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Prof: Pau Cànaves...

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Tema 1. Composición de los seres vivos

Bioquímica

Tema 1. Composición de los seres vivos 1 1. Introducción La Bioquímica es el estudio de las reacciones químicas que tienen lugar en un organismo, relacionado con la energía, el transporte, etc. La Biología Molecular estudia las interacciones entre macromoléculas, desde el ADN hasta las proteínas.

2. Fundamentos de los seres vivos La segunda ley de la termodinámica se basa en la tendencia de los sistemas hacia el aumento del desorden. En Bioquímica es mejor hablar del término de la energía libre de Gibbs, ya que permite reconocer reacciones favorables y no favorables. Los seres vivos acoplamos la energía producida por otros sistemas (sobretodo el sol) para favorecer las reacciones no favorables entrópicamente. El ADN no solo almacena la información genética, también es capaz de replicarse y reproducirse/multiplicarse. Adopta una forma de doble cadena, ya que es su configuración más estable. La capacidad del ADN de mutar es lo que permite la evolución  Biodiversidad. Las macromoléculas biológicas (ADN, ARN y proteínas) tienen sentido y direccionalidad, están sintetizadas de una manera específica, siguiendo un orden estricto. Contienen información específica. Sus estructuras son el principal motivo de sus interacciones, llamadas interacciones moleculares (interacciones débiles: Van der Waals, iónicas, etc), que dependen de la composición de las moléculas y de las condiciones ambientales. Este hecho no permite variar el medio en el que se encuentran las macromoléculas.

2.1 Homeóstasis La homeóstasis es la tendencia a mantener el equilibrio y la estabilidad interna en los diferentes sistemas biológicos. Un ejemplo claro en los humanos es el mecanismo utilizado para variar el pH de la sangre (respirar más o menos rápido) o la temperatura corporal (temblar con el frío y sudar con el calor).

3. Conclusiones · Las macromoléculas biológicas interaccionan entre ellas para formar estructuras superiores: orgánulos, células, etc. Estas interacciones son enlaces débiles. · En los seres vivos todo tiene una función. · Hay un flujo continuo de energía, favorecido por las reacciones catalizadas por enzimas. · El ADN es capaz de replicarse y multiplicarse. Posibilita la evolución y la reproducción.

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Bioquímica

Tema 1 – Composición de los seres vivos 2 4. Composición de los seres vivos Los elementos más abundantes en la corteza terrestre son: oxígeno, silicio, aluminio y hierro. En cambio, el hidrógeno, el oxígeno, el carbono y el nitrógeno constituyen el 99% del organismo humano. Son elementos ligeros que pueden formar fuertes uniones covalentes por compartición de pares de electrones. Otros elementos como el azufre y el fósforo forman también fuertes enlaces y son importantes dentro de las biomoléculas. El C forma un tetraedro con 4 enlaces simples. Esta característica le permite la formación de muchos tipos diferentes de moléculas, tanto lineales como ramificadas o cíclicas. De esta forma, el carbono forma parte de todas las biomoléculas por su versatilidad. Composición de las células vivas: en las formas vegetativas la cantidad de agua es mayo. En todos los casos supera el 50%.

5. El agua El agua, debido a su peso molecular, tiene una serie de características que le hace imprescindible para la vida. En comparación con moléculas parecidas (sulfhídrico, amoníaco, etc.) tiene un punto de ebullición, de fusión, de calor de vaporización y de tensión más alto del esperado, debido a la formación de puentes de hidrógeno. La importancia del agua radica en su capacidad para disolver sustancias polares y para formar clatratos con compuestos hidrofóbicos. Además, hay dos factores relacionados con ella que le hacen esencial para los sistemas vivos: el pH y la fuerza iónica.

6. pH y fuerza iónica · pH: El mantenimiento de un pH constante es esencial para cualquier ser vivo a nivel interno. El pH fisiológico del plasma humano está entre 7,35-7,45. La regulación de la acidez en el cuerpo humano se lleva a cabo gracias al tampón fosfato, al carbonatobicarbonato y a las proteínas. Por ejemplo, la anhidrasa carbónica es la enzima encargada de la regulación de la formación de ácido carbónico. Los grupos ácidos y básicos de las cadenas laterales de los aminoácidos proporcionan un buen sistema de tamponamiento intracelular, mientras que a nivel extracelular su aportación es menor. La anserina (beta-alanina con histidina) es un dipéptido con un pKa fisiológico, y es muy importante en el control del pH de ciertos tejidos. · Fuerza iónica: mantener el nivel de sales es esencial para mantener la fuerza iónica. Se utiliza un mecanismo para mantener la cantidad de sales dentro y fuera de las células  ósmosis Homeostasis = regulación 2...