ENZIMAS

 Enzimas

a. Concepto

- Biocatalizadores. Proteínas globulares que aceleran las reacciones bioquímicas (unas 107 veces).

Cada reacción que se produce en el organismo es catalizada por un enzima.

-Los reactivos sobre los cuales actúan los enzimas se conocen como sustratos.

Propiedades

- Gran poder catalítico: son muy activas. Una pequeña cantidad de enzima es capaz de catalizar la transformación de una gran cantidad de sustrato.

Características de la actividad enzimática

- Reducen la energía de activación. Permiten que las reacciones bioquímicas transcurran rápidamente y a bajas temperaturas (compatible con el mantenimiento de estructuras complejas).

. Factores que influyen en la actividad enzimática

Temperatura

- La velocidad de las reacciones catalizadas enzimáticamente aumenta al aumentar la temperatura hasta alcanzar su máxima actividad para una temperatura conocida como temperatura óptima.

BIONERGIA

BIOENERGIA :

La bioenergia es energia generada a partir de  biomasa.se generaliza en la definicion de energia renovable los mayores exponenetes de la bionergia son las maderas  , seguidos por los aceites vegetales o agrocombustibles .                                                           

http://www.youtube.com/watch?v=Xq1UXjfXxvA

EXERGONICA

Una reacción exergónica es una reacción química donde la variación de la energía libre de Gibbs es negativa. Esto nos indica la dirección que la reacción seguirá. A temperatura y presión constantes una reacción exergónica se define con la condición:

Que describe una reacción química que libera energía en forma de calor, luz, etc. Las reacciones exergónicas son una forma de procesos exergónicos en general o procesos espontáneos y son lo contrario de las reacciones endergónicas. Se dijo que las reacciones exergónicas transcurren espontáneamente pero esto no significa que la reacción transcurrirá sin ninguna limitación o problema. Por ejemplo la velocidad de reacción entre hidrógeno y oxigeno es muy lenta y no se observa en ausencia de un catalizadoradecuado.

Las reacciones exergónicas liberan más energía de la que absorben; en ella, la formación de nuevos enlaces de los productos (en la reacción química) liberan una cantidad deenergía mayor que la absorbida para romper los enlaces de los reactivos, de modo que el exceso queda libre conforme se lleva acabo la reacción. Por lo regular las reacciones catabólicas son exergónicas.

ENDERGONICA

Reacciones Endergónica

En termoquimica, una reacción endergónica (también llamada reacción desfavorable o no espontánea) es una reacción química en donde el incremento de energía libre es positivo.

Bajo condiciones de temperatura y presión constantes, esto quiere decir que el incremento en la energía libre de Gibbs estándar debe ser positivo para una reacción en estado estándar (a una presión estándar (1 bar), y unas concentraciones estándar (1 molar) de todos los reactivos y productos).Constante de equilibrioLas reacciones endergónicas se manifiestan durante los procesos anabólicos; de manera que, requieren que se le añade energía a los reactivos (sustratos o combustibles metabólicos), se le suma energía (contiene más energía libre que los reactivos). 

TERMODINAMICA:
Se define como la ciencia que estudia  los cambios de estado.
es decir estudia la calor ,la energia  , y el trabajo.

ENTALPIA:
Es el cambio de energia de un sistema  es decir como la energia se puede intercambiar  con  su entorno , asi mismo se concidera el cambio de estado  de liquido a gas  etc.

ENTROPIA:
Mediante la termodinamica se puede  tomar como la cantidad de energia utilizable para producir trabajo, asi mismo define lo irreversible de los cambios de estado de un sistema .

ENERGIA LIBRE DE GIBBS:
Es un vaor de la termodinamica que ayudar qa  determinar la expontaneidad de una reaccion quimica 

METABOLISMO

METABOLISMO:

El metabolismo es el conjunto de procesos y transformaciones químicas, que a través se renuevan diversas sustancias del organismo que se activa después de la digestión y se basa en la reabsorción y la transformación de sustancias alimenticias.

El metabolismo tiene dos componentes que son ,  el anabolismo y el catabolismo.

El anabolismo (creación de sustancias)que es el proceso de síntesis por el que se elaboran sustancias indispensables para el funcionamiento del organismo, y que se necesitan ser renovadas continuamente.

El catabolismo: (destrucción de sustancias) es el que produce energía , calorías; Mediante la rotura o fraccionamiento de otras sustancias.

Durante el metabolismo el organismo desprende una cantidad variable de energía , la cantidad mínima de energía que necesita el organismo en reposo por el solo hecho de estar vivo, es el metabolismo basal; cada persona tiene un metabolismo distinto y sus particularidades vienen inscritas en los genes sin embargo, el metabolismo no es algo inmutable y puede sufrir modificaciones ; El ejercicio por ejemplo, hace aumentar el metabolismo, asi como todo lo que comporte una liberación de adrenalina, como el esfuerzo, el estrés, el miedo o la ansiedad y el sueño en cambio desciende el metabolismo.

ANABOLISMO:

Es una reacción química que se forma de una sustancia más compleja  a partir de unas sustancias más simples,  como compuestos inorgánicos u orgánicos , mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá  de ATP.

Las reacciones anabólicas se caracterizan por:

Son reacciones de reducción, mediante las cuales los compuestos mas oxidados se reducen.

Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se puede obtener una gran variedad de productos.

Son reacciones endergonicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP.

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Biomoleculas :

Una célula viva está constituida básicamente por cuatro elementos (C, H, O y N) los cuales combinados entre sí, dan origen a un gran número de compuestos. La sustancia más abundante en la célula viva es el agua y llega a representar más del 70% de su peso. Esta molécula es de gran importancia pues la mayor parte de las reacciones intracelulares se llevan a cabo en ambiente acuoso y todos los organismos se han diseñado alrededor de las propiedades del agua, tales como su carácter polar, su capacidad para formar enlaces de hidrógeno y su alta tensión superficial.

Si se deja de lado el agua, casi todas las moléculas en la célula son compuestos carbonados asociados a otros elementos, entre otros se consideran los carbohidratos, lípidos, proteínas y los ácidos nucleicos.

Carbohidratos:

Glúcidos

1. Concepto

- Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O

- Químicamente se pueden definir como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas

- Funciones biológicas: energética y estructural

- Se pueden clasificar en glúcidos sencillos (monosacáridos), que no se pueden descomponer por hidrólisis en otros glúcidos, y complejos que sí se pueden descomponer.

2. Monosacáridos

a. Concepto y clasificación

- Azúcares sencillos, no hidrolizables, de 3 a 7 átomos de C (triosas, tetrosas, pentosas, hexosas).

b. Propiedades físicas

- Sólidos, blancos, cristalizables. Solubles en agua (compuestos polares). Generalmente dulces.

c. Principales monosacáridos

Triosas

- Gliceraldehído y dihidroxiacetona – importantes intermediarios metabólicos

Pentosas

- Ribosa – componente de ribo nucleótidos (ATP, nucleótidos del ARN).

- Desoxirribosa (falta un –OH en el carbono 2) – componente de desoxirribonucleótidos (nucleótidos del ADN).

Hexosas:

- Glucosa – función energética: principal combustible metabólico. Componente de polisacáridos estructurales y energéticos.

- Galactosa – Combustible metabólico. Forma parte de la lactosa (azúcar de la leche).

- Fructosa – Combustible metabólico. Forma parte de la sacarosa. Aparece en frutas y líquidos seminales.

3. Estructura de las pentosas y hexosas en disolución

- Estructura lineal (proyección de Fischer). No explica el comportamiento de los monosacáridos en disolución.

- Estructura cíclica (proyección de Haworth) Formación de un hemiacetal (aldosas) o hemicetal (cetosas) intramolecular (entre un grupo carbonilo y otro hidroxilo).

Disacáridos

a. Concepto

- Oligosacáridos formados por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace O-glucosídico que se produce al interaccionar un grupo OH de cada uno de los monosacáridos.

b. Propiedades

- Cristalizables, dulces, solubles.

- Mediante hidrólisis se desdoblan en monosacáridos.

c. Principales disacáridos

- Maltosa (glucosa - glucosa). Producto de la hidrólisis del almidón y el glucógeno.

- Celobiosa (glucosa - glucosa). Producto de la hidrólisis de la celulosa.

- Lactosa (glucosa - galactosa). Combustible metabólico. Se encuentra en la leche.

- Sacarosa (glucosa - fructosa). Combustible metabólico. Azúcar común que se extrae de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera.

Polisacáridos

a. Concepto

- Macromoléculas formadas por polimerización* de monosacáridos unidos entre sí mediante enlaces

O-glucosídicos.

Un polímero es una macromolécula formada por la repetición de una subunidad básica conocida como monómero.

b. Propiedades

- Peso molecular elevado (son macromoléculas).

- Hidrolizables (por hidrólisis generan monosacáridos)

- No dulces. Insolubles

c. Principales polisacáridos

- El almidón y el glucógeno actúan como reservas energéticas y son hidrolizados en glucosas cuando ésta es necesaria.

- La celulosa y la quitina son polisacáridos estructurales.

Almidón

- Polímero de la glucosa. Presenta dos formas estructurales: amilasa (forma helicoidal no ramificada) y amilopectina (forma helicoidal ramificada).

- Reserva energética en vegetales. Aparecen formando gránulos característicos: amiloplastos. Abundante en la patata y en muchas semillas.

Glucógeno

- Semejante a la amilopectina pero con más ramificaciones.

- Reserva energética en animales. Se acumula en el hígado y en los músculos.

- Celulosa

- Polímero de la glucosa. Estructura lineal no ramificada. Es la molécula más abundante en la naturaleza.

- Quitina

 - Polímero de un derivado de la glucosa: la N-acetilglucosamina

 - Función estructural: principal componente de la pared celular de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos.

Lipidos :

1. Concepto

- Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O; en algunos casos también P y N.

- Químicamente heterogéneos.

- Insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos apolares.

- Presentan un brillo característico y son untuosos al tacto.

2. Ácidos grasos

a. Concepto

- Ácidos monocarboxílicos de cadena larga (14 - 22C, siempre nº par). Los ácidos grasos son componentes de muchos lípidos y precursores de otros.

b. Tipos

Saturados

- No presentan dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada.

- Puntos de fusión más altos que los insaturados del mismo número de carbonos. Son más abundantes en grasas de animales.

- Palmítico (16C), Esteárico (18C).

Insaturados

- Presentan uno o más dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada.

- Puntos de fusión más bajos que los saturados del mismo número de carbonos. Predominan en  Grasas de origen vegetal.

Saponificación

- Hidrólisis de un éster en un medio alcalino (éster + álcali → jabón + alcohol).

- Jabón: sal del ácido orgánico que resulta de la hidrólisis en medio alcalino de un éster.

Clasificación

a. Lípidos saponificables (lípidos complejos)

- Esteres formados por un alcohol y ácidos grasos.

Grasas neutras (acilglicéridos)

Estructura

- Glicerina + 1-3 ácidos grasos. Los más importantes son los triacilglicéridos (triglicéridos).

Ceras

Estructura

- Monoalcohol de cadena larga + ácido graso. Moléculas fuertemente hidrófobas.

Funciones

- Estructural y protectora. Forman la película que impermeabiliza la superficie de las hojas y frutos de las plantas.

Lípidos no saponificables (lípidos simples)

- No contienen ácidos grasos y no son ésteres. Constituyen un grupo de moléculas con gran actividad biológica que desempeña funciones muy variadas.

Esteroides

Estructura

- Derivados del esterano (hidrocarburo policíclico). Se diferencian unos de otros en el número y posición de dobles enlaces y en el tipo.

1. ConceptoProteínas

- Biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y S. También pueden aparecer otros elementos en menores proporciones.

- Constituyen un 50% del peso seco de un organismo.

- Son específicas de cada especie e incluso de cada organismo.

- Biológicamente muy activas. Desempeñan una gran diversidad de funciones.

2. Aminoácidos

a. Concepto (α-aminoácidos)

- Parte común: carbono α, grupo α-amino, grupo α-carboxilo y H–. Parte variable: radical.

. El enlace peptídico

- Enlace entre el grupo α-carboxilo de un aminoácido y el α-amino de otro, liberándose una molécula de agua.

- La unión de dos aminoácidos mediante un enlace peptídico se denomina dipéptido.

. Estructura

- La función de las proteínas está relacionada con su estructura tridimensional. Se pueden distinguir cuatro niveles de complejidad estructural creciente:

a. Estructura primaria

- Cada proteína se caracteriza por el número, tipo y orden de los aa que la componen.

- Esta secuencia de acondiciona los niveles estructurales siguientes.

Estructura secundaria

- Todos los enlaces de la cadena polipeptídica, excepto los enlaces peptídicos, permiten la rotación de la molécula.

Estructura terciaria (Globular)

- Replegamiento tridimensional de una proteína con estructura secundaria. Determina la actividad de la proteína.

Estructura cuaternaria (Proteínas oligoméricas)

- Proteínas oligoméricas, formadas por la asociación de varias subunidades proteicas iguales o diferentes mediante enlaces débiles.

Desnaturalización y renaturalización

- Pérdida de la actividad de una proteína al perder su estructura terciaria por algún cambio en el medio

(temperatura, pH, salinidad, composición, radiaciones, ...).

Ácidos nucleicos

1. Concepto

- Biomoléculas constituidas por C, H, O, N y P. Son macromoléculas formadas por la polimerización de nucleótidos.

Componentes de los nucleótidos

a. Pentosas

- Ribosa (ARN) y desoxirribosa (ADN)

b. Bases nitrogenadas

- Compuestos heterocíclicos de C y N de carácter básico

Bases pirimidínicas

- Citosina (ARN y ADN), Uracilo (ARN) y Timina (ADN)

Bases púricas

- Adenina (ARN y ADN) y Guanina (ARN y ADN)

c. Ácido fosfórico - (H3PO4)

3. Nucleósidos

a. Concepto

- Pentosa + Base nitrogenada unidos m.

b. Nomenclatura

- Ribonucleósidos: adenosina, guanosina, citidina y uridina.

Nucleótidos

a. Concepto

- Nucleósido + A.ortofosfórico. Ésteres fosfóricos de los nucleósidos.

. Nomenclatura

- Ribo nucleótidos: AMP (adenosina monofosfato), GMP, CMP Y UMP.

- Desoxirribonucleótidos: dAMP (desoxiadenosina monofosfato), dGMP, dCMP Y dTMP.

Enlace fosfodiéster

- Es el enlace que sirve de unión entre los nucleótidos de un ácido nucleico. El mismo grupo fosfato esterifica al –OH en posición 3’ de un nucleótido y al –OH en posición 5’ de otro nucleótido.

Nucleótidos no nucleicos

ATP

- Moléculas con una elevada energía química potencial debido a los enlaces entre los grupos fosfato.

NADPH (agente reductor)

- Coenzimas de las deshidrogenasas que intervienen en las reacciones metabólicas en las que hay  transferencia de protones y electrones (reacciones de óxido-reducción).

Ácido DesoxirriboNucleico (ADN)