1.1..1. INTRODUCCION Y BIOELEMENTOS.pptx

Bioelementos

1. BIOQUÍMICA D.C. Sandra Gpe . Sánchez Ceja Facultad de Químico Farmacobiología

2. BIOQUÍMICA Ciencia que estudia las moléculas presentes en las células: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos Estructura química Funciones Localización en los tejidos Las reacciones químicas por las cuales se forman y se destruyen , Carbohidratos Proteínas Lípidos Ácidos núcleicos

3. CÉLULA: Unidad estructural y funcional de los seres vivos capaz de autoduplicarse independientemente BIOQUÍMICA

4. Tipos de Células CÉLULA PROCARIOTA El material genético ADN está libre en el citoplasma Reproducción por fisión binaria Ej. Las bacterias CÉLULA EUCARIOTA El material genético ADN está en el núcleo Reproducción con mitosis o meiosis Presente en plantas, hongos y animales

5. La estructura de la célula Separa a la célula del medio externo, permitiendo el intercambio de materia, une y comunica a las células entre sí Se llevan a cabo las reacciones metabólicas. S olución de proteínas, carbohidratos, lípidos e iones en una red de microfilamentos , microtubulos y filamentos intermedios Contiene material genético, formado por ácidos nucleicos MEMBRANA: NÚCLEO: CITOPLASMA:

6. Organelos celulares Núcleo : Almacén de información genética, codificada en el ADN Mitocondrias: responsables de la respiración celular para obtener energía Retículo endoplásmico : Red de canales Rugoso (Ribosomas): Sintetizan proteína Liso: Sintetizan lípidos (esteroides y no esteroides) y detoxificación Aparato de Golgi : Formado por dictiosomas constituidos por cisternas formando una red de canales y vesículas Tráfico y empaquetamiento de los lípidos y las proteínas fabricadas en el retículo endoplásmico , además de glicosilarlas y sulfatarlas (madurarlas) para sacarlas al exterior de la célula como productos de secreción Participa en renovación membranal Vacuolas: vesículas llenas de agua y sustancias de reserva Lisosomas : Contiene enzimas hidrolíticas para realizar la digestión celular Ribosomas : responsables de la síntesis de proteínas Centriolos: intervienen en la división celular y en el movimiento de la célula

7. INTERRELACION DE LA BIOQUÍMICA CON LA MEDICINA Los estudios bioquímicos han aclarado muchos aspectos de la salud y la enfermedad LOS PROCESOS BIOQUIMICOS NORMALES SON LA BASE DE LA SALUD TODAS LAS ENFERMEDADES TIENEN UNA BASE BIOQUIMICA

8. PATOLOGÍA Estudio de la enfermedad Si fallan las proteínas, lípidos, carbohidratos o DNA sobreviene una enfermedad

9. ¿PARA QUE NOS SIRVE LA BIOQUIMICA? Demostración de la causa de enfermedad Sugerir tratamientos Poner a disposición pruebas selectivas para el diagnostico temprano Colaborar en la vigilancia del progreso Ayuda a valorar la respuesta al tratamiento

10. Busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación Se apoya en al bioquímica de los ácidos nucleicos GENÉTICA:

11. F unciones de los seres vivos Dependiendo de la estructura molecular es la función de las células FISIOLOGÍA: ANEMIA FALCIFORME: resultado de la sustitución de adenina por timina en el gen de la globina beta, ubicado en el cromosoma 11 y por tanto una sustitución de ác glutámico por valina en la cadena Beta globina La nueva forma provoca dificultad para la circulación de los glóbulos rojos, por ello se obstruyen los vasos sanguíneos causando dolor en las extremidades. Los glóbulos rojos también padecen de una vida más corta provocando anemia

12. INMUNOLOGÍA Emplea técnicas bioquímicas, además que los anticuerpos que nos defienden de agentes extraños son proteínas

13. FARMACOLOGÍA Los fármacos se metabolizan mediante reacciones enzimáticas FARMACO ASPIRINA ENZIMAS METABOLIZA EN HÍGADO ELIMINA POR EL RIÑÓN

14. TOXICOLOGÍA Los venenos actúan sobre reacciones o procesos bioquímicos EJ CIANURO ARSÉNICO WARFARINA CADENA RESPIRATORIA INHIBE LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA INHIBE LA COAGULACIÓN

15. Microbiología, zoología y botánica Emplean criterios bioquímicos de manera casi exclusiva

16. BIOELEMENTOS

17. El elemento esta formado por una sola clase de átomos y los átomos consisten en una de partículas elementales ELECTRONES (-) PROTONES (+) NEUTRONES (SIN CARGA) +++++ +++++ + - - - - - - - - - - - ELEMENTO QUIMICO

18. …hoy sabemos que la materia está hecha de átomos , los átomos están hechos de protones , neutrones y electrones , los protones y neutrones están hechos de quarks Electrón Átomo Átomo 10 -10 m Núcleo 10 -14 m Protón Neutrón Quarks Protón 10 -15 m ELEMENTO QUIMICO

19. Los iones Los átomos al perder o ganar electrones se convierten en iones + cationes - aniones

20. Es un átomo o molécula extremadamente inestable y, por tanto, con gran poder reactivo Poseer un electrón desapareado RADICAL LIBRE

21. COMPUESTO QUIMICO COMPUESTO: Formados por dos o más clases de átomos Na + Cl- NaCl Cloruro de Sodio “Compuesto” Elementos

22. El análisis químico de la materia viva revela que los seres vivos están formados por una serie de elementos Hoy conocemos 118 elementos, aunque no todos están presentes en la naturaleza Desde el elemento 84 Polonio hasta el elemento 105 Hafnio son radioactivos…) y por tanto inestables

23. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos

24. La vida se ha desarrollado sobre unos elementos que poseen propiedades físico- químicas acordes con los procesos químicos de los seres vivos

25. Los seres vivos seleccionamos y tomamos del medio los elementos que forman parte de nuestra materia, y no los más abundantes. Elementos mayoritarios en la corteza terrestre Elementos mayoritarios en los seres vivos O 50,02 % C 19,37 Si 25,80 H 9,3 Al 7,30 O 62,81 Fe 4,18 N 5,14 P 0,64 S 0,63

26. ¿ POR QUÉ NO ES PROBABLE UNA VIDA BASADA EN SILICIO? Carbono Tiene valencia de 4 Tiene 8 e- menos que Si por lo que el enlace C-C es de menor tamaño y muy estables CO 2 es soluble en agua El carbono forma enlaces sencillos, dobles y triples muy reactivos y vérsatiles (6,000 000 de moléculas en nuestro organismo) Silicio Tiene valencia de 4 Tiene 8 e- más que el C por lo que hay mayor distancia entre Si-Si y sus enlaces son débiles El SiO 2 insoluble en agua (rocas) El Si sólo forma enlaces sencillos poco reactivos Compuestos formados de Si-H se inflaman con el oxígeno ( Silano )

27. El silicio puede sustituir al carbono en las biomoléculas pues tiene una similar configuración electrónica? Los enlaces silicio - silicio son inestables y no son capaces de construir moléculas biológicamente resistente.

28. BIOELEMENTOS Elementos químicos que forman parte de los seres vivos

29. CLASIFICACIÓN DE LOS BIOELEMENTOS

30. BIOELEMENTOS PRIMARIOS O MAYORITARIOS Elementos mayoritarios de la materia viva constituyen el 95 % de la masa total C , H , O , N

31. Los bioelemento primarios forman las biomoléculas que se encuentran en todos los seres vivos

32. BIOELEMENTOS PRIMARIOS Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos para la vida son las siguientes: Capas electrónicas externas incompleta por lo cual f orman enlaces covalentes , compartiendo electrones Comparten más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad de moléculas Los enlaces covalentes son muy estables Poseen número atómico bajo que confiere estabilidad Electronegatividad del O y N  solubilidad

33. CARBONO Tiene una configuración Tetraédrica El carbono en el centro de un tetraedro y los otros átomos en los vértices Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica La longitud de un enlace sencillo es de 0.154 nm y para un enlace doble es de 0.134 nm

34. Tiene número atómico 6 Tiene 4 electrones de valencia Los electrones de valencia son los que están en el último orbital CARBONO

35. Los electrones de valencia se pueden compartir Puede formar 4 enlaces CARBONO

36. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser Simples ( C-C) Dobles (C=C) Triples (C = C) x x x x x x Alcanos Alquenos Alquinos CARBONO

37. HIDRÓGENO Primer elemento de la tabla periódica Número atómico de 1 El átomo de hidrógeno, consta de un núcleo de una carga positiva y un solo electrón - protio : un protón, cero neutrones - deuterio: un protón, un neutrón - tritio: un protón, dos neutrones

38. HIDRÓGENO Tiene un solo electrón por compartir Puede hacer un solo enlace Constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la tierra sino en todo el universo H H

39. OXÍGENO Número atómico 8 Tiene 8 electrones Tiene una valencia de -2 porque le faltan 2 electrones para completar su orbital Puede formar 2 enlaces

40. NITRÓGENO Número atómico de 7 Tiene una valencia de 3 porque son los electrones que le faltan para completar su orbital Puede formar 3 enlaces

41. H H N

42. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS S , P , Mg , Ca , Na , K , Cl El S y el P en algunas clasificaciones, los consideran bioelementos primarios

43. BIOLEMENTOS SECUNDARIOS AZUFRE S Presente en todas las proteínas (aminoácidos cisteína y metionina) FÓSFORO P Presente en los ácidos nucleicos, ATP Fosfolípidos de las membranas celulares MAGNESIO Mg Catalizador de reacciones en el organismo, forma parte de la clorofila CALCIO Ca Constituyente de huesos, dientes, contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso SODIO Na Abundante en medio extracelular Contracción muscular, conducción nerviosa. POTASIO K Abundante en el interior de la célula Conducción nerviosa y contracción muscular CLORO Cl Forma parte del jugo gástrico , m antiene el balance de agua en la sangre y fluido intersticial

44. OLIGOELEMENTOS: Oligo -poco, escaso Elementos químicos, presentes en los organismos en forma escasa, pero que son indispensables para el desarrollo Fe , I , Mn , Cu , Zn , F, Li, Mo , Co , Br

45. o OLIGOELEMENTOS HIERRO Se encuentra en los citocromos que intervienen en la respiración celular y en la Hemoglobina MANGANESO Fotólisis del agua durante la fotosíntesis de las plantas IODO Síntesis de tiroxina (Hormona tiroidea) FLÚOR Esmalte dentario y huesos COBALTO Forma parte de la Vit B12 SILICIO Proporciona resistencia al tejido conjuntivo CROMO Junto con insulina regula glucosa en sangre ZINC Forma parte de la DNA polimerasa LITIO Actúa sobre neurotransmisores como serotonina MOLIBDENO Forma parte de enzimas vegetales COBRE Formación de metaloenzimas

46. Lógica molecular de la vida : Las macromoléculas y sus unidades monoméricas Todos los organismos vivos “ construyen”moléculas con los mismos monómeros La estructura de una macromolécula determina su actividad biológica

47. Los bioelementos asociados entre sí mediante enlaces químicos, preferentemente covalentes, nos proporcionan una enorme diversidad de las BIOMOLECULAS, que forman parte de los seres vivos.

48. Polímero Molécula formada por muchas unidades estructurales iguales o diferentes puede tener 1 o 2 unidades repetidas.

49. NIVELES DE ORGANIZACIÓN