AGUA Y ELECTRÓLITOS.pdf

POR M.Sp. OSCAR ENRIQUE DÍAZ
AGUA Y ELECTRÓLITOS
Universidad de El Salvador
BIOQUÍMICA

INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA

¿Cómo se clasifica a los virus de acuerdo a la jerarquía de la organización molecular?
¿Químicamente que son los priones?
Los ribosomas son organelos, si o no? Explique
Con que moléculas se relacionan enfermedades como la diabetes
¿Cuál es el elemento mas abundante en los seres vivos?
Qué es una ruta metabólica
De ejemplos de anabolismo y catabolismo en el ser humano

MEDIO INTERNO ENZIMOLOGÍA BIOENERGÉTICA
METABOLISMO
INTERMEDIARIOI
METABOLISMO
INTERMEDIARIOII
METABOLISMO
INTERMEDIARIOIII
FLUJO DE LA INFORMACIÓN
GENÉTICA
INTEGRACIÓN DEL
METABOLISMO
PROGRAMA

La Bioquímica es una disciplina básica que se ocupa del estudio de los animales, vegetales,
microorganismos y de todo ser vivo a nivel “molecular” y cuyo campo de aplicación se traduce en la
Biotecnología (Industrias química, farmacéutica, fermentación; salud humana, agricultura,
alimentación, medio ambiente y energía).
Es un curso teórico-práctico necesario para las carreras profesionales de Biología o afines y en
Salud, se requiere nociones de Biología, Química y Física como ciencias auxiliares para poder
comprender los “fenómenos y procesos biológicos moleculares” que ocurren en una célula u
organismo; así mismo el estudiante debe conocer y manejar un glosario de términos propios de la
bioquímica

BIBLIOGRAFIA

4- EXAMENES PARCIALES TEÓRICOS
1 EXAMEN PARCIAL DE CÁLCULO
2- EXAMENES PARCIALES PRÁCTICOS
1-SEMINARIO, INFORME Y DIARIO DE LABORATORIO
EVALUACIÓN

SOLUCIONES
QUÍMICAS Y PH
SOLUCIONES
QUÍMICAS Y PH
IDENTIFICACIÓN
DE PROTEÍNAS
IDENTIFICACIÓN
DE PROTEÍNAS
ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA
ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA
IDENTIFICACIÓN
DE
CARBOHIDRATOS
IDENTIFICACIÓN
DE
CARBOHIDRATOS
PROPIEDADES DE
LOS LÍPIDOS
PROPIEDADES DE
LOS LÍPIDOS
IDENTIFICACIÓN
DE COMPUESTOS
NITROGENADOS
IDENTIFICACIÓN
DE COMPUESTOS
NITROGENADOS
EXTRACCIÓN DE
ADN
EXTRACCIÓN DE
ADN
ELABORACIÓN DE
YOGUR
ELABORACIÓN DE
YOGUR

BIOQUIMICA, DEFINICION Y PRINCIPIOS
La Bioquímica es la ciencia que explica la vida utilizando el lenguaje de la química, estudia los procesos
biológicos a nivel molecular empleando técnicas químicas, físicas y biológicas
El objetivo fundamental de la Bioquímica consiste entonces en estudiar la estructura, organización y
funciones de los seres vivos desde el punto de vista molecular

Ciencia de la base química de la vida / Ciencia de los constituyentes químicos de las
células vivas, de las reacciones y de los procesos que experimentan, abarcando grandes
áreas como la biología celular, molecular y la genética molecular
Es el estudio para la compresión de la relación existente entre nutrición,
metabolismo , genética con la salud y la enfermedad
Ciencia que estudia los cambios químicos que suceden en el organismo
HARPER
BAYNES
LAGUNA

El término bioquímica fue acuñado por el
fisiólogo y químico alemán Felix von
Hoppe Seyler (1825- 1895), quien en 1866
orientó en la Universidad de Tübingen la
primera cátedra de Fisiología Química
organizada en la comunidad científica.

La bioquímica es el estudio de los procesos químicos que ocurren en los tejidos vivos. Concretamente, la
bioquímica estudia a los seres vivos y describe como ocurren los procesos biológicos a nivel molecular, al utilizar
conjuntamente los principios de la química orgánica y de la fisiología en la búsqueda de la comprensión cada
vez más precisa de los procesos biológicos.
La bioquímica analiza los fenómenos biológicos a nivel más profundo que el de las modificaciones aparentes, y
la información está más allá del campo de lo que se observa a simple vista o con cualquier microscopio. Las
basesconceptualesdelabioquímicase encuentranen laquímicaorgánica,la fisicoquímicay lafisiología.

CARACTERISTICASDE LOSSERESVIVOS
Los Seres vivos: nacen, crecen, se reproducen y mueren. Además intercambian materia, energía e información con el
medio que les rodea.
• ¿Qué es la vida? Una propiedad que no se puede definir ni medir. Algunas de sus manifestaciones pueden ser
medidas, otras solo observadas.
• Las manifestaciones de la vida que se pueden medir son objeto de estudio de la Bioquímica.
• Un ser vivo procede de otro ser vivo, no puede haber vida a partir de materia inanimada.

COMPOSICIÓNQUÍMICADELAMATERIA
VIVIENTE
COMPUESTOS INORGÁNICOS
AGUA SALES MINERALES
COMPUESTOS ORGANICOS DEL
METABOLISMO PRIMARIO
CARBOHIDRATOS LÍPIDOS
ÁCIDOS
NUCLÉICOS
PROTEÍNAS
¿Y EL METABOLISMO SECUNDARIO?

En el estudio de la bioquímica es importante comprender al agua y sus propiedades. Los componentes macromoleculares
de las células proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y membranas asumen sus formas características como respuesta al
agua. Algunostiposde moléculasinteraccionanen formaextensacon el aguay en consecuenciasonmuy solubles.
Este estudio detallado de la química de la vida comenzará examinando las propiedades del agua. Sus propiedades
físicas le permiten funcionar como solvente de sustancias iónicas y polares, mientras que sus propiedades químicas
condicionan que forme enlaces débiles con otros compuestos, incluso otras moléculas de agua. Las propiedades
químicas del agua se relacionan también con las funciones de las macromoléculas, de las células y de los organismos
completos.

Que es una ruta metabólica
En bioquímica, una ruta metabólica o vía metabólica es una sucesión de reacciones químicas donde un sustrato inicial se
transforma y da lugar a productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios. Por ejemplo, en la ruta
metabólica que incluye la secuencia de reacciones:
A → B → C → D → E
A es el sustrato inicial, E es el producto final, y B, C, D son los metabolitos intermediarios de la ruta metabólica.

METABOLISMO
SECUNDARIO
TERPENOS
ALCALOIDES
COMPUESTOS
FENÓLICOS

Célula
Macromoléculas
peso molecular
103 - 109
Ácidos nucleicos
Proteínas
Polisacáridos
Lípidos
Unidades ó sillares
estructurales
peso molecular
100 - 350
Nucleótidos
Aminoácidos
Monosacáridos
Ácidos grasos
Glicerina
Célula
Intermediarios
peso molecular
50 - 250
Piruvato
Citrato
Malato
Gliceraldehído 3-fosfato
Precursores del
entorno
peso molecular
18 - 44
Dióxido de carbono
Agua
Oxígeno
Amoníaco
Nitrógeno
Célula
Orgánulos Núcleo
Mitocondria
Cloroplasto
Cuerpos de Golgi
Asociaciones
Supramoleculares
peso de partícula
106 - 109
Ribosomas
Complejos enzimáticos
Sistemas contráctiles
Microtúbulos
Jerarquía de la
organización molecular
de las células

MEDIO INTERNO

EL AGUA SOLUCIONES QUIMICAS
ELECTROLITOS PH Y AMORTIGUADORES

Describir las propiedades del agua que explican su tensión de superficie, viscosidad, estado líquido a temperatura
ambiente y poder solvente.
Apreciar que la bioquímica integra el conocimiento de los procesos químicos en células vivas con estrategias para mantener
la salud, entender la enfermedad, identificar terapias potenciales, y mejorar el entendimiento de los orígenes de la vida sobre
la Tierra
Objetivos

El término agua, generalmente, se refiere a la sustancia en su
estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida,
llamada hielo, y en forma gaseosa, denominada vapor. Se localiza
principalmente en los océanos, donde se concentra el 96.5% del
agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1.74%, los
depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares
continentales suponen el 1.72% y, el restante 0.04% se reparte en
orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera,
embalses, ríos y seres vivos
EL AGUA

COMPUESTOS
COMPUESTOS
INORGÁNICOS
INORGÁNICOS
AGUA
AGUA
ELECTRÓLITOS
ELECTRÓLITOS
ORGÁNICOS
ORGÁNICOS
CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
LÍPIDOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
ÁCIDOS NUCLEICOS

• El agua es la biomolécula más abundante de los seres vivos. En el ser humano constituye un 65-70% del peso del
cuerpo, debiéndose mantener alrededor de estos valores. De lo contrario, tras un fallo de la regulación hídrica, el
organismo sufriría graves situaciones patológicas
• Aunque el contenido total es prácticamente constante, existe una gran variabilidad en la proporción de agua, según
los distintos tejidos. En general, los más activos presentan una proporción más elevada (tejido embrionario, vísceras y
órganos, en el intervalo 60-90%). En los tejidos envejecidos (fases avanzadas del desarrollo) y en los tejidos poco
activos, la proporción disminuye (33% en el tejido esquelético y 30% en el adiposo)

La estructura de la molécula de H2O tiene
carácter tetraédrico, con una hibridación sp3 del
átomo de oxígeno, situado en el centro, y con los
dos átomos de hidrógeno dispuestos en dos
de los vértices de dicho tetraedro.
ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA

Esta estructura molecular y su naturaleza dipolar
condicionan muchas de las propiedades físicas y químicas del
agua, debido fundamentalmente a la posibilidad de
establecimiento de puentes de hidrógeno entre moléculas
acuosas y de éstas con otras moléculas. Un enlace por puente
de hidrógeno se efectúa entre un átomo electronegativo y el
átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo
electronegativo. Este enlace es mucho más débil que los
enlaces covalentes, formándose y rompiéndose con mayor
rapidez que estos últimos.

Estructura del agua en estado sólido (hielo).
El entramado del agua sólida se origina por la
disposición espacial tetraédrica de la molécula de
agua, constituyendo una unidad estructural,
denominada tetrahidrol, que se repite de forma
continua

Enlaces por puentes de hidrógeno de una molécula de agua. Cada molécula puede interaccionar por puentes de
hidrógeno con otras cuatro moléculas de agua.
Este se efectúa entre un átomo electronegativo y el átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo
electronegativo. Este enlace es mucho más débil que los enlaces covalentes, formándose y rompiéndose con mayor
rapidez que estos últimos.

1. Densidad máxima a 4 °C
2. Elevada temperatura de ebullición
3. Elevado calor específico (1 cal/g · °C)
4. Elevado calor de vaporización
5. Elevada conductividad calorífica
6. Elevada constante dielétrica (∈ = 80 a 20 °C).
PROPIEDADESFISICASY QUIMICASDELAGUA
7. Disolvente de compuestos polares de
naturaleza no iónica
8. Capacidad de hidratación o solvatación
de iones
9. Disolvente de moléculas anfipáticas
10. Elevada tensión superficial
11. Transparencia
12. El agua es um eletrólito débil

1. El agua actúa como componente
estructural de macromoléculas, como
proteínas y polisacáridos, entre otros,
ya que estabiliza su estructura,
fundamentalmente a través de la
formación de puentes de hidrógeno
FUNCIONESBIOQUIMICAS
Y FISIOLOGICASDELAGUA

2- El agua, como disolvente cuasi universal de
sustancias, tanto iónicas como anfipáticas y
polares no iónicas, permite que en su seno se
produzcan casi todas las reacciones
bioquímicas, y es, además, un excelente medio
de transporte en el organismo

3. El agua es el sustrato o el producto de diversas reacciones enzimáticas. Puede actuar como
cosustrato en reacciones catalizadas por hidrolasas e hidratasas, o puede ser el producto de
reacciones catalizadas por oxidasas. Asimismo, participa como reactante o como producto en
infinidad de vías metabólicas

4- El carácter termorregulador del agua permite
conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el
cuerpo, la disipación de cantidades elevadas de
calor metabólico, la refrigeración corporal tras un
ejercicio intenso o la exposición a temperaturas
elevadas, etcétera.

En fisiología, el agua corporal es el contenido de agua de un cuerpo
animal que está contenido en los tejidos, la sangre, los huesos y
otros lugares. Los porcentajes de agua corporal contenidos en
varios compartimentos de fluidos se suman al agua corporal total

DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL ORGANISMO

En los seres humanos, los valores considerados como normales son los siguientes, aunque pueden existir grandes
variaciones de ellos en determinadas circunstancias:
INGESTIONY EXCRESIONDELAGUA
b) Excreción (3000 mL)
Respiración: 600 mL
Transpiración, evaporación: 800 mL
Orina: 1500 mL
Heces: 100 mL
a) Ingestión media (3000 mL)
Bebida: 1500 mL
Alimentos: 1000 mL
Oxidación metabólica: 500 mL

❑ Un electrolito es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor
eléctrico.
❑ Debido a que generalmente consisten de iones en solución, solución, los electrólitos también son conocidos como
soluciones iónicas.
❑ El papel que desempeñan es el de mantener el equilibrio de los fluidos en las células para que éstas funcionen
correctamente.
❑ Los electrolitos principales son el sodio, el potasio y el cloro, y en una menor medida el calcio, el magnesio y el
bicarbonato.
ELECTROLITOS

Sustancia que en solución acuosa esta disociada en iones y conduce la electricidad
FUERTE DEBIL
▪ Se disocian al 100%.
▪ Buen conductor de la
electricidad
▪ La reacción de ionización
ocurre en un solo sentido
(irreversible).
KOH → K+ + OH-
H2SO4 → 2H++ SO4
-2
▪ Se disocian en un pequeño %.
▪ Conduce poco la electricidad.
▪ Su reacción de ionización es
reversible
H2CO3 ⇄ 2H+ + CO3
-
NH3 + H2O ⇄ NH4
+ + OH-

❑ Los electrolitos son partículas cargadas eléctricamente, con una alta capacidad de desintegrarse en iones
cuando se encuentran en una solución.
❑ Cuando electrolitos como el NaCl y al KCl se disuelven en solución, generan los iones Na+ , Cl- y k+
❑ Estos iones, en razón de su polaridad se rodean de moléculas de agua para proteger su carga y evitar la
formación de moléculas neutras.
❑ Los electrolitos participan en los procesos fisiológicos del organismo, manteniendo un complejo equilibrio
entre el medio intracelular y el medio extracelular. Cada electrólito tiene una concentración característica
en el plasma sanguíneo, el líquido intersticial y el líquido celular.

Todas las formas de vida superiores requieren un sutil
balance de electrólitos entre el medio intracelular y el
extracelular. El mantenimiento de un gradiente
osmótico preciso de electrólitos es importante, tales
gradientes afectan y regulan hidratación del cuerpo, el
pH de la sangre y son críticos para las funciones de los
nervios y los músculos, e imprescindibles para llevar a
cabo la respiración.

AGUACORPORALTOTAL
AGUACORPORALTOTAL
60%
liquido
60%
liquido
1/3 Liquido extracelular (20%)
1/3 Liquido extracelular (20%)
Intravascular o plasma (5%)
Intravascular o plasma (5%)
Intersticial o tisular (15%)
Intersticial o tisular (15%)
2/3 liquido intracelular (40%)
2/3 liquido intracelular (40%)

La mayor parte del agua corporal se distribuye en el
espacio intracelular y el resto, en el espacio extracelular;
en este último, el agua se reparte entre el espacio
intravascular y el intersticial.
En el espacio extracelular se define un pequeño
espacio denominado transcelular, que comprende
alrededor del 1%-2% del agua total corporal.

El espacio intracelular contiene grandes cantidades de Potasio, Fosfato, Magnesio y proteínas; por el
contrario los electrolitos más importantes en el espacio extracelular son el Sodio, el Cloro y el Calcio.
La distribución de los iones entre las células y el espacio extracelular depende de su transporte activo y
pasivo a través de las membranas celulares.

-Regular la distribución de agua
- Regular la transmisión de impulsos nerviosos
-Promover la contracción muscular
- Asistir en la regulación del balance acido-base
- Asistir en los procesos de coagulación sanguínea
- Asistir en los procesos metabólicos del cuerpo en
especial en la producción de energía (ATP)
FUNCIONESDELOS
ELECTROLITOS

ELECTROLITOS(IONES)
CATIONES ANIONES
Na+ Cl
K+ PO4-2
Ca+2 HCO3-
Mg+2 SO4-2
https://youtu.be/K3VdGVGsFO8

FACTORES
QUE
AFECTAN
LA
HOMEOSTASIS
DE
LOS
ELECTROLITOS
Y
LOS
FLUIDOS
FACTORES
DE RIESGO
Edad (>niños y
viejos)
Género (>mujeres
lactantes)
Ambiente
Nutrición (masa
corporal)
medicamentos
Estrés (hormonas
retención Na yH2O)
Actividad
Enfermedades

❑ Es el principal catión extracelular.
❑ Interviene en el mantenimiento del equilibrio hidroelectrolítico, siendo un factor
muy importante en la distribución del agua en los espacios extra e intracelular
❑ Interviene también en la excitabilidad neuromuscular, en la generación del
potencial de membrana.
❑ El sodio es extraído de la célula en intercambio con el potasio por la bomba de
sodio, con gasto de energía.

❑ Es el principal catión intracelular.
❑ Funciones: Regula la actividad contráctil del miocardio,
participa en la excitabilidad celular, participa en la
conservación de la presión osmótica, favorece la activid
ad de enzimas intracelulares como la piruvatocinasa de
la vía glucolítica

❑ El elemento cloro anión extracelular mas abundante
❑ componente del cloruro de sodio
❑ esencial en el equilibrio acuoso y en la regulación de la presión
osmótica
❑ importante para el mantenimiento del equilibrio acido básico
❑ Es necesario para la síntesis de ácido clorhídrico

❑ Dietas bajas en sal
❑ diarreas, sudoración profusa
❑ vómitos, obstrucción pilórica y duodenal,
❑ Sx de Cushing
❑ la administración excesiva de hidrocortisona.
Hipocloremia
❑ Perdida de líquidos corporales debido vómitos, diarreas, sudor o fiebre alta (deshidratación prolongada)
❑ Hipernatremia
❑ Insuficiencia renal o bien un trastorno renal
❑ Diabetes insípida o coma diabético
❑ Fármacos tales como : andrógenos, estrógenos, y determinados diuréticos.
Hipercloremia

❑ Es el cuarto mineral más abundante en el cuerpo.
❑ La mitad del magnesio del cuerpo se encuentra en el hueso y
la otra mitad se encuentra principalmente dentro de las
células de los tejidos y órganos del cuerpo.
❑ Es necesario para más de 300 reacciones bioquímicas en el
cuerpo.
❑ Ayuda a mantener la función muscular y nerviosa normal,
mantiene constante el ritmo cardíaco, mantiene un sistema
inmunológico saludable y mantiene fuertes los huesos.
❑ También ayuda a regular los niveles de azúcar en la sangre,
promueve la presión arterial normal y también participa en e
l metabolismo energético.

❑ Es el catión más abundante del organismo
❑ En su regulación intervienen las hormonas calcitriol,
parathormona y la calcitonina
Funciones:
❑ constituyente fundamental de la estructura ósea
❑ es un segundo mensajero de varias hormonas
❑ interviene en la coagulación sanguínea.
❑ participa la excitabilidad neuromuscular
❑ transmisión nerviosa

Un desequilibrio electrolítico puede desarrollarse como resultado de tener un exceso o una deficiencia de electrolitos en
el cuerpo. Un desequilibriode electrolitospuedeser causadopor:
❑ Pérdida de líquidos corporales: puede ser causada por vómitos prolongados, diarrea, sudoración o fiebre alta
❑ Dieta pobre
❑ Malabsorción: el cuerpo puede ser incapaz de absorber electrolitos debido a una variedad de trastornos estomacales
❑ Trastornos hormonales o endocrinos
❑ Enfermedad del riñón
❑ Ciertos medicamentos: medicamentos de quimioterapia, diuréticos, antibióticos y corticosteroides

Tratamientode un desequilibrioelectrolítico:
El tratamiento del desequilibrio electrolítico puede variar según la causa subyacente o el desequilibrio electrolítico.
Los tratamientos incluyen:
•Líquidos intravenosos
•Cambios en la dieta Los desequilibrios electrolíticos menores pueden remediarse mediante cambios en la dieta
. Por ejemplo, consumir más papas, plátanos o aguacates aumentará los niveles de potasio. Comer más verduras
de hoja verde aumentará los niveles de magnesio. Aumentar la ingesta de apio y yogurt aumentará los niveles de
sodio y calcio, respectivamente

Un día haciendo deporte Gloria se lastimó el pie y éste se le
hinchó; el médico al que acudió le recomendó introdujera el
pie en agua con abundante sal. Al paso de los días el pie fue
desinflamándose ¿Explica a qué se debió este cambio?
PROBLEMADEAPLICACIÓN

El procesoquesucedees el siguiente:
•La Sal tiene una alta concentración de soluto que al ser
sumergida en el agua se esparcirá y diluirá con esta.
•Luego al sumergir los pies, nuestra piel que es una
membrana semipermeable deja salir a las moléculas de agua
contenidas en las células cercanas que son atraídas por la alta
concentración de solutos de la sal.
•Como consecuencia, las células bacterianas, agentes
infecciosos, fluidos inflamatorios, se verán afectados por
la solución hipertónica, secándose y muriendo por falta de
moléculas de agua o líquidos. Además que las células mueren
por la alta concentración salina del ambiente.

AGUA Y ELECTRÓLITOS.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a AGUA Y ELECTRÓLITOS.pdf

Similar a AGUA Y ELECTRÓLITOS.pdf (20)

Último

Último (20)

AGUA Y ELECTRÓLITOS.pdf