introducciÓn al estudio de la bioquimica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE FORMOSA – FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD – CARRERA DE LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA - UD N° 1 1 1º UNIDAD DIDÁCTICA: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOQUIMICA Índice temático – Contenidos teóricos 1. Introducción 2. Objetivos 3. Esquema de trabajo 4. Contenidos 4.1 Bioquímica “poder para ver lo invisible a los ojos” 4.2 Elementos y compuestos constituyentes de los seres vivos 4.2.1 Elementos biógenos 4.2.2 Compuestos biógenos 4.3 Niveles de organización 4.4 Energía y sus transformaciones 4.4.1 En que se utiliza la energía 4.4.2 Los organismos que maquinas transformadoras de energía 4.5 La importancia de la Bioquímica en las Ciencias de la Salud 5. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos UD N° 1 6. Resumen 7. Bibliografía

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE FORMOSA – FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD – CARRERA DE

LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA - UD N° 1

1

1º UNIDAD DIDÁCTICA:

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA

BIOQUIMICA

Índice temático – Contenidos teóricos

1. Introducción

2. Objetivos

3. Esquema de trabajo

4. Contenidos

4.1 Bioquímica “poder para ver lo invisible a los ojos”

4.2 Elementos y compuestos constituyentes de los seres vivos

4.2.1 Elementos biógenos

4.2.2 Compuestos biógenos

4.3 Niveles de organización

4.4 Energía y sus transformaciones

4.4.1 En que se utiliza la energía

4.4.2 Los organismos que maquinas transformadoras de energía

4.5 La importancia de la Bioquímica en las Ciencias de la Salud

5. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos UD N° 1

6. Resumen

7. Bibliografía

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1. Introducción

Iniciaremos el estudio de la bioquímica con la idea de que es una ciencia que

estudia la materia, la energía y las transformaciones que se producen en los

seres vivos a nivel molecular. Entenderemos que las actividades que asociamos

con el estar vivo dependen de las combinaciones e intercambio entre materia y

energía. Por ello nuestro primer paso será estudiar la materia de la que están

hechos los seres vivos y luego comprender de donde proviene la energía que

mantiene la vida.

Examinaremos en primera instancia cuales son los bioelementos y las

biomoléculas constituyentes de la materia animada, las propiedades que las hacen

idóneas para desempeñar su función biológica y los niveles de organización en el

mundo de los seres vivos.

Luego nos preguntaremos ¿de dónde proviene la energía que mantiene la vida?

La respuesta podrá resultar sorprendente cuando descubramos cual es nuestra

fuente primaria de energía. Entenderemos que la energía no se crea ni se

destruye, solo se transforma; que la vida se basa en la transformación continua

de una forma de energía a otra y que los seres vivos son eficientes máquinas que

realizan este proceso, mucho mejores que las mejores construidas por el hombre.

Finalizaremos esta unidad resaltando el papel fundamental de la Bioquímica

en las Ciencias de la salud y la importancia de su estudio en la Enfermería.

2. Objetivos

Definir el campo de estudio de la Bioquímica

Examinar los principales elementos y

compuestos

constituyentes de los

organismos vivos y los

niveles de organización.

Advertir que los seres vivos utilizan y

transforman energía y

que la vida se basa en la transformación

continua de la energía de unas formas a otras.

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3. Esquema de trabajo y estudio (Completar los espacios en blanco de la red

conceptual luego de la lectura de la unidad)

En este esquema aparecen las ideas claves con la intención de que te sirvan de

ayuda para concentrarte sobre estos elementos cuando aparezcan en el texto. En

él aparece toda la organización de la Unidad Didáctica Nº 1, para que vayas, a

medida que progreses en la lectura, encajando los apartados correspondientes en

esta secuencia.

ACTIVIDAD 13: Completar los espacios en blanco y agregue conceptos

BIOQUIMICA

Estudia

MATERIA (seres vivos)

TRANSFORMACIONES

……………….

Compuesta por

Se o

rga

niz

a

Elementos…………… (1º, 2º y

oligoelementos)

………………. biógenos (orgánicos

e ……………………..)

Niveles de …………………

. (de

complejidad creciente; subatómiico, atómico, molecular, ………….,

tisular, etc.)

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4. Contenidos

BIOQUÍMICA

“poder para ver lo invisible a los ojos”

Hace pocos años el científico húngaro Albert Szent-Gyorgy afirmaba “in

biochemistry there is not difference between cabbages and King1” esta frase,

que en principio puede resultar sorprendente es fácilmente comprensible si

tenemos en cuenta que las primeras células surgidas en el océano hace 4000

millones de años fueron comunes para todas las formas de vida.

Desde entonces a través del proceso evolutivo, han aparecido una enorme

diversidad de células, algunas muy especializadas, pero en las que los procesos

que hacen posible la vida siguen siendo similares; por este motivo no hay una

diferencia substancial entre las células vegetales y animales lo que nos permite

comparar seres aparentemente tan dispares como una bacteria, un hongo, un

repollo y una persona.

La Bioquímica es una ciencia que se ocupa de que sustancias químicas están

constituidos los seres vivos, cuáles son sus propiedades y como y porque se

transforman; como obtienen la energía y como la utilizan, características que

como ya mencionamos, son muy parecidas en todos los seres vivos, puesto que

todos descendemos de un ancestro común (una bacteria según las últimas

investigaciones). Hay otras ciencias que estudian los seres vivos, como la

Fisiología, la Histología, la Microbiología etc. Pero la Bioquímica es la única que lo

hace a nivel molecular. Entonces podemos decir que:

Bioquímica es la ciencia que estudia

los seres vivos a nivel molecular

Es por ello que podemos decir sin temor a equivocarnos que la Bioquímica es

ciencia que estudia la composición química y las transformaciones que ocurren en

los seres vivos. Su área de estudio comprende el estudio de las moléculas

biológicas tan importantes como los ácidos nucleicos (en los que está codificada

la información para la transmisión de la herencia), proteínas, hidratos de

1 Desde un punto de vista bioquímico no hay diferencia entre repollos y reyes

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carbono y lípidos; y por supuesto las reacciones químicas que con ellos acontecen

y los intercambios de energía durante estos procesos. El estudio de la Bioquímica comprende dos grandes secciones: una se dedica al

estudio de los componentes de la materia que constituye los seres vivos y ha sido

llamada Bioquímica estática o estructural por su carácter principalmente

descriptivo, se describen las estructuras de las principales biomoléculas, el

objetivo es conocer, la estructura y función de glúcidos, lípidos y ácidos

nucleicos, las rutas del flujo de la información genética y la estructura proteica y

su función

La otra investiga las transformaciones que acontecen en los sistemas biológicos y

corresponde a lo que suele denominarse Bioquímica dinámica, se estudian las

principales rutas metabólicas de degradación y biosíntesis de biomoléculas, los

aspectos bioenergéticos, su regulación y la interrelación que existe entre ellas.

Ambas áreas han sido escenario de un asombroso desarrollo en este siglo.

ACTIVIDAD Nº 1: Para ejercitar lo aprendido:

Escribe en los espacios en blanco las palabras adecuadas

Los seres vivos: animales, vegetales,

bacterias, parásitos, virus etc. están

constituidos por moléculas muy

similares

Bioquímica estática – lípidos – Química - Biología - ciencia - moleculares – reacciones químicas – ácidos nucleicos

La bioquímica es una ciencia que estudia la química de

la vida; describe la estructura, la organización y las

funciones de la materia viva en términos moleculares.

Esta ciencia es una rama de la Química y de la

Biología. Puede dividirse en dos áreas principales: 1)

Bioquímica estructural que estudia los compuestos de

la materia viva; 2) Bioquímica dinámica que estudia la

totalidad de las reacciones químicas que se producen

en la materia viva. Algunos de los compuestos o

moléculas de la materia son: glúcidos, lípidos,

proteínas, ácidos nucleicos.

ACTIVIDAD Nº 2: Pensemos ¿Sería una opinión equivocada el hecho de que alguien pensara que la

Bioquímica es una rama de la Biología y no de la Química? ¿Por qué?

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ELEMENTOS Y SUSTANCIAS COMPONENTES DEL

ORGANISMO

Pero… … ¿Qué es la materia? ¿De qué está hecha la materia viva? ¿De qué estamos

material estamos hechos nosotros, las bacterias, las plantas, los virus

y los demás seres vivos?

La materia forma todo lo que existe en el universo, desde la tierra bajo

nuestros pies hasta las estrellas en el firmamento. La manera más aproximada de

definir materia es decir que es todo aquello que tiene masa, que ocupa un lugar en

el espacio y que es perceptible, o sea, que puede impresionar directa o

indirectamente nuestros sentidos. Todo el universo está constituido por materia.

Una porción limitada de materia constituye un cuerpo.

Muchas evidencias demuestran que la materia está constituida por

estructuras infinitamente más pequeñas, los átomos. En el átomo se puede

distinguir una parte central o núcleo, formada por dos tipos de partículas

subatómicas (neutrones y protones), y rodeada por una nube de otras partículas

subatómicas, los electrones, que se desplazan alrededor del núcleo.

La vida apareció en la Tierra muchos millones de años después de la formación

del planeta. Los elementos que habrían de servir de base para la constitución de

la materia viviente fueron seleccionados entre aquellos existentes en la corteza

y en la atmósfera terrestre.

Es evidente que no todos los elementos que forman parte de la materia

inanimada fueron utilizados para la estructuración de los seres vivos. Solo una

fracción de ellos. Los elementos químicos presentes en los seres vivos se los

denomina elementos biógenos. La composición en elementos de casi todos los

seres vivos es básicamente similar, aunque constan de diferencias como el caso

del yodo, que es imprescindible para los vertebrados pero no para otros animales.

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Elementos biógenos En animales superiores, se ha logrado evidenciar la presencia de unos veinte

elementos. De éstos, el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno, (CHON)

por si solos forman alrededor del 96% del peso total del organismo.

Con excepción del Yodo (número atómico 53), los átomos constituyentes del

organismo humano y de casi la totalidad de los seres vivientes son miembros de

los primeros cuatro períodos de la Tabla Periódica y tienen números atómicos

inferiores a 31. De los cuatro elementos más abundantes, el oxígeno es el de

mayor número atómico.

¿Por qué cuando la vida se organizó y evolucionó a partir del polvo de

estrellas, fueron ellos tan importantes? Una clave es que los átomos de todos

estos elementos necesitan ganar electrones para completar sus niveles de

energía exteriores (regla del octeto), así que generalmente formaran enlaces

covalentes.

Al unirse entre sí generan moléculas muy estables y todos a excepción del

hidrógeno pueden formar enlaces con dos o más átomos, haciendo posible la

constitución de moléculas grandes y complejas esenciales para las estructuras y

funciones de los sistemas vivos.

Con un criterio cuantitativo, los elementos componentes del organismo pueden

clasificarse en:

primarios: son el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. A este grupo

suelen agregarse también el calcio y el fósforo. En conjunto, estos seis

elementos representan más del 96% del peso total corporal. El oxígeno y el

hidrógeno forman la molécula de agua, que es la sustancia más abundante del

C, H, O, N,

P, Ca

Na, K, Cl

S, Mg, Fe

Mo, Mn, Cu,

Zn, Co, I

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organismo. Los elementos carbono, oxígeno hidrógeno y fósforo participan en

la constitución de las moléculas orgánicas fundamentales de la materia viva. El

calcio se encuentra principalmente en el tejido óseo y al estado iónico

interviene en muchos procesos fisiológicos.

secundarios: participan en menor proporción en la constitución del organismo.

Forman sales iones o integran moléculas orgánicas. Son elementos secundarios

el potasio, el sodio, el cloro, el magnesio, el azufre y el hierro. El Na+ y el Cl-

son los principales iones extracelulares. El Mg++ es el factor indispensable en

un número de reacciones catalizadas por enzimas. El Fe es componente

esencial de sustancias muy importantes entre ellas la hemoglobina. El azufre

forma parte de moléculas orgánicas importantes y se lo encuentra en casi

todas las proteínas.

Oligoelementos: o elementos vestigiales, también denominados

microconstituyentes, se lo encuentra en cantidades pequeñísimas en relación

con la masa del organismo que integran. El yodo es constituyente de la

hormona tiroidea. Los demás Cu, Mn, Co, Zn y Mo, aún cuando se encuentran

sólo vestigios, son indispensables para el desarrollo normal de las funciones

vitales. Casi todos son factores necesarios para la actividad de catalizadores

biológicos (enzimas).

ACTIVIDAD Nº 3 - Repasemos lo que ya sabemos!!!! Completa el

siguiente cuadro:

Elementos biógenos

primarios

Elementos biógenos

secundarios Bioelementos

Sodio Mo

Potasio Mn

Cloro Cu

Magnesio Co

Hierro Zn

Azufre I

ACTIVIDAD N° 4: En la tabla periódica que se muestra a continuación

marcar en colores diferentes los tres grupos en los que se clasifican los

elementos biógenos. Indicar el color utilizado en el cuadro de referencias.

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ACTIVIDAD Nº 5: Investiga y escribe en los espacios en blanco las

palabras adecuadas

Una causa común de

anemia es una dieta

con poco hierro

Proteína - elemento biógeno secundario – oxígeno – eritrocitos – glóbulos rojos - alimentación.

El hierro, elemento biógeno secundario, es una parte clave

de la hemoglobina. La hemoglobina es una proteína que

transporta oxígeno en la sangre. El cuerpo normalmente

obtiene el hierro de la alimentación. La hemoglobina se

encuentra dentro de los globulos rojos , también llamados

eritrocitos.

¿Cuál es el elemento de mayor número atómico? ¿Y cuál el de menor?

REFERENCIAS ___ Elementos primarios

___ Elementos secundarios

___ Oligoelementos

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Compuestos constituyentes del organismo

Los elementos químicos que se han mencionado se encuentran en el organismo

formando diferentes compuestos de tipo inorgánico u orgánico. Estos compuestos

también reciben el nombre de biomoléculas.

Entre los compuestos inorgánicos, el agua es de extraordinaria importancia, no

solo por su cantidad, ya que constituye aproximadamente el 60% del peso

corporal de un adulto, sino también por las numerosas funciones que desempeña.

En segundo lugar, en términos cuantitativos, se encuentran los sólidos minerales

que participan en la formación de los tejidos duros como huesos y dientes. Los

compuestos inorgánicos que predominan en estos tejidos son fosfatos de calcio

insolubles. El resto de componentes inorgánicos, en su mayor parte, se encuentra

en solución en los líquidos corporales y citoplasma celular, formando iones de

importancia para el mantenimiento de funciones celulares.

En los compuestos orgánicos el carbono es el elemento constituyente obligado.

Representan la mayor parte de los sólidos del organismo. A este grupo de

sustancias pertenecen compuestos de gran jerarquía biológica a las cuales están

asignadas funciones muy importantes, como las proteínas y los ácidos nucleicos.

También los glúcidos y lípidos son sustancias de importancia a la par que

constituyen el material de reserva energética del organismo. Existen también

otras moléculas específicas, que no pertenecen a la categoría mencionadas y que

desempeñan funciones importantes como por ejemplo las vitaminas.

ACTIVIDAD Nº 6: Unir con flechas según corresponda

Hemoglobina

Insulina Fosfato de calcio

Biomoléculas inorgánicas o Glucosa Biomoléculas orgánicas

Colesterol

ADN y ARN

Vitaminas

Agua

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ACTIVIDAD Nº 7: Dado el siguiente esquema de la membrana celular

identifique y marque con un óvalo a los compuestos biógenos involucrados en su

constitución. Diga si se trata de compuestos orgánicos o inorgánicos. Complete

los recuadros en blanco.

Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes

conexión a internet puedes hacer clic en el siguiente link:

LA CELULA

También puedes visitar la plataforma MOODLE o el blog de la cátedra:

https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/

Licenciatura en Enfermería – Cátedra de BIOQUMICA

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Uno de los principios fundamentales de la biología es que los seres vivos

obedecen a las leyes de la física y la química. Los organismos vivos como vimos

están constituidos por átomos y moléculas.

Los niveles de organización de los seres vivos corresponden a una clasificación

de la estructura de los seres vivientes. Este sistema de organización es común a

todos los seres vivos que habitan la tierra. Por lo tanto, su estudio es

fundamental para comprender cómo funciona la vida y cómo protegerla.

Los niveles de estructura de los seres vivos están organizados de lo más

simple a lo más complejo. En el primer nivel están las partículas subatómicas,

Líquido intracelular

Gran cantidad de ión:

Líquido extracelular gran cantidad de

iones: …………….

MEMBRANA CELULAR

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luego los átomos que son las unidades más elementales y que al agruparse

conforman unidades cada vez más grandes y más complejas, hasta componer la

biosfera.

En este orden se consideran los siguientes niveles de organización: partículas

subatómicas, átomos, moléculas, células, tejidos, órganos, sistemas de órganos,

organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas, biomas y biosfera.

Cualquiera sea la materia en la que pensemos esta estará formada por los

siguientes niveles:

Nivel subatómico:

Nivel atómico,

Nivel molecular,

Nivel celular,

Nivel tejido o tisular

Nivel órgano

Nivel aparato y sistema

Nivel individuo

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ACTIVIDAD Nº 8: Completa los espacios en blanco con el nivel que

corresponde según la figura

ACTIVIDAD Nº 9: Rellena el cuadro según corresponda

a. Une con flecha según corresponda

b. ¿Cuáles de los elementos corresponden a niveles de organización

exclusivos de los seres vivos? …………………………………………………………………..

Nivel de organización

(agregar los que faltan)

Gato Nivel subatómico Fosfato de calcio

Corazón Nivel atómico Carbono

Sistema digestivo Electrones

Prótones Hormiga

Eléctrones CO2

Agua Hidrogeno

Proteínas Hemoglobina

Lípidos Ácidos nucleicos

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Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes conexión a

internet puedes hacer clic en el siguiente link:

TEORIA CELULAR Y NIVELES DE ORGANIZACIÓN

ESPERAMOS QUE LO DISFRUTES.

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ENERGIA Y SUS TRANSFORMACIONES

Desde la antigüedad el hombre intentó conocer las razones de los fenómenos

que se producían a su alrededor. Así en su búsqueda constante de conocimientos

descubrió que el Universo esta compuesto por materia y energía. El sol, fuente

de vida, nos provee la luz, el calor y la energía necesaria para nuestra

subsistencia.

Sin ninguna duda una propiedad importante que manifiesta la materia viva es

la que se refiere a la utilización de la energía. Los organismos vivos tienen la

capacidad de extraer y transformar la energía de su entorno a partir de

materias primas sencillas, y de emplearlas para construir y mantener sus propias

estructuras, puede realizar además otras formas de trabajo útil como el trabajo

de locomoción o de contracción. En cambio, la materia inanimada no posea esta

capacidad de emplear la energía externa para mantener su organización

estructural.

Como cualquier proceso natural, el fenómeno de la vida para mantenerse,

requiere una gran cantidad de energía; esto es obvio en el caso de algunos de los

procesos vitales como el movimiento, sin embargo, el gasto de energía no nos

parece tan claro cuando pensamos, por ejemplo, en la digestión o en el

pensamiento mismo.

Otro de los asuntos que no es claro, para la mayoría de las personas es de dónde

proviene la energía; cómo es que los alimentos la contienen y cómo la

aprovechamos; cómo es que en un principio viene del Sol y nosotros la

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aprovechamos, y aunque muchos sabemos que son las plantas las encargadas de

esto, en general se ignora que hay enormes cantidades de algas, muchas de ellas

microscópicas y bacterias que también pueden capturar la energía del Sol.

Luego existe el hecho de que los animales, incluyendo al hombre, pueden tomar

indirectamente la energía del sol al ingerir ciertas sustancias que las plantas han

acumulado, o a las plantas mismas.

En suma, toda función implica energía. El conocimiento de todos los procesos que

intervienen en las transformaciones de la energía en nuestro organismo, o en

general, en los organismos de los seres vivos, es uno de los capítulos más

apasionantes de la biología.

¿EN QUE SE UTILIZA LA ENERGÍA? Existe cierta confusión en cuanto a la energía, y tiene que ver

precisamente con los términos que se emplean para expresar

que en tal o cual proceso “interviene” la energía, se “utiliza” o

“se gasta”.

Es de gran importancia señalar que hay una ley (la cual

corresponde a una realidad) que establece que:

La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma

Todos los organismos utilizan buena parte de la energía de los materiales de que

alimentan en este proceso de transporte continuo y muy activo de sustancias de

unos lugares a otros y hacia dentro o hacia fuera de las células.

Las grandes funciones en que se realizan las principales transformaciones de

energía en los seres vivos, al menos desde el punto de vista de su cantidad son:

a) el movimiento

b) el transporte de nutrientes y

c) la síntesis de nuevas moléculas

Asimismo, es necesario insistir en que en toda transformación de energía hay una

parte de ella que necesariamente se convierte en calor.

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ACTIVIDAD Nº 10: Con lo aprendido resolvamos este acróstico:

a- Ella no se crea ni se destruye, solo se transforma

b- Elemento biógeno primario, cuyo símbolo es C

c- Símbolo químico de un elemento biógeno secundario

d- Es el nombre de un elemento biógeno secundario cuyo nombre se escribe con “zeta”

e- Compuesto biógeno orgánico presente en las membranas celulares

f- Ciencia que estudia los seres vivos a nivel molecular.

g- Nivel de organización de los seres vivos que comprende a las unidades más pequeñas

de la materia viva

h- Uno de los compuestos biógenos orgánico, presente en las membranas celulares

i- Principal catión intracelular .

j- Siglas de la molécula que contiene energía fácilmente utilizable, cuyo nombre

completo es adenosín trifosfato.

a- E

b- N

c- F

d- E

e- R

f- M

g- E

h- R

i- I

j- A

LOS ORGANISMOS COMO MÁQUINAS TRANSFORMADORES

DE ENERGÍA

Solamente las plantas y bacterias fotosintéticas son capaces de transformar la

energía radiante de la luz (energía lumínica) en energía química, pero de esto se

aprovecha el resto de los organismos vivos. Solo los organismos fotosintéticos

utilizan energía solar, el resto de los organismos la energía química.

Esta energía es transformada por la maquinaria celular en otras formas de

energía, energía para realizar trabajo, para el transporte de materiales al

interior de la célula, para la biosíntesis de los componentes celulares o para el

trabajo mecánico en la contracción o locomoción. Cualquiera que sea la

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transformación energética que tenga lugar en los seres vivos siempre hay una

cierta parte de energía química que se transforma en térmica (calor). La eficacia

con que las células convierten la energía química es extraordinaria y muy superior

a la de las maquinas fabricadas por el hombre.

La gran fuente de

energía de la que

dependemos todos los

seres vivos es el Sol,

desde la educación

primaria se nos dice

que hay un ciclo de

energía y de

materiales entre los

animales y las plantas,

y que está alimentado

por la energía del Sol.

Este concepto tan

simple es sin embargo

válido y cierto, solo

que hay que tomarlo

con un poco más de propiedad.

No es que la plantas “utilicen” la energía del Sol para fabricar ciertas moléculas

simples, la verdad es que las plantas toman una pequeña parte de la energía

luminosa que llega del Sol a la Tierra y la transforman en energía química, de

diferentes sustancias. Este proceso es conocido como fotosíntesis, el caso más

simple es el de la formación de glucosa, según la reacción:

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La energía que contienen seis moléculas de CO2 y seis moléculas de H2O es mucho

menor que la de una molécula de glucosa. Por consiguiente, en el proceso de la

fotosíntesis es necesario transformar una parte de la energía luminosa que viene

del Sol en la energía química que mantiene unidos los átomos en ese azúcar. Esto

sucede en un proceso bastante complicado, pero cuyos detalles se conocen en

buena parte, tanto en las plantas como en ciertas bacterias fotosintéticas

principalmente.

Esta situación convierte entonces a los vegetales en los organismos más

importantes e imprescindibles en el camino de la utilización de la energía del Sol,

como transformadores de la energía luminosa en energía de enlaces químicos,

fundamentalmente la glucosa. Además, las planteas también pueden elaborar a

partir de la glucosa otros azúcares, así como aceites, proteínas y asimismo

generar constantemente el oxígeno indispensable para la vida.

Es por ello que los vegetales verdes y las algas

fotosintéticas son organismos autótrofos ya pueden

sintetizar sustancias orgánicas complejas tales como

hidratos de carbono, grasas, ácidos nucleicos y proteínas,

a partir de sustancias inorgánicas muy simples, como agua,

dióxido de carbono, nitrógeno, compuestos fosforados y

otros. La energía para estas síntesis proviene del sol, como

ya lo hemos mencionado.

Una vez capturada o transformada la energía del Sol en la de los enlaces de la

glucosa y otras sustancias, son las mismas plantas las que la utilizan o bien los

animales los que la ingieren. En ellos el proceso es un tanto al contrario; ahora se

trata de convertir esa energía de los enlaces de las moléculas proveniente de la

luz del Sol, en otra que puedan aprovechar sus células y tejidos a fin de

funcionar.

Los animales multicelulares, son heterótrofos, dependen del alimento orgánico

formado por otros seres. Algunos de los nutrientes utilizados para formar nuevas

partes del propio organismo, mientras que otros son degradados a fin de proveer

energía necesaria para la realización de los trabajos mecánico, osmótico, químico

etc. que un organismo puede cumplir. En general, los nutrientes o alimentos de los

animales multicelulares incluyen glúcidos o hidratos de carbono, lípidos proteínas

y otros factores indispensables llamados vitaminas, además de agua y algunos

minerales.

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Lo que hacen los animales es transformar de nuevo la energía de los enlaces

químicos de la glucosa y otras sustancias, en una forma de energía directamente

aprovechable por los distintos sistemas. Para ello realizan, vista de manera

general la reacción inversa a la que realizaron las plantas durante la fotosíntesis:

Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes conexión a

internet puedes hacer clic en el siguiente link:

FOTOSÍNTESIS

También puedes visitar la plataforma MOODLE o el blog de la cátedra:

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Licenciatura en Enfermería – Cátedra de BIOQUMICA

ACTIVIDAD Nº 11: Diga si son V o F de las siguientes afirmaciones:

1. Solamente las plantas y bacterias fotosintéticas son capaces de transformar la

energía radiante de la luz (energía lumínica) en energía química

2. La energía química acumulada durante la fotosíntesis puede ser transformada por la

maquinaria celular en otras formas de energía.

3. Cualquiera que sea la transformación energética que tenga lugar en los seres vivos

parte de energía química que se transforma en térmica (calor).

4. La energía que contienen seis moléculas de CO2 y seis moléculas de H2O es mucho

mayor que la de una molécula de glucosa, de allí el éxito de la fotosíntesis.

5. Los heterótrofos producen su propio alimento durante la fotosíntesis

6. Durante la fotosíntesis partiendo de la glucosa se obtiene dióxido de carbono y agua.

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Pero en el proceso, la energía contenida en los enlaces debe pasar a otra forma

que las células puedan utilizar.

Toda la energía utilizada por los seres vivos

proviene de la energía solar (lumínica) capturada

durante la fotosíntesis

Pero, de la misma manera que un motor de automóvil no puede funcionar si se le

da leña o carbón, una fibra muscular no se puede contraer si le agregamos

glucosa, aunque ésta contenga energía en los enlaces de sus átomos.

Las células deben convertir esa energía en otra directamente aprovechable por

la fibra muscular, y para eso utiliza una sustancia llamada ADP (adenosin

difosfato), que en su estructura contiene dos fosfatos. Esta molécula se puede

convertir en ATP (adenosin trifosfato), que entonces contiene 3 fosfatos, como

resultado de un complicado proceso (que describiremos más adelante) y que de

hecho supone que la energía de los enlaces de la glucosa se convierta

en energía de los enlaces del ATP.

ADP + Energía ATP Adenosin difosfato adenosin trifosfato

Entonces, si ahora agregamos ATP a una fibra muscular, esta se contrae, pero al

mismo tiempo rompe el enlace que se había formado y nos lleva de nuevo ADP y

un fosfato libre:

ATP ADP + Energía adenosin trifosfato Adenosin difosfato

Esta reacción que tiene lugar durante la contracción de las fibras musculares

ocurre en muchos otros procesos que requieren energía.

Nunca es directamente la de los enlaces de la glucosa la que se utiliza.

El combustible universal de

los seres vivos es el ATP (adenosín trifosfato)

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LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA - UD N° 1

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Lo que hasta aquí hemos desarrollado puede resumirse con el siguiente gráfico:

.... Finalmente, cerrando los ciclos de materiales y energía entre plantas y

animales ....

Los animales aprovechan las moléculas más o menos grandes y la energía

acumulada en ella y el oxígeno que las plantas producen y las plantas

aprovechan el CO2 y nitrógeno que producen los animales.

ACTIVIDAD Nº 12: completar los casilleros en blanco, según

corresponda

1. Las grandes funciones en

que se realizan las principales

transformaciones de energía en los

seres vivos, al menos desde el punto

de vista de su cantidad son:

2. La energía de un sistema no se

crea ni se destruye, solo se

3. toda la energía utilizada por los

seres vivos proviene de

4. El combustible universal de todos

los seres vivos es

Fotosíntesis

Respiración celular

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LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA - UD N° 1

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LA IMPORTANCIA DE LA BIOQUÍMICA EN LAS CIENCIAS DE

LA SALUD Como se ha mencionado anteriormente la Bioquímica comprende la base

molecular de los procesos químicos que tienen lugar en los seres vivos, y en

especial en los seres humanos. El conocimiento de dichos procesos obliga no solo

a conocer la composición química del organismo sino las transformaciones que

tiene lugar en el mismo y los principios que los controlan.

El conocimiento de la Bioquímica es una base indispensable para el desarrollo

profesional y el cuidado de la salud que van a realizar los futuros Enfermeros,

puesto que cada vez con mayor frecuencia las enfermedades se formulan en

términos moleculares. Esto es así puesto que la Bioquímica constituye no solo la

vía para el entendimiento de los estados patológicos sino la base de aplicación de

una terapia eficaz, desde la modificación del ph de los fluidos biológicos (sangre

y orina) a las grandes enfermedades de origen hereditario (hemofilia, anemia

hemolíticas etc.), somáticas (diabetes y cáncer) de etiología exógena (infecciones

bacteriana, víricas, deficiencias vitamínicas) e incluso neurológicas

(esquizofrenia, enfermedades degenerativas).

La Bioquímica nos lleva a profundizar en los componentes de la vida, el

funcionamiento de la célula y sus respuestas ante un cambio en las condiciones

intra y extracelulares. Es un instrumento imprescindible para comprender el

funcionamiento del ser humano en situaciones de salud y enfermedad. Por ello no

es de extrañar que la Bioquímica constituya un pilar esencial para el desarrollo de

las Ciencias de la Salud donde está incluida la Enfermería.

5. Video de la Cátedra de Bioquímica – UD N° 1

Puedes ver el video de la Cátedra de

Bioquímica sobre los contenidos teóricos

UD N° 1.

Si tienes conexión a internet puedes

hacer clic en el siguiente link:

VIDEO DE LA UD N° 1 – CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA

O bien, puedes visitar la plataforma MOODLE o el blog de la cátedra:

https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/ Licenciatura en

Enfermería – Cátedra de BIOQUMICA

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LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA - UD N° 1

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6. Resumen Bioquímica es ciencia que estudia la materia a nivel molecular y

la energía implicada en las transformaciones que ocurren en los

seres vivos.

La materia de los seres vivos está constituida por átomos

llamados también bioelementos o elementos biógenos, los que con un criterio

cuantitativo, pueden clasificarse en primarios (C,H,O, N, P y Ca); secundarios (Cl,

Na, K, Mg, S, Fe) y oligoelementos (Mo, Mg, Zn, Cr, I y Co). Algunos átomos

forman iones (partículas con carga tal es el caso de los iones Na+, K+, Cl- etc.

mientras que otros se organizan en moléculas constituyendo los compuestos

biógenos. Constituyendo los organismos vivos encontramos compuestos biógenos

inorgánicos como los fosfatos de calcio que forman parte de los huesos y los

dientes y la molécula de agua, que es la más abundante de nuestro cuerpo.

También pertenecen a esta categoría los compuestos orgánicos entre los que

podemos mencionar moléculas tales como hidratos de carbono, proteínas, lípidos,

ácidos nucleicos entre otras.

Todos los organismos vivos tienen una necesidad básica: una fuente de

energía. Este es un principio de la biología. Los seres vivos utilizan y transforman

energía, que pueden obtener bien directamente de la luz solar (vegetales y

bacterias fotosintéticas, también denominados organismos autótrofos) o

indirectamente de las reacciones químicas (todos los seres vivos).

El proceso a partir del cual la energía solar o lumínica se transforma en

energía química se llama fotosíntesis, durante este complicado proceso moléculas

sencillas como el CO2 y el H2O se transforman en O2 y glucosa siendo esta última

una molécula utilizada por todos los seres vivos para almacenar energía.

Las células vivas tienen la capacidad de utilizar la energía de la molécula de

glucosa para fabricar ATP (adenosin trifosfato), esto significa que la energía

de los enlaces de la glucosa se convierta en energía de los enlaces del ATP,

siendo este último el combustible universal.

7. Bibliografía Blanco, A. y Blanco, G. (2013) 9na Ed. Química Biológica. Bs As Editorial El

Ateneo.

Curtis, H; Barnes, S.; Schnek, A y Massarini, A. (2008) 7ma Ed. Biología.

Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana.

Teijón Rivera, J. y col (2006). Fundamentos de Bioquímica Estructural.

Editorial Tebar. Madrid.

Sagan, Carl (1980) Cosmos. Planeta México.

Campbell, M y Farrell, S. (2009). Bioquímica. Sexta Edición. Editorial Cengage

Learning. México