LAS BASES DE LA BIOQUIMICA
El objetivo de la bioquímica es
explicar en términos químicos las estructuras y las funciones de los seres vivos. Se considera a la química orgánica como la química del carbono y de sus compuestos,
esta constituye la base de la química de los seres vivos.
La materia está constituida por átomos.
La unidad fundamental de la
materia es el átomo, que a su vez
está constituida por subpartículas: protón, neutrón y electrón.
Existen átomos cargados
denominados iones, si pierden
electrones su carga será positiva y formaran cationes, si los ganan su carga será negativa y constituirán aniones.
El elemento químico está formado
por un tipo de átomo que se diferencia en el número de protones presentes en el
núcleo.
Los orbitales atómicos quedan definidos por los números cuánticos.
Los electrones se localizan en orbitales atómicos, cada orbital queda
definido por un conjunto de tres números denominados números cuánticos: numero cuántico principal, es el que describe el
tamaño y la energía del orbital, numero cuántico
azimutal que representa un subnivel de energía y un número cuántico magnético el cual define la orientación en el
espacio. Estos tres números definen perfectamente los orbitales atómicos
respecto a su energía, tamaño, forma y orientación espacial.
¿Que determina el orden de los elementos en la tabla periódica?.
La posición de cada elemento en
la tabla rebela sus características, el orden de los elementos viene
determinado por dos ejes: uno horizontal (periodos)
y otro vertical (grupos).
Los elementos se combinan y forman moléculas.
La unión entre los átomos se
establece a través de enlaces químicos
y estos nuevos agregados poliatómicos (moléculas)
se comportan como unidades elementales de nuevas sustancias.
Orbitales híbridos. La tetravalencia del carbono.
Los elementos del segundo periodo
de la tabla periódica pueden interaccionar formando orbitales híbridos, con esto consiguen que el elemento forme el
mayor número de enlaces posibles.
Enlace covalente coordinado o dativo.
En los enlaces covalentes cada electrón del par de electrones compartido
lo porta uno de los átomos que participa en el enlace, el resultado es una molécula
con carga positiva que procede del átomo que aporta el orbital sin electrones,
por lo tanto con mayor numero de protones.
Polaridad y enlaces polares.
En el enlace covalente polar en el que el átomo mas electronegativo presenta una
mayor densidad de carga negativa y el otro adquiere una densidad de
carga positiva, el resultado es la formación de un dipolo, es decir, dos cargas de signo opuesto separadas por una
distancia determinada.
Los grupos funcionales determinan las interacciones entre biomoléculas.
Una molécula viva debe de estar
en constante cambio y formar asociaciones muy importantes la naturaleza de los grupos funcionales es determinante para
el establecimiento de enlaces covalentes,
así como para la asociación e interacción
mediante enlaces débiles.
Las interacciones débiles determinan la función de la molécula.
Todo proceso biológico se produce
gracias a las interacciones débiles producidas entre moléculas, estas deben
interaccionar para accionarse y separarse. Las interacciones débiles pueden ser
electrostáticas o hidofóbicas.
Puente
de hidrogeno.
Esta interacción es relativamente
fuerte, para que se forme es
necesaria la presencia de un átomo de hidrogeno
unido covalentemente a un átomo electronegativo que será atraído por otro átomo
electronegativo.
Enlace iónico o puente salino.
Los iones van establecer entre sí
interacciones de tipo electrostático, también denominados
puente salino, no son tan dependientes de la distancia ni de la orientación
entre átomos.
Fuerzas de van der Waals.
Son interacciones muy débiles que
mantienen unidas temporalmente átomos o moléculas no polares, son dipolos temporales.
Interacción hidrofóbica.
Se dan entre moléculas y grupos
funcionales no polares, se basa en la tendencia de expulsar el agua de su entorno, debido a su repulsión con los grupos polares del agua.
EL AGUA COMO PRINCIPAL DISOLVENTE BIOLÓGICO.
La molécula de agua es un dipolo.
La molécula de agua se comporta
como un dipolo, el átomo de oxigeno
con una carga parcial negativa y los dos átomos de hidrogeno con una carga
parcial positiva, esta disposición es debido a la diferente electronegatividad entre los átomos de
hidrogeno y el átomo de oxigeno.
Química
de los ácidos y de las bases.
Una base es una sustancia con un
par de electrones disponibles para
formar un enlace covalente dativo, un acido es una molécula en la que existe un
átomo capaz de aceptar un par de electrones, existen sustancias que
pueden comportarse como ácidos y como bases y se denominan sustancias anfóteras.
El pH y el pKa.
La acidez de una solución se mide
por la concentración de iones hidronio
o protones que presente, para evitar el uso de números tan pequeños se decidió
convertir estas concentraciones a una escala logarítmica denominada escala de pH que comprende el valor de
O al 14.
Las soluciones tampón regulan el pH de la célula.
Los tampones son sistemas acuosos que tienden a amortiguar los cambios que se producen en el
pH cuando se añaden pequeñas cantidades de acido o de base, están constituidos
por un acido débil y su base conjugada o por una base débil y su acido
conjugado.
LAS REACCIONES QUIMICAS EN LA CELULA.
Equilibrio de una reacción química.
Cuando la velocidad de reacción
que va hacia adelante y la velocidad
de la reacción marcha atrás se iguala,
la reacción alcanza el equilibrio,
si la reacción esta en equilibrio no se
moverá, no habrá cambio, la reacción tendrá la misma energía en el estado
inicial que en el final.
Reactividad de las moléculas biológicas.
La presencia de grupos
funcionales en las moléculas proporciona sitios
reactivos, donde dichas moléculas
van a unirse a otras o a reaccionar y transformarse, estos pueden ser nucleófilos o electrófilos según la capacidad de atraer o no electrones estos
son:
·
Centros nucleófilos (atracción por el núcleo),
estos atacaran a grupos cargados positivamente.
·
Centros electrófilos (atracción por electrones)
tienen atracción por las cargas
negativas.
Otro tipo de reacción es aquella
en la que se transfiere electrones de un sustrato a otro, denominadas de oxidación-reducción o redox.
EL CONTEXTO CELULAR.
Los niveles de organización
molecular de la célula permiten observar que, en el primer nivel o nivel
molecular los componentes celulares son los monómeros o con los que se va constituir la célula, estos se
asociaran en polímeros para dar al segundo nivel o nivel macromolecular, la asociación de diferentes macromoléculas forma los complejos supramoleculares y el ultimo nivel, será el nivel celular o los
órganos celulares.
TECNICA: RESUMEN
¿COMO SE REALIZA?
Primero se realizan varias
lecturas del material que se va resumir, se deben aclarar todas las dudas, y al
final se escribe la parte más esencial del texto respetando las palabras del
autor.
PROBLEMAS Y/O FACILIDADES:
Es una técnica sencilla de
elaborar y es muy útil para adquirir conocimientos y comprender lo que estamos
leyendo.
BENEFICIOS:
Se logra una mayor comprensión
del texto
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