República Bolivariana de Venezuela Misterio del poder popular para la Educación Instituto Universitario de tecnología READIC Unir Carrera Enfermería Materia: Bioquimica Profesor: Andry romero Importancia de los procesos bioquímicos en el organismo Presentado por: Gabryela Carrasquero C.I 27104906 Fecha: junio 2022 Introducción Los procesos bioquímicos son todas las reacciones químicas metabólicas de las células en los organismos vivos es decir la alimentación, digestión, procesos hormonales y la reproducción células Dichos procesos se dan lugar en el organismo mediante reacciones químicas que se producen en las células para su funcionamiento adecuado cada organismo que compone las células cumple con funciones fundamentales para preservar la vida de los seres vivos y la bioquímica juega un papel importante para el estudio y el conocimiento de cada uno de las funciones y reacciones químicas que se dan en dichos procesos . 1. Definición de 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. Es la ciencia que estudia la base de la vida: las moléculas que componen las células y los tejidos, que catalizan las reacciones químicas de la digestión, la fotosíntesis y la inmunidad, entre otras 2. Rol de la Bioquímica en los procesos orgánicos: La mayoría de las enfermedades tienen una base bioquímica, muchas enfermedades son manifestaciones de anormalidades en genes, proteínas, reacciones químicas, o procesos bioquímicos, cada uno de los cuales puede tener efectos adversos cruciales sobre una o más funciones en los procesos orgánicos de los seres vivos. Por ello se podría decir que el papel principal que ejerce dicha ciencia es investigar y dar a conocer el porque se dan dichas las alteraciones de la bioquímica del ser humano como enfermedades u otros estados debilitantes desequilibrio de electrólitos, ingestión o absorción defectuosa de nutrientes, desequilibrios hormonales, sustancias químicas o agentes biológicos tóxicos, así como trastornos genéticos basados en el DNA. Pero la bioquímica no trabaja sola Para hacer frente a estos retos, la investigación bioquímica esta entrelazada con estudios en disciplinas como genética, biología celular, inmunología, nutrición, patología y farmacología. 3. Importancia de la Bioquímica: Es la rama de la ciencia encargada de estudiar las reacciones químicas que ocurren en los organismos vivos, por lo tanto, nos ayuda a entender los procesos químicos que ocurren tanto en nuestro cuerpo como en el de los demás seres vivos. Sin la bioquímica, no entenderíamos procesos tan fundamentales e importantes como lo son la fotosíntesis, el ADN, la síntesis proteica, la fecundación, ovulación, digestión, metabolismo en general, respiración celular, etc. Dentro de la vida cotidiana es muy importante la bioquímica, primero en la alimentación balanceada en cuanto a vitaminas, carbohidratos, proteínas y grasas-ácidos grasos, también existen sistema enzimático que se denominan citocromos que se encuentran sobre todo en los sistemas hepáticos y que se encargan de metabolizar una muy extensa cantidad de medicamentos y sustancias corporales endógenas. 4. Célula y sus partes principales con sus funciones. a. Célula: Es un sistema de menor complejidad que realiza todas las funciones características de los seres vivo sus componentes se relacionan funcionalmente con el objetivo de mantener la célula viva y reproducirla además es un sistema abierto que tiene una estrecha relación con el ambiente que la rodea responde a estímulos generados por este y realiza un intercambio constante de moléculas b. Membrana Celular: es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno esta tiene dos funciones básicas Recibe señales provenientes del ambiente o de otras células vecinas las células interpretan estas señales de diversas maneras por ejemplo como un aviso de que debe cambiar su funcionamiento Ser barrera selectiva de sustancia permitiendo concentrar aquellas que necesita la célula para su metabolismo y eliminar los desechos del mismo c. Citoplasma: Es el compartimiento que se encuentra por dentro de la membrana plasmática consiste en una sustancia acuosa en la que se encuentran inmersas diversas moléculas y complejos macromoléculas, así como diferentes tipos de Organelos está formado por un Citoesqueleto y una gran variedad de estructuras el citoplasma cumple diferentes funciones muy importantes para el buen funcionamiento del organismo y, por lo tanto, para la supervivencia. da forma, soporte y movimiento a las células. sirve a modo de «almacén» de los órganos celulares y las moléculas. se encarga de nutrir a las células mediante la transformación de los nutrientes recibidos en energía. Por lo tanto, no solo almacena, sino que además favorece la movilidad. d. Lisosomas: son un tipo de orgánulos celulares indispensables para la digestión celular. Son burbujas dentro del citoplasma en las que están contenidas diferentes enzimas digestivas, capaces de descomponer las moléculas complejas (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos) en moléculas mucho más simples. La función de estos organelos es digerir las sustancias que están dentro de la célula y también a las que entran desde fuera. Esta digestión tiene cuatro finalidades: Reciclaje: La primera es que procesan las moléculas para reciclarlas en el metabolismo de la célula. Eliminación de proteínas que se hayan deteriorado con el tiempo. Los Organelos deteriorados pueden generar especies reactivas de oxígeno, causantes del envejecimiento. Los lisosomas tienen la capacidad de englobar a estos Organelos por completo e incluso porciones de citoplasma que necesiten ser renovados. Regulación este proceso ayuda a regular el crecimiento celular, dando balance a la célula y regulando también al homeostasis celular, que mantiene a la célula en balance ante posibles cambios externos. Colaboración los lisosomas colaboran para deshacerse de amenazas externas como bacterias o virus, procesándolos para deshacerlos y expulsarlos ya inactivos e. Mitocondrias: son Organelos muy especializados que se encuentran en el citoplasma de las células eucariotas, tanto animales, vegetales y hongos Son unidades pequeñas dentro de la célula y que llevan a cabo funciones específicas para el desarrollo de las mismas. Se asocian a la membrana celular con ayuda de una doble membrana. La forma de este Organelos puede ser diferente según el tipo de célula del que se trate, pudiendo ser como bastones, filamentos largos o gránulos. La función principal de la mitocondria como Organelos celular son: la respiración celular mediante el uso de oxígeno y, además, la producción de energía química necesaria para que la célula lleve a cabo sus reacciones bioquímicas. Producción de energía química: dentro de ellas la cadena de transporte electrónico, se encargan de producir la energía que necesita la célula, ajustando su funcionamiento para satisfacer las necesidades metabólicas del organismo. produce energía a partir de moléculas nutricionales, como la glucosa o los ácidos grasos. f. Centriolos: son orgánulos tubulares (en pares de dos en dos) que se encuentran en el citoplasma de las células animales, cerca de la membrana nuclear. está considerado como un orgánulo multifuncional: La función de los centriolos es dirigir el ensamblaje de los microtúbulos, participando en la organización celular (posición del núcleo y disposición espacial de la célula). Formación y función de flagelos y cilios (ciliogénesis) división celular (mitosis y meiosis). g. Núcleo: El núcleo celular es una pequeña estructura de aspecto esferoide u ovalada que se encuentra en el centro del núcleo de las células eucariotas y que contiene todo el material genético del organismo. Es el principal Organelos de las células y se lo considera el centro operativo porque se encarga de controlar las actividades celulares. Además, almacena y mantiene la integridad de toda la información genética del organismo para que, en el momento adecuado, se trasmita dicha información a las células hijas. Dentro del núcleo celular se encuentran moléculas de ADN, de ARN y estructuras como la envoltura celular y el nucléolo, que es una región del núcleo densa y esférica que tiene la función de producir y ensamblar ribosomas. las principales funciones de este organelo es almacenar la información genética del organismo, es decir, almacenar los genes que están dentro de las moléculas de ADN y forman parte de la cromatina y, al momento de la interfase, organizarlos dentro de cromosomas. Esta información genética que guarda el núcleo celular es indispensable en diferentes procesos vitales como la división celular. el núcleo es el responsable de controlar la actividad celular, y dentro de esta estructura se trascribe la información del ADN hacia el ARN ribosómico, que tiene entre otras funciones la síntesis de proteínas. Esta síntesis de proteínas tiene lugar en los ribosomas, que son organelos que están en el citoplasma de la célula y son creados por el nucléolo dentro del núcleo celular. h. Cromosomas: Se conoce como cromosomas a ciertas estructuras altamente organizadas que existen en el interior de las células. Están compuestos por material genético (ADN) y otras diversas proteínas. En ellos reside la información genética del ser vivo. Estas estructuras biológicas preservan el contenido genético y evitan (en lo posible) que se dañe o se extravíe. Es decir que son garantes de la transmisión de la información genética almacenada en el ADN de la célula madre a sus descendientes durante la replicación celular. Una pérdida de dicha información, por destrucción o deterioro de un solo cromosoma, puede acarrear en el individuo malformaciones, enfermedades o síndromes que deterioran su salud o su correcto funcionamiento. 5. Componentes químicos de la Célula: orgánicos e inorgánicos. a. Compuestos orgánicos Los compuestos orgánicos (o moléculas orgánicas) son aquellos que proceden de los seres vivos, es decir, son compuestos de origen biológico, los cuales se caracterizan por tener carbono como elemento principal. Esto quiere decir que todos los compuestos orgánicos contienen carbono, aunque no todos los compuestos que poseen carbono son orgánicos. Los compuestos orgánicos están presentes en todos los seres vivos, sus restos y productos. Por ello, representan la mayoría de los compuestos conocidos. Aunque son sintetizados por los organismos (como el petróleo), algunos se pueden obtener a través de síntesis artificial en laboratorios (como la vitamina C). Generalmente, los elementos que participan en los compuestos orgánicos son el carbono y el hidrógeno, seguidos por el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre. Estos son elementos no metales, y una de sus características es unirse mediante enlaces covalentes, esto es, enlaces en los que comparten electrones. Algunos ejemplos de compuestos orgánicos son: proteínas, como las enzimas, las fibras musculares y los anticuerpos lípidos, presentes en los aceites y la mantequilla; el colesterol y los triglicéridos en la sangre; los esteroides carbohidratos, como la glucosa, la sacarosa y la fructosa hidrocarburos, como el benceno o el petróleo y sus derivados (gasolina, queroseno, etc.); ácidos nucleicos, como el ADN o el ARN. b. Los compuestos inorgánicos (o moléculas inorgánicas) son aquellos que se forman por la combinación de elementos metales y no metales de la tabla periódica. Generalmente no tienen carbono y, cuando lo tienen, este no constituye un elemento principal. Reciben este nombre porque no tienen origen biológico. Es decir, son materia inerte que normalmente procede de la corteza terrestre. También se pueden generar a partir de fenómenos naturales. Aunque puede decirse que la suma de los elementos metales y no metales representa la mayor parte de la tabla periódica, los compuestos inorgánicos son superados en número por los compuestos orgánicos. Algunos ejemplos de compuestos inorgánicos en la vida cotidiana son: el agua (H2O); la sal (cloruro de sodio, NaCl); la cal (oxocalcium u óxido cálcico, CaO); el amoníaco (NH3); el dióxido de carbono (CO2) el bicarbonato de sodio (NaHCO3). Agua como elemento fundamental para el organismo Equilibrio hídrico El agua constituye un elevado porcentaje del peso corporal. Su absorción y distribución, junto a los mecanismos de pérdida y excreción, determinan el equilibrio hídrico del organismo, que es el balance dinámico entre el sumatorio de la ingesta más la producción endógena de agua y las salidas del agua de nuestro organismo a a través de la sudoración, orina, respiración y heces. Ingestión hídrica . Tres cuartas partes de nuestro cuerpo están conformadas por agua, aproximadamente el 65-70% del mismo, siendo una cantidad que se mantiene constante a lo largo de la vida. La cantidad de agua que se pueda consumir varía en función de las características personales, de la climatología, de la actividad física que se realice en un momento dado, de la presencia de anomalías o enfermedad (en determinados momentos igual se requiere de mayor hidratación) entre otras muchas cuestiones. Perdida de agua Las principales fuentes de pérdida de agua del cuerpo son la orina y el sudor. Estas pérdidas varían considerablemente en función del consumo de líquidos, la dieta, la actividad física y la temperatura. El cuerpo también pierde agua insensiblemente a través de la piel, los pulmones (respiración), y las heces Disociación del agua. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua la popular notación conocida como H2O. Es un elemento de la naturaleza y uno de los principales integrantes de los ecosistemas naturales, la importancia del agua se refleja en el desarrollo y sostenimiento de la vida, puesto que es una variable indispensable para el funcionamiento de los procesos biológicos. Estructura molecular. El agua es una molécula (H2O) que contiene dos átomos de hidrógeno cada uno compartiendo un par de electrones con un átomo de oxígeno. Homeostásis La homeostasis y la regulación del medio interno constituye uno de los preceptos fundamentales de la fisiología, puesto que un fallo en la homeostasis deriva en un mal funcionamiento de los diferentes órganos. En la homeostasis intervienen todos los sistemas y aparatos del organismo desde el sistema nervioso, sistema endocrino, aparato digestivo, aparato respiratorio, aparato cardiovascular, hasta el aparato reproductor. Equilibrio ácido base Enlace de hidrógeno son enlaces intermoleculares que se establecen entre el Hidrógeno y átomos electronegativos (con tendencia a atraer los electrones), como el Flúor, Oxígeno o Nitrógeno. Los enlaces de Hidrógeno permiten la comunicación de distintas moléculas (intermoleculares), pero también pueden “conectar” diferentes zonas de una misma molécula (intermoleculares). Además, pueden establecerse entre moléculas orgánicas e inorgánicas. Agua corporal. se encuentra repartida entre el agua intracelular, que contienen las células; el agua extracelular, que es la del plasma, linfa, líquido cefalorraquídeo y secreciones; y el agua intercelular, que está alrededor de las células. El contenido de agua del peso corporal se intenta mantener constante gracias a su regulación homeostática, de manera que la cantidad de agua incorporada sea aproximadamente la eliminada. Se denomina equilibrio ácido-base al balance que mantiene el organismo entre ácidos y bases con el objetivo de mantener un pH constante. La concentración de iones hidrógeno (h+) es uno de los parámetros más importantes de equilibrio acido-base; y esta depende de: • Las interacciones entre la presión arterial de dióxido de carbono (paco2). • La concentración plasmática del ion bicarbonato (hco3 -). • La disociación constante del ácido carbónico y la solubilidad del dióxido de carbono Líquidos biológicos y equilibrio acidobase. Definición de: PH. pH es la abreviatura de Potencial Hidrógeno. Este parámetro se utiliza para medir la acidez o alcalinidad de las sustancias. El valor del pH es muy importante ya que muchas enzimas, moléculas y procesos celulares necesitan un pH específico para su funcionamiento óptimo. Ácidos fuertes y débiles. Los ácidos fuertes se ionizan completamente en las disoluciones acuosas diluidas, debido a su gran tendencia a ceder iones H+ bases fuertes y débiles. Las bases fuertes muestran gran tendencia a recibir iones H+ de los ácidos. . Sistemas amortiguadores. Son soluciones mixtas formadas por un ácido débil y una base conjugada o una base débil y sal que contenga su acido conjugado. Las bases fuertes son Son ácidos fuertes son Ácido clorhídrico Ácido perclórico Ácido bromhídrico ácido yodhídrico Ácido sulfúrico Los ácidos débiles sólo se ionizan parcialmente, a causa de su débil tendencia a ceder iones H+ apareciendo un equilibrio entre las moléculas no ionizadas y los iones formados. Hidróxido de litio Hidróxido de sodio Hidróxido de rubidio Hidróxido de calcio Las bases débiles tienen poca tendencia a recibir iones H+, apareciendo un equilibrio entre las moléculas no ionizadas y los iones formados. Hay muy pocas bases débiles solubles en agua; una de ellas es el amoníaco, NH3. Una disolución acuosa de NH3 contiene en equilibrio las moléculas no ionizadas y los iones NH4 + y OH− formados en la reacción con el agua: Los ácidos débiles son: Los ácidos débiles son: ácido acético, ácido nitroso, ácido fosfórico. ácido acético, ácido nitroso, ácido fosfórico. Estos sistemas se conocen como soluciones buffer Algunas soluciones amortiguadoras son Ácido acético+ acetato de sodio Ácido carbónico + bicarbonato de sodio Fosfato mono sódico + fosfato disodico Amonio + cloruro de amonio Conclusión Si bien cada proceso que se efectúan en los sistemas orgánicos son importantes para mantener a los seres vivos cada reacción cada acción es investigada por La bioquímica que tiene como objetivo el estudio de La composición química de los seres vivos (las biomoléculas) Las relaciones que se establecen entre dichos componentes (interacciones) Sus transformaciones en los seres vivos (metabolismo) La regulación de dichos procesos (fisiología) gracias a su investigación podemos comprender el funcionamiento de las células y conocer las distintas estructuras y moléculas que conforman a las células desde su superficie hasta su núcleo. Así mismo podemos investigar y conocer la composición molecular del agua y su importancia en nuestro organismo para mantener el equilibrio y el buen funcionamiento adecuado de los seres vivos ya que el agua es la sustancia más importante para poder vivir ya que el agua representa el 80% de la composición de la mayoría de los organismos e interviene masiva y decisivamente en la realización de sus procesos metabólicos Bibliografia Nombre del libro autor editorial Quimica biológica Antonio blanco 8va edicion Gustavo blanco Bioquimica 3ra Christopher K. edición Mathews Principios de David l. Nelson bioquímica 5ta Michael M.Cox Año El Ateneo 2016 Addson Wesley 2002 omega 2009 Mc Graw Hill 2010 edición Biologia cellular y molecular Gerald Karp