Tema 1 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2014
Páginas 9
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 23
Subido por

Vista previa del texto

1. CONCEPTES BÀSICS CONCEPTES BIOQUÍMICA: Ciència que estudia l’estructura, organització i funcionament de la matèria viva a nivell molecular.
OBJECTIUS: - Descriure les estructures químiques i com interactuen.
Com capten, transformen i emmagatzemen l’energia.
Com es controlen les reaccions químiques.
Com emmagatzemen i fan servir la informació necessària per créixer i reproduir-se.
ARRELS HISTÒRIQUES Segle XIX: - Whöler (1825): síntesi de la urea - J Berzelius (1834): noció de catàlisi - E Buchner: (1897) fermentació alcohòlica en extracte de llevat (fi del vitalisme) Segle XX: - Desenvolupament de la Bioquímica: tècniques químiques i físiques.
- Biologia Molecular (anys 70): tècniques biològiques/ cel·lulars ELEMENTS QUÍMICS DELS ÉSSERS VIUS El cos humà està format per aigua al 70% Elements com C, H, O i N tenen tendència a formar enllaços covalents en un 99%. Són els més abundants en tots els organismes (considerats elements de primer nivell).
Els elements de segon nivell són molt menys abundants però es troben també en tots els organismes. Els de tercer nivell corresponen a metalls presents en petites quantitats en tots els organismes, però són essencials per la vida. Els de quart nivell es troben o són necessaris només en alguns organismes en quantitats petites.
En aquesta taula trobem en taronja els elements més abundants, dels quals se’n necessita en grans quantitats. A més, són els que tenen valència més baixa.
En groc trobem els elements dels que se’n necessiten en quantitats ínfimes.
ENLLAÇOS DEL CARBONI L’àtom de C és la base de la química orgànica ja que permet unit una gran quantitat de grups funcionals.
NIVELLS D’ORGANITZACIÓ ESTRUCTURAL DE LES BIOMOLÈCULES TIPUS D’ENLLAÇ ENTRE MOLÈCULES A més de les unions covalents, també es formen interaccions menys estables: ponts d’hidrogen, interaccions de Van der Wals, interaccions hidrofòbiques o les iòniques. Aquestes interaccions són les que estabilitzen les macromolècules, ja que se’n formen moltes.
TIPUS D’INTERACCIONS NO COVALENTS     Ponts d’hidrogen: es forma entre un àtom d'hidrogen enllaçat a un heteroàtom electronegatiu, anomenat donador d'hidrogen (l'oxigen, nitrogen o fluor), i un segon àtom electronegatiu que actua com a acceptor.
Interaccions iòniques: la unió que resulta de la presència de forces d’atracció electrostàtica entre els ions de diferent signe. Es dóna quan un dels àtom capta electrons de l’altre.
Interaccions hidrofòbiques: es produeix quan al plegar-se un polipèptid els radicals hidròfobs s’apropen degut que son exclosos per l’aigua.
Interaccions de Van der Waals: són forces d’estabilització molecular; formen un enllaç químic no covalent en el que participen dos tipus de forces o interaccions, les forces de dispersió (que son forces d’atracció) i les forces de repulsió entre les capes electròniques de 2 àtoms contigus.
Per exemple, les proteïnes, l’ADN, les interaccions entre lligam i receptor, anticòs i antigen, etc., s’estabilitzen amb aquestes interaccions. L’estructura més estable de les macromolècules és aquella on es maximitza el nombre d’interaccions no covalents.
Energia d’una interacció de van der Waals en funció de la distància entre dos àtoms + Radis de contacte de van der Waals (nm).
REPRESENTACIONS D’ESTRUCTURES MOLECULARS ENLLAÇ D’HIDROGEN O PONTS D’HIDROGEN Els hidrògens que participen en els enllaços d’hidrogen estan units a àtoms electronegatius, com el nitrogen o l’oxigen, ja que tenen l’electronegativitat necessària per comportar-se com a donador forts. L’àtom amb parell d’electrons lliure és l’acceptor. Els hidrògens units a carbonis no formen ponts, perquè tenen una electronegativitat semblant.
Aquest enllaç comparteix propietats amb les interaccions covalents i les no covalents.
IMPORTÀNCIA BIOLÒGICA DE L’AIGUA L’AIGUA S’ESTRUCTURA GRÀCIES ALS ENLLAÇOS D’HIDROGEN L’aigua és un element molt important. El 70% dels essers vius està formats per aigua, i s’hi solubilitzen moltes molècules.
L’enllaç és més fort en estructura lineal que no pas en angle.
L’AIGUA INTERACCIONA AMB MOLÈCULES CARREGADES – Les sals en medi aquós Les sals es poden dissoldre perquè l’aigua hidrata i estabilitza els ions, ja que estabilitza les interaccions electrostàtiques entre aquests.
L’AIGUA INTERACCIONA AMB MOLÈCULES POLARS  Les molècules polars com la glucosa, la glicina, l’aspartat, el lactat o el glicerol, són hidrofíliques i es dissoldran en aigua, gràcies als seus grups polars OH-, COO-, NH3+, etc.
 També trobem grups no polars, com les ceres (un tipus de lípids, formades per llargues cadenes), que són molt insolubles en aigua (hidrofòbiques).
 Les molècules amfipàtiques estan formades per una part polar i una part no polar, és a dir, tenen doble característica.
Exemple: fosfatidilcolina o fenilananina.
DISSOLUCIÓ DE COMPOSTOS AFMIPÀTICS EN AIGUA Peculiaritat dels àcids grassos: estan formats per cadenes molt llargues d’hidrocarburs i un cap hidrofílic. Com que són, per tant, amfipàtics, això fa que en l’aigua adquireixen diverses formes i estructures com per exemple les micel·les.
PRODUCTE IÒNIC DE L’AIGUA – CONCEPTE DE PH I PK CORBES DE VALORACIÓ I TAMPONAMENT La zona tamponadora, en rosa: encara que augmenti la concentració de la forma bàsica, el pH es manté en 2 unitats.
SISTEMES BIOLÒGICS I TAMPONAMENT Hi ha sistemes biològics amb funcions de tampó, molt importants, perquè els enzims treballen en unes condicions determinades i per tant, hi ha d’haver-hi un ambient tamponador per tal de que l’enzim sigui actiu: - Tampó fosfat - Proteïnes i altres metabòlits ionitzables - Tampó bicarbonat: és molt important, perquè a la respiració mitocondrials, els protons acidifiquen el medi. El bicarbonat incorpora els protons obtenint-se CO2 que serà alliberat pels pulmons i aigua.
...