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 pK_a.

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.

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Se logra una mayor comprensión del texto