Este documento introduce conceptos básicos de bioquímica como átomos, masa atómica, número atómico, isótopos, iones y enlaces. Explica que la bioquímica estudia las estructuras y funciones de los seres vivos a nivel molecular. También cubre el código genético, síntesis de proteínas y transporte celular. Finalmente, discute la relación entre bioquímica, genética y biología molecular.

2. Bioquímica 1
Introducción
Briseño

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CONCEPTOS
Bioquímica
Átomo
Masa atómica
Número atómico
Isótopo
Ion (anión y catión)
Enlaces (covalente, iónico y puentes
de hidrógeno)
Briseño

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Bioquímica
La bioquímica explica en términos
químicos las estructuras y funciones
de los seres vivos.
Comprender la química de las
biomoléculas es un paso previo para
saber que estructura tienen, cómo
interaccionan, y, por lo tanto, saber
cuál es su función biológica.
Briseño

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Bioquímica
Otras áreas de la
bioquímica incluyen el
estudio del código
genético (DNA y RNA),
síntesis de proteínas,
transducción de señal
y de transporte de
membrana celular.
Briseño

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Relación entre
bioquímica, genética
y biología molecular:
Hoy, los términos bioquímica y
biología son casi intercambiables.
Genética: es el estudio del efecto de
las diferencias genéticas en los
organismos.
Biología Molecular: es el estudio de
las bases moleculares del proceso de
replicación, transcripción y
traducción del material genético. El
dogma central de la biología
molecular es el hecho de que el
material genético es transcrito en
RNA y luego traducido a proteínas.
Briseño

7. 7Briseño
La bioquímica y sus
amigos

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Átomo
Del latín atomum, y éste del griego
ἄτομον, sin partes.
También se deriva de “a” no y
“tomo” divisible.
No perder de vista la
tridimensionalidad.
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Átomo
Aunque con el desarrollo de la física
nuclear (s.XX) se comprobó que en
efecto, el átomo puede subdividirse
en partículas más pequeñas, ergo:
Es la unidad de materia más
pequeña de un elemento químico
que mantiene su identidad o sus
propiedades, y que no es posible
dividir mediante procesos químicos.
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Átomo
Está compuesto por un núcleo
atómico, en el que se concentra casi
toda su masa (99,94%) que está
constituida por protones (carga
positiva) y neutrones (carga neutra),
quienes están unidos mediante la
fuerza nuclear.
El núcleo está rodeado de una nube
de electrones (carga negativa),
quienes están ligados entre sí
mediante fuerza electromagnética.
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Átomo
El número de masa (A) de un átomo
es la suma de sus protones y de sus
neutrones (antes se denominaba
peso atómico).
Los átomos se clasifican de acuerdo
al número de protones y neutrones
que contengan en su núcleo.
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Átomo
El número de protones de un átomo
se conoce como número atómico (Z).
Los átomos de un mismo elemento
tienen el mismo número de
protones.
Los átomos del mismo elemento que
tienen diferente número de
neutrones se llaman isótopos.
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Átomo
Los átomos son especies neutrales,
es decir, sin carga, pues tienen el
mismo número de protones que
electrones.
Es posible que un átomo gane o
pierda electrones en el transcurso de
un proceso químico.
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Átomo
La especie que resulta se conoce
como ion:
Catión (ion positivo, pues pierde un
electrón y tiene menos electrones
que protones).
Anión (ion negativo, pues gana un
electrón y tiene más electrones que
protones).
Cuando se forma un ion, el número
de protones en el núcleo no cambia.
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Na+ es el ión positivo
formado cuando Na
pierde un electrón.
O2- es el ión negativo
formado cuando O
gana dos electrones.

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Átomo
Cada nube de electrones tiene uno o
más niveles de energía (capas)
donde el primer nivel es el más
cercano al núcleo y tiene sólo 2
electrones (1s2).
El segundo nivel de energía de un
átomo tiene capacidad para 8
electrones (2s2, 2px
2 , 2py2 , 2pz
2).
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Átomo
El modelo atómico actual, conocido
como “modelo orbital” o “modelo
cuántico-ondulatorio” dice que:
el electrón y toda partícula material
en movimiento tienen un
comportamiento ondulatorio.
Aunque con la Mecánica Cuántica
queda claro que no se puede saber
con certeza dónde se encuentra un
electrón, sí define la región en la que
puede encontrarse en un momento
dado.
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Enlaces
Son muy pocos los elementos que
existen como átomos individuales en
la naturaleza. La mayoría se
encuentran en forma molecular.
Dos o más átomos pueden
combinarse químicamente entre sí
para formar una molécula.
Dentro de la molécula, los átomos
están unidos unos a otros por
fuerzas intensas denominadas
enlaces químicos.
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Enlaces
Las moléculas se representan
abreviadamente mediante fórmulas
químicas, en las que se indican los
tipos de átomos que tienen y
cuántos son.
El número de átomos de cada
elemento se representa con un
subíndice escrito después del
símbolo del elemento (si un símbolo
de un elemento no lleva subíndice
significa que hay un solo átomo del
mismo).
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Fórmulas
moleculares
ie, vg:
Agua: (H2O) Dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno.
Amoniaco: (NH3) Un átomo de
nitrógeno y tres átomos de
hidrógeno.
Metano (CH4) Un átomo de carbono y
cuatro átomos de hidrógeno.
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Enlaces
Los átomos pueden compartir, ganar
o perder electrones para completar
su nivel de energía más externo y
convertirse en átomos químicamente
más estables.
Cuando los átomos comparten
electrones se llama enlace covalente
ie: molécula de H2O.
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Enlaces
Cuando el electrón de enlace de un
átomo no es compartido, sino que es
transferido (quiere decir que el
átomo que “recibe” uno o más
electrones tiene lugar libre en su
orbital más externo, lo que le
permite la adición de uno o más
electrones)  enlace iónico ie:
molécula de NaCl.
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Enlaces
El átomo de Na tiene 1 electrón en
su nivel de energía más externo. El
átomo de Cl tiene 7 electrones en su
nivel de energía más externo.
El Cl necesita solamente un electrón
para completar su nivel de energía
más externo, por lo tanto, el Na
pierde un electrón y el Cl gana un
electrón.
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Enlaces
Enlaces por puente de H o enlace de
H es la fuerza atractiva entre un
átomo electronegativo (F, O, N) y un
átomo de H que está unido
covalentemente a otro átomo
electronegativo.
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Fin
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Bibliografía
Bioquímica. Conceptos esenciales.
Feduchi, Blasco, Romero, Yáñez.
2011. Edit. Panamericana.
Sección I. Los materiales de la célula.
Capítulo 1. Las bases de la bioquímica: 4-8.
Apuntes de la QFB María Elena Blásquez
Gutiérrez.
Profesora tiempo completo de la Academia de
Bioquímica.
Facultad de Medicina de la Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla.
Mayo 2012.
Moléculas, iones y compuestos iónicos. Pdf.
Universidad de Puerto Rico.
Recinto de Mayagüez.
Curso química general Dra. Jessica TorresBriseño