BIOQUIMICA La bioquímica es el estudio de los procesos químicos de los seres vivos. Bioquímica controla todos los organismos vivos y los procesos para mantenernos vivos. Los procesos bioquímicos controlan el flujo de información a través de señales bioquímicas y el flujo de energía química a través del metabolismo. El objetivo principal de la bioquímica pura es la comprensión de cómo las moléculas biológicas dan lugar a los procesos que ocurren dentro de las células vivas. Existen un gran número de biomoléculas diferentes, grandes y complejas. Polímeros, que se componen de subunidades similares de repetición llamados monómeros. Cada clase de biomoléculas de polímeros tiene un conjunto diferente de clases de subunidades. Por ejemplo, una proteína es un polímero cuyas subunidades son parte de un conjunto de 20 o más aminoácidos . También se incluyen los carbohidratos, lípidos y enzimas. Bioquímica estudia las propiedades químicas de las moléculas biológicas importantes, como las proteínas y, en particular la química de las reacciones catalizadas por enzimas. La bioquímica del metabolismo celular y el sistema endocrino son áreas de estudio importante. Otras áreas de la bioquímica incluyen el código genético ( ADN , ARN ).

CARBOHIDRATOS: FUNCIONES IMPORTANTES Proveen energía cuando se oxidan. Suplen el carbón para la síntesis de los componentes celulares. Sirve como un almacen de energía química. Forma parte de la estructura elemental de ciertas células y tejidos. Biomoléculas – nombre general que se refiere a compuestos orgánicos esenciales para la vida.

CARBOHIDRATOS Son polihidróxidos de aldehídos o acetonas, u otras sustancias que cuando se hidrolizan producen carbohidratos. Ejemplo:

CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS Se clasifican de acuerdo al tamaño: Monosacárido – una unidad de un polihidróxido de aldehído o acetona Disacárido – compuesto por dos unidades de monosacáridos Polisacárido – cadenas largas de unidades de monosacáridos.

CARBOHIDRATOS Se les llama azúcares a la mayoría porque saben dulces. A temperatura ambiente son sólidos. Debido a sus múltiples grupos –OH, éstos forman enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua y son solubles en agua.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES Ribose and Deoxyribose Usados en la síntesis del DNA y RNA

MONOSACARIDOS IMPORTANTES Glucosa: El monosacárido nutricional más importante. También se llama dextrosa o azúcar de la sangre. El compuesto al cual otras azúcares se convierten en el hígado. Usado como endulzador en postres y comidas.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES Galactose : Estructura similar a la glucosa. Componente de la lactosa (azúcar de la leche). Componente de sustancias presentes en tejido de los nervios.

MONOSACARIDOS IMPORTANTES Fructosa: El monosacárido más dulce. Algunas veces llamado levulosa o azúcar de frutas. Presente en la miel de abeja en una razón de 1:1 con glucosa. Abundante en el “corn syrup”.

DISACARIDOS Son dos unidades de monosacaridos unidas por enlaces glicosídicos de acetal o ketal.

DISACARIDOS IMPORTANTES Maltose: Azúcar de malta. Dos unidades de glucosa unidos por enlaces glicosídicos. Se forma durante la digestión de almidón a glucosa. Se encuentra en granos e proceso de germinación. Se hidroliza para formar dos moléculas de D-glucosa.

DISACARIDOS IMPORTANTES Lactose: Azúcar de la leche (5% en leche de vaca, 7% leche humana por peso). Compuesta por unidades de galactosa y glucosa unidades por enlaces glicosídicos.

DISACARIDOS IMPORTANTES Sucrose: Azúcar de uso común en el hogar. Compuesta por unidades de fructosa y glucosa unidos por enlaces glicosídicos. Encontrado en muchas plantas (especialmente caña de azúcar t remolachas). Al hidrolizarse produce azúcar invertida invert sugar (mezcla en igual cantidades de glucosa y fructosa).

POLISACARIDOS Se componen de miles de unidades de polímeros. No son completamente solubles en agua, pero los grupos hidróxidos se hidratan individualmente cuando son expuestos al agua. Pueden formar dispersiones coloidales cuando son calentados en agua. Almidón es usado como agente espesor en salsas, gravies, rellenos de pie, y otras preparaciones culinarias.

POLISACARIDOS Glycogen (almidón animal) es: Un polímero de unidades de glucosa. Usado por los animales para almacenar glucosa, en el hígado y los músculos.

POLISACARIDOS Celulosa: Un polímero compuesto por unidades de glucosa. El compuesto orgánico más abundante en la Tierra. Se encuentra en las paredes de las células de las plantas. No es digerida facilmente .

LIPIDOS Son un grupo de moléculas que incluyen grasas, ceras, vitamias solubles como vitaminas A, D, E and K, monogliceridos, digliceridos, trigliceridos, fosfolípidos, t otros. Las funciones biológicas principales incluyen el almacenamiento de energía, componente estructural de las membranas de las células, y como moléculas de transmisión de señales.

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS Lípidos son compuestos biológicos que son solubles en solventes no polares.

CLASIFICACION DE LIPIDOS Lípidos saponificables contienen un grupo éster que puede hidrolizarse. Triglicéridos, ceras, fosfolípidos, y esfingolípidos Lípidos Simples contienen un ácido graso y alcohol. Triglicéridos y ceras Lípidos Complejos contienen un ácido graso, alcohol, y otros componentes. Fosfolípidos y esfingolípidos Lípidos no-saponificables no contienen un ester y no se pueden hidrolizar. Esteroides y prostaglandinas

ACIDOS GRASOS Acidos Grasos: Son el componente estructural de muchos lípidos. Son largas cadenas de ácidos carboxílicos usualmente de C10 a C20. Tienen largas colas no-polares responsables por sus características grasientas y aceitosas.

ACIDOS GRASOS En agua los ácidos grasos forman conjuntos de esferas llamadas miscelas Miscelas son importantes para funciones biológicas como el transportar lípidos insolubles en la sangre.

ACIDOS GRASOS Acidos Grasos: Saturados (no tiene enlaces C=C ) o No Saturados (tiene enlaces C=C). Ejemplos de saturados, mono-no saturados, y poli-no saturados que contienen 18 átomos de carbono:

ACIDOS GRASOS Acidos grasos esenciales son aquellos necesarios en el cuerpo , pero que no son sintetizados en cantidades adecuadas dentro del cuerpo. Para los humanos, el ácido linolenico y linoleico son esenciales y se pueden obtener fácilmente de plantas y de aceites de pescado.

ACIDOS GRASOS Linoleic (omega-3 fatty acid) y linolenic (omega-6 fatty acid) : Son usados para producir sustancias parecidas a las hormonas que regulan una variedad de funciones y características que incluyen: e.g. presión de la sangre, coágulos sanguíneos, niveles de lípidos en la sangre, respuestas inmunológicas, y respuestas en inflamaciones por lesiones e infecciones.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES Usualmente de origen animal. Sólidos a temperatura ambiente. Compuestas en mayor grado por ácidos grasos saturados. Aceites: Usualmente provienen de plantas y pescados. Líquidos a temperatura ambiente. Tienen más ácidos grasos no saturados que las grasas.

ESTRUCTURAS DE GRASAS Y ACEITES Grasas y aceites son triglicéridos (triacigliceroles) que son triésteres de glicerol.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES Hidrólisis es importante en la digestión de grasas y aceites. Enzymes (lipases) can catalyze the hydrolysis process.

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES Saponification is the commercial production of the salts of fatty acids (soaps).

REACCIONES DE GRASAS Y ACEITES Hidrogenación disminuye el grado de no saturación y se utiliza para producir margarinas a partir de aceites. Hidrogenación completa resulta en productos duros como las ceras. Hidrogenación parcial resulta en productos suaves y cremosos.

FOSFOGLICERIDOS Son fosfolípidos que continen glicerol, ácidos grasos, ácido fosfórico, y un alcohol amino. Los fosfolípidos son componentes importantes en la bicapa lipídica de las membranas celulares.

FOSFOGLICERIDOS Lecithins: La lecitina es probablemente el más común de fosfolípidos. Se encuentra en las yemas de huevo, germen de trigo y soja. La lecitina se extrae de los granos de soja y se usa como un agente emulsionante en los alimentos. La lecitina es un emulsionante ya que tiene propiedades polares y no polares que le permitan causar que otras grasa y aceites se mezclen con agua parcialmente. Agente de formación de miscelas para transportar lípidos en la sangre.

FOSFOGLICERIDOS Cefalinas: Se encuentran en la mayoría de las membranas celulares, sobre todo en los tejidos del cerebro. También son importantes en el proceso de coagulación de la sangre, ya que se encuentran en las plaquetas sanguíneas.

ESTEROIDES Clases de compuestos que contienen el mismo sistema/estructura cíclica molecular:

ESTEROIDES Cholesterol: El esteroide más abundante en el cuerpo humano transportado por la sangre. Componente esencial de las membranas celulares requiredo para establecer permeabilidad y fluidez. En el hígado, el colesterol se convierte en bilis , que luego se almacena en la vesícula biliar . La bilis contiene sales biliares que solubilizan las grasas en el tracto digestivo y ayudan en la absorción intestinal de las moléculas de grasa, así como las vitaminas solubles en grasas, vitamina A , vitamina D , vitamina E y vitamina K . El colesterol es una molécula precursor para la síntesis de vitamina D y las hormonas esteroides , incluyendo la glándula suprarrenal hormonas cortisol y aldosterona , así como las hormonas sexuales progesterona, estrógenos y testosterona. Se correlaciona el nivel de colesterol en la sangre con la arteriosclerosis.

HORMONAS SEXUALES Andrógenos son las hormonas sexuales masculinas producidas por los testículos incluyendo la testosterona. Estrógeno y progesterona son las hormonas sexuales femeninas producidas por los ovarios incluyendo estradiol y estrona.

PROSTAGLANDINAS Interactúa en las fases de la reproducción . Presente en la coagulación de la sangre. PGE2 and PGF2 induce el parto y también el aborto en etapas tempranas de gestación. PGE2 en forma de aerosol es usado para tratar asma porque dilata los tubos bronquiales al relajar los músculos. Otras inhiben las secreciones gástricas y se usan para tratar úlceras.