Introducción

Question 1

La Bioquímica ?

Answer 1

es la química de la vida.
Trata de describir la estructura, la organización y las funciones de la materia viva en términos moleculares:
- Estructural:
- Metabolismo:
- Flujo de la información genética

Question 2

Estructural:

Answer 2

componentes de la materia viva y la relación función biológica-estructura química

Question 3

Metabolismo:

Answer 3

reacciones químicas que se producen en la materia viva

Question 4

¿Qué es la vida?

Answer 4

1. Definir la “vida” es algo que excede los límites de esta asignatura.
2. Sí podemos preguntarnos qué se necesita para que se produzca este fenómeno que llamamos “vida”.
3. A pesar de la variedad de formas biológicas, hay unos principios comunes.
4. Desde el punto de vista químico, el fenómeno vital se puede definir como la “habilidad de un sistema de mantenerse en un estado lejos del equilibrio, de crecer y multiplicarse, con la ayuda de un flujo continuo de energía y materia provisto por el medio”.

Question 5

Los “siete pilares” de la vida. Condiciones necesarias y suficientes (en conjunto) de cualquier sistema vivo:

Answer 5

1. Construir
2. Extraer
3. Catalizar
4. Informar
5. aislarse
6. Regular
7. Multiplicarse.

Question 6

1. Construir (sintetizar)

Answer 6

sus propios componentes a partir de materiales disponibles en sus alrededores (fuera del sistema).

Question 7

2. Extraer energía

Answer 7

del medio y convertirla en las varias formas de trabajo que necesita para funcionar.

Question 8

3. Catalizar

Answer 8

las muchas reacciones químicas necesarias para su funcionamiento.

Question 9

4. Informar

Answer 9

a sus procesos de manera que funcionen adecuadamente: complementariedad, flujo de la información

Question 10

5. aislarse

Answer 10

Tener capacidad de aislarse de manera que se tenga
control sobre los intercambios con el medio externo.

Question 11

6. Regular sus actividades

Answer 11

para preservar su organización dinámica en el caso de variaciones ambientales.

Question 12

1. Construir (sintetizar) sus propios componentes a partir de materiales disponibles en sus alrededores (fuera del sistema

Answer 12

fuente:
O CO2, H2O u otros óxidos
H H2O
C CO2
N NO3- (a veces del N2 atmosférico)
S SO42-
- En general óxidos naturales.

Question 13

Los principios de construcción son simples y se basan en dos procesos básicos que descansan sobre la noción de transferencia:

Answer 13

• reducción, basada en la transferencia de electrones
• condensación, basada en la transferencia de un grupo (casi siempre con la eliminación de H2O).

Question 14

Hay dos tipos de reacciones químicas que son importantes a la hora de sintetizar compuestos:

Answer 14

1.Reducción:
2. Condensación:

Question 15

1.Reducción:

Answer 15

En reducciones biológicas normalmente los electrones se acompañan de protones (presentes en soluciones acuosas).
R-CHO + 2e- + 2H+  R-CH2OH
Los e- no aparecen libres en la naturaleza, son aportados por una molécula dadora.
Para ser transferidos han de tener suficiente energía para que su transferencia sea exergónica.
(La naturaleza utiliza transportadores de electrones en su forma reducida: ferredoxinas, coenzimas piridínicos NADH y NADPH).

Question 16

2. Condensación:

Answer 16

X-OH + Y-H  X-Y + H2O
- Proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos…
- La condensación requiere aporte energético, provisto por la hidrólisis del ATP.
- Esta hidrólisis se acopla a reacciones endergónicas para que la energía liberada no se pierda.

Question 17

Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:

Answer 17

Aleksander Oparin propuso una teoría para el origen de la vida, tratando de explicar cómo adquirieron los primeros seres vivos estos compuestos orgánicos.

Question 18

Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:
FASE GASEOSA:

Answer 18

Fase gaseosa:
- CO
- CO2

Question 19

Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:
FASE ACUOSA:

Answer 19

Fase acuosa:
- Aminoácidos
- Hidroxiácidos
- Aldehídos
- Cianuro de hidrógeno

Question 20

2. Extraer energía del medio y convertirla en las varias formas de trabajo que necesita para funcionar.

Answer 20

• La energía se extrae de e- de alta energía y de la hidrólisis del ATP (que ha de ser regenerado mediante fosforilación —a nivel de sustrato o de transportador—).
• Normalmente la hidrólisis del ATP se acopla mediante ATPasas a la producción de trabajo.
• En general, el trabajo que se genera puede ser:
  
  • mecánico
  • transporte de moléculas y iones contra gradientes de concentración
  • osmótico (eliminación de agua)
  • eléctrico, transporte de iones contra gradiente eléctrico.
  • formación de gradientes.
  • luminiscencia
  • energizar electrones

Question 21

3. Catalizar las muchas reacciones químicas necesarias para su funcionamiento.

Answer 21

• Miles de reacciones, casi todas no ocurrirían sin la presencia de un catalizador.
• Los enzimas son los catalizadores biológicos (proteínas ó ARNs).
• Son mucho más eficientes y específicos que cualquier catalizador natural.
• Capacidad de situar un sustrato en las cercanías de un sitio activo que cataliza su modificación.
• Necesitan cofactores.
• Más del 90% son transferasas (e- o grupos).

Question 22

4. Informar a sus procesos de manera que funcionen
   adecuadamente: complementariedad, flujo de la información

Answer 22

• La unión específica entre dos moléculas implica la existencia de una información: decimos que una reconoce a la otra o se reconocen entre sí.
• Ejs:
  
  • Ensamblaje específico de macromoléculas en componentes ntra- o extracelulares.
  • Unión enzima sustrato, Ag-Ac, hormona receptor.
    
    • Translocación de proteínas a su lugar de destino.
    • Emparejamiento de bases en ADN…
• Interacciones:
  
  • Fuerzas de van der Waals entre residuos hidrofóbicos, interacciones electrostáticas (puente de H, iónicas…).
  • Influidas por el medio externo: pH, Tª, presencia de ciertos iones y moléculas…

Question 23

Dogma central de la biología:

Answer 23

-Precisión, mucho mayor que la esperable por simples procesos de reconocimiento molecular: prueba de lectura.

Question 24

5. Tener capacidad de aislarse de manera que se tenga control sobre los intercambios con el medio externo.

Answer 24

Esto es gracias a la presencia de membranas en todas las células que nos permite separar el líquido intracelular del extracelular.

Question 25

6. Regular sus actividades para preservar su organización dinámica en el caso de variaciones ambientales.

Answer 25

- Se mantienen lejos del estado de equilibrio y esto a pesar de cambios en el medio ambiente. -Regulación: 1er nivel: ley de acción de masas, en un estado estacionario determinado si aumenta el sustrato aumenta el producto hasta alcanzar un nuevo estado estacionario. Todas las reacciones se integran en una sola red metabólica. Algunos intermediarios lo son de numerosas reacciones: NADH,ATP,... 2º nivel: enzimas (saturabilidad, cooperatividad...) 3er nivel: regulación de la expresión génica.

Question 26

7. Multiplicarse.

Answer 26

- Esencial para la continuidad de la vida. - Se fundamenta en los procesos de crecimiento (biosíntesis) y división (requiere la puesta en marcha y coordinación de procesos que terminarán en la separación del material genético, orgánulos, etc...) - VER DIVISIÓN EMBRIONES

Question 27

Apéndice: La célula.

Answer 27

1. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. 2. Neuronas, amebas, levadura,... todas tienen elementos comunes. 3. La célula eucariota puede verse como una procariota sumando que:

Question 28

3. La célula eucariota puede verse como una procariota sumando que:

Answer 28

- Un sistema complejo de membranas, permite alcanzar un tamaño mayor a las células procariotas y formar entre otras estructuras una envoltura nuclear, Golgi, RE,... - Presencia de un citoesqueleto(y elementos motores asociados), que sirven como base entre otros al aparato mitótico (común en los eucariotas). - Una organización compleja del genoma: histonas, fibras de 30 nm, cromosomas, nucleolo, genes con intrones, separación transcripción-traducción,... - Orgánulos citoplásmicos con capacidad metabólica: mitocondria, cloroplastos,..

Question 29

La química del carbono:

Answer 29

El carbono es el átomo básico de todas las biomoléculas que existen, son lípidos, proteínas, glúcidos y ácidos nucleicos.

Question 30

La química del carbono: Su importancia es debida a:

Answer 30

- Puede enlazarse a cuatro átomos distintos, si los cuatro átomos son iguales decimos que son carbonos simétrico, si los cuatro átomos son diferentes decimos que es asimétrico. - Puede formar enlaces simples, dobles o triples. -Los enlaces que forma son de tipo covalente, es decir, el enlace en el que se comparten los electrones y por tanto es el más fuerte que hay. - Existen varias combinaciones que se llaman grupos funcionales y que forman parte de casi todas las biomoléculas.

Question 31

Esteroisomería:

Answer 31

Son moléculas que contiene el mismo número de enlaces químicos pero con una configuración espacial diferente. Existen dos tipos: - Isomería geométrica o Isomería cis-trans: - Esteroisomería:

Question 32

- Isomería geométrica o Isomería cis-trans:

Answer 32

dos moléculas distintas que van a tener propiedades químicas y físicas distintas, pero con el mismo número de enlaces químicos en distinta disposición.

Question 33

* Forma cis:

Answer 33

cuando el mismo átomo está situado los dos arriba o los dos abajo.

Question 34

* Forma trans:

Answer 34

cuando el mismo átomo está uno arriba y otro abajo.

Question 35

- Esteroisomería:

Answer 35

son dos moléculas compuestas por los mismos átomos pero que se diferencian en cómo están dispuestos. Para que esto ocurra necesitamos que esta molécula tenga un centro asimétrico o uno quiral.

Question 36

Dependiendo de cómo sean estos isómeros diferenciamos dos tipos:

Answer 36

- Enantiómeros: - Diasterisómeros:

Question 37

- Enantiómeros:

Answer 37

son isómeros que son imágenes especulares el uno del otro pero no son superponibles. 2n siendo n el número de carbonos asimétricos de la molécula. El resultado es el número de esteroisómeros de la molécula.

Question 38

- Diasterisómeros:

Answer 38

estos son isómeros que no son imagen especular Br el uno del otro, ni superponibles.

Question 39

- Epímero:

Answer 39

esteroisómero de otro compuesto que tiene una configuración diferente en uno de sus centros estereogénicos.