Este documento presenta conceptos fundamentales de bioquímica aplicada a la anestesia. Explica la teoría molecular y describe cuatro tipos principales de moléculas orgánicas encontradas en organismos: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. También describe las propiedades y funciones de estos compuestos, incluyendo isómeros, carbohidratos, lípidos como fosfolípidos y glicolípidos, aminoácidos, proteínas y nucleótidos.

1. BIOQUÍMICA APLICADA
EN ANESTESIA
TEORÍA MOLECULAR Y MOLÉCULAS
ORGÁNICAS
R1A. Jaime Alejandro Salazar Manríquez

2. TEORÍA MOLECULAR
Describe el comportamiento y las
propiedades de la materia en cuatro
postulados:
1. La materia está constituida por
partículas que pueden ser átomos o
moléculas cuyo tamaño y forma
característicos permanecen en estado
sólido, líquido o gas.

3. 2. Estas partículas están en continuo
movimiento aleatorio.
3. La energía depende de la temperatura.
A mayor temperatura más movimiento
y más energía cinética.
4. Las colisiones entre partículas son
elásticas. En una colisión la energía
cinética de una partícula se transfiere a
otra sin pérdidas de la energía global.

4. Las moléculas, átomos o iones que
constituyen la materia se unen entre sí
por las fuerzas intermoleculares, y
tienden a separarse por la temperatura.

5. Cuando las fuerzas intermoleculares son
muy intensas, las moléculas están muy
unidas entre sí, apenas pueden
moverse, sólo vibrar, y, entonces el
volumen y la forma e la sustancia no
pueden cambiar: sólido.

6. Si las fuerzas intermoleculares son más
débiles, las moléculas aunque juntas,
pueden moverse deslizándose una
sobre otra. El volúmen de la sustancia no
cambia, pero sí cambia su forma:
líquido.

7. Cuando las fuerzas intermoleculares son
muy débiles, las moléculas se
encuentran separadas moviéndose
libremente. La forma cambiará
fácilmente además del volumen: gas.
 Si se aumenta la temperatura del
gas aumenta la velocidad de las
moléculas y su energía cinética,
aumentando la presión sobre las
paredes.

8. MOLÉCULAS
ORGÁNICAS

9. MOLÉCULAS ORGÁNICAS
 En los organismos se encuentran cuatro tipos
diferentes de moléculas orgánicas en gran
cantidad:
 Carbohidratos, lípidos, proteínas y nucléotidos
 Todas ellas contienen C-H-O
 Las proteínas contienen nitrógeno y azufre
 Los nucleótidos y algunos lípidos contienen
nitrógeno y fósforo.

10. Papel central del carbono
El carbono es adecuado porque es el
átomo más liviano capaz de formar
enlaces covalentes
Puede combinarse con otros átomos de
carbono y con átomos distintos para
formar una gran variedad de cadenas
fuertes y estables y de compuestos con
forma de anillo.

11. Las moléculas orgánicas derivan sus
configuraciones tridimensionales
primordialmente de sus esqueletos de
carbono.
Todos los compuestos orgánicos liberan
energía cuando se oxidan.

13. ISÓMEROS
 Compuestos con la misma fórmula química pero sus
átomos se encuentran dispuestos de manera diferente.
• Isómeros estructurales:
misma cantidad y tipo
de átomos dispuestos
de manera diferente.
• Isómeros ópticos:
imagen especular, no se
pueden superponer

14. CARBOHIDRATOS
Moléculas fundamentalmente de
almacenamiento de energía y forman
parte de diversas estructuras de las
células vivas.
Tres tipos principales de acuerdo al
número de moléculas de azúcar que
contienen.

16. LÍPIDOS
Sustancias orgánicas insolubles en
solventes polares como el agua, pero se
disuelven fácilmente en solventes
orgánicos no polares, tales como el
cloroformo, éter y benceno.

17. Moléculas de almacenamiento de
energía, usualmente en forma de grasa
o aceite, y cumplen funciones
estructurales, como el caso de
fosfolípidos, glucolípidos y ceras.
Algunos desempeñan papeles
importantes como mensajeros químicos,
dentro y fuera de las células.

18. Molécula de grasa:
 3 ácidos grasos +
glicerol
 Las cadenas
hidrocarbonadas
terminan en grupos
carboxilo que se unen
covalentemente a la
molécula de glicerol.

20. Las propiedades físicas de una grasa
están determinadas por la longitud de
sus cadenas de ácidos grasos y de si las
cadenas son saturadas o no saturadas.

21. Saturados: no presentan enlaces
dobles. Las cadenas rectas permiten
empaquetamiento de moléculas
produciendo un sólido
Insaturados: átomos de carbono
unidos por enlaces dobles que
provocan que las cadenas se doblen,
se separan las moléculas produciendo
un líquido

23. Mayor proporción de enlaces carbono-hidrógeno
que los carbohidratos.
Contienen más energía química
En promedio, las grasas producen 9,3
kcal/gr

24. CLASIFICACIÓN
A. Lípidos simples
 Ésteres de ácidos grasos con diversos
alcoholes
1. Grasas o aceites: ésteres de ácidos
grasos con el glicerol
2. Ceras: ésteres de ácidos grasos con
alcoholes monohídricos de peso
molecular más elevado

25. A. Lípidos compuestos
 Ésteres de ácidos grasos que poseen grupos
químicos agregados a los ácidos grasos y el
alcohol
1. Fosfolípidos
2. Glicolípidos
3.Otros lípidos compuestos

26. FOSFOLÍPIDOS
Formada por dos ácidos grasos unidos a
una molécula de glicerol, y por un grupo
fosfato unido al tercer carbono del
glicerol.
Contiene un grupo químico adicional “R”
Las “colas” son no polares: HIDROFÓBICAS
La “cabeza” es polar, contiene grupos
fosfato y “R”: HIDROFÍLICA.

28. GLUCOLÍPIDOS
El tercer carbono de la molécula de
glicerol no está ocupado por un grupo
fosfato, sino por una cadena de
carbohidrato corta
Cabeza hidrofílica, cola hidrofóbica
Componentes de la membrana para
reconocimiento celular y receptor
antigénico.

29. ESTEROIDES
No se asemejan estructuralmente a los
otros lípidos, pero se agrupan por ser
insolubles en agua.
Al igual que el colesterol, todos los
esteroides poseen cuatro anillos de
carbono unidos y varios de ellos tienen
una cola.

30. Además, muchos poseen el grupo
funcional –OH, que los identifica como
alcoholes.
Son un grupo grande de lípidos entre los
que encontramos las hormonas
esteroideas, esteroles y ácidos biliares.

31. AMINOÁCIDOS
Los 20 aminoácidos que forman parte de las
proteínas varían de acuerdo con las
propiedades de sus grupos laterales (R)
Cada aminoácido contiene un grupo
amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH)
unidos a un átomo de carbono central
Un átomo de hidrógeno y el grupo lateral
están también unidos al mismo átomo de
carbono

33. Los AA se unen entre sí por enlaces
peptídicos (enlace covalente formado
por condensación)
Los polipéptidos son polímeros de AA
unidos por enlaces peptídicos en los que
el grupo amino de un ácido se une al
grupo carboxilo de su vecino.

35. PROTEÍNAS
Proteínas fibrosas
 Las moléculas largas entran en interacción
con otras largas cadenas de polipéptidos,
similares o idénticas, para formar cables o
láminas
 El colágeno y la queratina son proteínas
fibrosas que desempeñan diversos papeles
estructurales

36. Proteínas globulares
 Los microtúbulos, que son componentes
celulares importantes, están compuestos por
unidades repetidas de proteínas globulares,
asociadas helicoidalmente en un tubo
hueco.
 Otras proteínas globulares tienen funciones
de regulación, transporte y protección.

38. NUCLEÓTIDOS
Formados por 3
subunidades:
Grupo fosfato
Azúcar de 5 carbonos
(ribosa o desoxirribosa)
Base nitrogenada

39. Hay 5 bases nitrogenadas diferentes en
los nuclétidos, que son los sillares de la
construcción de los ácidos nucléicos.
Purinas: adenina, guanina (DNA, RNA)
Pirimidinas: citosina (DNA, RNA), timina
(DNA), uracilo (RNA)

41. Cuando un nucleótido se modifica por
la unión de dos grupos fosfato, se
convierte en un transportador de
energía, necesario para producir
diversas reacciones celulares.
El principal portador de energía en casi
todos los procesos biológicos es una
molécula llamada ATP