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Bioquímica y fisiología celular: macromoléculas, funciones y estructura de la célula

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Composición química

La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está constituida por compuestos de carbono que se caracterizan por reacciones que ocurren en soluciones acuosas.

Los compuestos de carbono fabricados por organismos vivos se agrupan en cuatro grandes categorías: carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas.

Tipos principales de macromoléculas

Conceptos Esenciales de Biomoléculas, Enzimas y Transporte Celular

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Bioelementos y Biomoléculas Inorgánicas

Los Bioelementos Esenciales

Un bioelemento es un elemento químico que forma parte de la materia viva. Los principales son: Carbono (C), Hidrógeno (H), Nitrógeno (N), Oxígeno (O), Azufre (S) y Fósforo (P).

Importancia biológica de algunos bioelementos:

  • Azufre (S): Componente esencial de la queratina.
  • Magnesio (Mg): Componente central de la clorofila.
  • Hierro (Fe): Componente de la hemoglobina.
  • Calcio (Ca): Componente principal del esqueleto.

El Agua: Estructura Seguir leyendo “Conceptos Esenciales de Biomoléculas, Enzimas y Transporte Celular” »

Bioquímica de los Aminoácidos y Niveles de Estructura de las Proteínas

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Los Aminoácidos: Definición y Propiedades

Los aminoácidos son compuestos sencillos que se unen entre sí para formar proteínas. Se componen de C, H, O, N (S). Poseen un grupo carboxilo (–COOH), uno amino (–NH2) y una cadena lateral (R) mediante la que se diferencian, todos unidos covalentemente a un carbono alfa (Cα). Su fórmula general es H2N-CHR-COOH.

Son sólidos, solubles en agua, cristalizables, incoloros o con poco color, y con una temperatura de fusión inferior a 200 ºC.

Comportamiento Seguir leyendo “Bioquímica de los Aminoácidos y Niveles de Estructura de las Proteínas” »

Fundamentos de Bioquímica: Funciones y Aplicaciones de Enzimas, Aminoácidos y Proteínas Clave

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Lipasas: Funciones y Producción

20. ¿Cuál es la función principal de la lipasa?

a) Catalizar la hidrólisis de triacilglicerol a glicerol y ácidos grasos libres.

21. ¿Qué causa la enantioselectividad de las lipasas?

La diferencia de energía libre entre los sustratos y los estados de transición que forma la enzima.

22. ¿Cómo actúan las lipasas en la industria farmacéutica?

Actúan como catalizadores en la síntesis de fármacos.

23. ¿Cómo se producen las lipasas?

Las lipasas pueden ser producidas Seguir leyendo “Fundamentos de Bioquímica: Funciones y Aplicaciones de Enzimas, Aminoácidos y Proteínas Clave” »

Los Glúcidos: Estructura, Propiedades y Funciones Biológicas

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Los Glúcidos: Hidratos de Carbono

Los glúcidos, también llamados hidratos de carbono, son biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O. Se obtienen al sustituir en un polialcohol, mediante una deshidrogenación, uno de los grupos OH. Si sustituimos el grupo OH por un grupo aldehído se llamarán aldosas y si sustituimos el grupo OH por un grupo cetónico se llamarán cetosas. Dependiendo del número de átomos de carbono serán triosas, tetraosas o pentosas.

Clasificación de los Glúcidos

A los Seguir leyendo “Los Glúcidos: Estructura, Propiedades y Funciones Biológicas” »

Fundamentos de las Enzimas: Estructura, Mecanismo de Acción y Regulación Bioquímica

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Enzimas: Concepto, Estructura y Función Catalítica

Existen catalizadores específicos para todas las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos. Los catalizadores biológicos se llaman enzimas. Son un grupo numeroso de proteínas que ejercen su acción biológica uniéndose a determinados sustratos y transformándolos en productos. Las enzimas hacen posible que las reacciones bioquímicas transcurran a la velocidad adecuada y de forma específica.

Características Fundamentales de Seguir leyendo “Fundamentos de las Enzimas: Estructura, Mecanismo de Acción y Regulación Bioquímica” »

El Agua: Estructura Molecular, Propiedades Físicas y Químicas, y su Rol Vital en la Biología

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El Agua: Fundamentos Históricos y Estructura Molecular

Aristóteles postuló la existencia de cuatro elementos fundamentales: tierra, aire, fuego y agua. Durante mucho tiempo, el agua fue considerada un elemento y no un compuesto. Sin embargo, en la década de 1770, investigadores como Cavendish observaron que el agua se formaba cuando el aire inflamable (que Lavoisier reconoció y denominó hidrógeno) se quemaba en el aire.

Otros experimentos de Lavoisier demostraron que, al quemarse, el hidrógeno Seguir leyendo “El Agua: Estructura Molecular, Propiedades Físicas y Químicas, y su Rol Vital en la Biología” »

Fundamentos de Bioquímica: Metabolismo, Enzimas y Rutas Energéticas Celulares

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Enzimas e Inhibidores

Inhibidores Enzimáticos

Los inhibidores son moléculas que afectan la actividad enzimática. Se clasifican en:

  • Inhibidores reversibles: Se unen de forma transitoria a la enzima (se pueden desligar). Son inhibidores competitivos, mostrando una similaridad estructural con el sustrato y compitiendo con él por la unión al centro activo de la enzima.
  • Inhibidores irreversibles o venenos: Inutilizan la enzima de forma permanente (ejemplo: gas mostaza).

Metabolismo Celular

El Metabolismo Seguir leyendo “Fundamentos de Bioquímica: Metabolismo, Enzimas y Rutas Energéticas Celulares” »

Fundamentos de Bioquímica y Biología Molecular: Estructuras, Procesos y Metabolismo Celular

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Bioquímica de Macromoléculas

Poder Reductor de Carbohidratos

El poder reductor es la capacidad que tiene una molécula para ceder protones (p) o electrones (e-). La molécula que cede p o e- reduce a la otra y se oxida. El *OH hemiacetálico* le otorga a los monosacáridos el poder reductor. Si el carbono anomérico está libre, el compuesto tendrá poder reductor.

Enzimas y Proteínas: Estructura, Función y Catálisis Biológica

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Enzimas: Catalizadores Biológicos Esenciales

Las enzimas son biocatalizadores, generalmente de naturaleza proteica, que aumentan la velocidad de las reacciones bioquímicas al disminuir la energía de activación necesaria para que ocurran. Su importancia radica en que catalizan prácticamente todas las reacciones metabólicas esenciales para la vida.

Estructura y Composición Química