BIOQUÍMICA
08/02/2022
TEMA 1
a bioquímica estudia las reacciones químicas que se producen en un organismo vivo.
L
Estas dan lugar a una composición celular, es decir que son reacciones en cadena que
desarrollan una estructura celular determinada y por lo tanto hacen posible la vida. Las
reaccionessedanacaboporunasbiomoléculascompuestasporátomos.Estosinteractúan
entre sí y deben tener una estructura tridimensional determinada y también un grupo
funcionalqueledarásufuncionalidad.Porejemplo,uncentroactivoenlasenzimasqueles
permite realizar la catálisis. Si la estructura o lacomposiciónnoeslacorrecta,nohayun
desarrollo óptimo de la célula y por ende de la vida del organismo.
Composición-estructura-función.
as moléculas tienen capacidad de extraer energíaytransformarlamateriaenelementos
L
esenciales para la supervivencia de la célula, cómo el crecimiento o la división celular.
(Interacciones enzima-sustrato, adn-histonas, que le dan la función final).
La naturaleza ha seleccionado 30 bioelementos de todos los que existen:
l principal es el carbono, tambiénhayH,O,N,
E
o iones metálicos que se encuentran en poca
cantidad,peroaúnasísonimprescindiblespara
muchas enzimas y su óptimo funcionamiento.
Principalmente H,O,N,C estan presentes en
todas las biomoléculas y son necesarios. Por
ejemplo en un azúcar. Sin embargo el P es
necesario para el ADN o el S para lacorrecta
estructura de algunas proteínas.
e todas formas el elemento estrella, que forma el esqueleto o la estructura de una
D
molécula es el carbono.
Jerarquía de las moléculas(ascendiente en complejidadhasta llegar a la formación célula)
rimero se forman unas moléculas
P
pequeñas, que son estructuralmente
estables(monómeros). Después se unen
entreellasparaformarunamoléculamás
grande, y viceversa hasta obtener una
macromolécula, y de esta una
supramolecular(membrana,cromatina)
, asta llegar a la célula que conocemos hoy en día.
h
La célula tiene bloques estructurales para no tener que sintetizar todas las biomoléculas
desde el principio, preestablecidas en la misma naturaleza. También lo ha hecho para
optimizar espacio,porellolasmacromoléculaspresentanunidadesmonoméricaslimitadas
(4 nucleótidos, 20 aa).
aracterísticasdelcarbonoquelohacenelelementoprincipalenlaformacióndelas
C
biomoléculas
u función es única, puede formar enlaces simples(entre átomos de carbono),dobles,
S
triples, y puede unirse con cualquier tipo de átomos. Suestructuraespacialleotorgauna
forma tetraédricaconángulosde109.5ycomponentesalamismadistancia.Esunátomo
versátil que se une con cualquier elemento.
* E
nlace simple: daposibilidadderotación,y
es donde se mantiene la forma tetraédrica.
* E nlace doble: nohayrotación,moléculafija,
y con estructura plana. Estos tienen una
importancia en la estructura y formación
proteica.
ayunagrandiversidaddegruposfuncionalesquepuedenunirsealosátomosdecarbono,
H
otorgando a la molécula caracteristicas especiales. Por ejemplo el fosfato, que activa y
desactivaalgunasenzimas.Ademásformanpartedesistemasdeseñalizaciónyregulación
metabólica.
Representaciones estructuras moleculares
a disposición espacial debido a los enlaces covalentes entre los diferentes elementos,
L
puede generar una gran variedad de conformaciones. Todos son enlaces simples, con
posibilidad de rotación, por lo tanto varias disposiciones u organización pero en el fondo
, igue siendo la misma molécula. No cambia tampoco su funcionalidad, aunque esta sí
s
depende de la estructura tridimensional.
os estereoisómeros son moléculas idénticas
L
formadasporlosmismosátomosoelementospero
con disposiciones, es decir, configuraciones
distintas(cis/trans). Por lo tanto tienen funciones
biológicas, y propiedades físico-químicas distintas
y además cuando hay dobles enlaces se les da
una posición fija.
abe destacar que el carbono puede unirse a 4 componentes que pueden serdiferentes
C
entreellos.Sitodossondistintoshablamosdeuncarbonoasimétricooquiral.Estossonde
gran importancia en los azúcares. La mayoría de las biomoléculas son asimétricas.
* Enantiómeros: son dos moléculas distintas, a
pesar de ser el reflejo del espejo unadelaotra,
nuncaseobtienelamisma.Cómodesvíanelrayo
de luz en direcciones distintas se distinguen por
ser isómeros ópticos, ya que químicamente son
idénticas.
* Diastereómeros: no son la imagen en el espejo
launadelaotra,sonmoléculasconpropiedades
físico-químicas distales.
-n carbonos asimétricos se obtienen 2ˆn moléculas.
i analizamos la molécula que tiene más de un
S
carbono asimétrico, podemos ver que también se
presentan varias configuraciones. Paradeterminar
la configuración, debe mirarse el penúltimo
carbonoymirarlaposicióndelgrupoalcohol.Cabe
destacarquelanaturalezahahechounaselección
de estas configuraciones en determinadas
moléculas. Lasenzimasbiológicassóloreconocen
aminoácidos en configuración L, mientras que en
los azúcares, la configuración D es mucho más
abundante.
, Interacción entre moléculas, enlaces intramoleculares o intermoleculares
* Enlace covalente: dos moléculas comparten electrones, por ello son enlaces fuertes, y
suelen forman los esqueletos de las biomoléculas.
* Enlaces de hidrógeno: son enlaces débiles de gran importancia biológica. Se forman
cuando el hidrógeno se une a un átomo o una molécula muy electronegativa, cómo el
oxígeno o el nitrógeno. Los electrones se sienten más atraídos por el oxígeno, entonces
este se convierte en un donador de hidrógeno y a su vez la moléculaseconvierteenun
dipolo, obteniendo una carga parcial para cada átomo. Si viene otro oxígeno habrá una
alteración en la atracción del hidrógeno. La molécula desarrollará una polaridad, y por lo
tantoseráhidrofílicaysepodrádisolverenaguaparaformarenlaceshidrógenoconlosde
ésta. Por eso el azúcar se disuelve en agua o café. Los solutos que no tengan esta
capacidad son hidrofóbicos. Por ejemplo el enlace de las dos cadenas de ADN o la
estructura principal de las proteínas. El enlace lineal es más fuerte que uno que tenga
dirección o esté algo torcido. Cómo hay tantosenlaceslafuerzagrupalessuficientepara
sostenertodaslasestructurasbiológicas.Enalgunoselementosnopuedeformarseninguna
cargaparcialdebidoalosvaloresdeelectronegatividad,quehacenqueestenoseacapaz
de ceder ni donar átomos.
*Interacción de cargas:(iónicas con cargas netasenlace iónico o electroestático)
* Interacciones hidrofóbicas: (interacción apolar-apolar, hidrofóbica)
Son entre moléculas que no tienen polaridad. Lascadenaslineales
hidrocarbonadas apolares establecen interacciones entre ellas. Se
unen entre ellas porque no pueden disolverse en agua y quieren
protegerse de ella. Por ej formación de micelas, gracias a la
estructura anfipática de los lípidos. (cabeza polar, cola apolar)
08/02/2022
TEMA 1
a bioquímica estudia las reacciones químicas que se producen en un organismo vivo.
L
Estas dan lugar a una composición celular, es decir que son reacciones en cadena que
desarrollan una estructura celular determinada y por lo tanto hacen posible la vida. Las
reaccionessedanacaboporunasbiomoléculascompuestasporátomos.Estosinteractúan
entre sí y deben tener una estructura tridimensional determinada y también un grupo
funcionalqueledarásufuncionalidad.Porejemplo,uncentroactivoenlasenzimasqueles
permite realizar la catálisis. Si la estructura o lacomposiciónnoeslacorrecta,nohayun
desarrollo óptimo de la célula y por ende de la vida del organismo.
Composición-estructura-función.
as moléculas tienen capacidad de extraer energíaytransformarlamateriaenelementos
L
esenciales para la supervivencia de la célula, cómo el crecimiento o la división celular.
(Interacciones enzima-sustrato, adn-histonas, que le dan la función final).
La naturaleza ha seleccionado 30 bioelementos de todos los que existen:
l principal es el carbono, tambiénhayH,O,N,
E
o iones metálicos que se encuentran en poca
cantidad,peroaúnasísonimprescindiblespara
muchas enzimas y su óptimo funcionamiento.
Principalmente H,O,N,C estan presentes en
todas las biomoléculas y son necesarios. Por
ejemplo en un azúcar. Sin embargo el P es
necesario para el ADN o el S para lacorrecta
estructura de algunas proteínas.
e todas formas el elemento estrella, que forma el esqueleto o la estructura de una
D
molécula es el carbono.
Jerarquía de las moléculas(ascendiente en complejidadhasta llegar a la formación célula)
rimero se forman unas moléculas
P
pequeñas, que son estructuralmente
estables(monómeros). Después se unen
entreellasparaformarunamoléculamás
grande, y viceversa hasta obtener una
macromolécula, y de esta una
supramolecular(membrana,cromatina)
, asta llegar a la célula que conocemos hoy en día.
h
La célula tiene bloques estructurales para no tener que sintetizar todas las biomoléculas
desde el principio, preestablecidas en la misma naturaleza. También lo ha hecho para
optimizar espacio,porellolasmacromoléculaspresentanunidadesmonoméricaslimitadas
(4 nucleótidos, 20 aa).
aracterísticasdelcarbonoquelohacenelelementoprincipalenlaformacióndelas
C
biomoléculas
u función es única, puede formar enlaces simples(entre átomos de carbono),dobles,
S
triples, y puede unirse con cualquier tipo de átomos. Suestructuraespacialleotorgauna
forma tetraédricaconángulosde109.5ycomponentesalamismadistancia.Esunátomo
versátil que se une con cualquier elemento.
* E
nlace simple: daposibilidadderotación,y
es donde se mantiene la forma tetraédrica.
* E nlace doble: nohayrotación,moléculafija,
y con estructura plana. Estos tienen una
importancia en la estructura y formación
proteica.
ayunagrandiversidaddegruposfuncionalesquepuedenunirsealosátomosdecarbono,
H
otorgando a la molécula caracteristicas especiales. Por ejemplo el fosfato, que activa y
desactivaalgunasenzimas.Ademásformanpartedesistemasdeseñalizaciónyregulación
metabólica.
Representaciones estructuras moleculares
a disposición espacial debido a los enlaces covalentes entre los diferentes elementos,
L
puede generar una gran variedad de conformaciones. Todos son enlaces simples, con
posibilidad de rotación, por lo tanto varias disposiciones u organización pero en el fondo
, igue siendo la misma molécula. No cambia tampoco su funcionalidad, aunque esta sí
s
depende de la estructura tridimensional.
os estereoisómeros son moléculas idénticas
L
formadasporlosmismosátomosoelementospero
con disposiciones, es decir, configuraciones
distintas(cis/trans). Por lo tanto tienen funciones
biológicas, y propiedades físico-químicas distintas
y además cuando hay dobles enlaces se les da
una posición fija.
abe destacar que el carbono puede unirse a 4 componentes que pueden serdiferentes
C
entreellos.Sitodossondistintoshablamosdeuncarbonoasimétricooquiral.Estossonde
gran importancia en los azúcares. La mayoría de las biomoléculas son asimétricas.
* Enantiómeros: son dos moléculas distintas, a
pesar de ser el reflejo del espejo unadelaotra,
nuncaseobtienelamisma.Cómodesvíanelrayo
de luz en direcciones distintas se distinguen por
ser isómeros ópticos, ya que químicamente son
idénticas.
* Diastereómeros: no son la imagen en el espejo
launadelaotra,sonmoléculasconpropiedades
físico-químicas distales.
-n carbonos asimétricos se obtienen 2ˆn moléculas.
i analizamos la molécula que tiene más de un
S
carbono asimétrico, podemos ver que también se
presentan varias configuraciones. Paradeterminar
la configuración, debe mirarse el penúltimo
carbonoymirarlaposicióndelgrupoalcohol.Cabe
destacarquelanaturalezahahechounaselección
de estas configuraciones en determinadas
moléculas. Lasenzimasbiológicassóloreconocen
aminoácidos en configuración L, mientras que en
los azúcares, la configuración D es mucho más
abundante.
, Interacción entre moléculas, enlaces intramoleculares o intermoleculares
* Enlace covalente: dos moléculas comparten electrones, por ello son enlaces fuertes, y
suelen forman los esqueletos de las biomoléculas.
* Enlaces de hidrógeno: son enlaces débiles de gran importancia biológica. Se forman
cuando el hidrógeno se une a un átomo o una molécula muy electronegativa, cómo el
oxígeno o el nitrógeno. Los electrones se sienten más atraídos por el oxígeno, entonces
este se convierte en un donador de hidrógeno y a su vez la moléculaseconvierteenun
dipolo, obteniendo una carga parcial para cada átomo. Si viene otro oxígeno habrá una
alteración en la atracción del hidrógeno. La molécula desarrollará una polaridad, y por lo
tantoseráhidrofílicaysepodrádisolverenaguaparaformarenlaceshidrógenoconlosde
ésta. Por eso el azúcar se disuelve en agua o café. Los solutos que no tengan esta
capacidad son hidrofóbicos. Por ejemplo el enlace de las dos cadenas de ADN o la
estructura principal de las proteínas. El enlace lineal es más fuerte que uno que tenga
dirección o esté algo torcido. Cómo hay tantosenlaceslafuerzagrupalessuficientepara
sostenertodaslasestructurasbiológicas.Enalgunoselementosnopuedeformarseninguna
cargaparcialdebidoalosvaloresdeelectronegatividad,quehacenqueestenoseacapaz
de ceder ni donar átomos.
*Interacción de cargas:(iónicas con cargas netasenlace iónico o electroestático)
* Interacciones hidrofóbicas: (interacción apolar-apolar, hidrofóbica)
Son entre moléculas que no tienen polaridad. Lascadenaslineales
hidrocarbonadas apolares establecen interacciones entre ellas. Se
unen entre ellas porque no pueden disolverse en agua y quieren
protegerse de ella. Por ej formación de micelas, gracias a la
estructura anfipática de los lípidos. (cabeza polar, cola apolar)
