BIOQUIMICA VEGETAL BASICA - Universidad Interamericana
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BIOQUIMICA VEGETAL BASICA CAPITULO 7 PROFA. L. CRESPO,MA UNIVERSIDAD INTERAMERICANA FAJARDO OBJETIVOS • EXPLICAR LOS COMPONENTES MOLECULARES DE UN ORGANISMO VIVO • RELACION • • • ENERGIA REACCIONES QUIMICAS ENZIMAS • LA MATERIA SE COMPONE DE MOLECULAS • ATOMOS • • • PROTONES ELECTRONES NEUTRONES • UN ORGANISMO PUEDE SEGMENTARSE EN COMPONENTES QUE CONTIENEN BILLONES DE MOLECULAS • BIOQUIMICA • ESTUDIO DE MOLECULAS ORGANICAS • • CONFORMACION BASICA ESTRUCTURAL DE UN ORGANISMO FUNCIONAN COMO BLOQUES DE CONSTRUCCION • EJEMPLOS DE DISTINTAS MOLECULAS ORGANICAS • • • CO2, AIRE H2O, SUELO FOTOSINTESIS • FABRICACION DE OTRO TIPO DE MOLECULAS • OTROS EJEMPLOS • CUANDO UN ANIMAL SE ALIMENTA DE VEGETALES • ALIMENTO • • MOLECULAS ORGANICAS QUE PROPORCIONAN ENERGIA ESTAS SE REORGANIZAN PARA FABRICAR LAS MOLECULAS ORGANICAS QUE NECESITAMOS PARA PRODUCIR Y MANTENER NUESTRO CUERPO • ENZIMAS • • PROTEINAS QUE AYUDAN EN LAS REACCIONES QUIMICAS DE LA CELULA MODIFICAN • • MOLECULAS ORGANICAS PEQUEÑAS Y LAS COMBINAN CON GRANDES Y VICE VERSA CADA CELULA POSEE MILES DE ENZIMAS DISTINTAS • LA BIOQUIMICA BUSCA EXPLORAR LAS RELACIONES E INTERACCIONES ENTRE COMPONENTES COMPONENTES MOLECULARES DE UN ORGANISMO VIVO • MACROMOLECULAS • • TIPICAS POLIMEROS • MOLECULA LARGA COMPUESTA POR UNIDADES ESTRUCTURALES REPETITIVA DENOMINADA MONOMERO • CARBOHIDRATOS • MOLECULAS DE AZUCAR ENLAZADA • COMBINACIONES DE MONOMEROS = POLIMEROS • • OCURRE MEDIANTE SINTESIS POR DESHIDRATACION SE PRODUCE UN ENLACE Y SE PIERDE UNA MOLECULA DE H2O • LIBERACION DE ENLACE • OCURRE POR HIDROLISIS • • SE SEPARA UN MONOMERO AL AÑADIR MOLECULA DE H2O ESTE ES NECESARIO QUE SE FORMARA POR SINTESIS DE DESHIRATACION 4TIPOS DE MACROMOLECULAS FUNDAMENTALES EN SERES VIVOS • CARBOHIDRATOS • PROTEINAS • ACIDOS NUCLEICOS • LIPIDOS METABOLITOS PRIMARIOS • METABOLITOS PRIMARIOS • ESENCIALES EN EL METABOLISMO O REACCIONES QUIMICAS • CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE CADA CELULA VEGETAL • METABOLITOS SECUNDARIOS • • • “NO ESENCIALES” PARA CRECIMIENTO Y DESARROLLO BASICO APORTAN SOSTEN ESTRUCTURAL, PROTECCION VEGETAL Y ENFERMEDADES NO ESTAN EN TODAS LAS CELULAS VEGETALES • • • FENOLES ALCALOIDES TERPENOIDES CARBOHIDRATOS • ALMACENAN ENERGIA • ESTRUCTURA • AZUCARES • POLIMEROS DE AZUCAR • COMPOSICION • H,C, Y O • MONOSACARIDOS • • AZUCARES SIMPLES GLUCOSA , DERIVADA DE LA FOTOSINTESIS • • • • PUEDE SER ESTRUCTURA LINEAL O CICLICA FUENTE DE ENERGIA FRUCTOSA • • • CONTIENE 6 C CONTIENE 6 C ESTA EN CASI TODAS LAS FRUTAS RIBOSA Y DESOXIRRIBOSA • PARTE DE LOS ACIDOS NUCLEICOS • ARN Y ADN • DISACARIDOS • • 2 MONOSACARIDOS SACAROSA • • • • AZUCAR DE MESA GLUCOSA + FRUCTOSA MALTOSA • • C12H22O11 GLUCOSA + GLUCOSA ALMACENAN ENERGIA Y PROPORCIONAN SOSTEN • POLISACARIDOS • • MILES DE MONOMEROS ALMIDON • ALMACENA ENERGIA CUANDO SE PRODUCE FOTOSINTESIS DEMAS • AMILOSA • • PROPIO DE LAS SEMILLAS CELULOSA • SOSTEN ESTRUCTURAL EN PAREDES CELULARES DE PLANTAS Y ALGAS MOLECULA AL REVEZ • TODOS LOS CARBOHIDRATOS SE ORIGINANA EN LA FOTOSINTESIS • • FOSFATOS DE AZUCAR DE 3 CARBONOS SIMPLES TOTAL DEPENDENCIA DE LOS CARBOHIDRATOS QUE SE PRODUCEN EN LA FOTOSINTESIS PARA TODO PROTEINAS • CATALIZAN REACCIONES • CONSTRUCCION ESTRUCTURAL • POLIMEROS DE AMINOACIDOS • 20 AMINOACIDOS PARA FORMAR MILES DE PROTEINAS CARBONO CENTRAL AFECTADO POR pH AFECTADO POR pH • DETERMINA SI ES SOLUBLE EN H20 • APORTA PARTE DE LA ESTRUCTURA DE HORMONAS • PROPORCIONA ENERGIA • LAS PROTEINAS COMPRENDEN DE UN 10% A UN 15% DEL PESO SECO DE LA CELULA • EN LAS SEMILLAS LA CONCENTRACION ES MAYOR • • 40 % PESO SECO PROTEINAS DE RESERVA • UNION DE AMINOACIDOS = PROTEINAS • • POR SINTESIS DE DESHIDRATACION FORMACION DE ENLACES LLAMADOS PEPTIDICOS ASIGNADO • AMINOACIDOS ESENCIALES • • • EL SER HUMANO NO PUEDE PRODUCIRLO PERO LAS PLANTAS SI SE OBTIENE MEDIANTE DIETA ALIMENTARIA ES NECESARIO INGESTA DE 50g A 100g DE PROTEINA DIARIA • • BUENA CALIDAD VEGETARIANA • MAIZ + LEGUMBRES ACIDOS NUCLEICOS • • • • ADN • ALMACENAN INFORMACION HEREDITARIA EN LA MITOCONDRIA Y CLOROPLASTO ARN • • DECODIFICA INFORMACION DEL AND CONTIENE URACILO EN LUGAR DE TIMINA CODIFICAN T EXPRESAN INFORMACION GENETICA POLIMEROS DE NUCLEOTIDOS • • • BASE NITROGENADA AZUCAR = RIBOSA (ARN) O DESOXIRRIBOSA (AND) GRUPO FOSFATO (ATP) LIPIDOS • COMPONENTE DE LA MEMBRANA CELULAR • COMPUESTO DE • • ATOMOS DE C , H DERIVADOS DE ACETATOS Y OTRAS MOLECULAS • NO SON POLIMEROS SIMPLES • • • • • HIDROFOBAS NO SOLUBLES EN H2O MOLECULAS GRANDES SINTESIS POR DESHIDRATACION 2 FRAGMENTOS DE ACETATO Y 2 DE CARBONO UNIDOS • MAS COMUNES • GRASAS • • • GLICEROL FOSFOLIPIDOS ESTEROIDES • 2 TIPOS DE GRASAS • SATURADAS • • • BLOQUEAN LAS ARTERIAS SOLIDAS A TEMPERATURA AMBIENTE LAS VEGETALES PUEDEN SER HIDROLIZADAS • MARGARINA • INSATURADAS • LIQUIDAS A TEMPERATURA AMBIENTE • ACEITE DE OLIVA Y MAIZ • TEORIA GRASA INSATURADA • SIGUEN LIQUIDAS A TEMPERATURA CORPORAL • FOSFOLIPIDOS • CONTIENEN GLICEROL • 2 ACIDOS GRASOS • 2 PARTES • HIDROFOBICAS • HIDROFILICA • ESTEROIDES • • 4 ANILLOS DE C ESTEROIDE COLESTEROL • • EN LA PLANTA LA CANTIDAD ES BAJA BRASINOSTEROIDE, HORMONA VEGETAL • AYUDA A LA DIVISION Y ELONGACION CELULAR • HORMONA DE CRECIMIENTO • GIBERELINAS • AYUDAN A ESTABILIZAR LA ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS VEGETALES ESTEROIDE EN EL SER HUMANO METABOLITOS SECUNDARIOS • FENOLES • ALCALOIDES • TERPENOIDES PROTEGER Y FORTALECER VEGETALES • FENOLES • AMINOACIDOS • • GRUPOS DE H Y C EN GRANDES CANTIDADES • • • • FENILALANINA Y TIROSINA FORMA DE ANILLOS NO CONTIENEN N FORTALECEN LOS VEGETALES Y PROTEGEN DE AMENAZAS SON MUY NECESARIOS POR LO QUE LAS PLANTAS LO PRODUCEN EN GRANDES CANTIDADES O EN EL AMBIENTE • • 40% DEL C EN LA BIOSFERA LO CONIENE SE ENCUENTRA EN VACUOLAS Y PAREDES CELULARES DE PLANTAS QUE LO PRODUCEN • PRINCIPALES TIPOS DE FENOLES • LIGNINAS • • • • • MOLECULA COMPLEJA FORTALECE LA PARED CELULAR REPELE HERBIVOROS 30% TEJIDO VEGETAL FLAVONOIDES • • • • MOLECULAS SOLUBLES EN H2O TIPICO DE FRUTAS PUEDEN DISUADIR HERBIVOROS Y EVITAR LA DESCOMPOSICION BACTERIANA LICOPENO EN TOMATES Y PROCIANIDINAS EN MANZANA, UVA Y FRESA COMO AGENTE ANTIVIRAL • • CONTRIBUYEN A LA PREVENCION DEL CANCER Y ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES POTENCIADORES DE OLOR Y SABOR • PIMIENTA NEGRA • CLAVO • JENGIBRE • VAINILLA • CANELA • SIROPE DE ARCE • LAS ANTOCIANINAS DAN EL COLOR ROJO, AZUL Y VIOLETA EN LAS FLORES • ALEOPATICOS • • FENOLES SECRETADOS EN LAS RAICES VEGETALES O LIXIVIADOS EN LAS HOJAS POR LLUVIA O NEBLINA INHIBEN VEGETALES VECINOS • DISMINUYE LA COMPETENCIA • LUZ • MINERALES Y NUTRIENTES • ALCALOIDES • • • • • MOLECULAS DE AMINOACIDOS PROTEGEN A LA PLANTA DE HERBIVOROS 12,000 TIPOS DE ALCALOIDES 20% DE LAS PLANTAS CON FLORES LOS PRODUCE EJEMPLOS • • • • CAFEINA HEROINA NICOTINA COCAINA • TERPENOIDES • • PROTEGEN VEGETALES DE HERBIVOROS Y ENFERMEDADES PELITRE • • • • • INSECTICINA NATURAL AISLADO DE UNA PLANTA ACEITES ESCENCIALES COMO EL MENTOL RESINAS ADHESIVAS DE LOS PINOS SABOR AMARGO QUE ALEJA AL PREDADOR BLOQUEAN HERIDAS EN VEGETALES Y EVITAN INFECCIONES ENERGIA EN REACCIONES QUIMICAS • CAPACIDAD PARA REALIZAR UN TRABAJO • ENERGIA POTENCIAL = ALMACENADA EN PLANTAS ES QUIMICA • ENERGIA CINETICA= EN MOVIMIENTO • PRIMERA LEY DE TERMODINAMICA • LA ENERGIA NI SE CREA NI SE DESTRUYE SE TRANSFORMA • SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA • LA TRANSFORMACION DE LA ENERGIA AUMENTA LA ENTROPIA UNIVERSAL • LA ENERGIA ALMACENADA PUEDE MEDIRSE EN CALORIAS • • • 1CALORIA = 1000 KCALORIAS CALORIAS PEQUENAS (c) = CANTIDAD DE CALOR QUE SE NECESITA PARA ELEVAR LA TEMPERATURA DE H2O 1˚C CALORIAS GRANDES (C)= EN LOS ALIMENTOS , SE QUEMA EN UN CALORIMETRO Y SE MIDE LA CANTIDAD DE CALOR LIBERADO ENTRADA Y SALIDA DE ENERGIA EN REACCIONES QUIMICAS • EXERGONICA • ENERGIA LIBERADA YA QUE HAY MENOS ENERGIA POTENCIAL EN EL PRODUCTO QUE EN EL REACTIVO • ENDERGONICA • ENTRADA DE ENERGIA YA QUE HAY MAS ENERGIA POTENCIAL EN EL PRODUCTO QUE EN EL REACTIVO • ESTOS DOS PROCESOS NECESITAN ENERGIA DE ACTIVACION REACCIONES REDOX • OCURREN AL MISMO TIEMPO • • GANANCIA Y PERDIDA DE UN ELECTRON HAY LIBERACION DE ENERGIA COMO RESULTADO DEL MOVIMIENTO DE e- ENTRE ATOMOS Y MOLECULAS SE LE LLAMA REDUCIDA POR QUE LA CARGE + SE REDUCE ENLACE DEL GRUPO FOSFATO TERMINAL DEL ATP • LIBERA ENERGIA CUANDO SE ROMPE EL ENLACE DE P Y SE CONVIERTE EN P INORGANICO • SE FORMA ADP • ADENOSIN DIFOSFATO + FOSFATO INORGANICO EL NADH, NADPH Y FADH2 • SON LOS TRANSPORTADOES UNIVERSALES DE ELECTRONES RICOS EN ENERGIA • El dinucleótido de nicotinamida y adenina, más conocido como nicotinamida adenina dinucleótido (abreviado NAD+ en su forma oxidada y NADH en su forma reducida) • DONAN A LAS REACCIONES ENZIMATICAS QUE LOS NECESITAN VIDEO NADH FORMATION http://www.youtube.com/watch?v=NaT6F35hZgY TEORIA DE LA COLISION • EXPLICA LA FORMACION DE PRODUCTOS MEDIANTE REACCIONES EN GASES O LIQUIDOS ENZIMAS UBICAN LOS REACTIVOS • SE ROMPE LA MOLECULA DE SACAROSA EN GLUCOSA Y FRUCTOSA • LA ENZIMA QUEDA LIBRE PARA REPETIR EL PROCESO INHIBICION COMPETITIVA O NO COMPETITIVA • PUEDE DETERMINAR LAS RUTAS Y REACCIONES ENZIMATICAS • PUEDEN DETENER LA ACCION EZIMATICA AL BLOQUEAR EL SITIO ACTIVO O ALTERAR SU FORMA. VITAMINAS EN EL SER HUMANO • AYUDAN EN LAS REACCIONES ENZIMATICAS • 13 VITAMINAS ESCENCIALES Y 60 MINERALES • DEFICIENCIAS • COBRE EN LOS SUELOS= CORAZON DEBIL , RUPTURA DE LA AORTA • • COLABORA EN EL FORTALECIMIENTO DE ARTERIAS SELENIO= CANCER • • PULMON, INTESTINO, ESTOMAGO EXCESO OCASIONA ENVENENAMIENTO EL DAÑO AL SUELO NOS AFECTA A NOSOTROS
