BIOQUÍMICA

BLOQUE I – BIOMOLÉCULAS

1. Concepto y contenido de la Bioquímica. Organización estructural de las células.

2. El agua: su papel biológico.

3. Glúcidos.

4. Lípidos

5. Aminoácidos y péptidos

6. Proteínas

7. Biomembranas

8. Ácidos nucleicos

BLOQUE II - FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

BLOQUE III - BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO

Bibliografía:

Cox, M.M. y Nelson, D.L (2009). (5ª edición). Lehninger. Principios de Bioquímica. Ed.: Omega.

Stryer, L., Berg, J.M., Tymoczko, J.L. (2008). (6ª edición). Bioquímica. Ed.: Reverté.

Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. y Yañez, E. (2011) Bioquímica Ed. Médica Panamericana.

Mckee, T., Mckee, J.R. (2003). Bioquímica. Ed.: McGraw-Hill Interamericana.

BIOQUIMICA

Tema 1.

CONCEPTO Y CONTENIDO DE LA BIOQUÍMICA.• Áreas de estudio• Las raíces de la Bioquímica

ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LAS CÉLULAS.•Células: procariótica y eucariótica (tipos y características)•Composición química de los seres vivos: elementos, moléculas y macromoléculas

Objetivos de la Bioquímica

•¿Cuáles son las estructuras químicas de los componentes de la materia viva?•¿De qué forma interactúan estos componentes para dar origen a estructuras supramoleculares organizadas, células, tejidos, órganos y organismos?• ¿Cómo extrae energía de su entorno la materia viva?• ¿De qué manera almacena y transmite un organismo la información que necesita para crecer y reproducirse?•¿Cómo se controlan las reacciones químicas en el interior de las células vivas?

• BIOQUÍMICA ESTRUCTURAL

• METABOLISMO

• GENÉTICA MOLECULAR

Áreas de la Bioquímica

¿Qué es la Bioquímica?

La Ciencia que estudia la vida desde el punto de vista molecular

Filogenia de los tres dominios de la vida

UnicelularesPluricelulares

Unicelulares

Unicelulares

Características estructurales comunes de las células bacterianas (procariotas)

2 m

Estructura de la célula eucariota

Célula animal típica

Célula vegetal típica

10-100 m

5-30 m

Núcleo

Mitocondria

Cloroplasto

Las células se agrupan en tejidos, los tejidos forman órganos y los órganos forman aparatos o sistemas, que forman en conjunto al organismo.

Virus

Figure 2-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Los más abundantes en todos los organismos

Mucho menos abundantes,pero se encuentran en todoslos organismos

Metales presentes en pequeñas cantidades en todos los organismos, pero son esenciales para la vida

Se encuentran o son necesarios en algunos organismos en cantidades mínimas

lípidos

BIOQUIMICA

Tema 2.

EL AGUA: SU PAPEL BIOLÓGICO.

• Estructura y propiedades• El agua como disolvente de moléculas hidrófilas, hidrófobas y anfipáticas

OH

H

Hielo Agua líquidaAgrupaciones parpadeantes

El agua como disolvente de moléculas:

HIDRÓFILAS (se disuelven en H2O)-con grupos capaces de formar enlaces de H-compuestos iónicos

HIDRÓFOBAS (no se disuelven en H2O)

ANFIPÁTICAS (parte de la molécula hidrófila yparte de la molécula hidrófoba)

Moléculas polares

ProteínaAzúcares

Moléculas iónicas

Hidratación de los iones en disolución

NaCl

Moléculas hidrófobas

Estructura de clatrato que rodea a una molécula hidrófoba

Agrupación de moléculas hidrofóbicas en solución acuosa

Moléculas anfipáticas

Interacciones de las moléculas anfipáticas con el agua

monocapa micela

bicapa

liposoma

BLOQUE I – BIOMOLÉCULAS

1. Concepto y contenido de la Bioquímica. Organización estructural de las células.

2. El agua: su papel biológico.

3. Glúcidos.

4. Lípidos

5. Aminoácidos y péptidos

6. Proteínas

7. Biomembranas y transporte

8. Ácidos nucleicos

BIOQUIMICA

Tema 3.

GLÚCIDOS

•monosacáridos: aldosas y cetosasderivados de los azúcares

•oligosacáridos: disacáridos•polisacáridos de reserva y estructurales•glucoconjugados

Funciones de los Carbohidratos

-Almacenamiento y generación de energía: almidón, glucógeno ATP

-Cofactores enzimáticos derivados de azúcares fosforilados: NAD, FAD

-Componentes de los ácidos nucleicos: DNA, RNA

-Elementos estructurales y de protección .paredes celulares de vegetales, bacterias y hongos.exoesqueleto de artrópodos.glucosaminoglucanos del tejido conjuntivo

-Glucoconjugados: participan en el reconocimiento y la adhesión intercelular. Actúan como señales de localización intracelular o de destino metabólico.

TRIOSAS

Gliceraldehído(aldosa)

Dihidroxiacetona(cetosa)

Tautómeros

aldosas cetosas

Enantiómeros

Tautómeros

Fórmula en perspectiva

Enantiómeros

D-aldosas

Diastereoisómeros: treosa y eritrosa

Epímeros de la glucosa

D-cetosas

Estereoisómeros

ENANTIÓMEROS: imágenes especulares no superponibles

DIASTEROISÓMEROS: no especulares

EPÍMEROS: diferencia en la configuración alrededor de un C quiral.

HemicetalCetona

ANILLOS DE PIRANO: anillos de 6 átomos

Aldohexosas.

Anómeros

ANILLOS DE FURANO: anillos de 5 átomos

Cetohexosas

Proyecciones de Haworth

Proyecciones de Fischer

Anillos de furano (C2-C5) y de pirano (C2-C6)Fructosa

Proyecciones de Haworth

-D-glucopiranosa en las conformaciones de silla y de bote

-D-ribofuranosa en la conformación de sobre

Conformación espacial

Azúcares como agentes reductores

Terminología que describe la estructura de las moléculas deazúcar

DERIVADOS DE LOS MONOSACÁRIDOS

-Desoxiazúcares

-Derivados fosforilados

-Alditoles

-Ácidos aldónicos

-Ácidos urónicos

-Hexosaminas

-Ácido siálico

-Ácido N-acetil-murámico

Desoxiazúcares

CH2OH

C

C

C

CH2OH

H OH

H OH

H OH

D-ribitol

COOH

C

C

C

C

H OH

HO H

H OH

D-gluconic acid D-glucuronic acid

CH2OH

OHH

CHO

C

C

C

C

H OH

HO H

H OH

COOH

OHH

Alditoles Ácidos aldónicos Ácidos urónicos

H O

OH

H

OH

H

NH2H

OH

CH2OH

H

-D-glucosamine

H O

OH

H

OH

H

NH

OH

CH2OH

H

-D-N-acetylglucosamine

C CH3

O

H

Hexosaminas

N-Acetylmuramic acid

Ácido siálico(ácido N-acetilneuramínico)

Ácido N-acetilmurámico

Derivados fosforilados de los azúcares

Derivados de las hexosas

Ácido aldónicoÁcido urónico

HemicetalCetona Cetal

Formación del disacárido maltosa

Extremo reductor

Disacáridos

Polisacáridos

almidón y glucógeno – combustible biológico soporte extracelular celulosa y quitina -- elementos estructurales

Gránulos de almidón Gránulos de glucógeno

H O

OHH

OHH

OH

CH2OH

HO H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

HO

H1

6

5

4

3

1

2

amilosa

H O

OHH

OHH

OH

CH2OH

HO H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O1

OH

34

5

2

amilopectina

1-4)

1-4)

1-6)

almidón

H O

OHH

OHH

OH

CH2OH

HO H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O1

OH

34

5

2

1-4)

1-6)

glucógeno

Estructura de la amilosa

Celulosa

10000-15000 unidades

Quitina

N-acetil-D-glucosamina 1-4)

Peptidoglucano de la pared bacteriana

Unidades repetidas de algunos de los glucosaminoglucanos más comunes de la matriz extracelular

Ácido hialurónico

Sulfatos de queratán

4-Sulfato de condroitina

Glucoconjugados

Estructura del proteoglucano de una proteína integral de membrana

Unión de oligosacáridos a glucoproteínas

Lipopolisacáridos bacterianos

Papel de los oligosacáridos en el reconocimiento y la adhesión a la superficie de la célula