples y no
tienen núcleo definido: su material
genético (como el ADN) está libre en el
citoplasma, es decir, el material que
está dentro de la membrana plasmática
en la célula.
Seres vivos procariotas
 Los seres vivos procariotas son
microorganismos principalmente
unicelulares (formados por una sola
célula) entre los que podemos nombrar
los llamados eubacterias, nanobios,
arqueas y bacterias
CLASIFICACIÓN
MORFOLOGÍA
Cápsula bacteriana
 Características de grupos patógenos.
 Es una capa gelatinosa formada principalmente
por heterosacáridos.
 Sus principales funciones son:
 Mejora la difusión y regula el intercambio de nutrientes.
 Protección frente agentes extraños (anticuerpos,
bacteriófagos y cel fagocíticas),
 Favorecen la adhesión a los tejidos y tienen naturaleza
antigénica.
 La presencia de cápsula no es un carácter
específico, ya que determinadas bacterias pueden
o no formarla en función de las condiciones del
medio de cultivo.
Pared Celular
 Presente en todas las bacterias excepto
microplasmas.
 Es una envoltura rígida, exterior a la
membrana, que da forma a la bacteria y
sobre todo soporta las fuertes presiones
osmóticas de su interior.
 Está formada por peptidoglucanos
(mureína), que son heteropolímeros de
azúcares y aminoácidos.
Membrana citoplasmática
 Las funciones principales de la
membrana son: limitar a la bacteria,
regular el paso de sustancias y hacer de
soporte enzimático: de sistemas de
transporte de e- y fosforilación oxidativa,
fotosintética y otros sistemas
enzimáticos responsables de las
funciones celulares.
Apéndices externos
Reproducción
 La reproducción es asexual, por
bipartición, previa duplicación del ADN,
o por gemación. No existe reproducción
sexual, pero si los denominados
fenómenos parasexuales, en los que se
transfieren fragmentos de material
genético (episomas) de una bacteria
donadora a una bacteria receptora.
Trasformación
Transducción
Conjugación
Diferencias con las células
eucariotas
 Núcleo: Las eucariotas tienen núcleo y las
procariotas no.
 ADN: El ADN en las procariotas tiene forma
circular y en las eucariotas, lineal.
 Tamaño: Las procariotas son más pequeñas
que las eucariotas.
 Organelas: Las eucariotas tienen varias
organelos (componentes que están dentro de
la célula) y las procariotas tienen muy pocos.
 Flagelos: Los flagelos de las procariotas son
simples y los de las eucariotas son complejos.
Similitudes con las células
Eucariotas
 Membrana plasmática: Tanto las
procariotas como las eucariotas tienen una
membrana plasmática que las rodea y
protege.
 Ribosomas: Las dos tienen algo llamado
ribosomas, una estructura formada por un
ácido nucleico llamado ARN.
Propiedades organolépticas
del agua:
 El agua pura es incolora, inodora e
insípida. No obstante, en el medio natural
el agua dista mucho de ser pura y presenta
unas propiedades específicas que afectan
a los sentidos.
 Estas propiedades se denominan
propiedades organolépticas y afectan al
gusto, al olor, al aspecto y al tacto,
distinguiéndose: temperatura, sabor, olor,
color y turbidez.
Agua en los alimentos:
Funciones del agua:
Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las
propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en
los siguientes puntos:
Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas.
Amortiguador térmico.
Transporte de sustancias.
Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.
Favorece la circulación y turgencia.
Da flexibilidad y elasticidad a los tejido.
Puede intervenir como reactivo en reacciones del
metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
Funciones del agua en los
alimentos:
La polaridad del agua
 El agua tiene una estructura molecular
simple.
 Está compuesta por un átomo de oxígeno
y dos de hidrógeno. Cada átomo de
hidrógeno se encuentra unido
covalentemente al oxígeno por medio de
un par de electrones de enlace. El oxígeno
tiene además dos pares de electrones no
enlazantes.
ENLACE O "PUENTE" DE
HIDRÓGENO
 El enlace o “puente” de hidrógeno es 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 o N, y un átomo de H,
unido covalentemente a uno de los dos
átomos electronegativos.
ENLACE O "PUENTE" DE
HIDRÓGENO
DADOR
 Un enlace O-H está muy polarizado por la elevada
electronegatividad del oxígeno y por el hecho de que
el único protón del núcleo del hidrógeno atrae
débilmente a los electrones del enlace.
ACEPTOR
 El aceptor del hidrógeno va a ser un átomo
electronegativo (otra vez oxígeno o nitrógeno) pero
con una peculiaridad: el hidrógeno se va a unir a un
orbital ocupado por dos electrones solitarios. Estos
orbitales tienen una densidad de carga negativa alta,
y por consiguiente se pueden unir a la carga positiva
del hidrógeno.
El pH
 Los valores de [H+] para la mayoría de
las soluciones son demasiado pequeños
y difíciles de comparar, de ahí que
Sören Sörensen en 1909 ideó una
forma más adecuada de compararlas.
 El pH que no es más que la forma
logarítmica de expresar las
concentraciones de Hidrogeniones.
pH
El pH
 pH = - log10 [H+]
 La letra p denota “logaritmo negativo
de”.
 El pH es el grado de acidez o de
basicidad de una sustancia, es decir
la concentración de iones de H+ en
una solución acuosa.
Escala de pH:
 La escala de pH permite conocer el
grado de acidez o de basicidad de una
sustancia.
 La escala de pH se establece en una
recta numérica que va desde el 0 hasta
el 14.
Escala del pH:
 El número 7 corresponde a las
soluciones NEUTRAS. El sector
izquierdo de la recta numérica indica
ACIDEZ, hacia la derecha del 7 las
soluciones son BÁSICAS o alcalinas.
ácido neutro básico
[H+] > [OH-] [H+] = [OH-] [H+] < [OH-]
Escala del pH
Ácidos y Bases:
 Según la Teoría de Brösnted y Lowry:
 ÁCIDO: Es una sustancia capaz de
ceder protones (H+) y genera una
base conjugada.
 BASE: Es una sustancia capaz de
aceptar protones (H+) y genera un
ácido conjugado.
Ácidos y Bases:
Ácidos y Bases:
Ácidos y Bases:
Ácidos y Bases:
Constantes de disociación de ácidos
y bases:
 La constante de ionización o de
disociación de un ácido (Ka) ó una base
(Kb) se emplea como una medida
cuantitativa de la fuerza del ácido ó la
base en la solución acuosa.
-
Constantes de disociación de ácidos
y bases:
Constantes de disociación de ácidos
y bases:
Soluciones Amortiguadoras
o Buffer:
 Los amortiguadores son sistemas
acuosos que tienden a resistir los
cambios en el pH cuando se les
agregan pequeñas cantidades de ácido
(H+) o base (OH-).
 Un sistema amortiguador consiste de un
ácido débil (dador de protones) y su
base conjugada (aceptor de protones).
Soluciones Amortiguadoras
o Buffer:
 El agua NO es un Buffer. La
concentración de iones hidronio (H3O+)
y de los iones hidroxilo (OH-) es muy
baja en el agua pura. Dado los bajos
niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se
le añade un ácido o una base, aunque
sea en poca cantidad, estos niveles
varían bruscamente.
Soluciones Amortiguadoras
o Buffer:
 En nuestro organismo trabajan diferentes
buffer. Uno de los más importantes es el
par ÁCIDO CARBÓNICO /
BICARBONATO, que mantiene el pH de la
sangre en el rango de 7,35 – 7,45.
 La HEMOGLOBINA también tiene la
capacidad de actuar como buffer.
Ecuación de HENDERSON-
HASSELBALCH
 El pH de una solución amortiguadora se
puede conocer mediante la Ecuación de
HENDERSON-HASSELBALCH.
 En el caso del buffer fisiológico
bicarbonato/ácido carbónico, se cumple
lo siguiente:
Carbohidratos
DEFINICIÓN DE
CARBOHIDRATO
 Se les conoce también con los nombres de
glúcidos, carbohidratos, hidratos de
carbono o sacáridos.
 Son moléculas orgánicas ternarias
compuestas por carbono, hidrógeno y
oxígeno.
 Son solubles en agua y se clasifican de
acuerdo a la cantidad de carbonos o por el
grupo funcional que tienen adherido.
 Químicamente son derivados aldehídicos o
cetónicos, combinados con alcoholes
CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
POR EL GRUPO FUNCIONAL
ALDOSAS: grupo funcional - CHO CETOSAS: grupo funcional - CO -
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
HO
H
H
H O
H2 HO
D - Glucosa
1
2
3
4
5
6
H
C
C
C
C
C
O
H
HO
HO
H
H
O
H2 HO
D - Fructosa
CH2 HO
1
2
3
4
5
6
PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS
RIBOSA
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
HO
HO
H
H
H2 HO
D - Ribosa
1
2
3
4
5
Es una aldopentosa presente en el
adenosin trifosfato (ATP) que es una
molécula de alta energía química, la cual
es utilizada por el organismo.
La ribosa y uno de sus derivados, la
desoxirribosa, son componentes de los
ácidos nucléicos ARN y ADN
respectivamente.
GLUCOSA
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
HO
H
H
H O
H2 HO
D - Glucosa
1
2
3
4
5
6
Es una aldohexosa conocida también con el
nombre de dextrosa. Es el azúcar más
importante. Es conocida como “el azúcar de
la sangre”, ya que es el más abundante,
además de ser transportada por el torrente
sanguíneo a todas las células de nuestro
organismo.
Se encuentra en frutas dulces, principalmente
la uva además en la miel, el jarabe de maíz y
las verduras.
GALACTOSA
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
H
H
H
H O
H2 HO
O
D - Galactosa
A diferencia de la glucosa, la galactosa no se
encuentra libre sino que forma parte de la lactosa
de la leche. Precisamente es en las glándulas
mamarias donde este compuesto se sintetiza
para formar parte de la leche materna.
Existe una enfermedad conocida como
galactosemia, que es la incapacidad del bebé
para metabolizar la galactosa. Este problema se
resuelva eliminando la galactosa de la dieta del
bebé, pero si la enfermedad no es detectada
oportunamente el bebe puede morir.
FRUCTOSA
La fructosa es un isómero funcional porque
tiene un grupo oxo, mientras que la
glucosa y la galactosa tienen un grupo
formilo.
La fructosa también se conoce como
azúcar de frutas o levulosa. Este es el
más dulce de los carbohidratos. Tiene casi
el doble dulzor que el azúcar de mesa
(sacarosa)
H
C
C
C
C
C
O
H
HO
HO
H
H
O
H2 HO
D - Fructosa
CH2 HO
1
2
3
4
5
6
PRINCIPALES DISACÁRIDOS
SACAROSA
La sacarosa o sucrosa.- Es el
disacárido más abundante y la principal
forma en la cual los glúcidos son
transportados en las plantas.
Está compuesto de una molécula de
glucosa y una molécula de fructosa.
La sucrosa (o sacarosa), es el azúcar
común refinado de la caña de azúcar y la
remolacha azucarera.
LACTOSA
Es un disacárido compuesto por una molécula de
galactosa y una molécula de glucosa, está presente
naturalmente sólo en la leche.
La intolerancia de lactosa es causada por una
deficiencia de enzimas (lactasas) que desdoblan la
molécula de lactosa en dos monosacáridos.
La inhabilidad de digerir la lactosa resulta en la
fermentación de este glúcido por bacterias
intestinales que producen ácido láctico y gases que
causan flatulencia, meteorismo, cólico abdominal, y
diarrea. El yogur no causa estos problemas porque
los microorganismos que transforman la leche en
yogur consumen la lactosa.
Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche
humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al
6%.
MALTOSA
Consiste de dos moléculas de
α-D-glucosa con el enlace alfa
del carbono 1 de una molécula
conectado al oxígeno en el
carbono 4 de la segunda
molécula
PRINCIPALES POLISACÁRIDOS
ALMIDÓN
Es un polisacárido de reserva alimenticia
predominante en las plantas, constituido por
amilasa y amilopectina. Proporciona el 70-
80% de las calorías consumidas por los
humanos de todo el mundo. Tanto el almidón
como los productos de la hidrólisis del
almidón constituyen la mayor parte de los
carbohidratos digestibles de la dieta habitual;
Del mismo modo, la cantidad de almidón
utilizado en la preparación de productos
alimenticios, sin contar el que se encuentra
presente en las harinas usadas para hacer
pan y otros productos de panadería.
GLUCÓGENO
El glucógeno es el polisacárido de reserva energética
en los animales que se almacena en el hígado (10% de
la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa
muscular) de los vertebrados. Además, pueden
encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en
ciertas células gliales del cerebro.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte
energético de emergencia, como en los casos de
tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente
a glucosa, que queda disponible para el metabolismo
energético.
En el hígado la conversión de glucosa almacenada en
forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, está
regulada por la hormona glucagón y adrenalina. El
glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa
sanguínea, sobre todo entre comidas. El glucógeno
contenido en los músculos es para abastecer de
energía el proceso de contracción muscular.
CELULOSA
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte
de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene
aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el
ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al
90%.
A pesar de que está formada por glucosas, los animales no pueden utilizar
la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan con la enzima
necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, es decir, no es
digerible por los animales; sin embargo, es importante incluirla en la dieta
humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la
digestión y defecación, así como previene los malos gases.
INULINA
Las inulinas se encuentran en muchos
vegetales y frutas incluso las cebollas, ajo
común, plátanos, papa de Jerusalén, y
jícama.
Las inulinas son polímeros formados por
cadenas de fructosa con una glucosa
terminal.
Metabolismo de los carbohidratos
 El metabolismo de los carbohidratos
consiste en:
 Digestión
 Transporte
 Almacenamiento
 Degradación
 Biosíntesis
Análisis de Carbohidratos
 Calidad Nutricional
 Estabilidad química
 Verificación de la calidad
 Control de procesos.
Métodos
Métodos químicos
Métodos fluorimetrico
Métodos enzimáticos
Método cromatografía de gases
Método cromatografía liquida
GENERALIDADES DE LA
GLUCOLISIS
 Ocurre en el citosol
 No necesita oxígeno.
 Sustrato inicial: una molécula de
glucosa de 6 carbonos.
 Sustrato final: dos moléculas de piruvato
de 3 carbonos.
FUNCIONES DE LA
GLUCOLISIS
- Es un proceso anaerobio
- Consiste en la oxidación de una
molécula de glucosa para producir dos
moléculas de piruvato y atrapar una
cantidad limitada de energía en forma
de ATP
- Consta de diez reacciones
Se puede dividir en dos Fases
 Fase preparatoria: Consume
energía y una molécula de
glucosa se convierte en dos
moléculas de gliceraldehído.
 Fase productiva: Produce la
energía y el gliceraldehído se
convierte en piruvato.
Enzimas Participantes
 Hexoquinasa.
 Isomerasa de fosfoglucosa.
 Fosfofructoquinasa-1.
 Aldolasa de fructosa .
 Isomerasa de triosa fosfato.
 Dehidrogenasa de gliceraldehído.
 Quinasa de fosfoglicerato.
 Fosfoglicerato mutasa.
 Enolasa.
 Piruvato quinasa.
Reacciones de la glucolisis y
puntos de regulación
 La glucolisis es una vía citosolica en la
cual una molécula de glucosa es
oxidada a dos moléculas de piruvato en
presencia de oxígeno. En esta vía se
conserva energía en forma de atp y
nadh
Fosforilación de la glucosa
 La glucosa es fosforiladala en su
carbono seis a glucosa seis fosfato por
la enzima hexocinasa con gasto de una
molécula ATP
De glucosa seis fosfato a
fructuosa seis fosfato
 La enzima fosfohexosa isomerasa
catalina la conversión de una aldosa a
una cetosa
Fructuosa seis fosfato a
fructuosa 1-6 bifosfato
 La enzima fosfofructosinasa 1 cataliza la
reacción donde se transmite un grupo
fosfato a la fructuosa proveniente del
ATP
Ruptura de la fructuosa 1_6
bifosfato
 La fructuosa 1-6 bifosfato se rompe en
las triosas aldosa y cetosa por acción
de la enzima aldosa
Inteconversion de triosas
fosfato
 La triosa fosfato isomerasa convierte la
lado las en gliceraldehido 3 fosfato que
es la triosa que si puede seguir en la
glucolisis
Fase benéfica
 OXIDACION DEL GLICERALDEHIDO 3
FOSFATO A 1-3 BISFOSFOGLICERATO
 Es el paso en donde es catalizado por el
gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa y gana
una molécula NADH
Transferencia de un grupo
fosfato al ADP
 En este paso Hay transferencia del enzima
fosfoglicerato cimas a que transfiere un
grupo fosfato al ADP formando ATP esta es
la primera fosforilacion a nivel de sustrato
Conversión de fosforiceratos (3
a 2)
 A continuación se transfiere el grupo
fosfato de el carbono 3 al carbono 2
Deshidratación
 Se emplea la reacción gracias al enzima
enolasa que deshidrata el 2
fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato
Transferencia del grupo fosfato
del fosfoenolpiruvato al ADP
 El piruvato cinasa catalizador la reacción que da
lugar a la segunda fosforilacion a nivel de
sustrato, en esta el piruvato aparece primero en
su forma enol y después pasa a forma ceto sin
ayuda de alguna enzima

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  • 1. S E R G I O R O B E R T O O T E R O R A M O S C A R N É : 2 0 1 3 4 2 5 8 2 M A Z A T E N A N G O , S U C H I T E P É Q U E Z , D I C I E M B R E D E 2 0 1 7 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DE SUR OCCIDENTE TÉCNICO EN PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS BIOQUIMICA
  • 2.  La bioquímica estudia la composición de los seres vivos, además de moléculas y átomos. Es el estudio sistemático de los compuestos químicos que forman los sistemas vivos, su organización y los principios de su participación en los procesos de la vida. La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo, contiene carbono Y en general las moléculas biológicas están compuestas de carbono hidrógeno, oxígeno y demás compuestos. Introducción
  • 3.   General Estudiar la composición química de los seres vivos.  Específico Comprender cada una de las reacciones químicas que suceden en los seres vivos. Objetivo
  • 5. Bioquímica Ciencia que estudia las diversas moléculas que se presentan en la células, así como las reacciones químicas que ocurren en los mismos.
  • 6. Objetivo de la bioquímica La bioquímica busca describir y explicar en términos moleculares todos los procesos químicos de las células vivas.
  • 7. Importancia  Los estudios bioquímicos contribuyen al diagnostico, pronostico y tratamiento de la enfermedad.  La bioquímica es la ciencia que estudia los componentes químicos de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células.
  • 8. Metabolismo  El conjunto de reacciones que suceden en forma secuencial y que dan lugar a un compuesto o a una función integran un camino metabólico y se le da un nombre específico.
  • 9.  1) la glicólisis, es el camino metabólico por medio del cual se oxidan los azúcares produciendo piruvato y equivalentes reducidos NADH.  2) la transformación de la acetil-coenzima A, proveniente de la descarboxilación del piruvato o de la beta-oxidación de los ácidos grasos, en anhídrido carbónico y equivalentes reducidos se le denomina ciclo de Krebs  3) la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP, se le llama cadena de transporte de electrones o fosforilación oxidativa.
  • 10.
  • 11. Células Eucariotas y Procariotas Las células son las unidades funcionales de todos los organismos vivos. Contienen una organización molecular y sistemas bioquímicos que son capaces de:  almacenar información genética  traducir esa información en la síntesis de las moléculas que forman las células  producir la energía para llevar a cabo esta actividad a partir de los nutrimentos que le llegan  reproducirse pasando a su progenie toda su información genética.
  • 12. Células Eucariotas  El material genético se encuentra dividido en cromosomas que a su vez están formados por proteínas y ADN, por lo que este último se encuentra dentro del núcleo.  Las células eucariotas pueden ser animales o vegetales.  Son las células más evolucionadas  Estás células poseen un tamaño diez veces más grande y pueden presentar organismos como animales, hongos, vegetales o plantas y amebas
  • 13. Tipos de célula eucariota  Célula Animal
  • 15. Partes de la célula eucariota  Membrana.  Paredcelular.  Núcleo.  Citoplasma.  Ciliosy flagelos  Retículoendoplasmatico  Vacuola  Mitocondria  Ribosomas
  • 16. Membrana  Las célulasse encuentran separadasdelmundoexterior por una membranalimitante,la membranaplasmática.
  • 17. Pared Celular  La paredcelular seencuentralocalizada por fueradela membranacelular dandoprotección y soportemecánicoa las célulasque la poseen(células vegetales).
  • 18. Núcleo  Elnúcleo,rodeadopor una envoltura nuclear, seencuentra solamenteen lascélulas eucariotasy en su interior encontramostodala informacióngenéticadela célulaen formadeADN.
  • 19. Citoplasma  Elcitoplasmaes un fluidoaltamenteorganizadoy atestado deorganelosquerealizan lasfunciones dela célula.
  • 20. Ribosomas  Losribosomasson complejossupramoleculares encargados deensamblarproteínas a partir dela informacióngenéticaquelesllegadelADNtranscritaen formadeARNmensajero.
  • 21. Retículo endoplásmatico  Elretículo endoplasmáticoes una red desacos aplanados, tubos ycanalesconectados entresí, característicadelas células eucariotas.
  • 22. Célula procariota  Las células procariotas son las unidades básicas de algunos seres vivos, como algunas bacterias. Son simples y no tienen núcleo definido: su material genético (como el ADN) está libre en el citoplasma, es decir, el material que está dentro de la membrana plasmática en la célula.
  • 23. Seres vivos procariotas  Los seres vivos procariotas son microorganismos principalmente unicelulares (formados por una sola célula) entre los que podemos nombrar los llamados eubacterias, nanobios, arqueas y bacterias
  • 26. Cápsula bacteriana  Características de grupos patógenos.  Es una capa gelatinosa formada principalmente por heterosacáridos.  Sus principales funciones son:  Mejora la difusión y regula el intercambio de nutrientes.  Protección frente agentes extraños (anticuerpos, bacteriófagos y cel fagocíticas),  Favorecen la adhesión a los tejidos y tienen naturaleza antigénica.  La presencia de cápsula no es un carácter específico, ya que determinadas bacterias pueden o no formarla en función de las condiciones del medio de cultivo.
  • 27. Pared Celular  Presente en todas las bacterias excepto microplasmas.  Es una envoltura rígida, exterior a la membrana, que da forma a la bacteria y sobre todo soporta las fuertes presiones osmóticas de su interior.  Está formada por peptidoglucanos (mureína), que son heteropolímeros de azúcares y aminoácidos.
  • 28. Membrana citoplasmática  Las funciones principales de la membrana son: limitar a la bacteria, regular el paso de sustancias y hacer de soporte enzimático: de sistemas de transporte de e- y fosforilación oxidativa, fotosintética y otros sistemas enzimáticos responsables de las funciones celulares.
  • 30. Reproducción  La reproducción es asexual, por bipartición, previa duplicación del ADN, o por gemación. No existe reproducción sexual, pero si los denominados fenómenos parasexuales, en los que se transfieren fragmentos de material genético (episomas) de una bacteria donadora a una bacteria receptora.
  • 31.
  • 35. Diferencias con las células eucariotas  Núcleo: Las eucariotas tienen núcleo y las procariotas no.  ADN: El ADN en las procariotas tiene forma circular y en las eucariotas, lineal.  Tamaño: Las procariotas son más pequeñas que las eucariotas.  Organelas: Las eucariotas tienen varias organelos (componentes que están dentro de la célula) y las procariotas tienen muy pocos.  Flagelos: Los flagelos de las procariotas son simples y los de las eucariotas son complejos.
  • 36. Similitudes con las células Eucariotas  Membrana plasmática: Tanto las procariotas como las eucariotas tienen una membrana plasmática que las rodea y protege.  Ribosomas: Las dos tienen algo llamado ribosomas, una estructura formada por un ácido nucleico llamado ARN.
  • 37.
  • 38.
  • 39. Propiedades organolépticas del agua:  El agua pura es incolora, inodora e insípida. No obstante, en el medio natural el agua dista mucho de ser pura y presenta unas propiedades específicas que afectan a los sentidos.  Estas propiedades se denominan propiedades organolépticas y afectan al gusto, al olor, al aspecto y al tacto, distinguiéndose: temperatura, sabor, olor, color y turbidez.
  • 40. Agua en los alimentos:
  • 41. Funciones del agua: Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos: Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas. Amortiguador térmico. Transporte de sustancias. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos. Favorece la circulación y turgencia. Da flexibilidad y elasticidad a los tejido. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
  • 42. Funciones del agua en los alimentos:
  • 43. La polaridad del agua  El agua tiene una estructura molecular simple.  Está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno se encuentra unido covalentemente al oxígeno por medio de un par de electrones de enlace. El oxígeno tiene además dos pares de electrones no enlazantes.
  • 44. ENLACE O "PUENTE" DE HIDRÓGENO  El enlace o “puente” de hidrógeno es 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 o N, y un átomo de H, unido covalentemente a uno de los dos átomos electronegativos.
  • 45. ENLACE O "PUENTE" DE HIDRÓGENO DADOR  Un enlace O-H está muy polarizado por la elevada electronegatividad del oxígeno y por el hecho de que el único protón del núcleo del hidrógeno atrae débilmente a los electrones del enlace. ACEPTOR  El aceptor del hidrógeno va a ser un átomo electronegativo (otra vez oxígeno o nitrógeno) pero con una peculiaridad: el hidrógeno se va a unir a un orbital ocupado por dos electrones solitarios. Estos orbitales tienen una densidad de carga negativa alta, y por consiguiente se pueden unir a la carga positiva del hidrógeno.
  • 46. El pH  Los valores de [H+] para la mayoría de las soluciones son demasiado pequeños y difíciles de comparar, de ahí que Sören Sörensen en 1909 ideó una forma más adecuada de compararlas.  El pH que no es más que la forma logarítmica de expresar las concentraciones de Hidrogeniones.
  • 47. pH
  • 48. El pH  pH = - log10 [H+]  La letra p denota “logaritmo negativo de”.  El pH es el grado de acidez o de basicidad de una sustancia, es decir la concentración de iones de H+ en una solución acuosa.
  • 49. Escala de pH:  La escala de pH permite conocer el grado de acidez o de basicidad de una sustancia.  La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.
  • 50. Escala del pH:  El número 7 corresponde a las soluciones NEUTRAS. El sector izquierdo de la recta numérica indica ACIDEZ, hacia la derecha del 7 las soluciones son BÁSICAS o alcalinas. ácido neutro básico [H+] > [OH-] [H+] = [OH-] [H+] < [OH-]
  • 52. Ácidos y Bases:  Según la Teoría de Brösnted y Lowry:  ÁCIDO: Es una sustancia capaz de ceder protones (H+) y genera una base conjugada.  BASE: Es una sustancia capaz de aceptar protones (H+) y genera un ácido conjugado.
  • 57. Constantes de disociación de ácidos y bases:  La constante de ionización o de disociación de un ácido (Ka) ó una base (Kb) se emplea como una medida cuantitativa de la fuerza del ácido ó la base en la solución acuosa. -
  • 58. Constantes de disociación de ácidos y bases:
  • 59. Constantes de disociación de ácidos y bases:
  • 60. Soluciones Amortiguadoras o Buffer:  Los amortiguadores son sistemas acuosos que tienden a resistir los cambios en el pH cuando se les agregan pequeñas cantidades de ácido (H+) o base (OH-).  Un sistema amortiguador consiste de un ácido débil (dador de protones) y su base conjugada (aceptor de protones).
  • 61. Soluciones Amortiguadoras o Buffer:  El agua NO es un Buffer. La concentración de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) es muy baja en el agua pura. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.
  • 62. Soluciones Amortiguadoras o Buffer:  En nuestro organismo trabajan diferentes buffer. Uno de los más importantes es el par ÁCIDO CARBÓNICO / BICARBONATO, que mantiene el pH de la sangre en el rango de 7,35 – 7,45.  La HEMOGLOBINA también tiene la capacidad de actuar como buffer.
  • 63. Ecuación de HENDERSON- HASSELBALCH  El pH de una solución amortiguadora se puede conocer mediante la Ecuación de HENDERSON-HASSELBALCH.  En el caso del buffer fisiológico bicarbonato/ácido carbónico, se cumple lo siguiente:
  • 65. DEFINICIÓN DE CARBOHIDRATO  Se les conoce también con los nombres de glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos.  Son moléculas orgánicas ternarias compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno.  Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional que tienen adherido.  Químicamente son derivados aldehídicos o cetónicos, combinados con alcoholes
  • 66.
  • 67.
  • 68.
  • 69.
  • 70.
  • 71. CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS POR EL GRUPO FUNCIONAL ALDOSAS: grupo funcional - CHO CETOSAS: grupo funcional - CO - C C C C C C H O OH H H HO HO H H H O H2 HO D - Glucosa 1 2 3 4 5 6 H C C C C C O H HO HO H H O H2 HO D - Fructosa CH2 HO 1 2 3 4 5 6
  • 72. PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS RIBOSA C C C C C H O OH H HO HO H H H2 HO D - Ribosa 1 2 3 4 5 Es una aldopentosa presente en el adenosin trifosfato (ATP) que es una molécula de alta energía química, la cual es utilizada por el organismo. La ribosa y uno de sus derivados, la desoxirribosa, son componentes de los ácidos nucléicos ARN y ADN respectivamente.
  • 73. GLUCOSA C C C C C C H O OH H H HO HO H H H O H2 HO D - Glucosa 1 2 3 4 5 6 Es una aldohexosa conocida también con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo. Se encuentra en frutas dulces, principalmente la uva además en la miel, el jarabe de maíz y las verduras.
  • 74. GALACTOSA C C C C C C H O OH H H HO H H H H O H2 HO O D - Galactosa A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna. Existe una enfermedad conocida como galactosemia, que es la incapacidad del bebé para metabolizar la galactosa. Este problema se resuelva eliminando la galactosa de la dieta del bebé, pero si la enfermedad no es detectada oportunamente el bebe puede morir.
  • 75. FRUCTOSA La fructosa es un isómero funcional porque tiene un grupo oxo, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo formilo. La fructosa también se conoce como azúcar de frutas o levulosa. Este es el más dulce de los carbohidratos. Tiene casi el doble dulzor que el azúcar de mesa (sacarosa) H C C C C C O H HO HO H H O H2 HO D - Fructosa CH2 HO 1 2 3 4 5 6
  • 76. PRINCIPALES DISACÁRIDOS SACAROSA La sacarosa o sucrosa.- Es el disacárido más abundante y la principal forma en la cual los glúcidos son transportados en las plantas. Está compuesto de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. La sucrosa (o sacarosa), es el azúcar común refinado de la caña de azúcar y la remolacha azucarera.
  • 77. LACTOSA Es un disacárido compuesto por una molécula de galactosa y una molécula de glucosa, está presente naturalmente sólo en la leche. La intolerancia de lactosa es causada por una deficiencia de enzimas (lactasas) que desdoblan la molécula de lactosa en dos monosacáridos. La inhabilidad de digerir la lactosa resulta en la fermentación de este glúcido por bacterias intestinales que producen ácido láctico y gases que causan flatulencia, meteorismo, cólico abdominal, y diarrea. El yogur no causa estos problemas porque los microorganismos que transforman la leche en yogur consumen la lactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.
  • 78. MALTOSA Consiste de dos moléculas de α-D-glucosa con el enlace alfa del carbono 1 de una molécula conectado al oxígeno en el carbono 4 de la segunda molécula
  • 79. PRINCIPALES POLISACÁRIDOS ALMIDÓN Es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilasa y amilopectina. Proporciona el 70- 80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual; Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panadería.
  • 80. GLUCÓGENO El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los vertebrados. Además, pueden encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en ciertas células gliales del cerebro. Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético. En el hígado la conversión de glucosa almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, está regulada por la hormona glucagón y adrenalina. El glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa sanguínea, sobre todo entre comidas. El glucógeno contenido en los músculos es para abastecer de energía el proceso de contracción muscular.
  • 81. CELULOSA La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90%. A pesar de que está formada por glucosas, los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, es decir, no es digerible por los animales; sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la digestión y defecación, así como previene los malos gases.
  • 82. INULINA Las inulinas se encuentran en muchos vegetales y frutas incluso las cebollas, ajo común, plátanos, papa de Jerusalén, y jícama. Las inulinas son polímeros formados por cadenas de fructosa con una glucosa terminal.
  • 83. Metabolismo de los carbohidratos  El metabolismo de los carbohidratos consiste en:  Digestión  Transporte  Almacenamiento  Degradación  Biosíntesis
  • 84. Análisis de Carbohidratos  Calidad Nutricional  Estabilidad química  Verificación de la calidad  Control de procesos.
  • 85. Métodos Métodos químicos Métodos fluorimetrico Métodos enzimáticos Método cromatografía de gases Método cromatografía liquida
  • 86. GENERALIDADES DE LA GLUCOLISIS  Ocurre en el citosol  No necesita oxígeno.  Sustrato inicial: una molécula de glucosa de 6 carbonos.  Sustrato final: dos moléculas de piruvato de 3 carbonos.
  • 87. FUNCIONES DE LA GLUCOLISIS - Es un proceso anaerobio - Consiste en la oxidación de una molécula de glucosa para producir dos moléculas de piruvato y atrapar una cantidad limitada de energía en forma de ATP - Consta de diez reacciones
  • 88. Se puede dividir en dos Fases  Fase preparatoria: Consume energía y una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de gliceraldehído.  Fase productiva: Produce la energía y el gliceraldehído se convierte en piruvato.
  • 89. Enzimas Participantes  Hexoquinasa.  Isomerasa de fosfoglucosa.  Fosfofructoquinasa-1.  Aldolasa de fructosa .  Isomerasa de triosa fosfato.  Dehidrogenasa de gliceraldehído.  Quinasa de fosfoglicerato.  Fosfoglicerato mutasa.  Enolasa.  Piruvato quinasa.
  • 90. Reacciones de la glucolisis y puntos de regulación  La glucolisis es una vía citosolica en la cual una molécula de glucosa es oxidada a dos moléculas de piruvato en presencia de oxígeno. En esta vía se conserva energía en forma de atp y nadh
  • 91. Fosforilación de la glucosa  La glucosa es fosforiladala en su carbono seis a glucosa seis fosfato por la enzima hexocinasa con gasto de una molécula ATP
  • 92. De glucosa seis fosfato a fructuosa seis fosfato  La enzima fosfohexosa isomerasa catalina la conversión de una aldosa a una cetosa
  • 93. Fructuosa seis fosfato a fructuosa 1-6 bifosfato  La enzima fosfofructosinasa 1 cataliza la reacción donde se transmite un grupo fosfato a la fructuosa proveniente del ATP
  • 94. Ruptura de la fructuosa 1_6 bifosfato  La fructuosa 1-6 bifosfato se rompe en las triosas aldosa y cetosa por acción de la enzima aldosa
  • 95. Inteconversion de triosas fosfato  La triosa fosfato isomerasa convierte la lado las en gliceraldehido 3 fosfato que es la triosa que si puede seguir en la glucolisis
  • 96. Fase benéfica  OXIDACION DEL GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO A 1-3 BISFOSFOGLICERATO  Es el paso en donde es catalizado por el gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa y gana una molécula NADH
  • 97. Transferencia de un grupo fosfato al ADP  En este paso Hay transferencia del enzima fosfoglicerato cimas a que transfiere un grupo fosfato al ADP formando ATP esta es la primera fosforilacion a nivel de sustrato
  • 98. Conversión de fosforiceratos (3 a 2)  A continuación se transfiere el grupo fosfato de el carbono 3 al carbono 2
  • 99. Deshidratación  Se emplea la reacción gracias al enzima enolasa que deshidrata el 2 fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato
  • 100. Transferencia del grupo fosfato del fosfoenolpiruvato al ADP  El piruvato cinasa catalizador la reacción que da lugar a la segunda fosforilacion a nivel de sustrato, en esta el piruvato aparece primero en su forma enol y después pasa a forma ceto sin ayuda de alguna enzima