BIOQUÍMICA

DEFINICION

Es la ciencia de la base química de la vida, proviene del griego Bios: vida y Química: elementos químicos o química de la vida.

OBJETIVO

Describir y explicar en términos moleculares, todos los procesos químicos de las células vivas.

IMPORTANCIA DE LA BIOQUÍMICA EN EL ÁREA DE LA ENFERMERÍA

Es importante en esta área sobre todo con la repercusión que tiene sobre la nutrición en la dieta entre las cuales se destacan vitaminas y algunos aminoácidos y ciertos ácidos grasos y diversos minerales e inclusive el agua.

Dado que gran parte de la Bioquímica ayuda a paciente como por ejemplo tratar la prevención de aterosclerosis.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CUERPO HUMANO

Conocer cómo y de que elementos se conforma el cuerpo humano es fundamental para emprender su funcionamiento sus mecanismos fisiológicos y la forma en que sus estructuras interactúan. Se estima que un 96 % de nuestro organismo se compone por 4 elementos en particular como son C, H, O, N, P, Ca.

Carbono (18%)

El carbono (C,6) es uno de los elementos más importantes para la vida. Mediante los enlaces carbono, que pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía, se posibilita la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular.

Hidrógeno (10%)

El hidrógeno (H,1) es el elemento químico que más abunda en todo el universo. En nuestro organismo sucede algo muy similar y junto al oxígeno en forma de agua ocupa el tercer lugar de esta lista.

Oxígeno (65%)

Todos sabemos cuán importante es el agua para la vida y el 60% del peso del cuerpo se constituye por agua. El oxígeno (O,8) ocupa el primer lugar de la lista y compone el 65% del organismo.

Nitrógeno (3%)

Presente en muchísimas moléculas orgánicas, el nitrógeno (N,7) constituye el 3% del cuerpo humano. Se encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleídos de nuestro ADN.

Calcio (1.5%)

De los minerales que componen el organismo, el calcio (Ca,20) es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo. Se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y por ejemplo en los dientes. Además, son muy importantes en la regulación de proteínas.

Fósforo (1%)

El fósforo (P,15) también es muy importante para las estructuras óseas del cuerpo en donde abunda. No obstante, igualmente predominan en las moléculas de ATP proporcionándole energía a las células.

Potasio (0.25%)

Aunque ocupa apenas el 0.25% de nuestro organismo, el potasio (K,19) es vital para el funcionamiento del mismo. Ayuda en la regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los nervios.

Azufre (0.25%)

El azufre (S,16) es igual de esencial en la química de numerosos organismos. Se encuentra en los aminoácidos y es fundamental para darle forma a las proteínas.

Sodio (0.15%)

Se trata de otro electrolito vital en lo que refiere a la señalización eléctrica de los nervios. El sodio (Na,11) también regula la cantidad de agua en el cuerpo, siendo un elemento igual de esencial para la vida.

Cloro (0.15%)

El cloro (CI,17) normalmente se encuentra en el cuerpo humano a modo de ion negativo, es decir como cloruro. Se trata de un electrolito importante para mantener el equilibrio normal de líquidos en el organismo.

Magnesio (0.05%)

Nuevamente, se encuentra en la estructura ósea y de los músculos, siendo muy importante en ambas. El magnesio (Mg,12), a su vez, es necesario en numerosas reacciones metabólicas esenciales para la vida.

Hierro (0.006%)

Aunque el hierro (Fe,26) ocupa el último lugar de la lista, no deja de ser primordial. Es fundamental en el metabolismo de casi todos los organismos.

EL AGUA DISOLVENTE DE LA VIDA

Sin el agua no puede haber vida tal como la conocemos. La esencialidad del agua es un recordatorio constante del origen acuático de la vida. Fue en el disolvente agua que se produjeron las reacciones químicas de los procesos biológicos. Aunque no es una Biomoleculas orgánica, el agua es el componente que constituye las células de un 60 0 95% de su peso. En los seres humanos, el agua se distribuye regularmente entre los dos compartimientos (intracelulares y extracelulares).

El agua no solo se requiere para las reacciones bioquímicas sino también para el transporte de sustancias a través de las membranas, para el mantenimiento de la temperatura, para la producción de fluidos digestivos y para disolver los

productos de desecho para la excreción, mantenimiento del avance del agua, el equilibrio entre la incorporación y la eliminación de agua es un aspecto critico del metabolismo.

Un adulto en estado de balance de agua toma y elimina 2000 ml de agua al día. A parte del agua obtenida de los alimentos y de los lípidos, también hay agua metabólica que se hace asequible mediante la oxidación de los alimentos en el cuerpo.

La oxidación de 100g de grasas (glúcidos y proteínas) proporciona 107, 55, 41gr de agua metabólica.

La perdida de agua se produce por evaporación (sudor) y por excreción de orina y heces. Si la perdida de agua excede de manera significativa a la incorporación de la misma se produce deshidratación; esta condición puede provenir de una diarrea sebera, vómitos y fiebre o por temperaturas demasiadas elevadas. Si la incorporación de agua excede su expulsión, se produce el edema (acumulación de exceso de fluido en los tejidos). La deshidratación puede ser muy grave en los niños pequeños ya que el contenido total de agua es muy pequeña por lo que puede ser agotado muy rápidamente.

Para apreciar el papel crucial del agua en el metabolismo es necesario entender aquellas propiedades de la molecula que son compatibles con los procesos vitales como han ido evolucionando igual importancia, es un conocimiento de entorno iónico con respecto al ion hidrogeno, que es también esencial para los sistemas acuosos que mantienen la vida

AMINOÁCIDOSLos 20 principales aminoácidos son:

o Alanina

o arginina

o Asparagina

o Acido Aspartico

o Cisteína

o Acida Glutamico

o Glutamina

o Glicina

o Histidina

o Isoleucina

o Leucina

o Lisina

o Metionina

o Prolina

o Serina

o Treonina

o Triptófano

DESHIDRATACIÓN EDEMAS

o Tirosina

o valina

CICLO DE KREBS

También llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotasse realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol.

En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producirCO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP). El metabolismo oxidativo de glúcidos,grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilacion oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acoplamiento quimiosmótico.

El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibiótica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.El Ciclo de Krebs fue descubierto el por el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el Premio Nobel.

El acetil-CoA (Acetil Coenzima A) es el principal precursor del ciclo. El ácido cítrico (6 carbonos) o citrato se fusiona en cada ciclo por condensación de un acetil-CoA (2 carbonos) con una molécula deoxaloacetato (4 carbonos). El citrato produce en cada ciclo una molécula de oxaloacetato y dos CO2, por lo que el balance neto del ciclo es:

Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energía que estaba acumulada es liberada en forma de energía química: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial):NADH y FADH2. NADH y FADH2son coenzimas (moléculas que se unen a enzimas) capaces de acumular la energía en forma de poder reductor para su conversión en energía química en la fosforilación oxidativa.

MATERIA Y SUS PRIMEROS CAMBIOS

Es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibidade la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Una misma materia se puede encontrar en los tres estados. Por ejemplo, el agua, que normalmente es líquida, cuando se enfría se convierte en sólido y, si se le aplica calor, se transforma en gas.

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 (NADH + H+) + FADH2 + GTP + 2 CO2

ESTADO SÓLIDO

Un sólido es una sustancia formada por moléculas, que se encuentran muy unidas entre sí por una fuerza llamada Fuerza de Cohesión. Los sólidos son duros y difíciles de comprimir, porque las moléculas, que están muy unidas, no dejan espacio entre ellas.

ESTADO LÍQUIDO

Un líquido es una sustancia formada por moléculas que están en constante desplazamiento, y que se mueven unas sobre otras. Los líquidos son fluidos porque no tienen forma propia, sino que toman la del recipiente que los contiene.

ESTADO GASEOSO

Un gas es una sustancia formada por moléculas que se encuentran separadas

entre sí. Los gases no tienen forma propia, ya que las moléculas que los

forman se desplazan en varias direcciones y a gran velocidad. Por esta razón,

ocupan grandes espacios.

CAMBIOS DEL ESTADO DEL AGUA

Fusión

Es el paso del estado sólido a líquido, lo que sucede por aumento de calor.

Evaporación

Es el paso de estado líquido a gaseoso, lo que sucede por aumento de calor.

Condensación

El paso del estado gaseoso a líquido, lo que sucede por pérdida de calor.

Solidificación

El paso de líquido a sólido, lo que sucede por pérdida de calor.

SEPARACIÓN DE LAS MESCLAS

- FILTRACIÓN

Separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.

-DECANTACIÓN:

Separación de mezclas heterogéneas , estas pueden estar formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos.

MATERIA ESTADO Y CAMBIOSSÓLIDO

LÍQUIDO

GAS

PROPIEDADES EXTENSIVAS

INTENSIVAS

DIVISIÓN SUSTANCIAS PURAS

MEZCLAS

- ARRASTRE DE VAPOR

Proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina

- DECROMATOLOGÍA

Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes