1. UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DE SUR OCCIDENTE
TÉCNICO EN PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS
BIOQUIMICA
VERENA ELIZABETH PAIZ MIDENCE
CARNÉ: 201440652
MAZATENANGO, SUCHITEPÉQUEZ, DICIEMBRE DE 2017
2. INTRODUCCIÓN
• Es el estudio de las sustancias presentes en los organismos
vivos y de las reacciones químicas en las que se basan los
procesos vitales.
• La vida depende de reacciones y procesos biológicos, la
bioquímica es el lenguaje básico de todas las ciencias
biológicas.
• Muchos estudios bioquímicas aclaran mecanismos patológicos
y su vez las enfermedades inspiran estudios en áreas
específicas de la bioquímica.
3. OBJETIVOS
• General
Describir y explicar en términos moleculares todos
los procesos químicos de las células vivas.
• Específico
Identificar cada una de las reacciones que ocurren
en los diferentes órganos del cuerpo a nivel celular.
5. BIOQUÍMICA
Ciencia que estudia las diversas moléculas que se
presentan en la células, así como las reacciones
químicas que ocurren en los mismos.
6. Objetivo de la bioquímica
La bioquímica busca describir y explicar en términos
moleculares todos los procesos químicos de las células
vivas.
7. IMPORTANCIA
• Los estudios bioquímicos contribuyen al
diagnostico, pronostico y tratamiento de la
enfermedad.
• 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.
8. METABOLISMO
• El conjunto de reacciones que suceden en forma
secuencial y que dan lugar a un compuesto o a una
función integran un camino metabólico y se le da
un nombre específico.
9. • 1) la glicólisis, es el camino metabólico por medio del cual se
oxidan los azúcares produciendo piruvato y equivalentes
reducidos NADH.
• 2) la transformación de la acetil-coenzima A, proveniente de la
descarboxilación del piruvato o de la beta-oxidación de los
ácidos grasos, en anhídrido carbónico y equivalentes
reducidos se le denomina ciclo de Krebs
• 3) la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos
hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP,
se le llama cadena de transporte de electrones o fosforilación
oxidativa.
10.
11. CÉLULAS EUCARIOTAS Y
PROCARIOTASLas células son las unidades funcionales de todos los
organismos vivos. Contienen una organización molecular y
sistemas bioquímicos que son capaces de:
• almacenar información genética
• traducir esa información en la síntesis de las
moléculas que forman las células
• producir la energía para llevar a cabo esta actividad
a partir de los nutrimentos que le llegan
• reproducirse pasando a su progenie toda su
información genética.
12. CÉLULAS EUCARIOTAS
• El material genético se encuentra dividido en
cromosomas que a su vez están formados por proteínas
y ADN, por lo que este último se encuentra dentro del
núcleo.
• Las células eucariotas pueden ser animales o
vegetales.
• Son las células más evolucionadas
• Estás células poseen un tamaño diez veces más grande
y pueden presentar organismos como animales,
hongos, vegetales o plantas y amebas
15. PARTES DE LA CÉLULA EUCARIOTA
• Membrana.
• Paredcelular.
• Núcleo.
• Citoplasma.
• Ciliosy flagelos
• Retículo endoplasmatico
• Vacuola
• Mitocondria
• Ribosomas
16. MEMBRANA
• Las células se encuentran separadas del mundo exteriorporuna
membrana limitante, la membrana plasmática.
17. PARED CELULAR
• La paredcelular se encuentra localizada porfuera dela membrana celular
dando protección y soporte mecánico a las células que la poseen(células
vegetales).
18. NÚCLEO
• El núcleo,rodeadoporuna envoltura nuclear,se encuentra solamente en
las células eucariotas y en su interior encontramos toda la información
genética dela célula en forma de ADN.
19. CITOPLASMA
• El citoplasma es un fluido altamente organizado y atestado de organelos
que realizan las funciones de la célula.
20. RIBOSOMAS
• Los ribosomas son complejos supramoleculares encargados deensamblar
proteínas a partir dela información genética que les llega del ADN
transcrita en forma deARN mensajero.
21. RETÍCULO ENDOPLÁSMATICO
• El retículo endoplasmático es una redde sacos aplanados, tubos y canales
conectados entre sí, característica delas células eucariotas.
22. CÉLULA PROCARIOTA
• Las células procariotas son las unidades básicas
de algunos seres vivos, como algunas bacterias.
Son simples y no tienen núcleo definido: su
material genético (como el ADN) está libre en el
citoplasma, es decir, el material que está dentro de
la membrana plasmática en la célula.
23. SERES VIVOS PROCARIOTAS
• Los seres vivos procariotas son microorganismos
principalmente unicelulares (formados por una sola
célula) entre los que podemos nombrar los
llamados eubacterias, nanobios, arqueas y
bacterias
26. CÁPSULA BACTERIANA
• Características de grupos patógenos.
• Es una capa gelatinosa formada principalmente por
heterosacáridos.
• Sus principales funciones son:
• Mejora la difusión y regula el intercambio de nutrientes.
• Protección frente agentes extraños (anticuerpos,
bacteriófagos y cel fagocíticas),
• Favorecen la adhesión a los tejidos y tienen naturaleza
antigénica.
• La presencia de cápsula no es un carácter específico,
ya que determinadas bacterias pueden o no formarla en
función de las condiciones del medio de cultivo.
27. PARED CELULAR
• Presente en todas las bacterias excepto
microplasmas.
• Es una envoltura rígida, exterior a la membrana,
que da forma a la bacteria y sobre todo soporta las
fuertes presiones osmóticas de su interior.
• Está formada por peptidoglucanos (mureína), que
son heteropolímeros de azúcares y aminoácidos.
28. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
• Las funciones principales de la membrana son:
limitar a la bacteria, regular el paso de sustancias
y hacer de soporte enzimático: de sistemas de
transporte de e- y fosforilación oxidativa,
fotosintética y otros sistemas enzimáticos
responsables de las funciones celulares.
30. REPRODUCCIÓN
• La reproducción es asexual, por bipartición, previa
duplicación del ADN, o por gemación. No existe
reproducción sexual, pero si los denominados
fenómenos parasexuales, en los que se transfieren
fragmentos de material genético (episomas) de una
bacteria donadora a una bacteria receptora.
35. DIFERENCIAS CON LAS
CÉLULAS EUCARIOTAS
• Núcleo: Las eucariotas tienen núcleo y las procariotas no.
• ADN: El ADN en las procariotas tiene forma circular y en las
eucariotas, lineal.
• Tamaño: Las procariotas son más pequeñas que las
eucariotas.
• Organelas: Las eucariotas tienen varias organelos
(componentes que están dentro de la célula) y las procariotas
tienen muy pocos.
• Flagelos: Los flagelos de las procariotas son simples y los de
las eucariotas son complejos.
36. SIMILITUDES CON LAS
CÉLULAS EUCARIOTAS
• Membrana plasmática: Tanto las procariotas como las
eucariotas tienen una membrana plasmática que las
rodea y protege.
• Ribosomas: Las dos tienen algo llamado ribosomas, una
estructura formada por un ácido nucleico llamado ARN.
39. PROPIEDADES
ORGANOLÉPTICAS DEL AGUA:
• El agua pura es incolora, inodora e insípida. No
obstante, en el medio natural el agua dista mucho de
ser pura y presenta unas propiedades específicas que
afectan a los sentidos.
• Estas propiedades se denominan propiedades
organolépticas y afectan al gusto, al olor, al aspecto y al
tacto, distinguiéndose: temperatura, sabor, olor, color y
turbidez.
41. FUNCIONES DEL AGUA:
Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades
anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:
• Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas.
• Amortiguador térmico.
• Transporte de sustancias.
• Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.
• Favorece la circulación y turgencia.
• Da flexibilidad y elasticidad a los tejido.
• Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando
hidrogeniones o hidroxilos al medio.
43. LA POLARIDAD DEL AGUA
• El agua tiene una estructura molecular
simple.
• Está compuesta por un átomo de oxígeno y
dos de hidrógeno. Cada átomo de
hidrógeno se encuentra unido
covalentemente al oxígeno por medio de un
par de electrones de enlace. El oxígeno
tiene además dos pares de electrones no
enlazantes.
44. ENLACE O "PUENTE" DE
HIDRÓGENO
• El enlace o “puente” de hidrógeno es un tipo de enlace
muy particular, que aunque en algunos aspectos resulta
similar a las interacciones de tipo dipolo-dipolo, tiene
características especiales.
• Es un tipo específico de interacción polar que se
establece entre dos átomos significativamente
electronegativos, generalmente O o N, y un átomo de H,
unido covalentemente a uno de los dos átomos
electronegativos.
45. ENLACE O "PUENTE" DE
HIDRÓGENO
DADOR
• Un enlace O-H está muy polarizado por la elevada
electronegatividad del oxígeno y por el hecho de que el único
protón del núcleo del hidrógeno atrae débilmente a los
electrones del enlace.
ACEPTOR
• El aceptor del hidrógeno va a ser un átomo electronegativo (otra
vez oxígeno o nitrógeno) pero con una peculiaridad: el hidrógeno
se va a unir a un orbital ocupado por dos electrones solitarios.
Estos orbitales tienen una densidad de carga negativa alta, y por
consiguiente se pueden unir a la carga positiva del hidrógeno.
46. EL PH
• Los valores de [H+] para la mayoría de las
soluciones son demasiado pequeños y difíciles de
comparar, de ahí que Sören Sörensen en 1909
ideó una forma más adecuada de compararlas.
• El pH que no es más que la forma logarítmica de
expresar las concentraciones de Hidrogeniones.
48. EL PH
• pH = - log10 [H+]
• La letra p denota “logaritmo negativo de”.
• El pH es el grado de acidez o de basicidad de
una sustancia, es decir la concentración de
iones de H+ en una solución acuosa.
49. ESCALA DE PH:
• La escala de pH permite conocer el grado de
acidez o de basicidad de una sustancia.
• La escala de pH se establece en una recta
numérica que va desde el 0 hasta el 14.
50. ESCALA DEL PH:
• El número 7 corresponde a las soluciones
NEUTRAS. El sector izquierdo de la recta numérica
indica ACIDEZ, hacia la derecha del 7 las
soluciones son BÁSICAS o alcalinas.
ácido neutro básico
[H+] > [OH-] [H+] = [OH-] [H+] < [OH-]
52. ÁCIDOS Y BASES:
• Según la Teoría de Brösnted y Lowry:
• ÁCIDO: Es una sustancia capaz de ceder
protones (H+) y genera una base conjugada.
• BASE: Es una sustancia capaz de aceptar
protones (H+) y genera un ácido conjugado.
57. CONSTANTES DE DISOCIACIÓN DE
ÁCIDOS Y BASES:
• La constante de ionización o de disociación de un
ácido (Ka) ó una base (Kb) se emplea como una
medida cuantitativa de la fuerza del ácido ó la base
en la solución acuosa.
-
60. SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O
BUFFER:
• Los amortiguadores son sistemas acuosos que
tienden a resistir los cambios en el pH cuando se
les agregan pequeñas cantidades de ácido (H+) o
base (OH-).
• Un sistema amortiguador consiste de un ácido débil
(dador de protones) y su base conjugada (aceptor
de protones).
61. SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O
BUFFER:
• El agua NO es un Buffer. La concentración de iones
hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) es
muy baja en el agua pura. Dado los bajos niveles
de H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o
una base, aunque sea en poca cantidad, estos
niveles varían bruscamente.
62. SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O
BUFFER:
• En nuestro organismo trabajan diferentes
buffer. Uno de los más importantes es el par
ÁCIDO CARBÓNICO / BICARBONATO,
que mantiene el pH de la sangre en el
rango de 7,35 – 7,45.
63. ECUACIÓN DE HENDERSON-
HASSELBALCH
• El pH de una solución amortiguadora se puede
conocer mediante la Ecuación de HENDERSON-
HASSELBALCH.
• En el caso del buffer fisiológico bicarbonato/ácido
carbónico, se cumple lo siguiente:
65. DEFINICIÓN DE CARBOHIDRATO
• Se les conoce también con los nombres de glúcidos,
carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos.
• Son moléculas orgánicas ternarias compuestas por
carbono, hidrógeno y oxígeno.
• Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la
cantidad de carbonos o por el grupo funcional que
tienen adherido.
• Químicamente son derivados aldehídicos o cetónicos,
combinados con alcoholes
66.
67.
68.
69.
70.
71. CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
POR EL GRUPO FUNCIONAL
ALDOSAS: grupo funcional - CHO CETOSAS: grupo funcional - CO -
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
HO
H
H
H O
H2 HO
D - Glucosa
1
2
3
4
5
6
H
C
C
C
C
C
O
H
HO
HO
H
H
O
H2 HO
D - Fructosa
CH2 HO
1
2
3
4
5
6
72. PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS
RIBOSA
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
HO
HO
H
H
H2 HO
D - Ribosa
1
2
3
4
5
Es una aldopentosa presente en el
adenosin trifosfato (ATP) que es una
molécula de alta energía química, la cual
es utilizada por el organismo.
La ribosa y uno de sus derivados, la
desoxirribosa, son componentes de los
ácidos nucléicos ARN y ADN
respectivamente.
73. GLUCOSA
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
HO
H
H
H O
H2 HO
D - Glucosa
1
2
3
4
5
6
Es una aldohexosa conocida también con el
nombre de dextrosa. Es el azúcar más
importante. Es conocida como “el azúcar de
la sangre”, ya que es el más abundante,
además de ser transportada por el torrente
sanguíneo a todas las células de nuestro
organismo.
Se encuentra en frutas dulces, principalmente
la uva además en la miel, el jarabe de maíz y
las verduras.
74. GALACTOSA
C
C
C
C
C
C
H
O
OH
H
H
HO
H
H
H
H O
H2 HO
O
D - Galactosa
A diferencia de la glucosa, la galactosa no se
encuentra libre sino que forma parte de la lactosa
de la leche. Precisamente es en las glándulas
mamarias donde este compuesto se sintetiza
para formar parte de la leche materna.
Existe una enfermedad conocida como
galactosemia, que es la incapacidad del bebé
para metabolizar la galactosa. Este problema se
resuelva eliminando la galactosa de la dieta del
bebé, pero si la enfermedad no es detectada
oportunamente el bebe puede morir.
75. FRUCTOSA
La fructosa es un isómero funcional porque
tiene un grupo oxo, mientras que la
glucosa y la galactosa tienen un grupo
formilo.
La fructosa también se conoce como
azúcar de frutas o levulosa. Este es el
más dulce de los carbohidratos. Tiene casi
el doble dulzor que el azúcar de mesa
(sacarosa)
H
C
C
C
C
C
O
H
HO
HO
H
H
O
H2 HO
D - Fructosa
CH2 HO
1
2
3
4
5
6
76. PRINCIPALES DISACÁRIDOS
SACAROSA
La sacarosa o sucrosa.- Es el
disacárido más abundante y la principal
forma en la cual los glúcidos son
transportados en las plantas.
Está compuesto de una molécula de
glucosa y una molécula de fructosa.
La sucrosa (o sacarosa), es el azúcar
común refinado de la caña de azúcar y la
remolacha azucarera.
77. LACTOSA
Es un disacárido compuesto por una molécula de
galactosa y una molécula de glucosa, está presente
naturalmente sólo en la leche.
La intolerancia de lactosa es causada por una
deficiencia de enzimas (lactasas) que desdoblan la
molécula de lactosa en dos monosacáridos.
La inhabilidad de digerir la lactosa resulta en la
fermentación de este glúcido por bacterias
intestinales que producen ácido láctico y gases que
causan flatulencia, meteorismo, cólico abdominal, y
diarrea. El yogur no causa estos problemas porque
los microorganismos que transforman la leche en
yogur consumen la lactosa.
Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche
humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al
6%.
78. MALTOSA
Consiste de dos moléculas de
α-D-glucosa con el enlace alfa
del carbono 1 de una molécula
conectado al oxígeno en el
carbono 4 de la segunda
molécula
79. PRINCIPALES POLISACÁRIDOS
ALMIDÓN
Es un polisacárido de reserva alimenticia
predominante en las plantas, constituido por
amilasa y amilopectina. Proporciona el 70-
80% de las calorías consumidas por los
humanos de todo el mundo. Tanto el almidón
como los productos de la hidrólisis del
almidón constituyen la mayor parte de los
carbohidratos digestibles de la dieta habitual;
Del mismo modo, la cantidad de almidón
utilizado en la preparación de productos
alimenticios, sin contar el que se encuentra
presente en las harinas usadas para hacer
pan y otros productos de panadería.
80. GLUCÓGENO
El glucógeno es el polisacárido de reserva energética
en los animales que se almacena en el hígado (10% de
la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa
muscular) de los vertebrados. Además, pueden
encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en
ciertas células gliales del cerebro.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte
energético de emergencia, como en los casos de
tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente
a glucosa, que queda disponible para el metabolismo
energético.
En el hígado la conversión de glucosa almacenada en
forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, está
regulada por la hormona glucagón y adrenalina. El
glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa
sanguínea, sobre todo entre comidas. El glucógeno
contenido en los músculos es para abastecer de
energía el proceso de contracción muscular.
81. CELULOSA
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte
de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene
aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el
ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al
90%.
A pesar de que está formada por glucosas, los animales no pueden utilizar
la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan con la enzima
necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, es decir, no es
digerible por los animales; sin embargo, es importante incluirla en la dieta
humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la
digestión y defecación, así como previene los malos gases.
82. INULINA
Las inulinas se encuentran en muchos
vegetales y frutas incluso las cebollas, ajo
común, plátanos, papa de Jerusalén, y
jícama.
Las inulinas son polímeros formados por
cadenas de fructosa con una glucosa
terminal.
83. METABOLISMO DE LOS
CARBOHIDRATOS
• El metabolismo de los carbohidratos consiste en:
• Digestión
• Transporte
• Almacenamiento
• Degradación
• Biosíntesis
84. ANÁLISIS DE CARBOHIDRATOS
• Calidad Nutricional
• Estabilidad química
• Verificación de la calidad
• Control de procesos.
86. GENERALIDADES DE LA
GLUCOLISIS
• Ocurre en el citosol
• No necesita oxígeno.
• Sustrato inicial: una molécula de glucosa de 6
carbonos.
• Sustrato final: dos moléculas de piruvato de 3
carbonos.
87. FUNCIONES DE LA GLUCOLISIS
- Es un proceso anaerobio
- Consiste en la oxidación de una molécula de
glucosa para producir dos moléculas de piruvato y
atrapar una cantidad limitada de energía en forma
de ATP
- Consta de diez reacciones
88. SE PUEDE DIVIDIR EN DOS FASES
•Fase preparatoria: Consume
energía y una molécula de
glucosa se convierte en dos
moléculas de gliceraldehído.
•Fase productiva: Produce la
energía y el gliceraldehído se
89. ENZIMAS PARTICIPANTES
• Hexoquinasa.
• Isomerasa de fosfoglucosa.
• Fosfofructoquinasa-1.
• Aldolasa de fructosa .
• Isomerasa de triosa fosfato.
• Dehidrogenasa de gliceraldehído.
• Quinasa de fosfoglicerato.
• Fosfoglicerato mutasa.
• Enolasa.
90. REACCIONES DE LA GLUCOLISIS Y
PUNTOS DE REGULACIÓN
• La glucolisis es una vía citosolica en la cual una
molécula de glucosa es oxidada a dos moléculas
de piruvato en presencia de oxígeno. En esta vía
se conserva energía en forma de atp y nadh
91. FOSFORILACIÓN DE LA
GLUCOSA
• La glucosa es fosforiladala en su carbono seis a
glucosa seis fosfato por la enzima hexocinasa con
gasto de una molécula ATP
92. DE GLUCOSA SEIS FOSFATO A
FRUCTUOSA SEIS FOSFATO
• La enzima fosfohexosa isomerasa catalina la
conversión de una aldosa a una cetosa
93. FRUCTUOSA SEIS FOSFATO A
FRUCTUOSA 1-6 BIFOSFATO
• La enzima fosfofructosinasa 1 cataliza la reacción
donde se transmite un grupo fosfato a la fructuosa
proveniente del ATP
94. RUPTURA DE LA FRUCTUOSA 1_6
BIFOSFATO
• La fructuosa 1-6 bifosfato se rompe en las triosas
aldosa y cetosa por acción de la enzima aldosa
95. INTECONVERSION DE TRIOSAS
FOSFATO
• La triosa fosfato isomerasa convierte la lado las en
gliceraldehido 3 fosfato que es la triosa que si
puede seguir en la glucolisis
96. FASE BENÉFICA
• OXIDACION DEL GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO
A 1-3 BISFOSFOGLICERATO
• Es el paso en donde es catalizado por el
gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa y gana una
molécula NADH
97. TRANSFERENCIA DE UN GRUPO
FOSFATO AL ADP
• En este paso Hay transferencia del enzima
fosfoglicerato cimas a que transfiere un
grupo fosfato al ADP formando ATP esta es
la primera fosforilacion a nivel de sustrato
99. DESHIDRATACIÓN
• Se emplea la reacción gracias al enzima enolasa
que deshidrata el 2 fosfoglicerato a
fosfoenolpiruvato
100. TRANSFERENCIA DEL GRUPO
FOSFATO DEL
FOSFOENOLPIRUVATO AL ADP
• El piruvato cinasa catalizador la reacción que da
lugar a la segunda fosforilacion a nivel de sustrato,
en esta el piruvato aparece primero en su forma
enol y después pasa a forma ceto sin ayuda de
alguna enzima