1. Ideas Claves
• Todos los organismos vivos obedecen a
las mismas leyes físicas y químicas
• La Vida es Compleja, Dinámica,
Organizada y Automantenida.
• La Vida es Celular y basada en la
información
• La Vida se adapta y evoluciona

3. Células

4. Mundo Vivo = Especies Vivas
Células procariotas o
Células eucariotas

5. Procariotas Vs Eucariotas
• Más numerosas y • Núcleo verdadero
abundantes: únicas 3800- delimitado x mem
1800 ma • Gran compartimentación
• Carecen de núcleo y interna -> mayor
compartimientos complejidad estructural
°C
delimitados por mem • Especialización y
• Proc. Unicels: Seres cooperación intercelular
vivos más pqños ->
ocupan cada nicho
• 2 Grupos: Bacterias y
Arqueas
• Pared cel

6. Semejanzas Procariotas Vs
Eucariotas
• Composición química
semejante
• ADN o material genético:
código universal

11. BACTERIAS
• Diversas en hábitats y capacidades nutritivas:
Explotan diferentes fuentes de energía, nutrientes y
entornos
∀ →Diversidad bioquímica
• Bac que usan E luminosa ->CO2 > mols orgánicas
• Bac productoras de enfermedades: tuberculosis, sífilis,
cólera, etc
• La gran mayoría: fnes vitales en el mantenimiento de
la vida en la tierra: reciclaje de nutrientes como C, N,
S. Ej. Rhizobium transforma nitrógeno (N2) en
amoníaco (NH3)
• Interés industrial: producción antibióticos, yogur,
quesos, etc.

14. ARQUEAS
• 1977: C. Woese análisis de A.N
• En algunos aspectos más cercanas a
eucariotas que bacterias Ej. Stma síntesis de
proteínas
• Increible capacidad para ocupar cualquier
nicho, Extremófilas: Temperaturas muy altas o
muy bajas, concentraciones salinas elevadas,
P elevada, etc. -> conocimiento singular sobre
adaptaciones de la est. Biomolecular
Ej.Extremozimas (enz que operan en
condiciones nocivas)
• Utilidad en Biorreparación

15. EUCARIOTAS
• Ppal diferencia: Presencia de Núcleo
• Tamaño: ∼10 veces mayor, 10-30 µm
• Volumen: ∼100 veces >, hepatocito 6000-10000 µm3
• Complejidad estructural: organelas
especializadas -> compartimentación,
eficiencia en fn -> respuesta, comunicación
• Multicelularidad: Cooperatividad y
especialización -> stmas vivos ordenados que
forman entidad coherente

19. MEMBRANAS BIOLÓGICAS

25. CITOESQUELETO

31. SISTEMA
ENDOMEMBRANOSO
•Retículo endoplasmico liso y rugoso
•Aparato de Golgi
•Endosomas
•Lisosomas
•Vesículas y gránulos secretores
•Mitocondrios y Cloroplastos

40. AGUA

41. Propiedades del agua hacen
posible la vida sobre la tierra

42. Propiedades Térmicas del H2O
• Agua es líquida a T ambiente, otras mol
de peso mol similar no
• Puntos de fusión y ebullición son muy muy
altos;
Ej. H2S, f: -100 °C e: -91 °C
H2O, f: 0 °C e: +100 °C
• Hielo: # máximo de enlaces de H
• Líquida: continua formación y ruptura
enlaces de H

43. LA MOLÉCULA DE AGUA
Cada molécula de agua está compuesta por un átomo
de Oxígeno, unido a dos átomos de Hidrógeno (H2O),
mediante enlaces covalentes.
La molécula es como un tetraedro asimétrico con sus dos H en los dos
vértices hacia un lado y el O en el otro vértice.
La molécula de agua se comporta como
un dipolo eléctrico con dos cargas δ-
parciales positivas (δ+) y dos negativas
(δ- ).
El agua es una sustancia polar y su δ-
reactividad depende de esta
característica. δ+
+

45. ENLACE O PUENTE DE HIDRÓGENO
Es una atracción débil entre un átomo
electronegativo en una mol y un átomo de
H en otra molécula.
Carácter electrostático (iónico) y covalente

47. Los enlaces de H se
hacen y deshacen
permanentemente.
En el agua líquida,
un enlace de
hidrógeno dura en
-

48. En su estado
sólido, el agua es
una estructura
rígida, cristalina, y
muy ordenada.

49. Temperatura < 0°C
En el hielo, las
moléculas de agua
están muy
organizadas y algo
separadas
A medida que
aumentamos la
temperatura, el
agua pasa del
estado sólido al
estado líquido.

50. La estructura pierde su
organización y aumenta la
relación de molécula por
volumen
A 4°C las
moléculas están
mas próximas
que en el hielo,
y se alcanza la
máxima
densidad

51. Se sigue
aumentando la
temperatura...
En este proceso,
la energía en
forma de calor,
rompe los
enlaces de
hidrógeno.

52. En el vapor de
agua, las
moléculas están
mas separadas, y
presentan pocos
enlaces de H

53. PROPIEDAD IMPORTANCIA
Alto Calor Específico Modera la temperatura en el
4.18 J/g.K ambiente (océanos) y en los
organismos
Alto Calor de Evaporación Libera grandes cantidades de
2260 J/g energía térmica, contribuye a
mantener la temperatura corporal
mediante sudoración.
Alta Tensión Superficial Contribuye a la capilaridad en
7.3 x 10-2 J/m2 plantas, facilita intercambio de
materiales en tejidos.
Alta Conductividad Térmica Conduce calor y ayuda en la
O.6 J/s.m.K termorregulación, distribuyendo
homogéneamente el calor de un
medio.
Alta Constante Dieléctrica Facilita la disolución de
80 sustancias iónicas.

55. • El enlace de H es responsable de los
puntos de congelación y ebullición
inusualmente elevados del agua
• Debido a que agua posee capacidad
calorífica elevada puede absorber y liberar
calor lentamente.
• El agua desempeña un papel importante
en la regulación del calor en los seres
vivos

57. PROPIEDADES DISOLVENTES
DEL AGUA
Sustancias Hidrofílicas e Hidrofóbicas
• Disolvente biológico ideal: mayoría
constituyentes seres vivos: Na+, K+,
Cl-, azúcares, aa.
• No disuelve lípidos y algunos aa: est.
Supramoleculares (ej. Membranas) y
procesos bioquímicos como
plegamiento proteíco.

58. Productos de ionización del agua son
determinantes importantes en la
estructura y propiedades de proteínas,
ácidos nucleícos, membranas,
ribosomas, etc.

59. PROPIEDADES DISOLVENTES
DEL AGUA
Estructura dipolar del
agua y su capacidad
para formar enlaces
de hidrógeno permite
al agua disolver
sustancias iónicas y
polares

61. Cuando se disuelve en agua un compuesto iónico
como el NaCl, sus iones se separan debido a que
las moléculas polares del agua atraen a los iones
más que éstos se atraen entre sí.

70. OSMOSIS
Proceso espontáneo por el cual las
moléculas del disolvente pasan a través de
una mem semipermeable desde una
solución de menor concentración de soluto
a una disolución de mayor concentración
de soluto.
PRESIÓN OSMÓTICA
Presión requerida para detener el proceso
de osmosis/ o flujo de agua a través de
mem

71. Efecto de Disoluciones isotónicas no
soluciones modifican el volumen cel
hipertónicas e
hipotónicas
sobre las cels
Disoluciones hipotónicas
animales
rompen las cels Ej
hemólisis en eritrocitos en
agua pura
Disoluciones hipertónicas
arrugan las cels
(crenación)

72. IONIZACIÓN DEL AGUA
Agua  bajo grado de ionización: (a 25°C solamente 1 de
107 moléculas esta disociada):
[H+][OH-]
H2O +
H + OH-
Keq = _________ = 1.8 x 10-16
H2O + H 2O = H3O+ + OH-
Kw: Producto iónico del H2O
[H2O]
[H2O] = 55.5 M
Kw = 1.8 x 10 x 55.5 M= [H+][OH-]
-16
La concentración Molar del agua pura
Despejando tenemos: → > que otros solutos
[H+] x [OH-] = 1 x 10-14 M2
[H+] = [OH-] = 1 x 10-7 M

73. IONIZACIÓN DEL AGUA
• La concentración del H+ en agua pura es 1 x 10-7 M
• Cuando una disolución contiene cantidades [H+] = [OH-] →
Neutra
• Cuando una sustancia iónica o polar se disuelve en H2O, puede
cambiar el número relativo de [H+] y [OH-]
• Las disoluciones con exceso de [H+] → ACIDAS
• Las disoluciones con exceso de [OH-] → BASICAS
• La concentración de ión H+ varía en intervalo amplio: 100 y 10-14 lo
cual proporciona la base de la escala de pH (pH = - log [H+] )

75. H2O OH - + H+
1x10-14 M 1x10-7 M + 1x10-7 M
pH = -Log10 [H+]
NEUTRO
AUMENTO DE ACIDEZ AUMENTO DE BASICIDAD
Valor
de pH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14
[H+]
(M)
Jugos Cerveza
HCl Gástricos Tomate Agua Detergent Limpiador
Jugo de Limón Pan Leche es de hornos
Coca-Cola Café Plasma Bicarbonat Amoníaco
o NaOH
Vinagre Negro Sudor
Lágrimas de Soda

76. H +
• Es muy importante en stmas biológicos
• Su concentración afecta mayoría de
procesos cels y del organismo
– Estructura, función de proteínas
– Velocidad de rxs bioquímicas
– Generación de E y endocitosis

77. BIOMOLÉCULAS ACIDAS O
BÁSICAS
ACIDO : Donador de H+ Ej. HCl
BASE : Aceptor de H+ Ej. NaOH
• Los ácidos y bases FUERTES se ionizan
casi completamente en H2O
• Los que NO se ionizan completamente se
denominan Acidos débiles o Bases
débiles

78. Acidos y Bases Débiles
Ionizan 1-5%
HA ⇔ H+ + A-
Base conjugada de HA
La Fuerza de un ácido débil
(su capacidad para liberar
H+) se puede determinar:
Donde K = cte de disociación del
ácido
pKa = - log Ka
< pKa → ácido + fuerte

79. Valores de constantes de disociación y los
pKa de varios ácidos débiles comunes

80. AMORTIGUADORES
• Regulación de pH esencial en seres vivos
• Ej. Sangre: 7.4 (7.35 – 7.45): acidosis, alcalosis
• Acidosis: como consecuencia de producción excesiva de ácidos
en los tejidos, de pérdidas de bases en los líquidos corporales o
de un fallo en los riñones para excretar metabolitos ácidos Ej.
Diabetes mellitus, inanición; pH < 7.0 SNC ↓ y coma
• Alcalosis: causado por vómitos prolongados o por ingestión
excesiva de fármacos alcalinos, sobreexcita SNC y músculos
entran en estado de espasmo → convulsiones → paro
respiratorio

81. AMORTIGUADORES
• Amortiguadores ayudan a mantener ∼ constante
concentración de ión H+
• Amortiguadores más comunes son Acidos débiles
y sus bases conjugadas
• S/n amortiguadora puede soportar cambios de pH
debido a que entre componentes del amortiguador
se establece un equilibrio
• Amortiguadores obedecen a ppio de Le Chatelier:
si a un rx se le aplica una distorsión, el equilibrio
se desplazará en la dirección que la contrarreste.

82. Amortiguador acetato: A. Acético + acetato sódico

83. Amortiguadores Fisiológicos
• Fluidos extra e intracels contienen
pares conjugados acido-base los
cuales actúan como Tampones al pH
normal de dichos fluidos
• Amortiguadores más importantes:
– Bicarbonato en sangre
– Fosfato:
– Proteína: Ej hemoglobina, albúmina
sérica, etc