Introducción Flashcards
(39 cards)
La Bioquímica ?
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
Estructural:
componentes de la materia viva y la relación función biológica-estructura química
Metabolismo:
reacciones químicas que se producen en la materia viva
¿Qué es la vida?
- Definir la “vida” es algo que excede los límites de esta asignatura.
- Sí podemos preguntarnos qué se necesita para que se produzca este fenómeno que llamamos “vida”.
- A pesar de la variedad de formas biológicas, hay unos principios comunes.
- 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”.
Los “siete pilares” de la vida. Condiciones necesarias y suficientes (en conjunto) de cualquier sistema vivo:
- Construir
- Extraer
- Catalizar
- Informar
- aislarse
- Regular
- Multiplicarse.
- Construir (sintetizar)
sus propios componentes a partir de materiales disponibles en sus alrededores (fuera del sistema).
- Extraer energía
del medio y convertirla en las varias formas de trabajo que necesita para funcionar.
- Catalizar
las muchas reacciones químicas necesarias para su funcionamiento.
- Informar
a sus procesos de manera que funcionen adecuadamente: complementariedad, flujo de la información
- aislarse
Tener capacidad de aislarse de manera que se tenga
control sobre los intercambios con el medio externo.
- Regular sus actividades
para preservar su organización dinámica en el caso de variaciones ambientales.
- Construir (sintetizar) sus propios componentes a partir de materiales disponibles en sus alrededores (fuera del sistema
fuente:
O CO2, H2O u otros óxidos
H H2O
C CO2
N NO3- (a veces del N2 atmosférico)
S SO42-
- En general óxidos naturales.
Los principios de construcción son simples y se basan en dos procesos básicos que descansan sobre la noción de transferencia:
- reducción, basada en la transferencia de electrones
- condensación, basada en la transferencia de un grupo (casi siempre con la eliminación de H2O).
Hay dos tipos de reacciones químicas que son importantes a la hora de sintetizar compuestos:
1.Reducción:
2. Condensación:
1.Reducción:
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).
- Condensación:
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.
Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:
Aleksander Oparin propuso una teoría para el origen de la vida, tratando de explicar cómo adquirieron los primeros seres vivos estos compuestos orgánicos.
Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:
FASE GASEOSA:
Fase gaseosa:
- CO
- CO2
Teoría de Oparin y el experimento de Miller y Urey:
FASE ACUOSA:
Fase acuosa:
- Aminoácidos
- Hidroxiácidos
- Aldehídos
- Cianuro de hidrógeno
- Extraer energía del medio y convertirla en las varias formas de trabajo que necesita para funcionar.
- 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
- Catalizar las muchas reacciones químicas necesarias para su funcionamiento.
- 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).
- Informar a sus procesos de manera que funcionen
adecuadamente: complementariedad, flujo de la información
- 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…
Dogma central de la biología:
-Precisión, mucho mayor que la esperable por simples procesos de reconocimiento molecular: prueba de lectura.
- Tener capacidad de aislarse de manera que se tenga control sobre los intercambios con el medio externo.
Esto es gracias a la presencia de membranas en todas las células que nos permite separar el líquido intracelular del extracelular.
