¿Que es la Bioquimica?

Es una rama multidisciplinaria de la química y la biología. Estudia básicamente los compuestos y las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos o que participan en los procesos biológicos. Los azúcares, las grasas, las proteínas y algunas sustancias inorgánicas como el agua, el dióxido de carbono, el oxígeno y algunas sales minerales son las que la bioquímica estudia. Originalmente el estudio de la materia viva era realizado por la química orgánica (de los organismos).

Ramas de estudio:

•Biología celular: (citología) es una área de la biología que se dedica al estudio de la morfología y fisiología de las células procariotas y eucariotas. Trata de conocer los orgánulos celulares, su composición bioquímica y su función en el contexto celular tanto en estados fisiológicos como patológicos

•Química orgánica: es un área de la química que se encarga del estudio de los compuestos orgánicos, es decir, aquellos que tienen enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno. Se trata de una ciencia íntimamente relacionada con la bioquímica, pues en la bioquímica la mayoría de compuestos biológicos participa el carbono. Así deben saber estructura, conocimientos sobre enlace químico, interacciones moleculares...

•Genética molecular e ingeniería genética: es un área de la bioquímica y la biología molecular que estudia los genes, su herencia y su expresión. Molecularmente, se dedica al estudio del DNA y del RNA principalmente, y utiliza herramientas y técnicas potentes en su estudio, tales como la PCR y sus variantes, los secuenciadores masivos, los kits comerciales de extracción de DNA y RNA, procesos de transcripción-traducción in vitro e in vivo, enzimas de restricción, DNA ligasas… Es esencial conocer como el DNA se replica, se transcribe y se traduce a proteínas (Dogma Central de la Biología Molecular), así como los mecanismos de expresión basal e inducible de genes en el genoma.

•Inmunología: área de la biología, la cual se interesa por la reacción del organismo frente a otros organismos como las bacterias y virus. Todo esto tomando en cuenta la reacción y funcionamiento del sistema inmune de los seres vivos. Es esencial en esta área el desarrollo de los estudios de producción y comportamiento de los anticuerpos.

•Virología: área de la biología, que se dedica al estudio de los biosistemas más elementales: los virus. Tanto en su clasificación y reconocimiento, como en su funcionamiento y estructura molecular. Pretende reconocer dianas para la actuación de posibles de fármacos y vacunas que eviten su directa o preventivamente su expansión. También se analizan y predicen, en términos evolutivos, la variación y la combinación de los genomas víricos, que podrían hacerlos eventualmente, más peligrosos. Finalmente suponen una herramienta con mucha proyección como vectores recombinantes, y han sido ya utilizados en terapia génica.

•Farmacología: área de la bioquímica que estudia cómo afectan o benefician ciertas sustancias químicas al funcionamiento celular en el organismo. Se pretende generar racionalmente sustancias menos invasivas y más eficaces contra dianas biomoleculares concretas. En bioquímica es esencial una de sus rama, la enzimología que estudia el comportamiento bioquímico de las enzimas (proteínas) que son biocatalizadores. En este sentido, pretende conocer el comportamiento cinético químico de ciertas reacciones metabólicas, los mecanismos de catálisis y los procesos de actuación de las enzimas, así como su modificación.

•Enzimología: área de la bioquímica muy ligada a la farmacología. Estudia el comportamiento de los catalizadores biológicos o enzimas, como son algunas proteínas y ciertos RNA catalíticos. Así se cuestiona los mecanismos de catálisis, los procesos de interacción de las enzimas-sustraro, los estados de transición catalíticos, las actividades enzimáticas, la cinética de la reacción,... todo ello desde un punto de vista bioquímico. Estudia y trata de comprender los elementos esenciales del centro activo y de aquellos que no participan, así como los efectos catalíticos que ocurren en la modificación de dichos elementos; en este sentido, utilizan frecuentemente técnicas como la mutagénesis dirigidas.

•Estructura de macromoléculas o bioquímica estructural: es un área de la bioquímica que pretende comprender la arquitectura química de las moléculas biológicas especialmente de las proteínas y de los ácidos nucleicos (DNA y RNA). Así intentan conocer por qué las macromoléculas son así, que interacciones físico-químicas atómicas posibilitan dichas estructuras, como se pliegan las proteínas… Uno de sus máximos retos es determinar la estructura de una proteína conociendo sólo la secuencia de aminoácidos, que supondría la base esencial para el diseño racional de proteínas (ingeniería de proteínas).

•Metabolismo y su regulación: es un área de la bioquímica que pretende conocer los diferentes tipos de rutas metabólicas a nivel celular, y su contexto orgánico. De esta forma son esenciales conocimientos de enzimología y biología celular. Estudia todas las reacciones bioquímicas celulares que posibilitan la vida, y así como los índices bioquímicos orgánicos saludables, las bases moleculares de las enfermedades metabólicas o los flujos de intermediarios metabólicos a nivel global.

importancias y/o aplicaciones en la vida

La bioquímica es la ciencia que estudia los componentes químicos de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células. La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre

Si se hace mucho ejercicio comenzarás a sudar, cuando sudas se libera Agua para bajar la temperatura corporal, con el agua vienen iones de Sodio, Potasio; los cuales se reducen en la concentración de la sangre.

O sea, cuando sudas pierdes agua, sodio y potasio de la sangre. Debido a esto, comienzan a salir los iones de sodio y potacio de otras partes de organismo, para regular las concentraciones. Si te queres rehidratar y sólo tomas agua, no se repondrá el sodio ni el potasio; si tomas alguna bebida rehidratante con sólo sodio y potasio no se repondran los cloruros... entonces se debe buscar un equilibrio entre todos estos átomos, puesto que mucho potasio en sangre causaría grandes transtornos, su disminución dentro de las células también, igual que con el sodio y cloruro.

Si estos transtornos de electrolitos (cantidad de iones en sangre) es grave puede causar una descompensación corporal y en límites inesperados, la muerte.

Aplicaciones

*En la enfermería se usa fundamentalmente: para comprender cómo funciona nuestro organismo, el entender de donde vienen los parámetros analizables que son indicadores deenfermedades (análisis de diferentes cosas), comprender mejor las bases moleculares de las enfermedades y así ofrecer un cuidado al enfermo sabiendo lo que se hace, y también estar abierto a nuevos cuidados ycuras que cada vez serán mas sofisticados y personalizados y que requieren de un conocimiento más profundo de la bioquímica humana.
*En la medicina: se utiliza para la decodificación del mapagenético humano y el saber cómo leerlo para detectar dónde se forman algunas enfermedades, se compara con la odisea de la llegada del hombre a la Luna y abre un horizonte de insospechadas consecuenciaspara detectar enfermedades, combatirlas o incluso, para manipular genéticamente a personas.

¿Que son los carbohidratos?

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Los Carbohidratos, también llamados hidratos de carbono, glúcidos o azúcares son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta.

Están presentes tanto en los alimentos de origen animal como la leche y sus derivados como en los de origen vegetal; legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas.

Dependiendo de su composición, los carbohidratos pueden clasificarse en:

Simples

Monosacáridos: glucosa o fructosa
Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc.
Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.

Complejos

Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples.
Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.
Función estructural: celulosa y xilanos.

Funciones de los carbohidratos

* Función energética. Cada gramo de carbohidratos aporta una energía de 4 Kcal. Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aportan el combustible necesario para realizar las funciones orgánicas, físicas y psicológicas de nuestro organismo.
* Una vez ingeridos, los carbohidratos se hidrolizan a glucosa, la sustancia más simple. La glucosa es de suma importancia para el correcto funcionamiento del sistema nervioso central (SNC). Diariamente, nuestro cerebro consume más o menos 100 g. de glucosa, cuando estamos en ayuno, SNC recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, es por eso que en condiciones de hipoglucemia podemos sentirnos mareados o cansados.
* También ayudan al metabolismo de las grasas e impiden la oxidación de las proteínas. La fermentación de la lactosa ayuda a la proliferación de la flora bacteriana favorable.

¿ Que son los lipidos?

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Los lípidos son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H y O, aunque muchos tienen, además, N, P y, en menor proporción, S.

Resulta difícil definirlos químicamente, ya que forman un grupo muy heterogéneo.

El criterio de agrupación más común se basa en algunas de sus propiedades físicas: son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos (benceno, éter, cloroformo, alcohol, etc.); muchos suelen presentar tacto untuoso (resbaladizo) y brillo graso; además, son de menor densidad que el agua, por lo que flotan en ella.

Sus funciones biológicas son también diversas. De forma general las más representativas son las de reserva energética, estructural, hormonal y vitamínica. Algunos son buenos aislantes térmicos, emulsionantes, lubricantes y protectores.

Clasificación de los lípidos.

Hacemos tres grandes grupos:

Lípidos saponificables: contienen en su molécula ácidos grasos, que se pueden separar sometiéndolos a una reacción de saponificación (formación de jabón).

Simples: integrados solo por C, H y O. Se incluyen los propios ácidos grasos, acilglicéridos y céridos.
Complejos: además de C, H y O, contienen átomos de P, N o S. Se incluyen los fosfolípidos y glucolípidos.

Lípidos insaponificables: no pueden separarse ácidos grasos de su molécula por saponificación. Son los isoprenoides, esteroides y prostaglandinas.

Lípidos conjugados: lípidos de los grupos anteriores unidos a otras sustancias.

Ácidos grasos.

Los ácidos grasos son muy raros en la naturaleza en estado libre, pues la inmensa mayoría se encuentran formando parte de otros lípidos, de los que se obtienen por saponificación. Químicamente son cadenas lineales hidrocarbonadas de número variable de átomos de carbono (entre 4 y 24), en cuyo extremo hay un grupo ácido carboxílico.

Pueden ser saturados cuando todos los carbonos tienen sus valencias ocupadas por hidrógeno, o insaturados y poliinsaturados que presentan respectivamente uno o varios dobles enlaces entre los carbonos.

Los más abundantes son los de 14 a 22 carbonos, Entre ellos destacan el ácido palmítico y el ácido oleico.

Tienen número par de átomos de carbono, debido a que, en el proceso de síntesis se van añadiendo pares de átomos de carbono que van alargando la cadena.

Las células animales, también las nuestras, no pueden fabricar algunos y han de incorporarlos del medio son los llamados ácidos grasos esenciales. Estos se llaman también vitaminas liposolubles.

¿Que es el colesterol?

¿Qué es el colesterol?
El colesterol es una sustancia que normalmente se encuentra en la sangre de todas las personas, tal como muchas otras (proteinas, glucosa, urea, etc.), pero si aumenta su concentración existe el peligro de que contribuya a dificultar la circulación de la sangre, y a la larga, producir enfermedades vasculares graves.

Funciones del colesterol

El colesterol es el tercer tipo de lípido en importancia cuantitativa en las membranas de las células animales donde contribuye al mantenimiento de la fluidez de membrana y establece interacciones con ciertas proteínas de membrana que pueden regular la actividad de éstas. A diferencia de otros lípidos, el colesterol se distribuye más o menos en la misma proporción en las dos capas de la membrana y, junto a esfingolípidos, estructura las balsas de membrana (microdominios de la membrana enriquecidos en colesterol y ciertos esfingolípidos en los que abundan proteínas implicadas en funciones fundamentales para la célula como la transducción de señales o la endocitosis).

Tipos de colesterol
H.D.L.=Lípidos de alta densidad: Este tipo de colesterol es el que podríamos decir que es el "bueno" de la familia. Sirve para facilitar el flujo sanguíneo ya que lubrica las paredes de los vasos.

L.D.L.=Lípidos de baja densidad: Podríamos llamarle "malo", puesto que al perder la densidad, queda como si fuera "agua sucia" con muchas partículas de deshecho en suspensión, las cuales pueden irse adhiriendo a las paredes arteriales.

¿Que son las proteinas?

Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.

Función ESTRUCTURAL

-Algunas proteinas constituyen estructuras celulares:

Ciertas glucoproteinas forman parte de las membranas celulares y actuan como receptores o facilitan el transporte de sustancias.
Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes.

-Otras proteinas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos:

El colágeno del tejido conjuntivo fibroso.
La elastina del tejido conjuntivo elástico.
La queratina de la epidermis.

-Las arañas y los gusanos de seda segregan fibroina para fabricar las telas de araña y los capullos de seda, respectivamente.

Función ENZIMATICA

-Las proteinas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.

Función HORMONAL

-Algunas hormonas son de naturaleza protéica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

Función REGULADORA

-Algunas proteinas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina).

Función HOMEOSTATICA

-Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

Función DEFENSIVA

Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos.
La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias.
Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas fabricadas con funciones defensivas.

Función de TRANSPORTE

La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.

Tipos:

Proteínas simples

Estas proteínas se pueden clasificar en dos categorías según su forma.

Proteínas fibrosas

Como hebras, ya sean solas o en grupos
Generalmente poseen estructura secundaria
Insolubles en agua
Unidades estructurales o estructuras protectoras. Ex, la queratina en el cabello y la piel, algunas fibras vegetales, también en las cutículas. Además de algunos son de contracción como la miosina de los músculos y la elastina del tejido conjuntivo.

Proteínas globulares

Las proteínas globulares se dividen en seis categorías y, en general, estos son:

Casi redondeada en su contorno
Con la estructura terciaria o cuaternaria
En su mayoría solubles, si son pequeñas (disminuye la solubilidad y aumenta la coagulabilidad con el calor con aumento de tamaño), por ejemplo, las enzimas
La función enzimática y no enzimática.

Albúminas

Las moléculas grandes, solución de sal neutra, soluble en agua y se diluye, se coagula al calentarla. Por ejemplo, la beta-amilasa, la albúmina de huevo, la albúmina del suero sanguíneo, los granos de trigo (Triticum) y las semillas de ricino (Ricinus communis).

Globulinas

Las moléculas grandes, neutrales, solubles en agua salada, se coagulan al calentarse a altas temperaturas, por ejemplo, la a-amilasa, los anticuerpos en la sangre, las globulinas de suero, el fibrinógeno sanguíneo, los granos de trigo, semillas de ricino, mostazas, legumina y vicillin de los guisantes, el archin y cornarchin de los cacahuetes y la glicina de la soja.

Prolaminas

Insolubles en agua pero solubles en soluciones salinas y alcohol del 70-80%, por ejemplo, la gliadina de trigo, la cebada y herdein de zeína de maíz. Estos están casi ausente en dicotyle-dones.

Glutelinas

Insolubles en agua, pero solubles en un ácido débil o una base. Por ejemplo, el oryzenin de arroz y la hordenina en la cebada.

Histonas

Moléculas pequeñas con más proteínas básicas, solubles en agua, pero no se coagulan fácilmente por el calor, por lo general se encuentran asociadas con los ácidos nucleicos, como en nucleoproteínas.

Prolaminas

Contienen aminoácidos básicos, solubles en agua y no se coagulan con el calor.

Proteínas conjugadas

Estos complejos de proteínas y otras moléculas diferentes se pueden dividir en siete tipos.

Nucleoproteínas (proteínas + ácidos nucleicos) se encuentran en el núcleo (en su mayoría constituyen los cromosomas). Los ribosomas son partículas de ribonucleoproteínas en esencia.
Las lipoproteínas (proteínas + lípidos) se encuentran en las membranas y las superficies de la membrana y toman parte en la organización de la membrana y sus funciones.
Las glicoproteínas (proteínas + hidratos de carbono) juegan un papel importante en los sistemas de reconocimiento de las células y los mecanismos celulares de defensa contra los microorganismos. Se encuentran en la superficie de la membrana y en las paredes celulares.
Cromoproteínas (proteínas + pigmentos) que se encuentra en flavoproteína, la hemoglobina, chloroplastin (con clorofila en tilacoides).
Metaloproteínas son complejos de proteinas con elementos metálicos (Zn, Mn, Cu, Fe) como el Fe de la ferritina.
Mucoproteínas (proteínas + muoild) están presentes en la saliva (mucina por ejemplo).
Fosfoproteínas (proteína + fosfato) están presentes en la leche (por ejemplo, caseína), huevo (por ejemplo, vitelina), etc.

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Carbohidratos: