Bienvenidos Bioquímica 2016 - Bioquimica Kinesiologia · PDF fileSburlati, Laura....
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BienvenidosBioquímica 2016
� Plantel docente:
Dr. Labonia, Néstor
Lic. Audia, GustavoLic. Audia, Gustavo
Dr. Burdisso, Juan
Lic. Durante, Ignacio
Lic. Otero, Edith
Lic. Portillo, Florencia
Bqca - Farm. Pierantoni, Cristina
Lic. Sburlati, Laura
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BIOQUÍMICABIOQUÍMICA
“Es la ciencia que estudia las diversas moléculas que se presentan en las
células y organismos vivos, así como células y organismos vivos, así como las reacciones químicas que tienen
lugar en los mismos”
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�Por ejemplo: los esfuerzos de numerosos bioquímicos para comprender la base
molecular de la contractilidad muscular han emprendido la purificación de muchas
células, seguida por detallados estudios de estructura - función. A través de estos esfuerzos, se han encontrado algunas esfuerzos, se han encontrado algunas
características de los fundamentos moleculares de la contracción muscular.
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�Las enfermedades son manifestaciones de anormalidades de moléculas, reacciones químicas o procesos.
Todas afectan a una o más reacciones químicas criticas o moléculas del
cuerpo.�Existe un caudal de información respecto
al uso de la bioquímica en la prevención, al uso de la bioquímica en la prevención, diagnóstico y tratamiento de la
enfermedad.
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BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS O O
ELEMENTOS BIOGÉNICOSELEMENTOS BIOGÉNICOS
“Forman parte de los seres vivos, en proporciones variables y a menudo proporciones variables y a menudo
pequeñísimas.TODOS son necesarios para el
correcto funcionamiento de los seres vivos”
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BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS Clasificación
1) Bioelementos mayoritarios� Elementos primarios
� Oxígeno: 65% Nitrógeno: 3%� Carbono: 18,5% Calcio: 1,5%� Carbono: 18,5% Calcio: 1,5%� Hidrógeno: 10% Fósforo: 1%
� Elementos secundarios(menos abundantes que los anteriores pero desempeñan
funciones vitales es la fisiología celular)� Potasio: 0,30% Cloro: 0,15%� Azufre: 0,25% Magnesio: 0,05%� Sodio: 0,20% Hierro: 0,005%
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COMPOSICIÓN ELEMENTAL COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL ORGANISMO HUMANO: DEL ORGANISMO HUMANO:
1) Oligoelementos:Esenciales
� Flúor: 0,001%� Cobre: 0,0002%� Yodo: 0,00004%� Yodo: 0,00004%� Manganeso: 0,00003%� Zinc: vestigios� Cobalto: vestigios� Molibdeno: vestigios
No esenciales
� Resto de los elementos químicos.
Desempeñan funciones importantes
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BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS
“La combinación de los átomos de un “La combinación de los átomos de un bioelemento entre si o con átomos de otro bioelemento entre si o con átomos de otro bioelemento, mediante enlaces químicos bioelemento, mediante enlaces químicos
covalentes, da lugar a estas moléculas más o covalentes, da lugar a estas moléculas más o menos complejas”menos complejas”
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ESTRUCTURA ESTRUCTURA ATÓMICA:ATÓMICA:
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NÚMERO ATÓMICO (Z):NÚMERO ATÓMICO (Z):
�Es el número de protones que tiene unátomo en su núcleo y por ende, el númerode electrones que hay en sus órbitas…
Z = p+ = e-
Na11
Z
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NÚMERO MÁSICO O NÚMERO DE NÚMERO MÁSICO O NÚMERO DE MASA (A) :MASA (A) :
�Es el número de protones y de neutronesubicados en el núcleo del átomo…
A= p+ o Z + n
Na23
A
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¿CÓMO SE UNEN LOS ATOMOS?¿CÓMO SE UNEN LOS ATOMOS?
En la mayoría de los átomos, el nivel de energía
Uniones interatómicas
“Corresponden a la uniones que se producen entre los átomos para formar las moléculas”
En la mayoría de los átomos, el nivel de energía exterior está incompleto, de modo que sólo es posible completarlo combinándose con otros, compartiendo, cediendo o aceptando electrones.
La diferencia de electronegatividades entre dos elementos químicos, servirá para predecir la unión química que se establecerá entre ellos.
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� La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer pares de electrones compartidos al unirse con otro átomo.
� En un mismo período de la tabla, la electronegatividad tiende a aumentar a lo largo del periodo (de izquierda a derecha) y a disminuir en el grupo (de arriba hacia abajo)
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ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICO
1.1.-- Enlace iónicoEnlace iónico
Existen 3 tipos de enlace entre átomos:Existen 3 tipos de enlace entre átomos:
2.2.-- Enlace covalenteEnlace covalente
3.3.-- Enlace metálicoEnlace metálico
Uniones
interatómicas
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11-- Enlace iónicoEnlace iónico��Se produce entre Se produce entre un metalun metal y un y un no metalno metal
��Se forman iones, los cuales se unen por Se forman iones, los cuales se unen por fuerzas electrostáticas.fuerzas electrostáticas.
��Un átomo Un átomo entrega ega completamente sus completamente sus ��Un átomo Un átomo entrega ega completamente sus completamente sus electrones al otro átomo.electrones al otro átomo.
��Uno queda cargado positivamente y el otro Uno queda cargado positivamente y el otro negativamentenegativamente
��La diferencia de EN (La diferencia de EN (∆∆EN) EN) entre sus entre sus átomos es mayor que 1,7 (por lo general)átomos es mayor que 1,7 (por lo general)
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Enlace iónicoEnlace iónico
��Se produce cuando un electrón de un átomo Se produce cuando un electrón de un átomo abandona completamente el núcleo al que están abandona completamente el núcleo al que están asociados y se fijan alrededor del otro. Se asociados y se fijan alrededor del otro. Se entregan entregan ē y se reciben ēē y se reciben ē
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22-- EEnlace covalentenlace covalente
��SeSe obtieneobtiene dede lala uniunióónn dede dosdos nono metalesmetales..
��ElEl enlaceenlace covalentecovalente sese formaforma cuandocuando dosdosáátomostomos compartencomparten unouno oo mmááss parespares dedeáátomostomos compartencomparten unouno oo mmááss parespares dedeelectroneselectrones..
��LaLa diferenciadiferencia dede ENEN eses menormenor queque 11,,77
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Cumple regla del octeto
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Cumple regla del dueto
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N
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Según la diferencia deelectronegatividad, se clasifican en:
• Enlace covalente polar
• Enlace covalente apolar
Rango de Electronegatividad:Rango de Electronegatividad:
• Diferencia de electronegatividad > 0 y < 1,7 Enlace polar
• Diferencia de electronegatividad = 0
Enlace covalente apolar
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electronegatividad
determina
puede darse entre Átomos diferentes
En los cuales
El tipo de enlace
que
Átomos iguales
En los cuales
La diferencia de E.N.
iónico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
> O = 1,7
Diferencia de E.N.
> 0 y <1,7
Diferencia de E.N.
La diferencia de E.N.
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2; Cl2; N2
ejemplo.
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33-- Enlace metálicoEnlace metálico�� Las sustancias metálicas están formadas por átomos Las sustancias metálicas están formadas por átomos
de un mismo elemento metálico (baja de un mismo elemento metálico (baja electronegatividad).electronegatividad).
�� Los átomos del elemento metálico pierden algunos Los átomos del elemento metálico pierden algunos electrones, formándose un catión o “resto metálico”. electrones, formándose un catión o “resto metálico”.
�� Se forma al mismo tiempo una Se forma al mismo tiempo una nube o mar de nube o mar de electroneselectrones: conjunto de electrones libres, : conjunto de electrones libres, electroneselectrones: conjunto de electrones libres, : conjunto de electrones libres, deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en particular.particular.
�� Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por el mar de electrones que hay entre ellos. Se forma así el mar de electrones que hay entre ellos. Se forma así una red metálica: las sustancias metálicas tampoco una red metálica: las sustancias metálicas tampoco están formadas por moléculas.están formadas por moléculas.
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Funciones oxigenadas
Existen compuestos del carbono cuyas propiedades se deben a la presencia de un grupo funcional (átomos o grupos de átomos unidos a un carbono que le da a la átomos unidos a un carbono que le da a la molécula propiedades específicas).
Si dentro del grupo funcional se incluye al oxígeno se habla de una función oxigenada
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1- Alcoholes� Grupo OH unido a 1 de
los átomos del carbono.
� De acuerdo a cual sea el orden relativo del átomo del C de la cadena al que esté unido el grupo funcional OH, los alcoholes se pueden clasificar en:clasificar en:
• Primarios,
• Secundarios y
• Terciarios
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2- Aldehídos y cetonas
�La oxidación suave de un alcohol primario produce un aldehído y si el alcohol es secundario, se produce es secundario, se produce una cetona.
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3- Ácido
�Se obtienen por oxidación endergónica de un alcohol primario.primario.
�El alcohol en principio, se oxida a un aldehído y si continúa pasa a ser un ácido
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4- Éteres
�Condensación de dos alcoholes con pérdida de una molécula de de una molécula de agua
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5- Éster:
�Condensación de una molécula de alcohol y una de ácido con pérdida de una pérdida de una molécula de agua
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6-Anhídrido
�Condensación de dos ácidos con pérdida de una molécula de agua
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Funciones nitrogenadas
Si dentro del grupo funcional se incluye al nitrógeno se habla de una función nitrogenada
�AMIDAS
�AMINAS
�R C NH2
O
�R NH2
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ISÓMEROSSe denominan isómeros a los compuestos que tienen lamisma fórmula molecular pero diferente estructuraquímica
Dependiendo de la naturaleza de la diferencia entre lasestructuras es posible clasificar los isómeros en variossubtipos
35
subtipos
Isómeros constitucionales o estructurales. Se distinguenen el orden en el que los átomos están conectados entre sí.Pueden contener distintos grupos funcionales oestructuras
Estereoisómeros. Tienen los mismos grupos funcionalesy conectividad, diferenciándose en la organizaciónespacial de átomos y enlaces
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ISOMERÍA
ESTRUCTURAL
DE CADENA
DE POSICIÓN
DE FUNCIÓN
ISOMERÍA
ESTEREOISOMERIA
GEOMETRICA
ESPACIAL
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Isómeros de cadena
C C C
H
H
H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
HH3C C
CH3
CH3
CH3H H H H H
n-pentano2,2-dimetil-propano ó neo-pentano
�Poseen igual fórmula molecular, igual función química pero diferente
estructura en la cadena hidrocarbonada.
37
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Isómeros de posición
H2C C CH3
OH
propanol
H
H
H3C C CH3
OH
H
2-propanol
H2C CH CH2
1-buteno
CH3 H3C CH HC CH3
2-buteno
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� Poseen igual FM, igual función química pero difieren en la ubicación del grupo
funcional en la cadena.
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Isómeros de función
CH3
C
COOH
O
piruvato
CH2
C
COOH
OH
enol piruvato
� Son compuestos que tienen la misma FM pero
distintas funciones químicas.
C
HC
H2C
OH
OH
OH
gliceraldehído
H2C
C
H2C
O
OH
OH
dihidroxiacetona
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ISOMERÍA GEOMETRICA
H3C CH3 H CH C
� Difieren en la disposición (geometría) de los grupos en un doble enlace.
HC CH
H3C CH3
HC CH
H3C
HC
H3C
CH3
cis-2-buteno trans-2-buteno
40
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ISOMERIA ESPACIALLas moléculas quirales, existen en dos formas, imágenes especulares, que no sonsuperponibles
Esta falta de simetría en las moléculas puede estar producida por varías causas, lamás frecuente es que en ellas exista un estereocentro, en general un carbono unidoa cuatro sustituyentes diferentes (carbono quiral).
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