ENZIMAS

ENZIMAS 

Proteínas que son biocatalizadores tienen energía de activación que es la energía cinética mínima que se necesita para iniciar un determinado proceso o reacción

Características de enzimas: 

* Acelera reacciones

* No se modifican o se pierden 

* Sirven en procesos reversibles

* Son especificas - Procesos tridimensionales de principios activos 

Confacto: Inorgánico 

Coenzima: Orgánico 

METABOLISMO

Metabolismo
 Infinidad de reacciones quimicas ocurren dentro de las celulas para el desarrollo sus procesos vitales 

Funciones 

* Digestion: Obtencion y reserva de energia 
* Construccion: Formacion de biomoleculas  , formacion y renovacion de estructuras 
* Reproduccion: Mantenimiento de la especie 
* Eliminación: Regulacion

Vias 

* Anabolica: Sintesis o formacion, pequeño a grande ( simple-complejo).
Energia "endergonico- no espontaneo" . son los procesos del metabolismo que tienen como resultado la sintesis de componentes celulares a partir de precursores de baja masa molecular, por lo que se recibe la biosintesis 
* Catabolico: libera energía " Degradación-ruptura" pasa de lo ( Grande- pequeño, complejo-simple + energia ) , es la parte del metabolismo que consiste en la transformacion de biomoleculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energia quinmica desprendida en forma de enlaces de alta energia en moleculas de adenosin fosfato
* Anapleurotica: Es aquella en la que se da un proceso anabolico segundo de un proceso catabolico o viceversa

* Aerobico : Presencia O2

*Anaerobico: Ausencia O2

Transportadores

NAD: 3 ATP 
FAD: 2 ATP


ATP
Moneda energetica de un nucleotido que contiene ( azucar-ribosa , Bn - adenina, P-3Grupos )

Formula ATP 
* 10 Carbonos (c)
*16 Hidrogenos (H)
* 5 Nitrogenos (N)
* 13 Oxigenos (O)
*3 Fosfatos (P)

Los procesos de transporte de membrana gastan energia 

REACCIONES (ENDERGONICA-EXERGONICA)

Reacciones

Endergonica : Son las que permiten la entrada de energia no son espontaneas en donde el reactivo( A+B queda negativo y el profucto AB queda positivo, se manifiestan mediante los procesos anabolicos de manera que requieren que se les añada energia a los reactivos 

Exergonica: son las que permiten la salida de energia, son espontaneas                       (A+B---- AB + ENERGIA). , pueden ser acopladas con reacciones endergonicas, reacciones de oxido-reduccion 

CADA GRAMO DE GLUCOSA PRODUCE 3.75 KILO CALORÍAS , LOS REACTIVOS TIENEN MAS ENERGÍA QUE LOS PRODUCTOS

TERMODINAMICA

LA ENERGIA

 Es la capacidad de producir un cambio en el estado o movimiento de la materia.

TIPOS DE ENERGIA

1. ENERGIA CINETICA

-luz

-calor

-electricidad

2.ENERGIA  POTENCIAL

es la capacidad de hacer un trabajo en virtud de su pisicion o estado de la masa o de una particula.

3. ENERGIA QUIMICA

(almacenada en los enlaces carbohidratos yh grasas)

4. ENERGIA ELECTRICA

(alamacenado en bacterias)

5. ENERGIA DE POSICION

(agua en una represa)

LEYES DE TERMODINAMICA

-Describen las propiedades y el comportamiento de la energia en los sistemas.

TERMODINAMICA

parte de la quimica que estudia las transferencias de calor asociadas a las reacciones quimicas.

R. ENDOTERMICA

"la reaccion genera energia" cuando se necesita temperatura externa para que se de la reaccion.

R. EXOTERMICA

la reaccion genera energia cabrificada (libera temperatura).

LEYES TERMODINAMICAS

1.Cantidad total de la energia del universo. permanece constante.

2. la energia tiende a difundirse de una forma mas concentrada a una menos concentrada y por consiguiente el desorden siempre esta en aumento.

ENTROPIA: Mide el gradod e desorden o cambio de un sistema, es la energia que no puede utilizarse para desarrollar un - kabajes.

- La energia de alta calidad con baja entropia es la que puede ser mas utilizada por el ser humano (ejemplo: carbon, electricidad, gasolina).

- La energia de baja calidad con alta entropia es la menos utilizable para el ser humano.

TERO ABSOLUTO

Cuando en un sistema no hay desorden o cambios la entropia sera igual a 0.

ENERGIA----->SISTEMA---->ENTORNO

-ABIERTOS: Puede intercambiar materia y energia con su entorno.

-CERRADO: No intercambia materia pero puede intercambiar energia con su entorno.

-AISLADO: No intercambia materia ni energia son su entano es como un universo en si mismo.

SISTEMA: Es entendido como aquella parte del estudio o tambien objeto de estudio del universo.

TRABAJO: Se realiza cuando se desplaza un cuerpo a una distancia realizando sobre el una fuerza.

SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA

ENTROPIA: es la energia que no puede utilizarse para producir trabajo.

ENERGIA LIBRE DE GIBBS

Es una propiedad de un sistema, es el tipo de energia que queda libre.
es un potencial termodinamico, es decir,una funcion de estado extensiva con unidades de energia,que da la condicion de equilibrio y de espontaneidad para una reaccion quimica a presion y temperatura constantes 

G: H-T,S

ACIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos (AN)  fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.

1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos,  la  ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN  tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.

Las dos pentosas

2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina,  uracilo y timina.

Las cinco bases nitrogenadas

3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H₃PO₄^-).

Los AN son polímeros lineales en los que la unidad repetitiva, llamadanucleótido (figura de la izquierda), está constituida por: (1) una pentosa (la ribosa o la desoxirribosa), (2) ácido fosfórico y (3) una base nitrogenada (purina o pirimidina). La unión de la pentosa con una base constituye un nucleósido (zona coloreada de la figura). La unión mediante un enlace éster entre el nucleósido y el ácido fosfórico da lugar al nucleótido.

 El ADN y el ARN se diferencian porque:

- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN

- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa

- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina

La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios

LIPIDOS

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:

1. Son insolubles en agua
2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

                                                

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

2. Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
3. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
4. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
5. Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.
6. 
   

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).

1. Lípidos saponificables

A. Simples

• Acilglicéridos
• Céridos

B. Complejos

• Fosfolípidos
• Glucolípidos

2. Lípidos insaponificables

A. Terpenos

B. Esteroides

C. Prostaglandinas

PROTEINAS

Las proteínas son sustancias complejas, formadas por la unión de ciertas sustancias más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a partir de los nitratos y las sales amoniacales del suelo. Los animales herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el hombre puede obtenerlas de las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales. Esto se debe a que, de los aminoácidos que se conocen, que son veinticuatro, hay nueve que son imprescindibles para la vida, y es en las proteínas animales donde éstas se encuentran en mayor cantidad.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.

 ESTRUCTURA PRIMARIA

La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.  

ESTRUCTURA SECUNDARIA

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.

Existen dos tipos de estructura secundaria:

1. La a(alfa)-hélice
2. La conformación beta

esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

 

ESTRUCTURA TERCIARIA

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.

En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria..

Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.  

Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:

el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.

los puentes de hidrógeno.

los puentes eléctricos.

las interacciones hifrófobas.

ESTRUCTURA CUATERNARIA

Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

PROPIEDADES DE PROTEÍNAS Desnaturalización.  Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita. La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo cocido o frito ), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización. VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEÍNAS   El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está presente en las proteínas de origen animal. En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no está presente en cantidades suficientes. Se define el valor o calidad biológica de una determinada proteína por su capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios para los seres humanos. La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta.   Por otro lado, no todas las proteínas que ingerimos se digieren y asimilan. La utilización neta de una determinada proteína, o aporte proteico neto, es la relación entre el nitrógeno que contiene y el que el organismo retiene. Hay proteínas de origen vegetal, como la de la soja, que a pesar de tener menor valor biológico que otras proteínas de origen animal, su aporte proteico neto es mayor por asimilarse mucho mejor en nuestro sistema digestivo.

CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos o hidratos de carbono o también llamados azúcares son los compuestos orgánicos más abundantes y a su vez los más diversos. Están integrados por carbono, hidrógeno y oxígeno.  Los carbohidratos se clasifican en:

• Simples: son azúcares de rápida absorción ya que por su tamaño pueden empezarse a digerir desde la saliva; éstos generan la inmediata secreción de insulina. Son aquellos que saben más dulces.
• Complejos: son de absorción más lenta, y actúan más como energía de reserva.

El cuerpo descompone los carbohidratos y los transforma en glucosa, que es necesaria para las células del cuerpo. La glucosa se absorbe en el torrente sanguíneo y esto hace que el nivel de azúcar en la sangre se eleve. A medida que el nivel de azúcar aumenta en el cuerpo, el páncreas libera una hormona denominada insulina. La insulina es necesaria para llevar la glucosa de la sangre a las células, donde se la utiliza como una fuente de energía.

FUNCIONES

Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.

• Energeticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.
  Se suele recomendar que minimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.
• Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.
• Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así problemas (cetosis).
• Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

 

CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS ALIMENTICIOS y ejemplos correspondientes

CLASE	EJEMPLOS
Monosacáridos	Glucosa, fructosa, galactosa
Disacáridos	Sacarosa, lactosa, maltosa
Polioles	Isomaltol, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol
Oligosacáridos	Fructooligosacáridos, maltooligosacáridos
Polisacáridos tipo almidón	Amilosa, amilopectina, maltodextrinas
Polisacáridos no semejantes al almidón (fibra alimenticia)	Celulosa, pectinas, hemicelulosas, gomas, inulina

AZUCARES

La glucosa y la fructosa son monosacáridos y se pueden encontrar en las frutas, las bayas, las verduras, la miel y los siropes de glucosa-fructosa. El azúcar común o de mesa, es decir, la sacarosa, es un disacárido compuesto por glucosa y fructosa y está presente en la naturaleza en alimentos tales como la remolacha azucarera, la caña de azúcar y las frutas. La lactosa, que es un disacárido compuesto de glucosa y galactosa, es el principal azúcar de la leche y de los productos lácteos; por su parte, la maltosa, que es un disacárido compuesto sólo de glucosa (dos moléculas de glucosa), está presente en la malta y en los siropes (extractos líquidos) derivados del almidón. Tanto el azúcar de mesa (sacarosa) y los siropes de glucosa-fructosa contienen glucosa y fructosa, bien en estado libre (siropes de glucosa-fructosa) o en forma de disacárido (sacarosa).

 

OLIGOSACARIDOS

La Organización Mundial de la Salud (OMS) define a los oligosacáridos como carbohidratos formados por 3-9 unidades de azúcares (monosacáridos), aunque en otras definiciones se habla de cadenas de azúcares ligeramente más largas. Los fructooligosacáridos contienen un total de hasta 9 unidades de fructosa y se producen con fines comerciales mediante la hidrólisis (descomposición enzimática) parcial de la inulina. La rafinosa y la estaquiosa están presentes, si bien en cantidades pequeñas, en determinadas legumbres, cereales y verduras, así como en la miel.

 

POLISACARIDOS

Se necesitan más de 10 unidades de azúcar y a veces hasta miles de unidades para formar los polisacáridos. El almidón es la principal reserva de energía de las hortalizas de raíz y los cereales. Está formado por largas cadenas de glucosa en forma de gránulos, cuyo tamaño y forma varían según el vegetal del que forma parte. El equivalente de los almidones en los animales y en los seres humanos es el llamado “glucógeno”.

 

 

 

MONOSACARIDOS

Carbohidratos mas simples. son aldehidos o cetonas con 2 o mas grupos hidroxilos.

son incoloras y crstalinos.

   

   

BIOELEMENTOS

ELEMENTOS QUÍMICOS QUE SE EXTRAEN DE LA MATERIA VIVA POR MÉTODOS QUÍMICOS  AGRESIVOS.

BIOELEMENTOS	% EN LA MATERIA VIVA	ATOMOS
PRIMARIOS	96%	C,H,O,N,P,S
SECUNDAFRIOS	3,9%	Ca ,Na ,K ,d ,Mg
OLIGOELEMENTOS	0,1%	Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Li, Lal, Si

BIOELEMENTOS PRIMARIOS

IMPORTANCIA DEL CARBONO

1. estretavalente

2. se puede unir con sigo mismo

3. puede generar enlaces sencillos, dobles y triples.

4. se pueden unir entre carbonos

5. puede generar compuestos sólidos.

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

Transmisión de impulso nervioso = sodio y potasio

OLIGOELEMENTOS= buena para la tiroides

• yodo
• hierro
• flúor
• aluminio 
• magnesio
• cobalto
• litio
• cobre

función alcohol                  función aldehído                      formación detona                     

  |                                                                 H                                                        O                 

-C-O-H                                                      |                                                         ||

   |                                                             - C = O                                         C - C - C

MATERIA

ES TODO LO QUE TIENE MASA Y VOLUMEN.

CONCEPTOS PREVIOS:

MASA:cantidad de materia que posee un cuerpo y se mide en kg, g, mg.

VOLUMEN: Es la cantidad de espacio que ocupa la materia que compone un cuerpo se mide en m, L, cm y ml.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA:

ESTADO DE AGREGACIÓN:  Es la forma de interacción entre las moleculas que componen la materia y son:

SOLIDO, LIQUIDO,GASEOSO.

NIVELES DE ORGANIZACION

Niveles ambiotico

PARTÍCULAS ------->  ÁTOMOS --------->  MOLÉCULAS -------> MACROMOLECULAS ------>            ORGANETOS SUBATOMICAS ------> CÉLULA-------->  TEJIDOS------> ÓRGANOS ----->             APARATOS Y SISTEMAS------>INDIVIDUOS------> POBLACIÓN ----> COMUNIDAD------>            ECOSISTEMA------> ESCOSFERA.