Universidad Interamericana de PR Recinto de Bayamón Bioquimica: CHEM 4220 Introducción a la Bioquímica Profesor Alberto L. Vivon Alonso, PH.D. J. Roberto Ramirez Vivoni, Ph.D. Requisitos: Química Orgánica II (2222) y Química Analítica (3320)

¿Qué es bioquímica? ¿Cuál es una de las fuerzas que impulsa el desarrollo de la bioquímica? El origen de la vida

¿Cuál es el origen de la vida? Creada por uno o varios dioses Siempre existió, solo se recicla Generación espontánea Un experimento de unos extraterrestres Virus de otro planeta que llegó en un meteorito

Integración de teorías Física clásica Evolución

Experimento Urey-Miller (1952)

Hipótesis de trabajo científica sobre el origen de la vida Moléculas orgánicas se rearreglan, de acuerdo a condiciones del medio ambiente, en niveles de organización cada vez más complejos.

| SectionChapter | Periodic Trends: Atomic Size 8 Periodicity of the Elements 1 4 Increasing atomic size

| SectionChapter | Periodic Trends: Electronegativity 9 Periodicity of the Elements 1 4 Increasing electronegativity

| SectionChapter | Polaridad

Dipolo instantáneo

Preguntas Identifique el tipo de enlace (o enlaces) entre los siguientes pares de átomos o moléculas: a)NaClb) H 2 O c) H 2 O y H 2 O d) NH 3 y H 2 O Prediga cuál de los siguientes compuestos es soluble en agua: a)CH 3 CH 2 OHb) CH 3 (CH 2 ) 10 CH 2 OH c) CH 3 CH 2 COOH

Grupos funcionales comunes

Dibuje las estructuras de los siguientes compuestos: a)C 2 H 4 O 2 (un ácido) b) H 2 O 2 c) H 3 PO 4 (ácido fosfórico) d) CH 4 N 2 O (una amida) e) C 3 H 4 N 2 (anillo aromático de 5 átomos)

Reacciones orgánicas

Reacciones de compuestos orgánicos Sustitución : nucleofílica y electrofílica Adición a enlaces dobles Eliminación: E1 y E2 Oxidación-reducción Acido/base

Adición

Eliminación

Sustitución

Rearreglo

Oxidación-reducción Oxidación Aumento en el número de oxidación Pérdida de electrones Ganancia de oxígeno Pérdida de hidrógenos Agente oxidante: Causa la oxidación de otro compuesto Reducción Disminución del número de oxidación Ganancia de electrones Pérdida de oxígeno Ganancia de hidrógenos Agente reductor: Causa la reducción de otro compuesto

Oxidación/reducción

Reacciones orgánicas ácido/base Acidos y bases Bronseatd-Lowrey: Acidos: donan protones (H + ) Bases: reciben protones (H + ) Ejemplo: HA + H 2 O ↔ H 3 O + + A - Par de ácido/base conjugado: HA/A -

Preguntas Escriba la estructura del ácido conjugado de las siguientes bases: a)OH - b) HCO 3 - c) H 3 NCH 2 COO - d) CH 3 COO - e) H 2 PO 4 - Escriba la estructura de la base conjugada de los siguientes ácidos: a)H 2 O b) H 3 NCH 2 COOH c) CH 3 (CH 2 ) 10 COOH d) HCO 3 - e)NH 3 CH 2 (CH 2 ) 10 CH 2 NH 3

Isomería Estructural (constitucional) Optica Estereoisómeos: – Conformacional – Enantiómeros – Diaestereoisómeros – Cis/trans

Isomería estructural

Isomería óptica Ej: (+)-ácido láctico, (-)-ácido láctico

Isómeros conformacionales

Conformación de anillos

Imagen espejo: enantiómeros Configuración: R S

Configuración L / D

Diaestereoisómeros

Enlaces dobles cis/trans

Anillos cis/trans

Características generals de las biomoléculas Compuestos orgánicos Su química depende de los grupos funcionales Obedecen leyes de equilibrio, cinética y termodinámica Muchas son polímeros

¿Qué son polímeros?

Tipos de biomoléculas Proteínas Carbohidratos Acidos nucleicos Lípidos Otros: Vitaminas, hormonas

“Building blocks” (Bloques de construcción) Proteínas: Aminoácidos Carbohidratos: Monosacáridos Acidos nucleicos: Nucleótidos Lípidos: ?

Lípidos Se caracterizan por su insolubilidad o poca solubilidad en agua. “No hay un esquema aceptado universalmente para clasificar los lípidos”. Philip W. Kuchel, Universidad de Sydney, Australia

Aminoácidos

Configuración L/D de aminoácidos

Péptidos

Polipéptido

Proteínas

Carbohidratos

Polisacárido

Acidos nucleicos

Hebra de DNA

Lípidos

Membrana celular