BIOQUIMICA AGRICOLA

PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS

MATERIA: BIOQUIMICA AGRICOLA

PROFESOR: CARLOS ENRIQUE

ALUMNA: GUTIERREZ FIERRO ITZEL GPE

GRUPO: 1-03

FECHA: 28-11-13

TEMARIO

PRIMER PARCIAL

*Historia de la bioquímica*Bioelementos*Deficiencia nutricional*Suelo*Análisis de planta y suelo*PH*Membrana biológica

SEGUNDO PARCIAL*Hidrocarburos*Benceno*Grupos funcionales*Aminoácidos*Proteínas*Encimas

TERCER PARCIAL*Ácidos grasos*Clasificación*Saturada e insaturada*Esquema de lípidos *Saponificación*Esterificacion*Función y estructura de lípidos

Primer parcial

HISTORIA DE LA BIOQUIMICA

La historia de la bioquímica moderna como la conocemos hoy en día es prácticamente moderna; desde el siglo XIX se comenzó a direccionar una buena parte de la biología y la química a la creación de una nueva disciplina integradora: la química fisiológica o la bioquímica. Pero la aplicación de la bioquímica y su conocimiento, probablemente comenzó hace 5000 años con la producción de pan usando levaduras en un proceso conocido como fermentación.

1.-Se suele situar el inicio de la bioquímica en los descubrimientos en 1828 de Friedrich Wöhler que publicó un artículo acerca de la síntesis de urea, probando que los compuestos orgánicos pueden ser creados artificialmente, en contraste con la creencia, comúnmente aceptada durante mucho tiempo, de que la generación de estos compuestos era posible sólo en el interior de los seres vivos.

2.-.A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur, demostró los fenómenos de isomería química existente entre las moléculas de ácido tartárico provenientes de los seres vivos y las sintetizadas químicamente en el laboratorio. También estudió el fenómeno de la fermentación y descubrió que intervenían ciertas levaduras, y por tanto no era exclusivamente un fenómeno químico como se había defendido hasta ahora (entre ellos el propio Liebig); así Pasteur escribió: "la fermentación del alcohol es un acto relacionado con la vida y la organización de las células de las levaduras, y no con

la muerte y la putrefacción de las células". Además desarrolló un método de esterilización de la leche, el vino y la cerveza (pasteurización) y contribuyó enormemente a refutar la idea de la generación espontánea de los seres vivos.

3.- En 1878 el fisiólogo Wilhelm Kühne acuñó el término enzima para referirse a los componentes biológicos desconocidos que producían la fermentación. La palabra enzima fue usada después para referirse a sustancias inertes tales como la pepsina.

4.-En 1897 Eduard Buchner comenzó a estudiar la capacidad de los extractos de levadura para fermentar azúcar a pesar de la ausencia de células vivientes de levadura. En una serie de experimentos en la Universidad Humboldt de Berlín, encontró que el azúcar era fermentado inclusive cuando no había elementos vivos en los cultivos de células de levaduras. Llamó a la enzima que causa la fermentación de la sacarosa, “zimasa”. Al demostrar que las enzimas podrían funcionar fuera de una célula viva, el siguiente paso fue demostrar cuál era la naturaleza bioquímica de esos biocatalizadores.

BIOELEMENTOS

Existen dos tipos de bioelementos:Bioelementos primarios: los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoleculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 90% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrogeno, el oxigeno y el nitrógeno (C, H, O, N, P, S, respectivamente).

Carbono: Tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono- carbono (macromoléculas) mediante enlaces simples (-CH2 –CH2) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas.

Hidrogeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.

Oxigeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrogeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH,-CHO,-COOH).

Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. Tambien se halla en las bases nitrogenadas de los nucleicos. Principalmente todo el nitrógeno es

incorporada al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.

Bioelementos secundarios: los bioelementos secundarios se clasifican en dos grupos: los indispensables y las variables.Bioelementos secundarios indispensables.Están presentes en todos los seres vivos.Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana.

Calcio (Ca) Sodio (Na) Potasio (K) Magnesio (Mg) Cloro (Cl) Hierro (Fe) Yodo (I)

Bioelementos secundarios variables: Están presentes en algunos seres vivos (tambien llamados oligoelementos).

Boro (B) Bromo (Br) Cobre (Cu) Flúor (F) Manganeso (Mn) Silicio (Si)

Clasificación de los bioelementos.Los bioelementos tambien se clasifican en mayoritarios, traza y ultra taza.

Bioelementos mayoritarios: Se presentan en cantidades superiores al 0,1% del peso el organismo. Oxigeno (O), Carbono (C), Hidrogeno (H), Nitrogeno (N), Calcio (Ca), Fosforo (P), Azufre (S), Cloro (Cl) y Sodio (Na)

Bioelementos traza: Están presentes en una proporción comprendida entre el 0,1% y el 0,0001% del peso de un ser vivo. Entre Magnesio (Mg) y Cobre (Cu).estos se incluye Silicio(Si), Magnesio (Mg) y Cobre (Cu)

Bioelementos ultra taza: se presentan en cantidades inferiores al 0,0001%, por ejemplo: el Yodo (I), el Magnesio (Mg) o el Cobalto (Co).

Los elementos traza y ultra taza pueden ser

denominados en su conjunto, obligo elementos. Se han aislado obligo elementos, pero de ellos solo 14 se consideran comunes en casi todos los seres vivos.16 ELEMENTOSMICRONUTRIENTESFe, Cu, Zn, Mo, Mn, Cl, Co

MACRONUTRENTESN, K, P, Ca, S, Mg, O H,C

Absorción de elementos nutritivos por las plantas.Solo una pequeña parte de cada nutriente presente en el suelo se encuentra disponible para las plantas (2%). El resto (98%) aparece en formas no asimiladas

por las plantas, es decir, se halla firmemente ligado a

la fracción mineral y a la materia orgánica, exultando

inaccesibles mientras no se vea afectado por los procesos de descomposición. Estos ocurren lentamente, durante largos periodos, y los nutrientes son liberados de modo gradual.Las plantas absorben los nutrientes contenidos en el aire y en el suelo atraves de las hojas y de las raíces. El CO2 fuente de carbono y oxigeno, se absorbe atraves de los estomas de la hojas, en tanto que los demás nutrientes se absorben generalmente desde la disolución del suelo atraves de las raíces.Las plantas absorben los nutrientes por medio de los numerosos pelos radicales que poseen las raíces jóvenes las cuales se renuevan continuamente ya que tienen una vida de pocos días.MACRONUTRIENTES: la supervivencia de la Elementos primarios (N, P y K) y secundarios (Ca, Mg y S).Los macro nutrientes son los elementos necesarios en cantidades relativamente abundantes para asegurar el crecimiento y la supervivencia de las plantas.En síntesis, se puede decir que una cantidad suficiente y una adecuada disponibilidad son fundamentos para el desarrollo de la vegetación.MICRONUTRIENTES: Reciben el nombre de micronutrientes aquellos elementos indispensables para que las plantas puedan completar su ciclo vital, aunque las cantidades de ellas sean muy pequeñas.

DEFICIENCIA NUTRICIONAL

Síntomas de deficiencia nutricionalReducido crecimiento, pl. Débiles, síntomas específicos en hojas y frutos, retardado en a madurez, bajo rendimiento o calidad.

Deficiencia de nitrógeno en maíz Deficiencia de fosforo Deficiencia de potasio Deficiencia de calcio Deficiencia de magnesio Deficiencia de azufre Deficiencia de hierro Deficiencia de manganecio Deficiencia de zinc Deficiencia de boro

SUELO

QUE ES EL SUELO.?1. tierra que se distingue de la roca solida y en

donde las plantas crecen.

2. Para un ingeniero de caminos, por ejemplo, el

suelo puede ser un material donde construir su

camino.

3. Para un agricultor, el Significa piso, puede

definirse como la capa superior de la suelo puede

ser exclusivamente el lugar donde crecen sus

cultivos.

FACTORES DEL SUELO Y SU RELACION CON LOS

MINERALES

Factores del suelo, están el clima (temperatura, lluvia),

el tiempo, la naturaleza de la roca original, la

vegetación, el drenaje y la actividad bacteriana.

Los minerales que componen el suelo pueden ser tan

variados como lo sea la naturaleza de las rocas sobre

lo que se implanta.

Lo minerales del suelo pueden ser de dos tipos:

1. Heredados, es decir, procedentes de la roca-

sustrato que se altera para dar el suelo, que serán

minerales estables en condiciones atmosféricas,

resistentes a la alteración físico-químico

2. Formadas durante el proceso edafológico por

alteración de los minerales de la roca-sustrato que

no sean estables en estas condiciones

ANALISIS DE PLANTAS Y SUELO

Los análisis de suelo y de plantas son la base para elaborar programas de fertilización, para asegurar un alto rendimiento y dar seguimiento a la nutrición del cultivo.Análisis de suelos: La finalidad de un programa de análisis de suelo es realizar recomendaciones de fertilización que produzcan el máximo retorno económico bajo las condiciones agro-económica reinantes e incrementar los niveles de fertilidad del suelo originariamente deficientes, evaluarlos periódicamente y estabilizarlos en el largo plazo

A continuación le mostrare los puntos más importantes que debemos tomar para tener un buen cultivo.

*Importancia del diagnostico de la necesidad de la fertilización.*Instrucciones para tomar una muestra de los suelos.*Instrucciones generales para tomar muestra de las plantas.*Instrucciones para el envío de muestras.

PH

Conocido tambien como potencial de hidrogeno.Es una escala de valores que nos sirve para determinar la naturaleza de las sustancias en dicha escala, valores menores al 7 son sustancias acidas (H)7 es el punto neutro y mayores de 7 son básicas o alcalinas (OH) dicha medida se puede obtener a través de un instrumento llamado potenciómetro o peachimetro.

MEMBRANA BIOLOGICA

Las membranas biológicas son superficies delgadas y flexibles, que separan las células y a compartimientos de las células de su medio. Diferentes membranas tienen diferentes propiedades, pero todas comparten una arquitectura común. Las membranas son ricas en fosfolipidos, los cuales espontáneamente forman estructuras de doble capa en el agua.Las proteínas y lípidos de las membranas pueden difundirse lateralmente dentro de la membrana, dándoles las propiedades de un mosaico fluido. Las

membranas son asimétricas, las caras interna y externa poseen diferentes proteínas y tienen diferentes propiedades.

La superficie de las membranas celulares son hidrofilicas (amante del agua) y en el interior es hidrofobico.

SEGUNDO PARCIAL

HIDROCARBUROS

Son compuestos orgánicos únicamente por átomos de carbonos e hidrogeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbonos a los que se unen los átomos de hidrogeno. Son los componentes básicos de la Química orgánica.Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Loa que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroatomos) se denominan HIDROCARBUROS SUSTITUIDOS.Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos.Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre si los átomos de carbono.

BENCENO

Es un hidrocarburo aromático de formula molecular C6H6, (originariamente a él y sus derivados se les denominaban compuestos aromáticos debido al olor característico que poseen).En el benceno cada átomo de carbono ocupa el vértice de un hexágono regular, aparentemente tres de las cuatro valencias de los átomos de carbono contiguos entre sí, y la cuarta valencia con un átomo de hidrogeno.

En 1895, una noche cualquiera la respuesta llego cuando Kekule dormía vio una serpiente formada por 6 partes que bailaba ante sus ojos. En su danza la serpiente movió la cabeza hacia un lado hasta llegar a su propia cola, mordiéndola fuertemente. En aquel momento el anillo formado haciendo que el químico se despertara muy impresionado por la experiencia.Entonces se dio cuenta que el benceno no tenía una estructura abierta sino cerrada, de esa manera se explicaba el resultado de los experimentos que habia realizado en el laboratorio y gracias a eso Kekule realizo el mayor descubrimiento científico y la química orgánica dio un paso gigante.

GRUPO FUNCIONALEs un átomo o conjunto de átomos unidos a una cadena carbonada, representada en la formula general por R para los compuestos alifáticos y como Ar (radicales alifáticos) para los compuestos aromáticos. Los grupos funcionales son responsables de la reactividad y propiedades químicas de los compuestos orgánicos.Loa grupos funcionales se asocian siempre con enlaces covalentes, al resto de la molécula primeramente mediante fuerzas iónicas, se denomina mas apropiadamente al grupo como un ion poli atómico o ion complejo.

AMINOACIDOS

Es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación entre el grupo amino de uno y el carboxilo del otro, liberándose una molécula de agua y formando un enlace amida que se denomina enlace peptidico: estos dos “residuos” de aminoácido forman un di péptido. Si se une un tercer aminoácido se forma un tripeptido y así sucesivamente, hasta formar un poli péptido.Esta reacción tiene lugar de manera natural dentro de las células, en los ribosomas.

PROTEINASSon moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El termino proteína proviene de la palabra francesa proteine, que significa “prominente, de primera calidad”. Por sus propiedades físico-químicas, las proteínas se pueden clasificar en proteínas simples (holoproteidos), que por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus derivados; proteínas conjugadas (heteroproteidos), que por hidrólisis dan aminoácidos con sustancias diversas, y proteínas derivadas, sustancias formadas por desnaturalización y desdoblamiento de las anteriores.Las proteínas son necesarias para la vida, sobre todo por su función plástica (constituyen el 80%del protoplasma deshidratado de toda célula).

ENCIMAS

Son moléculas de naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible (ver energía libre de Gibbs), pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, trascurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

TERCER PARCIAL

ACIDOS GRASOS

Son tres enlaces que son ocupados por átomos de hidrogeno (H3C-). Los Un acido graso es una biomolecula de naturaleza lipidica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal de diferente longitud o numero de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo (son ácidos orgánicos de cadena larga).Cada átomo de carbono se une al siguiente y al procedente por medio de un enlace covalente sencillo o doble. Al átomo de su extremo le quedan libre demás átomos tienen libre dos enlaces, que son ocupados igualmente por átomos de hidrogeno

CASIFICACION DE ACIDOS GRASOS

*Acido graso saturado: Son ácidos grasos sin dobles enlaces entre carbonos; tienden a formar cadenas extendidas y a ser sólidos a temperatura ambiente, excepto los de cadena corta.

*Acido graso insaturado: Son ácidos grasos con doble enlaces entre carbonos; suelen ser líquidos a temperatura ambiente

ESQUEMA DE LIPIDOS

SAPONIFICACION

Es todo aquel que este compuesto por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos).Esta unión se realiza mediante un enlace ester, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina.La saponificación es una reacción química que produce calor, y cuanto más calor produzca más completa será la saponificación.Saponificación la reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación de las grasas n un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos el jabón.

ESTERIFICACION

Se denomina esterificación al proceso por el cual se sintetiza un ester. Un ester es un compuesto derivado formalmente de la reacción química entre un acido carboxílico y un alcohol.Comúnmente cuando se habla de esteres se hace alusión a los esteres de ácidos carboxílicos, substancias cuya estructura es R-COOR, donde R y R son grupos alquilo.Sin embargo, se pueden formar en principio esteres de prácticamente todos los oxácidos inorgánicos. Por ejemplo los esteres carbónicos derivan del acido carbónico y los esteres fosfóricos, de gran importancia en Bioquímica, derivan del acido fosfórico.

FUNCION Y ESTRUCTURA DE

LIPIDOS

Los lípidos son sustancias químicamente muy diversas. Solo tienen en común el ser insolubles en agua u otros disolventes polares y solubles en disolventes no polares u orgánicos, como el benceno, el éter, la acetona, el cloroformo, etc.

Sus funciones son las siguientes:*Protectora*Trasporte *Reguladora*Energética*Estructural

Sus componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal, más del doble de glúcido o de proteína (4,1 Kcal).

Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. La hacen esta función las vitaminas (A, D, K Y E).

*POLISACARIDO: Son biomoleculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentra entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales

*CELULOSA: Es un hipolimero compuesto exclusivamente de moléculas de B. glucosa desde cientos hasta varios miles de unidades es un homopolisacarido es la biomolecula mas abundante ya que forma la mayor parte de la biomasa.

*QUITINA: Es un polisacárido compuesto de unidades y es un carbohidrato que forma parte de las paredes celulares de los hongos del resistente exoesqueleto.

*GLUCOGENO: Es la parte principal de almacenamiento de los carbohidratos en los animales, se encuentra en proporción mayor en el hígado.

*ALMIDON: Son cadenas de moléculas

de glucosa que las plantas crean para crear y almacenar energía para uso futuro.