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Unidad I tema 1
                I,

  Características de la Materia Viva
                  y

Axiomas de la Lógica Molecular de la vida
Características de la vida




Extracción y
Transformación
de la Energía
          g
Características
de la Materia Viva




                     Los seres vivos
                     se componen de
                     moléculas
                     inanimadas, sin
                     embargo…
AXIOMAS DE LA LÓGICA
MOLECULAR DE LOS SERES VIVOS

   Son los principios q
             p    p    que
    rigen la naturaleza,
 función e i t
 f   ió     interacciones d
                    i     de
      las biomoléculas
Simplicidad Molecular

             Ancestro molecular común
                   Economía molecular y
                    Eficiencia Energética

                   Estado E t i
                   E t d Estacionario Dinámico
                                   i Di á i

Axiomas               Transformación de la energía
de la
Lógica Molecular        Regulación metabólica

de la vida
                      Continuidad Genética

                   Especificidad de Interacciones

                Información Unidimensional
                      Y Tridimensional
AXIOMA:
        SIMPLICIDAD MOLECULAR



“TODOS LOS SERES VIVOS CONSTRUYEN SUS MOLÉCULAS A
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AXIOMA: ANCESTRO MOLECULAR
“Todos los seres vivos poseen las mismas clases
                     de subunidades”
   En la diversidad biológica subyace una uniformidad química
                        ó                    f          í



                                       Hasta el momento se tienen registradas
                                       cerca de 1 750 000 especies de
                                       organismos en la Tierra. Sin embargo,
                                       algunos científicos estiman que el número
                                       es mucho mayor llegando quizá hasta 100
                                       millones de especies. México ocupa el
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                                       biodiversidad, aquí se encuentra el 10 %
                                       de las especies existentes de la Tierra.
                                       (http://www.revista.unam.mx/vol.1/num2/sa
                                       bias/despecies.html)
AXIOMA:
 ECONOMÍA
MOLECULAR




            Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                   Cox, M. M. 2000.
AXIOMA: LA COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LOS SERES
VIVOS REFLEJA UN ESTADO ESTACIONARIO DINÁMICO
                                        Á




                         Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                                Cox, M. M. 2000.
Axioma: Los seres vivos crean y mantienen su
  orden esencial a expensas d t
    d         i l            de transformar
                                     f
        energía y materia del entorno

Energía potencial →Transducciones Energéticas
    g p                               g
(Nutrimentos del                       (síntesis, trabajo celular,
alimento, luz solar)                      gradientes osmóticos)




  Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
         Cox, M. M. 2000.
ATP: ADENOSIN TRIFOSFATO
 Es el acarreador universal de energía
metabólica, uniendo rutas anabólicas y
              catabólicas.




                     Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                            Cox, M. M. 2000.
Caract materia viva y axiomas
AXIOMA: Regulación metabólica
      Las enzimas promueven secuencias de
      reacciones químicas que se autorregulan.
   Las reacciones químicas catalizadas por enzimas están
organizadas en muchas diferentes secuencias de reacciones
               consecutivas llamadas VÍAS.




     Enzima 1       Enzima 2       Enzima 3       Enzima 4
 A              B              C              D              E
AXIOMA: REGULACIÓN METABÓLICA.
  “EL METABOLISMO ESTÁ REGULADO PARA
      LOGRAR BALANCE Y ECONOMÍA”.
       OG          C    CO O




Treonina                                   Isoleucina


                       Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                              Cox, M. M. 2000.
                              Cox M M 2000
AXIOMA:
    Continuidad
    C ti id d
     genética
  “La continuidad
genética está b
   éti     tá basada
                  d
  en moléculas de
       DNA”.

                       Molécula de ADN
Prisma de SENAREQUIB            DNA de E. coli
                         10 millones de nucleótidos
 (inscrito en 700 A C)
                         Pesa menos de 10 x 10-10 g
  20 000 caracteres
     Pesa 50 kg
                          Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                                 Cox, M. M. 2000.
AXIOMA: ESPECIFICIDAD DE INTERACCIONES




                          Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                             Cox, M. M. 2000.
Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
       Cox, M. M. 2000.
Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
L h i      L A N l        L D
       Cox, M. M. 2000.
AXIOMA: “Información
 Unidimensional es
  transformada en
     información
 TRIDIMENSIONAL”.
 TRIDIMENSIONAL”




            Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                   Cox, M. M. 2000.
RESUMEN
  Una célula es un sistema de moléculas a temperatura
      constante auto-contenido, auto-ensamblado, auto-
   ajustado, auto-replicado, q extrae energía y materias
    j               p        que           g
      primas de sus alrededores. Usa esta energía para
      mantenerse así misma en un estado de equilibrio
                    estacionario dinámico.


Las reacciones químicas están organizadas en vías, siendo cada paso,
     promovido por una enzima. La replicación está asegurada por la
      información lineal codificada en DNA y RNA Interacciones no
                                               RNA.
  covalentes estabilizan, dando flexibilidad a estructuras tridimensionales.




                                            Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y
                                                   Cox, M. M. 2000.
Autoevaluación
1. Considerando las características discutidas para la vida,
    ¿opinas que los virus tienen vida?.
2. Identifica y justifica el o los axiomas implícitos en las
    siguientes situaciones:
  a) Uso de edulcorantes en Nutrición Animal
  b) Uso de insulinas de diferentes orígenes para el tratamiento de la
    Diabetes
  c) La enzima xilanasa extraída de microorganismos se adiciona a
    alimentos para aves para mejorar su digestibilidad.
  d) La enzima ureasa se encuentra en algunos de los
    microorganismos ruminales, en microorganismos no ruminales y
    en soya.
  e) L
   ) Los nucleótidos f f il d
             l ótid   fosforilados pueden f
                                      d   funcionar como f
                                              i            fuentes d
                                                               t   de
    energía libre (ATP), como monómeros de los ácidos nucleicos
    (AMP) y como coenzimas (colaboradores de enzimas, NAD).
3. Citar un ejemplo que ilustre cada uno de los axiomas.
Bibliografía Base:

Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000. Principios
de Bioquímica. La Lógica Molecular de los seres vivos. 2ª
Ed. New York, N.Y.: Worth Publishers.

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  • 1. Unidad I tema 1 I, Características de la Materia Viva y Axiomas de la Lógica Molecular de la vida
  • 2. Características de la vida Extracción y Transformación de la Energía g
  • 3. Características de la Materia Viva Los seres vivos se componen de moléculas inanimadas, sin embargo…
  • 4. AXIOMAS DE LA LÓGICA MOLECULAR DE LOS SERES VIVOS Son los principios q p p que rigen la naturaleza, función e i t f ió interacciones d i de las biomoléculas
  • 5. Simplicidad Molecular Ancestro molecular común Economía molecular y Eficiencia Energética Estado E t i E t d Estacionario Dinámico i Di á i Axiomas Transformación de la energía de la Lógica Molecular Regulación metabólica de la vida Continuidad Genética Especificidad de Interacciones Información Unidimensional Y Tridimensional
  • 6. AXIOMA: SIMPLICIDAD MOLECULAR “TODOS LOS SERES VIVOS CONSTRUYEN SUS MOLÉCULAS A PARTIR DE SUBUNIDADES MONOMÉRICAS SIMPLES”.
  • 7. AXIOMA: ANCESTRO MOLECULAR “Todos los seres vivos poseen las mismas clases de subunidades” En la diversidad biológica subyace una uniformidad química ó f í Hasta el momento se tienen registradas cerca de 1 750 000 especies de organismos en la Tierra. Sin embargo, algunos científicos estiman que el número es mucho mayor llegando quizá hasta 100 millones de especies. México ocupa el tercer lugar a nivel mundial en biodiversidad, aquí se encuentra el 10 % de las especies existentes de la Tierra. (http://www.revista.unam.mx/vol.1/num2/sa bias/despecies.html)
  • 8. AXIOMA: ECONOMÍA MOLECULAR Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 9. AXIOMA: LA COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LOS SERES VIVOS REFLEJA UN ESTADO ESTACIONARIO DINÁMICO Á Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 10. Axioma: Los seres vivos crean y mantienen su orden esencial a expensas d t d i l de transformar f energía y materia del entorno Energía potencial →Transducciones Energéticas g p g (Nutrimentos del (síntesis, trabajo celular, alimento, luz solar) gradientes osmóticos) Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 11. ATP: ADENOSIN TRIFOSFATO Es el acarreador universal de energía metabólica, uniendo rutas anabólicas y catabólicas. Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 13. AXIOMA: Regulación metabólica Las enzimas promueven secuencias de reacciones químicas que se autorregulan. Las reacciones químicas catalizadas por enzimas están organizadas en muchas diferentes secuencias de reacciones consecutivas llamadas VÍAS. Enzima 1 Enzima 2 Enzima 3 Enzima 4 A B C D E
  • 14. AXIOMA: REGULACIÓN METABÓLICA. “EL METABOLISMO ESTÁ REGULADO PARA LOGRAR BALANCE Y ECONOMÍA”. OG C CO O Treonina Isoleucina Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000. Cox M M 2000
  • 15. AXIOMA: Continuidad C ti id d genética “La continuidad genética está b éti tá basada d en moléculas de DNA”. Molécula de ADN
  • 16. Prisma de SENAREQUIB DNA de E. coli 10 millones de nucleótidos (inscrito en 700 A C) Pesa menos de 10 x 10-10 g 20 000 caracteres Pesa 50 kg Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 17. AXIOMA: ESPECIFICIDAD DE INTERACCIONES Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 18. Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 19. Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y L h i L A N l L D Cox, M. M. 2000.
  • 20. AXIOMA: “Información Unidimensional es transformada en información TRIDIMENSIONAL”. TRIDIMENSIONAL” Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 21. RESUMEN Una célula es un sistema de moléculas a temperatura constante auto-contenido, auto-ensamblado, auto- ajustado, auto-replicado, q extrae energía y materias j p que g primas de sus alrededores. Usa esta energía para mantenerse así misma en un estado de equilibrio estacionario dinámico. Las reacciones químicas están organizadas en vías, siendo cada paso, promovido por una enzima. La replicación está asegurada por la información lineal codificada en DNA y RNA Interacciones no RNA. covalentes estabilizan, dando flexibilidad a estructuras tridimensionales. Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000.
  • 22. Autoevaluación 1. Considerando las características discutidas para la vida, ¿opinas que los virus tienen vida?. 2. Identifica y justifica el o los axiomas implícitos en las siguientes situaciones: a) Uso de edulcorantes en Nutrición Animal b) Uso de insulinas de diferentes orígenes para el tratamiento de la Diabetes c) La enzima xilanasa extraída de microorganismos se adiciona a alimentos para aves para mejorar su digestibilidad. d) La enzima ureasa se encuentra en algunos de los microorganismos ruminales, en microorganismos no ruminales y en soya. e) L ) Los nucleótidos f f il d l ótid fosforilados pueden f d funcionar como f i fuentes d t de energía libre (ATP), como monómeros de los ácidos nucleicos (AMP) y como coenzimas (colaboradores de enzimas, NAD). 3. Citar un ejemplo que ilustre cada uno de los axiomas.
  • 23. Bibliografía Base: Lehninger, L. A., Nelson, L. D., y Cox, M. M. 2000. Principios de Bioquímica. La Lógica Molecular de los seres vivos. 2ª Ed. New York, N.Y.: Worth Publishers.