Bioquímica I

2016-2016Stefan Brück

Tarea para la próxima…• Antes de empezar:La próxima clase es la primera clase en inglés.

Para prepararse y poder entender el parte más difícil mira el video sobre tautomería VARIAS VECES! Esto explica como una forma de una molécula puede cambiar en otra por el movimiento de electrones:https://www.youtube.com/watch?v=TJrTytxucus

Explica de dónde viene el nombre: KETO-ENOL!?

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Contenidos

• Características importantes del agua para la formación de vida:• Características físicas importantes: Disolución,

Conducción y Osmosis• Significancia de la hidrofobicidad• Reacciones ácidos bases en agua

• Agua como reactante

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Contenidos

• Características importantes del agua para la formación de vida:• Características físicas importantes: Disolución,

Conducción y Osmosis• Significancia de la hidrofobicidad• Reacciones ácidos bases en agua

• Agua como reactante

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Repetición rápida

• Qué es la anomalía del agua?• Interacciones débiles:

• Qué tipos hay?• Como se forman?

Un poco para reflexionar:– Qué tiene un punto de ebullición más alto, agua o

aceite vegetal?– Por qué utilizamos aceite para freir y por qué sabe

diferente a lo cocinado?5

Disolución

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• Sal se disuelve en agua pero no en aceite

• Mezcla <-> Solución

• Polares con polares• Apolares con apolares

Explica!!!

Importancia: Disolución

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• El modelo de impacto de partículas

• Ninguna sustancia líquida a medio ambiente es capaz de disolver más sustancias que agua

Reúne reactivos para procesos vitales

Teilchenstoßmodell

Agua como conductor

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• Carácter dipolar permite interacción con cargas

• Cargas en movimiento = flujo eléctrico

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• Importancia en el potencial eléctrico de membranas:

- Transporte de electrolitos sobre la membrana

- Procesos neurológicos

https://www.youtube.com/watch?v=iNnMXwaNX5g

Importancia: conducción

Procesos de osmosis

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• Agua pasa por membranas semipermeables para igualar concentraciones de electrolitos

• Todo el transporte no-activo en membranas esta basado en este principio

• Ejemplo Turgor: Plantas mantienen su forma por medio de la presión osmótica del agua

Osmosis

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• Parte de Biología I y II• No se repite aquí pero conceptos tienen

que ser claros!– Osmolaridad– Presión osmótica– Isotónico– Hipertónico– Hipotónico

Contenidos

• Características importantes del agua para la formación de vida:• Características físicas importantes: Disolución,

Conducción y Osmosis• Significancia de la hidrofobicidad• Reacciones ácidos bases en agua

• Agua como reactante

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Fuerzas hidrofóbicas

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Otro ejemplo

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• Interacción sustrato <-> enzima basado en el mismo principio

• El sustrato desplaza el agua ordenado y aumenta así la entropía

• Además aumenta la cantidad de enlaces formados sistema estable

Interacciones debiles pero…

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• En comparación las interacciones débiles son mucho más débiles que enlaces covalentes

• Sin embargo son significante porque tienen un efecto cumulativo

• Una interacción entre dos moléculas de agua es muy dinámica y débil, entre mil millones de moléculas en cambio…

Gases apolares y agua

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• N2, O2 y CO2 son poco solubles en agua (apolares)Para O2 existen proteínas de transporte

(hemoglobina)CO2 se disuelve en forma de ácido carbónico

H2CO3

Contenidos

• Características importantes del agua para la formación de vida:• Características físicas importantes: Disolución,

Conducción y Osmosis• Significancia de la hidrofobicidad• Reacciones ácidos bases en agua

• Agua como reactante

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Reacciones de ácidos/bases en agua

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• Agua permite la transmisión de Protones

• Protones no existen sueltos en el ambiente, siempre están conectados al agua!

Ion Hidronio

Reacciones de ácidos/bases en agua

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• Los sales que resultan de la deprotonación de ácidos se estabilizan con el agua

Ácidos en agua son más ácidos porque tienen más tendencia de soltar su proton

Importancia de reacciones ácido/bases en la biología

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• En diversos mecanismos de síntesis del metabolismo

• En la generación de potenciales de la membrana respiración celular

• En la defensa del cuerpo contra microorganismos

• Todos los procesos en que el pH importa… (que son casi todos)

Repetición: pH

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• Qué es?• Si no sabes eso Mañana sabes!!!

Sistemas de Amortiguadores (Buffer)

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• Característica de la vida es homeostasis

Necesidad de mantener el pH equilibrado!

Sistema típico es H2PO4-/HPO4

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y HCO3-/CO3

2-

Nuestra sangre tiene muchos amortiguadores

Aminoácidos son ácidos y bases débiles

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• Proteínas en membranas tienen Aminoácidos con carácter ácido o base como:

ácido aspártico, ácido glutámico, histidina, lisina y arginina

• Sistema de amortiguadores contra acidez • Acidez es de vital importancia porque

enzimas actúan en un pH optimo entre 7,35 y 7,45

• Más sobre caracteres ácido/base de aminoácidos luego!

Ejemplos: Para qué sirve?

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• Hiperventilación: exhalación elevada de CO2 disminuye acidez de la sangre, peligroso

tratamiento: respirar en bolsa

• Diabetes: Falta de insulina causa que glucosa no entra a las células

Células hacen lisis de grasas en glicina y ácidos grasos para desplazar la falta de nutrientes energéticos

Acidez amenaza la vida del paciente!Mismo efecto en hambrunas y deportistas extremos• (Calambres: falta de oxígeno produce ácido láctico

Bioquímica II)

Contenidos

• Características importantes del agua para la formación de vida:• Características físicas importantes: Disolución,

Conducción y Osmosis• Significancia de la hidrofobicidad• Reacciones ácidos bases en agua

• Agua como reactante

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Resumen

• Nombra todas las características del agua que tienen importancia para la vida con un ejemplo! (Deberías llegar a mínimo 4 características)

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Resumen

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• Agua sirve:– Como solvente– Como conductor de electricidad– Como conductor de acidez– Como estabilizante de moléculas– Como medio para plegamiento y

reacciones sustrato-enzima… agua es indispensable para la vida! No solo para peces!

• Pero también participa activamente en reacciones

Hidrolisis y Condensación

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• Muchas moléculas rompen en presencia de agua en unidades más pequeñas

• Ejemplo: Hidrolisis de ATP• El mecanismo contrario la formación de

ATP se denomina una reacción de condensación que forma agua!

…y muchas reacciones más

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• Muchas reacciones que vamos a conocer en Bioquímica I y II involucran el agua en su ecuación

Conclusiones

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• Formula en una frase que importancia tiene el agua como reactivo en reacciones bioquímicas!