Bioquimica

UNIDAD I
INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA Y A LOS PROCESOS BIOLÓGICOS.

CONCEPTO DE BIOQUÍMICA

El término Bioquímica (Biochemie, en alemán) fue acuñado por Félix von Hoppe-Seyler, en 1866. Desde entonces, la aproximación a la Bioquímica, ciencia de la vida, se ha realizado desde distintos enfoques y ello ha redundado en múltiples definiciones. Siendo así como objetivo fundamental de laBioquímica estudiar la estructura, la organización y las funciones de los seres vivos desde el punto de vista molecular.3

BIOELEMENTOS

Se denomina bioelementos a los elementos químicos que constituyen los seres vivos. También reciben el nombre de elementos biogénicos y se pueden clasificar, según su abundancia, en tres grandes grupos.
1. Bioelementos primarios: H, O, C, N. Son los más abundantes.Representan un 99.3% del total de átomos del cuerpo humano. Con diferencia, es el hidrógeno el que más abunda, junto con el oxígeno, porque ambos forman parte de la biomolécula más abundante en el organismo, el agua.
2. Bioelementos secundarios: Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg, Fe. Constituyen prácticamente el 0.7% del total de átomos del cuerpo humano.
3. Oligoelementos: Mn, I, Cu, Co, Zn, F, Mo, Se yotros. Aparecen sólo en trazas o en cuantidades ínfimas; aún así su presencia es esencial para el correcto funcionamiento del organismo. Su ausencia determina la aparición de enfermedades carenciales, o síntomas de déficit, que se expondrán en el siguiente apartado.

Otro criterio de clasificación de los bioelementos es la función que desempeñan en el organismo. Así, se pueden establecerdiferentes grupos, con distintas funciones:
1. Plástica o estructural: H, O, C, N, P, S. Colaboran en el mantenimiento de la estructura del organismo.
2. Esquelética: C, O, H, P. Forman parte de moléculas energéticas.
3. Catalítica: Fe, Co, Cu, I. Catalizan reacciones y procesos bioquímicos.
4. Osmótica y electrolítica: la realizan en forma iónica, principalmente Na+, K+, Cl-. Mantienen y regulanfenómenos osmóticos y de potencial químico y electrónico.3

BIOMOLÉCULAS

Análogamente a lo que ocurre con los bioelementos, las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Atendiendo a su naturaleza química, las biomoléculas se pueden clasificar en dos grandes grupos:

1. Biomoléculas inorgánicas: agua (la biomolécula más abundantes), gases (oxígeno, dióxido de carbono),sales inorgánicas (aniones, como fosfato y bicarbonato, y cationes, como amonio).
2. Biomoléculas orgánicas: glúcidos (glucosa, glucógeno), lípidos (triglicéridos, colesterol), proteínas (enzimas, hemoglobina), ácidos nucléicos (ADN, ARN), metabolitos (ácidos pirúvico, ácido láctico).
Las propiedades de las biomoléculas condicionan sus interacciones, lo que, en conjunto, da lugar a lascaracterísticas de los seres vivos: autoensamblaje de las estructuras moleculares (organización), funciones características propias, uso de la energía y autorreplicación.

Grado de complejidad
En grado creciente de complejidad, las moléculas se pueden clasificar en:
1. Precursores, con un peso molecular inferior a 50 Da, como el H2O, el CO2 o el NH3.
2. Intermedios metabólicos, con un peso molecular de50-200 Da, como son el piruvato, el oxalacetato o el citrato.
3. Unidades estructurales (100-300 Da) o unidades constitutivas de las macromoléculas, entre las que destacan los monosacáridos (en glucógeno, celulosa, almidón), los aminoácidos (en proteínas), los nucleótidos (en ácidos nucleicos), el glicerol y los ácidos grasos (en grasas), etc.
4. Macromoléculas (103-106 Da), como los citadosglucógeno, proteínas, ácidos nucléicos, grasas, etc.
Además de los apartados precedentes se puede citar un nivel superior de complejidad: el de las supramacromoléculas (106-109 Da). Si las biomoléculas se caracterizaban por tener enlaces constitutivos cuya naturaleza es siempre covalente, en las supramacromoléculas los distintos componentes individuales se integran mediante interacciones no...