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af Heidi Cadenas 1 år siden

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BIOQUIMICA METABOLICA

La biología de sistemas estudia a los organismos vivos como sistemas integrados, cada uno realizando funciones específicas. Un concepto clave es la robustez, que describe la estabilidad de los sistemas ante perturbaciones.

BIOQUIMICA METABOLICA

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BIOQUIMICA METABOLICA

REACCIONES BIOQUIMICAS

oxidación-reducción
Redox, ocurren cuando hay una transferencia de electrones desde un donador (denominado agente reductor) a un aceptor (denominado agente oxidante).
isomerización
Los átomos o los grupos experimentan cambios intramoleculares. Una de las isomerizaciones bioquímicas más comunes es la conversión recíproca entre aldosas y cetosas
adición
se combinan dos moléculas para formar un solo producto.
eliminación
se forma un doble enlace cuando se eliminan átomos de una molécula
Sustitución nucleofílica
se sustituye un átomo o grupo por otro.

ORDEN BIOLOGICO

La unidad coherente que se observa en todos los seres vivos implica la integración funcional de millones de moléculas.
ELIMINACIÓN DE RESIDUOS

Todas las células vivas producen compuestos de desecho. Por ejemplo, las células animales transforman en última instancia nutrientes como azúcares y aminoácidos en CO2, H2O y NH3.

MOVIMIENTO CELULAR

Una de las características más destacadas de los seres vivos es el movimiento organizado. Las actividades complejas y coordinadas que se requieren para mantener la vida necesitan de la movilidad de los componentes celulares.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS

Las membranas celulares regulan el paso de iones y moléculas de un compartimento a otro.

SÍNTESIS DE BIOMOLÉCULAS

Los componentes celulares se sintetizan a través un intrincado conjunto de reacciones químicas, muchas de las cuales requieren energía; ésta es aportada de manera directa o indirecta por moléculas de ATP. Las moléculas que se forman en las reacciones de biosíntesis realizan numerosas funciones.

CELULAS VIVAS

Dentro de todas las células hay centenares de millones de biomoléculas densamente empaquetadas que realizan a un ritmo frenético las miles de tareas que en conjunto constituyen la vida.
Hacinamiento macromolecular

El espacio interior de las células es limitado y está congestionado. Las concentraciones de proteínas, el tipo dominante de macromoléculas celulares, pueden ser hasta de 200 a 400 mg/ml. Se usa el término “hacinamiento” en vez de “concentración” porque las macromoléculas de cada clase suelen estar presentes en cantidades limitadas.

Máquinas moleculares

Los dispositivos mecánicos usados por los seres humanos, las máquinas moleculares aseguran que la cantidad precisa de fuerza aplicada produzca la cantidad y la dirección apropiadas de movimiento requerido para realizar una tarea específica. Las máquinas permiten la ejecución de tareas que a menudo serían imposibles sin ellas.

Autoensamblaje

Partes funcionales de los seres vivos son estructuras supramoleculares. Entre los ejemplos destacados se encuentran los ribosomas (las unidades sintetizadoras de proteínas que se forman a partir de varias clases diferentes de proteínas y de RNA), y los grandes complejos proteínicos, como los sarcómeros de las células musculares o los proteosomas (complejos proteínicos grandes que degradan determinadas proteínas).

Membranas biológicas

son estructuras laminares, finas, flexibles y relativamente estables que rodean a todas las células y a los organelos.

pueden considerarse como complejos supramoleculares, bidimensionales y no covalentes (es decir, están compuestas por moléculas que se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares no covalentes; que crean superficies químicas reactivas y que poseen funciones de transporte únicas entre los compartimientos extracelular e intracelular

Agua

Domina los procesos vitales. Sus propiedades físicas y químicas, que son consecuencia de su estructura polar única y de su concentración elevada, la hacen un componente indispensable para los seres vivos.

BIOLOGIA DEL SISTEMA

la biología de sistemas considera a los organismos vivos como sistemas integrados. Cada sistema permite realizar determinadas funciones.
Modularidad

Los sistemas complejos están constituidos típicamente por módulos, que son componentes o subsistemas con funciones específicas.

Robustez

Los sistemas que permanecen estables a pesar de las perturbaciones se denominan robustos.

Emergencia

Se ha descubierto que no siempre es posible comprender el comportamiento de los sistemas complejos a partir del conocimiento de las propiedades de sus partes integrantes. En cada nivel de organización del sistema surgen nuevas propiedades no previstas a partir de interacciones entre las partes.

GENERALIDADES DEL METABOLISMO

Transducción de señales
permiten a las células recibir información de su entorno y responder a ella. El mecanismo de transducción de señales consta de tres fases: recepción, transducción y respuesta.
Vías de transferencia de energía
Capturan energía y la convierten en utilizable por los organismos para llevar a cabo procesos biomoleculares.
Vías metabólicas
Existen dos tipos de vías metabólicas

2. catabólicas moléculas grandes y complejas se degradan a productos más pequeños y sencillos. Algunas rutas catabólicas liberan energía útil.

1.Anabólicas o biosintéticas, se producen moléculas complejas a partir de precursores más pequeños.

ENERGIA

capacidad para realizar un trabajo, es decir, mover materia. A diferencia de nuestras máquinas, que transforman y utilizan la energía en condiciones inhóspitas en cuanto a temperatura, presión y corriente eléctrica

BIOMOLECULAS

Clases principales de biomoléculas pequeñas
Nucleótidos y ácidos

Los nucleótidos participan en una gran variedad de reacciones de biosíntesis y de obtención de energía. Hay dos clases de ácidos nucleicos: el DNA y el RNA.

Ácidos grasos

Son ácidos monocarboxílicos que en general contienen un número par de átomos de carbono. Fórmula química R—COOH Existen dos tipos de ácidos grasos: los ácidos grasos saturados, y grasos insaturados.

Azucares y carbohidratos

Los azúcares son las unidades básicas de los carbohidratos, las moléculas orgánicas más abundantes de la naturaleza. Los carbohidratos desempeñan funciones muy diversas en los seres vivos. Determinados azúcares almacenan cantidades importantes de energía.

Aminoácidos y proteínas

Los aminoácidos se clasifican como a, ᵦ o , ỵ de acuerdo con la posición del grupo amino respecto al grupo carboxilo. Las proteínas contienen también aminoácidos no estándar, son versiones modificadas de los aminoácidos convencionales.

Grupos funcionales
La mayoría de las biomoléculas deriva de moléculas orgánicas “hidrocarburos”. Las propiedades químicas de las moléculas así construidas vienen determinadas por ciertos conjuntos específicos de átomos.