Bioquimica

Bioquímica estructural


Bibliografía recomendada:
- Biochemistry Zubay
- Biochemistry Matheus
- Bioquímica Rawn
- Bioquímica Voet & Voet
- Bioquímica Herrera
- Proteins Creighton
- Introduction to protein structure Brandon & Tooze



1 Características químicas de la materia viva.




Los elementos de la vida.Se conocen unos 105 elementos químicos, de los que 90 son naturales y, por tanto, susceptibles de formar parte de la materia viva. Sin embargo se observa que la composición cuantitativa de los seres vivos es muy diferente a la del Universo, a la de la corteza terrestre y a la del agua de mar. Como se puede ver en la tabla, más del 99% de la composición de los seres vivos es hidrógeno, oxígeno,carbono y nitrógeno, siendo los dos primeros mucho más abundantes. Tal distribución responde a las primeras etapas de la evolución de la vida, en las que las moléculas sencillas sufrían constantes cambios y transformaciones en un medio acuoso. Posteriormente se encapsularon determinadas sustancias en lo que se podría llamar una proto-célula, con una composición mayoritariamente acuosa, que hallegado hasta hoy día. El agua es todavía el disolvente básico en cualquier reacción que tenga lugar en un ser vivo.


|UNIVERSO |CORTEZA TERRESTRE |AGUA DE MAR |CUERPO HUMANO |
|H |90 |O |47 |H |66 |H |63 |
|He|9,1 |Si |28 |O |33 |O |26 |
|O |0,05 |Al |7,9 |Cl |0,3 |C |9,5 |
|N |0,04 |Fe |4,5 |Na |0,2 |N |1,4 |
|C |0,02|Ca |3,5 |Mg |0,03 |Ca |0,31 |
| | |Na |2,5 | | |P |0,22 |
| | |K |2,5 | | | | |
| ||Mg |2,2 | | | | |

Los elementos que no proceden del agua se han seleccionado en los seres vivos en función de los beneficios que pudieran proporcionarles. Un caso notable es el del carbono, elemento prácticamente idéntico al silicio en comportamiento químico, pero que ha sido escogido por los seres vivos apesar de su escasez en la corteza terrestre. Ambos elementos pueden formar cadenas largas y estables, enlaces múltiples consigo mismo y con otros átomos, pero el producto de la oxidación del carbono, el CO2, es un gas ligero y soluble en agua, mientras que la oxidación del silicio origina sílice (SiO2) que es un sólido altamente insoluble y del que las células encontrarían graves problemas paradeshacerse.
El resto de los elementos que componen los seres vivos es muy escaso, dado que la selección se dio basándose en lo que había, y descartando grupos de elementos según sus características. Ahora podemos, con los datos analíticos en la mano, fabricar unos criterios más o menos rigurosos sobre la idoneidad de un elemento para formar parte de la materia viva según, principalmente, eltamaño y la densidad de carga:
- Los elementos muy pesados, a partir del número atómico 93, no están disponibles por su escasez.
- Los elementos radiactivos se descartan por ser altamente inestables, a partir del número atómico 84.
- Los gases nobles no reaccionan en condiciones normales.
- Las tierras raras son muy escasas.
- Algunos son elementos muy tóxicos,...