Unidad 3 PROCESOS BIOQUIMICOS

Cesar Ramirez
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Unidad 3 PROCESOS BIOQUIMICOS
1 Todas las características de los seres vivos son el resultado de procesos bioquímicos coordinados.
1.1 Metabolismo: Suma total de todos los procesos Bioquímicos, Resultando; Flujo de energía, Nutrientes y Reacciones Bioquímicas.
1.1.1 *Funciones del Metabolismo:
1.1.1.1 1) Adquisición y utilización de Energía. 2) Síntesis de moléculas funcionales y estructurales para la célula. (Los procesos metabólicos requieren grandes cantidades de energía.) 3) Crecimiento y Desarrollo. 4) Eliminación de productos de desecho.
2 *Reacciones Bioquímicas
2.1 Hay un gran número de reacciones químicas, pero pocas CLASES de reacciones. Las reacciones bioquímicas tienen MECANISMOS SENCILLOS. Son relativamente pocas las reacciones de importancia central en bioquímica; PRODUCCION, SINTESIS y DEGRADACION.
2.1.1 CLASES DE REACCIONES.
2.1.1.1 Sustitución Nucleofílica. Eliminación. Adición. Isomerización. Oxidación-Reducción.
2.1.1.1.1 *SUSTITUCION NUCLEOFÍLICA Se sustituye a un átomo o grupo por otro: Nucleofilo amante del núcleo. Aniones o especies neutras que poseen pares de electrones no enlazados. Electrófilo amante de electrones. Déficit de densidad electrónica. Fácilmente atacables por un nucleofilo. El Nucleofilo que Sale se denomina grupo de salida.
2.1.1.1.1.1
2.1.1.1.1.2 *REACCION HIDROLISIS. Es una clase especial se Sustitución Nucleofílica, en la que el oxígeno de una molécula de agua es el nucleofilo.
2.1.1.1.2 *REACCION DE ELIMINACION. Se eliminan los átomos de una molécula (se forma un doble enlace).
2.1.1.1.3 *REACCIONES DE ADICION. Se combinan dos moléculas para formar un solo producto. Ejemplo la Hidratación.
2.1.1.1.3.1
2.1.1.1.4 *REACCION DE ISOMERIZACION. Es el desplazamiento de átomos o grupos.
2.1.1.1.4.1
2.1.1.1.5 *REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION, REDOX. Implica la TRANSFERENCIA DE ELECTRONES desde una molécula a otra. No es fácil determinar si las biomoléculas han ganado o perdido electrones.
2.1.1.1.5.1 2- Reglas para saber si una molécula ha sido oxidada o reducida. 1)- Se produce una OXIDACION cuando una molécula GANA OXIGENO o PIERDE HIDROGENO. 2)- Se produce una REDUCCION cuando una molécula GANA HIDROGENO o PIERDE OXIGENO.
2.1.1.1.5.1.1
2.1.1.1.5.2
3 *ENERGIA. Es la capacidad para realizar un trabajo, Mover materia. Las células generan la MAYOR parte de su ENERGIA utilizando reacciones REDOX. Los ELECTRONES se eliminan o añaden(transfieren) en forma de ATOMOS DE HIDROGENO (H). Las moléculas más reducidas= poseen más átomos de Hidrogeno, MAS ENERGIA.
4 *METABOLISMO. Es la suma de todas las reacciones bioquímicas. Estas reacciones se encuentran organizadas en RUTAS, rutas bioquímicas o rutas metabólicas, son reacciones que se producen en forma SECUENCIAL. 2 clases principales de rutas bioquímicas: Anabólicas y Catabólicas. RUTAS ANABOLICAS (anabolismo) RUTAS CATABOLICAS (catabolismo)
4.1 *RUTAS ANABOLICAS (rutas de biosíntesis). Síntesis de grandes moléculas complejas a partir de precursores pequeños. De los alimentos se extraen las moléculas complejas. Necesita energía.
4.2 *RUTAS CATABOLICAS (rutas de degradación) Se degradan moléculas GRANDES COMPLEJAS a productos MAS PEQUEÑOS Y SENCILLOS. Muchas de estas rutas LIBERAN ENERGIA. (impulsan reacciones anabólicas). La energía se conserva en moléculas de ATP y NADH.
5 *FUNCION DEL ATP (Adenosina Trifosfato) EL ATP es un intermediario en el flujo de energía desde las moléculas de alimento a las reacciones de biosíntesis del metabolismo La HIDROLISIS de ATP proporciona de forma inmediata y directa la ENERGIA libre para impulsar una gran variedad de reacciones bioquímicas.
5.1 Principales Usos del ATP: * Biosíntesis de macromoléculas. * Transporte activo de sustancias a través de membranas. * Trabajo mecánico (contracción muscular).
5.1.1 El ATP es un «nucleótido» formado de: • Adenina (base nitrogenada). • Ribosa (azúcar). • Unidad trifosfato.
6 *TRANSPORTE DE MEMBRANAS. Captación de Nutrientes: El primer paso en la utilización de un nutriente consiste en su captación por la célula. Los mecanismos de captación deben ser específicos. Las moléculas de nutrientes tienen que atravesar la membrana plasmática.
6.1 DIFUSION SIMPLE. La difusión es el proceso por el cual las moléculas se desplazan desde una región de concentración elevada a otra con menor concentración. El nivel de difusión pasiva depende de la diferencia de gradiente de concentración entre el exterior y el interior de la célula. Moléculas muy pequeñas como H2O, O2y CO2 atraviesan a menudo las membranas por difusión pasiva.
6.2 *DIFUSION FACILITADA. Intervienen proteínas transportadoras: permeasas o canales, que están inmersas en la membrana plasmática. Como el transportador facilita el proceso de difusión, éste se denomina difusión facilitada.
6.3 *PERMEASA O CANAL. Las proteínas transportadoras son específicas para la sustancia que transportan; cada una es selectiva de una sustancia y sólo transportará solutos muy similares. Aunque en este proceso participa una proteína transportadora, se trata de una auténtica difusión (guiado por un gradiente de concentración)
6.4 *TRANSPORTE ACTIVO. Fuentes de nutrientes muy diluidas, por lo que las células tienen que transportarlos y concentrarlos para poder desarrollarse. El transporte activo permite el transporte de moléculas de soluto hacia concentraciones más elevadas, o en contra de un gradiente de concentración, utilizando un aporte de energía metabólica.
6.4.1 *TIPOS DE TRANSPORTE ACTIVO. (primario, secundario antiporte, secundario simporte) TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO: TRANSPORTADORES ABC: Los sistemas de transporte mediados por proteínas o ATP-ligado (ATP-Binding Cassette) se encuentran en bacterias, archaea y eucariotas. Además, estos transportadores ABC emplean a otras proteínas que serán quienes capten específicamente los solutos que serán transportados.
6.4.2 *TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO (Simporte, antiporte) Simporte y antiporte Se puede utilizar también el gradiente de protones generado durante el transporte de electrones para facilitar el transporte activo. Utilización de otros gradientes de iones o compuestos. * TRASLOCACION DE GRUPO La sustancia que se transporta resulta químicamente modificada durante su paso por la membrana. Transporte de azúcares -> Fosforilación.
6.5 *TRANSPORTE ACTIVO Y DIFUSION FACILITADA (pasivo) Las proteínas transportadoras o permeasas se unen a determinados solutos con una gran especificidad por las moléculas que transportan. El transporte activo mediado por permeasas se diferencia de la difusión facilitada por el uso de energía metabólica y su capacidad de concentrar sustancias.
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