V CURSO DE INDUCCIÓN AL
ESTUDIO DE LAS CIENCIAS
MÉDICAS
E.N.P. Plantel 2 “Erasmo Castellanos Quinto”
Junio/2011
MÓDULO: BIOQUÍMICA
BIOMOLÉCULAS
Q. María Eugenia Martínez Yépez
E.N.P. Plantel 2
“Erasmo Castellanos Quinto”
TEMAS A REVISAR
   Bioquímica

   Biomoléculas

   Energéticos de la vida
     Carbohidratos: energía de disponibilidad inmediata
     Lípidos: almacén de energía
     Proteínas: enzimas, catalizadores biológicos
BIOQUÍMICA
 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.
 La bioquímica se basa en la Química Orgánica, es
  decir, en el hecho de que todo ser vivo contiene carbono
  y, en general, las moléculas biológicas están
  compuestas principalmente de carbono, hidrógeno,
  oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
BIOMOLÉCULAS
 Las biomoléculas son las moléculas
  constituyentes de los seres vivos. Los cuatro
  bioelementos más abundantes en los seres vivos
  son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno,
  representando alrededor del 99% de la masa de la
  mayoría de las células
 Según la naturaleza química, pueden ser:

 Biomoléculas inorgánicas: agua, gases y sales
  inorgánicas.
 Biomoléculas orgánicas: carbohidratos, lípidos,
  proteínas y ácidos nucleicos.
CARBOHIDRATOS




       Algunas fuentes de obtención
CARBOHIDRATOS
   Funciones    Pirámide nutricional
CARBOHIDRATOS
  Niveles de azúcar   Cuidado del peso
CARBOHIDRATOS
   Complejos    Simples
CARBOHIDRATOS

El término se aplica a una extensa clase de
  aldehídos y cetonas polihidroxiladas.
  Comúnmente se les denomina azúcares.

Los carbohidratos pueden ser:
 Unidades simples, denominadas monosacáridos.

 Parejas de unidades simples, llamadas
  disacáridos.
 Polímeros de varios monómeros, llamados
  polisacáridos.
MONOSACÁRIDOS
                       Por número de átomos de
 Por grupo funcional          carbono
ALGUNOS MONOSACÁRIDOS
PROPIEDADES
                        Sólidos blancos y
 Solubilidad en agua     cristalinos.
                        La mayor parte tiene
                         sabor dulce.
                        Monosacáridos mas
                         comunes: hexosas.
                        Familias D ó L de
                         acuerdo a posición del
                         grupo –OH del carbono
                         quiral mas alejado.
                        Dos conformaciones:
                         lineal o cíclica.
MONOSACÁRIDOS
  Fisher y Haworth   Familias d y l
IDENTIFICACIÓN QUÍMICA
Pruebas basadas en las          Fehling
  propiedades de los grupos
  funcionales.
 Molish: Presencia
  carbohidratos.
 Seliwanoff: Presencia de
  aldehídos o cetonas
  polihidricos.
 Fehling o Benedict:
  Presencia aldehído o cetona
  libres.
 Tollens: Presencia azúcares
  reductores (espejo de
  plata).
DISACÁRIDOS
                 Constituidos por dos
                  unidades de monosacáridos
                  iguales o diferentes.
                 Se unen mediante enlaces
                  glucosídicos α ó β, con
                  pérdida de moléculas de
                  agua.
                 Algunos ejemplos:
                 Maltosa: dos unidades de
                  glucosa
                 Lactosa: glucosa y
                  galactosa.
                 Sacarosa: glucosa y
                  fructosa
POLISACÁRIDOS
   Contienen tres o más
    unidades de
    monosacáridos (enlaces
    glucosídicos).
   Se utilizan para
    almacenar energía y
    como parte de los tejidos
    estructurales.
   Ejemplos: almidón,
    amilopectina, dextrinas,
    glucógeno, celulosa,
    dextrán.
LÍPIDOS




          Algunas fuentes de obtención
LÍPIDOS
                     Colesterol bueno y
  Cuidado del peso
                      colesterol malo
LÍPIDOS
 Son sustancias que contienen grupos
  hidrocarbonados de cadena larga.
 Son insolubles en agua, pero solubles en
  disolventes orgánicos (cloroformo, éter, metanol).
 Forman parte de la estructura de las
  membranas, almacenan energía para las células.
 Constituyen un grupo variado de compuestos
  clasificables en diversas maneras, principalmente
  en saponificables (hidrolizables con una base) y
  no saponificables.
CLASIFICACIÓN
LÍPIDOS SIMPLES
 Son las grasas neutras
  llamadas triacilgliceroles.
 Son ésteres del glicerol y
  tres ácidos grasos.
Se clasifican:
 Simples: contienen el
  mismo ácido graso.
 Mixtos: dos o más ácidos
  grasos diferentes.
 Ácidos grasos saturados
  (enlaces sencillos C-C)
 Ácidos grasos insaturados
  (uno o más enlaces dobles)
PROPIEDADES QUÍMICAS
   Número de yodo: para determinar grado de insaturación.
   Hidrogenación: para convertir aceites en grasas sólidas
    por adición de hidrógeno.
   Hidrólisis: con vapor de agua, ácidos o enzimas
    específicas (glicerol y ácidos grasos).
   Formación de acroleína: producida por quemado excesivo
    de aceites o mantecas.
   Rancidez: por hidrólisis u oxidación (forma aldehídos y
    ácidos de cadena corta)
   Saponificación: hidrólisis en presencia de una base fuerte
    para formar sales alcalinas de ácidos grasos (jabones
    líquidos y sólidos).
LÍPIDOS COMPLEJOS
 Fosfolípidos: Sólidos
  cerosos que forman la        Membrana celular
  membrana celular y
  transportan lípidos.
 Fosfoglicéridos: glicerol,
  dos ácidos grasos, un
  grupo fosfato y un
  compuesto nitrogenado.
  Parte hidrofílica y parte
  hidrofóbica.
 Esfingolípidos:
  esfingosina como alcohol.
LÍPIDOS COMPLEJOS
                             Cerebrósido

 Glucolípidos:
  Contienen un grupo
  azúcar (galactosa o
  glucosa), un ácido
  graso y un alcohol
  (glicerol o esfingosina)
 Cerebrósidos: se
  hallan en las células
  cerebrales y nerviosas
LÍPIDOS NO SAPONIFICABLES

                 Esteroides
                  Su estructura se basa en
                   una molécula de cuatro
                   anillos (núcleo esteroide).
                  Se hallan en varias
                   vitaminas, hormonas,
                   fármacos, venenos,
                   ácidos biliares y
                   esteroles.
LÍPIDOS ESTEROIDALES
PROTEÍNAS
 Fuentes de obtención   Pirámide nutricional
PROTEÍNAS
 Algunas proteínas del
                         Cuidado del peso
       cuerpo
PROTEÍNAS

 Constituyen la clase más compleja y variada de
  biomoléculas, se encuentran en todas las células.
 G. T. Mulder las nombró proteínas, que quiere
  decir “de primera importancia”
 Son polímeros que al hidrolizarse producen
  unidades monómeras llamadas aminoácidos.
 Pueden ser clasificadas de varias maneras. Dos
  clases principales: simples y conjugadas.
 Por sus características: globulares y fibrosas.
CLASIFICACIÓN
AMINOÁCIDOS (AA)
   Son ácidos carboxílicos que
    tienen un grupo amino en
    el carbono adyacente al
    grupo carboxilo.
   Todos los aa de las
    proteínas pertenecen a la
    familia L.
   Son 20 los aa hallados en
    las proteínas, pero el
    cuerpo sólo sintetiza 10 de
    ellos.
   Los 10 restantes se
    obtienen de la dieta y se
    conocen como aminoácidos
    esenciales.
AMINOÁCIDOS
PROPIEDADES
   Ácido-base: en agua,
    actúan como ácidos o como
    bases. Son anfóteros.
   Punto isoeléctrico: pH en el
    cual cada aa es
    eléctricamente neutro.
   Amortiguadores: regulan
    eficazmente el pH en
    disolución acuosa.
   Identificación: con Biuret
    (violeta) y con Ninhidrina
    (azul o amarillo).
ENLACE PEPTÍDICO      Es un enlace amido,
                       covalente, obtenido de una
                       reacción de condensación.
                      Participan el grupo carboxilo
                       de un aa y el grupo amino de
                       otro aminoácido.
                      Es estable frente a cambios de
                       pH, disolvente o
                       concentración de sales.
                      Se rompe mediante hidrólisis
                       o por enzimas.
                      Dos aa forman un dipéptido,
                       tres aa forman un tripéptido,
                       y mas de tres aa forman un
                       polipéptido.
ESTRUCTURAS DE LAS PROTEÍNAS
DESNATURALIZACIÓN
   Implica el desenrrollado,
    con lo que pierde actividad
    biológica. Puede o no ser
    permanente.

   Algunos agentes
    desnaturalizantes: pH,
    calor, disolventes orgánicos
    (alcohol, acetona), iones de
    metales pesados, reactivos
    de alcaloides (ácidos pícrico
    o tánico), agentes
    reductores (ondulados).
ENZIMAS
 Constituyen la clase
  mayor y más altamente
  especializada de las
  proteínas.
 Funcionan como
  catalizadores biológicos
  dentro del cuerpo.
 Son proteínas globulares,
  solubles en agua.
 Pueden consistir en una
  sola cadena polipeptídica
  sencilla, o varias
  cadenas.
MODO DE ACCIÓN
                            Disminuyen la energía de
Modelo enzima-sustrato       activación de una reacción
                             al formar un complejo con
                             el substrato.
                            La velocidad de la catálisis
                             enzimática varía con las
                             condiciones celulares.
                            La eficiencia en la acción
                             de la enzima se mide por el
                             número de recambio (No.
                             moléculas sustrato
                             transformadas/min).
EN RESUMEN
 Las propiedades de las biomoléculas dependen de
  su estructura molecular.
 Los carbohidratos se utilizan para obtener
  energía para los procesos sintéticos.
 Los lípidos, además de ser compuestos de reserva
  energética, forman parte de los sistemas
  membranales.
 Las proteínas dan sostén a las células, funcionan
  como catalizadores de las reacciones químicas
  celulares y de los tejidos de un organismo.
 El estudio de la bioquímica se construye sobre los
  fundamentos de la química orgánica.
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN

Biomoléculas

  • 1.
    V CURSO DEINDUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS CIENCIAS MÉDICAS E.N.P. Plantel 2 “Erasmo Castellanos Quinto” Junio/2011
  • 2.
    MÓDULO: BIOQUÍMICA BIOMOLÉCULAS Q. MaríaEugenia Martínez Yépez E.N.P. Plantel 2 “Erasmo Castellanos Quinto”
  • 3.
    TEMAS A REVISAR  Bioquímica  Biomoléculas  Energéticos de la vida  Carbohidratos: energía de disponibilidad inmediata  Lípidos: almacén de energía  Proteínas: enzimas, catalizadores biológicos
  • 4.
    BIOQUÍMICA  La Bioquímicaes 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.  La bioquímica se basa en la Química Orgánica, es decir, en el hecho de que todo ser vivo contiene carbono y, en general, las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
  • 5.
    BIOMOLÉCULAS  Las biomoléculasson las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células  Según la naturaleza química, pueden ser:  Biomoléculas inorgánicas: agua, gases y sales inorgánicas.  Biomoléculas orgánicas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
  • 6.
    CARBOHIDRATOS Algunas fuentes de obtención
  • 7.
    CARBOHIDRATOS Funciones Pirámide nutricional
  • 8.
    CARBOHIDRATOS Nivelesde azúcar Cuidado del peso
  • 9.
    CARBOHIDRATOS Complejos Simples
  • 10.
    CARBOHIDRATOS El término seaplica a una extensa clase de aldehídos y cetonas polihidroxiladas. Comúnmente se les denomina azúcares. Los carbohidratos pueden ser:  Unidades simples, denominadas monosacáridos.  Parejas de unidades simples, llamadas disacáridos.  Polímeros de varios monómeros, llamados polisacáridos.
  • 11.
    MONOSACÁRIDOS Por número de átomos de Por grupo funcional carbono
  • 12.
  • 13.
    PROPIEDADES  Sólidos blancos y Solubilidad en agua cristalinos.  La mayor parte tiene sabor dulce.  Monosacáridos mas comunes: hexosas.  Familias D ó L de acuerdo a posición del grupo –OH del carbono quiral mas alejado.  Dos conformaciones: lineal o cíclica.
  • 14.
    MONOSACÁRIDOS Fishery Haworth Familias d y l
  • 15.
    IDENTIFICACIÓN QUÍMICA Pruebas basadasen las Fehling propiedades de los grupos funcionales.  Molish: Presencia carbohidratos.  Seliwanoff: Presencia de aldehídos o cetonas polihidricos.  Fehling o Benedict: Presencia aldehído o cetona libres.  Tollens: Presencia azúcares reductores (espejo de plata).
  • 16.
    DISACÁRIDOS  Constituidos por dos unidades de monosacáridos iguales o diferentes.  Se unen mediante enlaces glucosídicos α ó β, con pérdida de moléculas de agua.  Algunos ejemplos:  Maltosa: dos unidades de glucosa  Lactosa: glucosa y galactosa.  Sacarosa: glucosa y fructosa
  • 17.
    POLISACÁRIDOS  Contienen tres o más unidades de monosacáridos (enlaces glucosídicos).  Se utilizan para almacenar energía y como parte de los tejidos estructurales.  Ejemplos: almidón, amilopectina, dextrinas, glucógeno, celulosa, dextrán.
  • 18.
    LÍPIDOS Algunas fuentes de obtención
  • 19.
    LÍPIDOS Colesterol bueno y Cuidado del peso colesterol malo
  • 20.
    LÍPIDOS  Son sustanciasque contienen grupos hidrocarbonados de cadena larga.  Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos (cloroformo, éter, metanol).  Forman parte de la estructura de las membranas, almacenan energía para las células.  Constituyen un grupo variado de compuestos clasificables en diversas maneras, principalmente en saponificables (hidrolizables con una base) y no saponificables.
  • 21.
  • 22.
    LÍPIDOS SIMPLES  Sonlas grasas neutras llamadas triacilgliceroles.  Son ésteres del glicerol y tres ácidos grasos. Se clasifican:  Simples: contienen el mismo ácido graso.  Mixtos: dos o más ácidos grasos diferentes.  Ácidos grasos saturados (enlaces sencillos C-C)  Ácidos grasos insaturados (uno o más enlaces dobles)
  • 23.
    PROPIEDADES QUÍMICAS  Número de yodo: para determinar grado de insaturación.  Hidrogenación: para convertir aceites en grasas sólidas por adición de hidrógeno.  Hidrólisis: con vapor de agua, ácidos o enzimas específicas (glicerol y ácidos grasos).  Formación de acroleína: producida por quemado excesivo de aceites o mantecas.  Rancidez: por hidrólisis u oxidación (forma aldehídos y ácidos de cadena corta)  Saponificación: hidrólisis en presencia de una base fuerte para formar sales alcalinas de ácidos grasos (jabones líquidos y sólidos).
  • 24.
    LÍPIDOS COMPLEJOS  Fosfolípidos:Sólidos cerosos que forman la Membrana celular membrana celular y transportan lípidos.  Fosfoglicéridos: glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y un compuesto nitrogenado. Parte hidrofílica y parte hidrofóbica.  Esfingolípidos: esfingosina como alcohol.
  • 25.
    LÍPIDOS COMPLEJOS Cerebrósido  Glucolípidos: Contienen un grupo azúcar (galactosa o glucosa), un ácido graso y un alcohol (glicerol o esfingosina)  Cerebrósidos: se hallan en las células cerebrales y nerviosas
  • 26.
    LÍPIDOS NO SAPONIFICABLES Esteroides  Su estructura se basa en una molécula de cuatro anillos (núcleo esteroide).  Se hallan en varias vitaminas, hormonas, fármacos, venenos, ácidos biliares y esteroles.
  • 27.
  • 28.
    PROTEÍNAS Fuentes deobtención Pirámide nutricional
  • 29.
    PROTEÍNAS Algunas proteínasdel Cuidado del peso cuerpo
  • 30.
    PROTEÍNAS  Constituyen laclase más compleja y variada de biomoléculas, se encuentran en todas las células.  G. T. Mulder las nombró proteínas, que quiere decir “de primera importancia”  Son polímeros que al hidrolizarse producen unidades monómeras llamadas aminoácidos.  Pueden ser clasificadas de varias maneras. Dos clases principales: simples y conjugadas.  Por sus características: globulares y fibrosas.
  • 31.
  • 32.
    AMINOÁCIDOS (AA)  Son ácidos carboxílicos que tienen un grupo amino en el carbono adyacente al grupo carboxilo.  Todos los aa de las proteínas pertenecen a la familia L.  Son 20 los aa hallados en las proteínas, pero el cuerpo sólo sintetiza 10 de ellos.  Los 10 restantes se obtienen de la dieta y se conocen como aminoácidos esenciales.
  • 33.
  • 34.
    PROPIEDADES  Ácido-base: en agua, actúan como ácidos o como bases. Son anfóteros.  Punto isoeléctrico: pH en el cual cada aa es eléctricamente neutro.  Amortiguadores: regulan eficazmente el pH en disolución acuosa.  Identificación: con Biuret (violeta) y con Ninhidrina (azul o amarillo).
  • 35.
    ENLACE PEPTÍDICO  Es un enlace amido, covalente, obtenido de una reacción de condensación.  Participan el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino de otro aminoácido.  Es estable frente a cambios de pH, disolvente o concentración de sales.  Se rompe mediante hidrólisis o por enzimas.  Dos aa forman un dipéptido, tres aa forman un tripéptido, y mas de tres aa forman un polipéptido.
  • 36.
  • 37.
    DESNATURALIZACIÓN  Implica el desenrrollado, con lo que pierde actividad biológica. Puede o no ser permanente.  Algunos agentes desnaturalizantes: pH, calor, disolventes orgánicos (alcohol, acetona), iones de metales pesados, reactivos de alcaloides (ácidos pícrico o tánico), agentes reductores (ondulados).
  • 38.
    ENZIMAS  Constituyen laclase mayor y más altamente especializada de las proteínas.  Funcionan como catalizadores biológicos dentro del cuerpo.  Son proteínas globulares, solubles en agua.  Pueden consistir en una sola cadena polipeptídica sencilla, o varias cadenas.
  • 39.
    MODO DE ACCIÓN  Disminuyen la energía de Modelo enzima-sustrato activación de una reacción al formar un complejo con el substrato.  La velocidad de la catálisis enzimática varía con las condiciones celulares.  La eficiencia en la acción de la enzima se mide por el número de recambio (No. moléculas sustrato transformadas/min).
  • 40.
    EN RESUMEN  Laspropiedades de las biomoléculas dependen de su estructura molecular.  Los carbohidratos se utilizan para obtener energía para los procesos sintéticos.  Los lípidos, además de ser compuestos de reserva energética, forman parte de los sistemas membranales.  Las proteínas dan sostén a las células, funcionan como catalizadores de las reacciones químicas celulares y de los tejidos de un organismo.  El estudio de la bioquímica se construye sobre los fundamentos de la química orgánica.
  • 41.