Bioquímica

BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS. DISOLUCIONES ACUOSAS. TAMPONES BIOLÓGICOS. 1. Definición, objeto y aplicaciones de la Bioquímica La Bioquímica es el estudio de la química de la vida. La Bioquímica describe la estructura, la organización y las funciones de la materia viva en términos moleculares. Todos los procesos biológicos tienen su fundamento sobre una base molecular. Los bioquímicos secuestionan preguntas tales como: ¿Cuáles son los componentes químicos de la materia viva? ¿De qué forma interactúan estos componentes para dar origen a estructuras supramoleculares organizadas, células, tejidos multicelulares y organismos? ¿Cómo extrae la materia viva energía de su entorno para mantener su existencia? ¿De qué manera almacena y transmite un organismo la información que necesita para crecery reproducirse? ¿Qué cambios químicos acompañan a la reproducción, el envejecimiento y la muerte de las células y los organismos? ¿Cómo se controlan las reacciones químicas en el interior de las células vivas?

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La Bioquímica nos revela un hecho evidente: Todos los seres vivos presentan, salvo particularidades, los mismos compuestos químicos y semejantes procesos metabólicos. LaBioquímica es una ciencia relativamente joven, su auge se puede atribuir a principios del siglo XX. Es una ciencia eminentemente experimental cuyos resultados se utilizan ampliamente en otros campos como la Genética, Biología Celular, Microbiología, Fisiología Animal y Vegetal, Agricultura, Medicina, Toxicología, Farmacia, Nutrición, etc. A lo largo de esta asignatura estudiaremos la estructura y lafunción de las principales moléculas biológicas así como las características de los procesos en los que participan y que, en último término, son los que mantienen la vida en las células. 2. Los elementos químicos de la materia viva Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Tan sólo 30 elementos químicos de la tabla periódica pueden formar parte de los organismosvivos. Los más abundantes tienen una masa atómica relativamente baja. Según su abundancia en los seres vivos, los bioelementos se pueden clasificar en primarios, secundarios y bioelementos traza (u oligoelementos). • Bioelementos primarios: Son el C, H, O y N, por lo general constituyen más del 95% de la masa de las células. Que tales 4 elementos sean tan abundantes en los seres vivos pareceexplicase porque son los elementos más ligeros capaces de formar enlaces covalentes, enlaces muy estables y resistentes que mantienen la cohesión molecular, así como otro tipo de enlaces débiles que permiten la interacción entre las moléculas. Bioelementos secundarios: Son K, Na, Cl, Ca, P, S, Fe y Mg, presentes en menores proporciones. Bioelementos traza u oligoelementos: Son Mn, I, Zn, Cu, F, Co, Se,entre otros, están presentes en cantidades muy pequeñas (menos del 0,001%), pero son imprescindibles
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para el desarrollo normal de los procesos vitales. 3. Moléculas biológicas (Biomoléculas) Los bioelementos se unen para formar las biomoléculas, es decir, moléculas que forman parte de los sers vivos. Estas pueden clasificarse en inorgánicas (H2O, CO2, O2 y sales minerales) yorgánicas. De todas ellas, la biomolécula más abundante es el agua. Las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono. El átomo de carbono ofrece particularidades químicas que lo hacen muy versátil para la formación de biomoléculas. El átomo de carbono tiene 4 electrones no apareados en sus orbitales externos (1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1), por lo que puede formar 4 enlaces covalentes. Cada átomo de carbonopuede formar enlaces con otros átomos de carbono, que pueden ser enlaces simples ( ―C―C―), dobles (―C═C―) o, incluso, triples (―C≡C―), aunque estos últimos suelen ser bastante raros, siendo los enlaces simples los más frecuentes. Los átomos de carbono también pueden formar enlaces covalentes con otros átomos (O, N, S…). Los 4 enlaces del átomo de carbono muestran una disposición tetraédrica, lo...