¡Bienvenid@! A mi blog, este ha sido creado para publicar temas, experiencias reales, ideas, así como opiniones que dan lugar a diversas temáticas sobre Bioquimica. recuerda que "Plantear nuevas preguntas, nuevas posibilidades, considerar los viejos problemas desde un nuevo ángulo, requiere imaginación creativa y marca un avance real en la ciencia". - Albert Einstein -
Existen 20 aminoácidos diferentes que forman partes de las proteínas. Todos ellos son aminoácidos alfas y están unidos de dos grupos, ya sea un grupo amino y un grupo carboxilo, además de un hidrogeno y un grupo que se caracteriza por ser llamado grupo R, que esta unido al carbono alfa.
¿Por qué se le denomina carbono alfa?
El carbono alfa recibe este nombre por ser el carbono que esta junto al carbono que tiene al grupo carboxilo, y el grupo diferenciador de los distintos aminoácidos (R) se denomina cadena lateral.
Aminoácidos Ácidos y sus amidas
Este grupo encontramos dos aminoácidos con cadenas laterales de naturaleza acida y sus amidas correspondientes. Los aminoácidos son el ácido aspártico y el ácido glutámico. A estos aminoácidos se les denomina normalmente aspartato y glutamato para aclarar que sus cadenas laterales están cargadas negativamente a pH fisiológico.
Aminoácidos Ácidos:
Presentan un grupo carboxilo en la cadena lateral y poseen carga eléctrica negativa, ya que ese grupo desprende hidrogenoines. Dos componentes de este grupo son el ácido aspártico y el ácido glutámico.
Acido Aspártico:
El ácido aspártico es un aminoácido ácido no esencial ya que puede ser sintetizado por el organismo humano y, por tanto, cargado negativamente a pH neutro. Su símbolo es D en código de una letra y Asp en código de tres letras. Su fórmula química es C4H7NO4. Es un neurotransmisor y uno de los 20 aminoácidos con los que las células forman las proteínas. (Colonia., 2012).
Asparagina:
La asparagina se puede encontrar en diferentes fuentes, es un aminoácido no esencial y se le conoce también como Asn. El origen de su nombre se debe a que su descubrimiento nació de los compuestos en el jugo de espárragos, debido a esto se han podido verificar la presencia de la asparagina en gran variedad de alimentos a nivel mundial, también se ha descubierto en animales y en plantas. La asparagina es creada por el cuerpo en el hígado y se utiliza para ayudar a alimentar al sistema nervioso, este aminoácido no es considerado esencial, pero tiene un aspecto positivo en el cuerpo. (Yasel, 2010)
Ácido Glutamico:
Este aminoácido es considerado unos de los más activo metabólicamente. Es unos de los aminoácidos que esta presente en un porcentaje alto en el organismo y como función secundaria ayuda para el intercambio de energía entre los tejidos. Además, se considera un aminoácido no esencial porque se puede sintetizar en muchos tejidos.
Glutamina:
La glutamina es uno de los 20 aminoácidos que constituyen las proteínas del organismo. Desde el punto de vista nutricional es considerado un aminoácido condicionalmente esencial, es decir, necesario solo bajo condiciones críticas. El grupo R de la glutamina le otorga una fuerte polaridad de modo que este aminoácido es relativamente más soluble en agua que en grasas. (Cruz, 2018)
Ah continuación te enlazo un vídeo de donde recolecte toda esta información.
Bibliografía
Colonia., D. (23 de Agosto de 2012). Slideshare. Obtenido de https://es.slideshare.net/DarwinColonia/el-cido-asprtico-es-un-aminocido-cido-no-esencial-ya-que-puede-ser-sintetizado-por-el-organismo-humano-y#:~:text=1.-,El%20ácido%20aspártico%20es%20un%20aminoácido%20ácido%20no%20esencial%20ya,Su%20fórmula%20química%
Cruz, R. (23 de Julio de 2018). iidenut. Obtenido de https://www.iidenut.org/instituto/2018/07/23/
Yasel, A. M. (05 de Agosto de 2010). Aminoacidos no sesenciales. Obtenido de http://aminoacidosnoesenciales.blogspot.com/2010/08/asparagina.html
Es la fuerza como nucleófilo de una especie. Es un concepto cinético, por tanto se mide comparando constantes de velocidad. En la nucleofilia influyen la carga, la basicidad, la polarizabilidad e impedimentos estéricos del nucleófilo y la naturaleza del disolvente. Intuitivamente, en general, la nucleofilia aumenta con la carga negativa, la basicidad y la polarizabilidad y disminuye por impedimento estérico y con la mayor solvatación (mejor un disolvente polar aprótico).
Para entenderlo mejor unos ejemplos:
Efecto de la carga:
HO- > H2O;
NH2- > NH3
Efecto de la basicidad:
NH3 > H2O;
NH2- > HO-;
CH3S- > Cl-
Podemos ver en estos ejemplos como la nucleofilia disminuye hacia la derecha de la tabla periódica.
Efecto de la polarizabilidad y del disolvente:
I- > Br- > Cl-
El anión yoduro con una "nube electrónica" más voluminosa es más polarizable. El anión cloruro más pequeño además es solvatado mejor por el disolvente. El efecto de la polarizabilidad, del tamaño del átomo nucleófilo, se observa claramente en especies neutras donde el efecto de la solvatación no es tan importante como en las especies cargadas:
PH3 > NH3; H2Se > H2S > H2O
Podemos ver con este ejemplo como la nucleofilia aumenta al descender por la tabla periódica.
El efecto del impedimento estérico:
CH3O- > (CH3)3CO-
¿Que es un nucleófilo?
Son especies con carga negativa (parcial o formal) o neutro (con pares de electrones no compartidos), y que pueda donarlos para formar un enlace.
Nucleófilos de carbono
Lo son reactivos organometálicos como los reactivos de Grignard o reactivos de alquil-litio. Lo son en general los carbaniones.
Nucleófilos de oxígeno
Lo son el agua y los alcoholes. Cuando como disolventes actúan en sustituciones nucleófilas se llama a la reacción solvólisis, (hidrólisis y alcohólisis respectivamente). También lo son sus respectivos aniones como el hidróxido (-OH) y los alcóxidos. Sales de ácidos carboxílicos.
Nucleófilos de nitrógeno
El amoniaco (NH3) y las aminas. Nucleófilos de azufre El anión hidrogenosulfuro (HS-) y los tioles (R-SH), tiolatos (R-S-) y sulfuros (R-S-R).
Electrófilo
Alquenos
La adición electrófilica es una de las tres principales reacciones de los alquenos. Ellas son:
Hidrogenación mediante la adición catalítica de hidrógeno a un doble enlace.
Adición electrofílica reaccionando con halógenos y ácido sulfúrico.
Hidratación para formar alcoholes.
¿Que es un electrófilo?
Son especies, neutras o con carga positiva (parcial o formal), que aceptan pares de electrones. Los electrófilos atacan la zona de mayor densidad electrónica del nucleófilo. Los electrófilos encontrados frecuentemente en los procesos de síntesis orgánica suelen ser cationes, moléculas neutras polarizadas (ej: cloruro de hidrógeno, haloalcanos, ácidos halógenos y grupos carbonilos), moléculas neutras polarizables, agentes oxidantes (ej: peroxiácidos orgánicos), especies químicas que no satisfacen la regla del octeto (ej: carbocationes y radicales libres), y algunos ácidos de Lewis.
Figura donde muestra la composición estructural del Nucleófilo y electrófilo. Ah continuación te enlazo donde dan una breve explicación sobre estos temas.
El agua, Sustancia líquida sin olor, color ni sabor que se encuentra en la naturaleza en estado más o menos puro formando ríos, lagos y mares, ocupa las tres cuartas partes del planeta Tierra y forma parte de los seres vivos; está constituida por hidrógeno y oxígeno (H2 O). La Tierra se caracteriza por contener un alto porcentaje de su superficie cubierta por agua líquida, aunque el volumen total ocupado por el agua no llega a los 1 400 000 000 km3, pequeño comparado con el del planeta. Este volumen se mantiene constante gracias al ciclo hídrico. El agua es un elemento de la naturaleza, integrante de los ecosistemas naturales, fundamental para el sostenimiento y la reproducción de la vida en el planeta ya que constituye un factor indispensable para el desarrollo de los procesos biológicos que la hacen posible.
En breve te describiré aspectos relacionados con la polaridad de agua, aportándote ejemplos gráficos y audiovisuales.
MARCO TEÓRICO
¿Porque el agua es fundamental para la vida?
Desde hace mucho tiempo se reconocen su estabilidad química, sus notables propiedades como solvente y su participación como reactivo bioquímico. Lo que no se ha apreciado en gran medida es la función crucial de la hidratación (la interacción no covalente de las moléculas de agua con los solutos) en la arquitectura, la estabilidad y la dinámica funcional de macro moléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos.
Ahora se sabe que el agua es un componente indispensable de procesos biológicos tan diversos como el plegamiento de proteínas y el reconocimiento biomolecular en mecanismos de transducción de señales, el autoensamble de estructuras supramoleculares como los ribosomas, y la expresión génica. A fin de entender cuán esencial es el agua para los procesos de la vida es necesario revisar su estructura molecular y las propiedades físicas y químicas que resultan de esta estructura.
Estructura Molecular del Agua
La molécula de agua (H20) está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El agua tiene una geometría tetraédrica debido a que su átomo de oxígeno tiene una hibridación Sp3. En el centro del tetraedro se encuentra el átomo de oxígeno. Dos de las esquinas están ocupadas por átomos de hidrógeno, cada uno de los cuales está unido al átomo de oxígeno por un enlace covalente sencillo (Figura 1). Las otras dos esquinas están ocupadas por los pares de electrones sin compartir el oxígeno. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno (el oxígeno tiene una capacidad mayor para atraer electrones cuando está unido al hidrógeno). Como consecuencia, el átomo de oxígeno más grande lleva una carga negativa parcial (0- ) y cada uno de los dos átomos de hidrógeno lleva una carga positiva parcial (0+) (Figura 2).
La distribución electrónica de los enlaces oxígeno-hidrógeno se desplaza hacia el oxígeno y, por lo tanto, el enlace es polar. Si las moléculas de agua fueran lineales, como las del dióxido de carbono (O =C=O), las polaridades de los enlaces se equilibrarían entre sí y el agua sería no polar. Sin embargo, las moléculas de agua están dobladas con un ángulo de enlace de 104.5°, un poco menor que el ángulo de un tetraedro simétrico, de 190°.
Figura 1. Estructura tetraédrica del agua. En el agua, dos de los cuatro orbitales Sp3 del oxígeno están ocupados por dos pares solitarios de electrones. Cada uno de los otros dos orbitales Sp3 semillenos se llena con la adición de un electrón del hidrógeno.
Figura 2. Cargas de una molécula de agua.
Los dos átomos de hidrógeno de cada molécula llevan cargas positivas parciales. El átomo de oxígeno lleva una carga negativa parcial.
Polaridad del agua
Una molécula polar es aquella que presenta un solo negativo y un polo positivo, es decir, que esta eléctricamente cargada.
El O tiene carga negativa y los H tienen carga positiva.
Figura 3. Muestra un ejemplo a escala molecular como se distribuye la electronegatividad de la partícula de agua.
Los electrones en los átomos de hidrógeno del agua son fuertemente atraídos por el átomo de oxigeno y están, en realidad, más serca del núcleo del oxigeno que de los del hidrógeno. por esto, la molécula de agua tiene una carga negativa en el centro (color rojo) y una carga positiva en sus extremos (tono verde). Por eso la molécula de agua es polar. ademas, la carga neta de una molécula de agua es de cero.
El átomo de oxigeno, con ocho protones en su núcleo, atrae con mayor fuerza a los electrones del enlace que el átomo de hidrógeno, es decir, es mas electronegativo que el átomo de hidrógeno, que por lo que la nube electrónica del enlace esta deforme y forma un dipolo permanente. O sea, esta separación de carga que produce un dipolo permanente, tiene una parte negativa que apunta al átomo de O y una parte positiva que se encuentra en la bisectriz del angulo formando por los enlaces H-O-H.
Esta separación de la parte positiva y negativa de la molécula, permite reacciones ácido-base que son fundamentales para las funciones de las proteínas y de los ácidos nucleicos. Ah continuación te enlazo un vídeo donde unos estudiantes realizan un experimento con relación a la polaridad del agua.
Las vesículas citoplásmicas o especializadas, son
pequeños sacos de membrana de forma más o menos esférica que aparecen en el
citoplasma. Son realmente muy pequeñas, de aproximadamente 50 nm (Nanómetro) de
diámetro. El cuerpo multivesicular, o MVB, es una vesícula unida a la membrana que contiene varias vesículas más pequeñas. Algunas vesículas se formar cuando parte de la membrana se desprende del retículo endoplásmatico o del complejo de Gogli. Otros se producen cuando un objeto fuera de la célula está rodeado por la membrana celular.
En breve te describiré aspectos relacionados con las vesículas especializadas, aportándote ejemplos gráficos y audiovisuales.
MARCO TEÓRICO
Tipos de Vesículas
Vacuolas:
Las vacuolas son vesículas que contienen principalmente
agua. Las células vegetales tienen una gran vacuola central en el centro
de la célula que se utiliza para el control osmótico y el almacenamiento de
nutrientes. Las vacuolas contráctiles se encuentran en ciertos protistas,
especialmente en los del Phylum Ciliophora . Estas vacuolas toman agua del
citoplasma y la excretan de la célula para evitar estallar debido a la presión
osmótica .
Lisosomas:
Los lisosomas participan en la
digestión celular. Los alimentos se pueden llevar del exterior de la célula a
las vacuolas de alimentos mediante un proceso llamado endocitosis. Estas
vacuolas de alimentos se fusionan con lisosomas que descomponen los componentes
para que puedan usarse en la célula.
Esta forma de alimentación
celular se llama fagocitosis. Los lisosomas también se utilizan para
destruir orgánulos defectuosos o dañados en un proceso llamado autofagia. Se
fusionan con la membrana del orgánulo dañado y lo digieren
Vesículas secretoras
Las vesículas
secretoras contienen materiales que se excretan de la célula. Las células
tienen muchas razones para excretar materiales. Una razón es deshacerse de los
desechos. Otra razón está ligada a la función de la célula. Dentro de un
organismo más grande, algunas células están especializadas para producir ciertos
químicos. Estos químicos se almacenan en vesículas secretoras y se liberan
cuando es necesario.
Vesículas
de transporte
Las vesículas de
transporte pueden mover moléculas entre ubicaciones dentro de la célula, por
ejemplo, proteínas desde el retículo endoplásmisco rugoso hasta el aparato de
Gogli. Las proteínas secretadas y unidas a la membrana se producen en los
ribosomas que se encuentran en el retículo endoplásmisco rugoso. La mayoría de
estas proteínas maduran en el aparato de Gogli. antes de llegar a su destino
final, que puede ser lisosomas, peroxisomas o fuera de la célula. Estas
proteínas viajan dentro de la célula dentro de las vesículas de transporte.
En los
animales, los tejidos endocrinos liberan hormonas al
torrente sanguíneo. Estas hormonas se almacenan en vesículas secretoras. Un
buen ejemplo es el tejido endocrino que se encuentra en los islotes de Langerhans en el páncreas.
Este tejido contiene muchos tipos de células
que se definen por las hormonas que producen.
Las
bacterias, arqueas,
hongos y parásitos liberan vesículas de membrana (MV) que contienen compuestos
tóxicos variados pero especializados y moléculas de señales bioquímicas, que se
transportan a las células diana para iniciar procesos a favor del microbio, que
incluyen la invasión de las células huésped y la muerte de los microbios
competidores. en el mismo nicho.
Vesículas
extracelulares
Las vesículas extracelulares (EV) son
producidas por todos los dominios de la vida, incluidos los eucariotas
complejos, bacterias Gram negativas y Gram positivas, micobacterias y hongos.
Tipos
Exosomas :
vesículas membranas de origen endocítico (50-100 nm de diámetro) enriquecidas
en CD63 y CD81 .
Microvesículas (también
conocidas como microvesículas desprendidas, SMV), que se desprenden
directamente de la membrana plasmática (20–1000 nm).
Los ectosomas se nombraron en 2008, pero en 2012 no
se consideran un tipo separado.
En los seres humanos, es probable que las vesículas
extracelulares endógenas desempeñen un papel en la coagulación, la señalización
intercelular y la gestión de desechos. También están implicados en los procesos
fisiopatológicos implicados en múltiples enfermedades, incluido el cáncer.
Las
vesículas extracelulares han suscitado interés como fuente potencial de
descubrimiento de biomarcadores debido a su papel en la comunicación
intercelular, la liberación en fluidos corporales fácilmente accesibles y la
semejanza de su contenido molecular con el de las células liberadoras. Las
vesículas extracelulares de las células madre (mesenquimales),
también conocidas como secretoma de las células madre,
están siendo investigadas y aplicadas con fines terapéuticos,
predominantemente enfermedades degenerativas, autoinmunes y/o inflamatorias.
Vesículas de gas
Las vesículas de gas son utilizadas por Archaea, bacterias y microorganismos planctónicos, posiblemente para controlar la migración vertical regulando el contenido de gas y, por lo tanto, la flotabilidad, o posiblemente para colocar la celda para una máxima captación de luz solar. Estas vesículas son típicamente tubos cilíndricos o con forma de limón hechos de proteína; su diámetro determina la fuerza de la vesícula y las más grandes son más débiles.
El diámetro de la vesícula también afecta su volumen y la eficiencia con la que puede proporcionar flotabilidad. En las cianobacterias, la selección natural ha trabajado para crear vesículas que tienen el diámetro máximo posible sin dejar de ser estructuralmente estables. La piel de la proteína es permeable a los gases pero no al agua, lo que evita que las vesículas se inunden.
Vesículas de matriz
Las vesículas de matriz se encuentran dentro del espacio extracelular o matriz. Usando microscopía electrónica, fueron descubiertos de forma independiente en 1967 por H. Clarke Anderson y Ermanno Bonucci. Estas vesículas derivadas de células están especializadas para iniciar la biomineralización de la matriz en una variedad de tejidos, incluidos el hueso , el cartílago y la dentina . Durante la calcificación normal , un gran influjo de iones de calcio y fosfato en las células acompaña a la apoptosis celular (autodestrucción determinada genéticamente) y la formación de vesículas de matriz.
La carga de calcio también conduce a la formación de complejos de fosfatidilserina: calcio: fosfato en la membrana plasmática mediada en parte por una proteína llamada anexina . Las vesículas de la matriz brotan de la membrana plasmática en los sitios de interacción con la matriz extracelular. Así, las vesículas de la matriz transportan a la matriz extracelular calcio, fosfato, lípidos y las anexinas que actúan para nuclear la formación de minerales. Estos procesos se coordinan con precisión para producir, en el lugar y momento adecuados, la mineralización de la matriz del tejido, a menos que no exista el Golgi.
Recubrimiento de vesículas y moléculas de carga
La "capa" de la vesícula es una colección de proteínas que sirven para dar forma a la curvatura de una membrana donante, formando la forma de vesícula redondeada. Las proteínas de la cubierta también pueden funcionar para unirse a varias proteínas receptoras transmembrana, llamadas receptores de carga. Estos receptores ayudan a seleccionar qué material se endocitosis en la endocitosis mediada por receptores o el transporte intracelular.
Hay tres tipos de capas de vesículas: clatrina , COPI y COPII . Los diversos tipos de proteínas de la cubierta ayudan a clasificar las vesículas hasta su destino final. Las capas de clatrina se encuentran en el tráfico de vesículas entre el Golgi y la membrana plasmática , el Golgi y los endosomas y la membrana plasmática y los endosomas. Las vesículas recubiertas de COPI son responsables del transporte retrógrado desde el Golgi al RE, mientras que las vesículas recubiertas de COPII son responsables del transporte anterógrado desde el RE al Golgi.
Acoplamiento de vesículas
Las proteínas de superficie llamadas SNARE identifican la carga de la vesícula y las SNARE complementarias en la membrana diana actúan para causar la fusión de la vesícula y la membrana diana. Se supone que tales v-SNARE existen en la membrana de la vesícula, mientras que las complementarias en la membrana diana se conocen como t-SNARE.
A menudo, las SNARE asociadas con vesículas o membranas diana se clasifican en cambio como Qa, Qb, Qc o R SNARE debido a variaciones adicionales que simplemente v- o t-SNARE. Se puede ver una serie de diferentes complejos SNARE en diferentes tejidos y compartimentos subcelulares, con 36 isoformas identificadas actualmente en humanos.
Se cree que las proteínas reguladoras Rab inspeccionan la unión de las SNARE. La proteína Rab es una proteína reguladora de unión a GTP y controla la unión de estas SNARE complementarias durante un tiempo suficiente para que la proteína Rab hidrolice su GTP unido y bloquee la vesícula en la membrana.
Vesículas artificiales
Las vesículas de fosfolípidos también se han estudiado en bioquímica . Para tales estudios, se puede preparar una suspensión de vesículas de fosfolípidos homogénea mediante extrusión o sonicación , inyección de una solución de fosfolípidos en las membranas de la solución tampón acuosa. De esta forma se pueden preparar soluciones de vesículas acuosas de diferente composición de fosfolípidos, así como de diferentes tamaños de vesículas.
Formación y fusión de vesículas
Te comparto un enlace en donde una profesora de la universidad de Madrid, explica de manera clara y coherente este punto de la investigación.
Citoesqueleto
INTRODUCCIÓN
El citoesqueleto forma una parte vital de las células, cada uno de sus tres principales componentes como los Microfilamentos (actina), los filamentos intermedios, y los microtúbulos (tubulina), son elementales para su correcto funcionamiento de las celulas. En breve te describiré aspectos relacionados con los tres principales componentes del citoesqueleto, aportándote ejemplos gráficos y audiovisuales.
MARCO TEÓRICO
Microfilamentos (Actina)
como su nombre lo dice, están formados de actina, dos cadenas de actina entrelazadas la una con la otra, hace que sean resistentes pero pueden modificar su estructura a voluntad. Su principal función es dar forma a las células, a través de la membrana plasmática es moldeada en seguimiento a los microfilamentos de actina, de igual forma en que lo hace nuestra piel, siguiendo la forma que indiquen los huesos. Esta función es dada gracias a que en la membrana existe un tipo de proteínas que unen la membrana de una célula a los filamentos de actina. Ah ese tipo de uniones se le denomina "uniones adherentes".
Tambien este tipo de filamentos pueden formar vellosidades, pseudópodos. Al movimiento de los pseudópodos se les denomina taxías o químiotaxias dependiendo si se mueven estas ya sean por buscar sus alimentos o alejare de una amenaza. Si estas se mueven para buscar la energía lumínica en función de la fotosíntesis se le llamara fototaxias. este filamento también posee la función denominada "anillo contráctil" esta función parte la célula en dos, formando un anillo que sofoca por la mitad a la célula hasta que esta misma se parte en dos. a diferencia de la función "anillo contráctil + Miosina" que se encarga de contraer los músculos, también es necesitada en un proceso llamado ciclosis.
Filamentos intermedios
La principal función de ese filamento es la resistencia, con la ayuda de proteínas adaptadoras que conecten los filamentos intermedios resistentes de una célula con los de otra y así sucesivamente, de esta forma formando un tejido muy resistente.
Microtúbulos (tubulina)
Una son dos proteínas que trabajan la una con la otra, una alfa y una beta, entonces la composición de los microtúbulos son de cadenas de tubulinas.
Figura que muestra la formación de lo microtúbulos de tubulina.
Posee una proteína llamada "Dineina" encargada de transportar elementos complejos. a continuación te enlazo un vídeo de donde recolecte toda esta información.
Equilibrio químico ejemplificada, tomado de https://vignette.wikia.nocookie.net/equilibrio-quimico/images/e/e2/Eqil.png/revision/latest/scale-to-width-down/340?cb=20141201215602&path-prefix=e
Velocidad de reacción
En un proceso químico las sustancias llamadas reactivos se transforman en productos a medida que pasa el tiempo. La velocidad de una reacción química es la velocidad con que se forman los productos (o con que desaparecen los reactivos).
Podríamos definir la velocidad de una reacción química atendiendo a la variación de la masa o de los moles de reactivos o productos en relación al tiempo que tarda en producirse esa reacción; no obstante, se prefiere usar la variación de las concentraciones. Las concentraciones suelen medirse en moles por litro y los intervalos de tiempo, en segundos.
La velocidad media no es constante, siendo elevada al comienzo de la redacción, y disminuyendo gradualmente hasta llegar a ser nula cuando la reacción se completa.
Factores que influyen en la velocidad de la reacción:
La naturaleza de Reactivos y Productos.
Temperatura.
Catalizadores.
Las concentraciones de las especies reactivas.
Las reacciones químicas muestran una relación entre la velocidad de reacción y las concentraciones de los reactivos, es la que se conoce como ecuación de velocidad Los cambios químicos no son instantáneos. Hay reacciones que se completan en fracciones de segundo, como ciertas explosiones, y otras que tardan miles o millones de años, como la formación de diamantes en la corteza terrestre. La cinética química es la rama de la química que estudia la velocidad de los procesos químicos: desde la rapidez con la que actúa un medicamento o se agota la capa de ozono, hasta el descubrimiento de sustancias que aceleren ciertos procesos industriales.
Equilibrio químico
Equilibrio químico es la denominación que se hace a cualquier reacción reversible cuando se observa que las cantidades relativas de dos o más sustancias permanecen constantes, es decir, el equilibrio químico se da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual manera, en estado de equilibrio no se observan cambios físicos a medida que transcurre el tiempo; siempre es necesario que exista una reacción química para que exista un equilibrio químico, sin reacción no sería posible.
¿Qué es una reacción reversible?
Una reacción reversible es una reacción química. Consideremos por ejemplo la reacción de los reactivos A y B que se unen para dar los productos C y D, ésta puede simbolizarse con la siguiente ecuación química:
aA + bB ↔ cC + dD
Ah continuación te comparto un vídeo educativo sobre cinética, reacción y equilibrio químico.
Vídeo educativo sobre cinética, reacción y equilibrio químico.
Bibliografía
Fletcher, L. (06 de Marzo de 2015). Quimica . Obtenido de https://sites.google.com/site/quimicasegundobach/system/app/pages/recentChanges
Mira, E. R. (s.f.). Cinetica Quimica . Obtenido de https://proyectodescartes.org/ingenieria/materiales_didacticos/cinetica_quimica_descartes-JS/crditos.html
Mora, J. G. (s.f.). Universidad Autonoma de Mexico . Obtenido de http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Equilibrio_quimico_23415.pdf
Valdez, I. M. (2015). Slideplayer. Obtenido de https://slideplayer.es/slide/4275720/
La bioquímica es una ciencia que se encarga de
estudiar la base química de la vida. Las moléculas que componen
las células y tejidos, que catalizan las reacciones químicas de la
transformación celular, como la digestión, la fotosíntesis y la inmunidad,
entre muchas otras funciones.
Viéndolo desde un punto molecular, trata de entender y aplicar su
conocimiento a amplios sectores de la medicina. Al ser una ciencia empírica, la
bioquímica requiere de numerosas técnicas instrumentales que
permiten su desarrollo y ampliación, de ellas se usan diariamente en
laboratorios y otras son muy exclusivas.
¿De dónde proviene la Bioquímica?
La bioquímica surgió como ciencia
dinámica tan sólo desde hace 100 años. Aunque, las bases para el campo de trabajo
que dieron pie al surgimiento de la bioquímica como ciencia moderna fueron
sentadas desde hace muchos siglos.
El periodo anterior al siglo XX fue
testigo de rápidos avances en la comprensión de los principios
químicos básicos como la cinética de reacción y la composición atómica de
las moléculas. Para fines del siglo XIX se habían identificado numerosas
sustancias químicas producidas por los organismos vivos. Desde entonces,
la bioquímica se ha convertido en una disciplina organizada y los bioquímicos
dilucidaron muchos de los procesos químicos de la vida. El crecimiento de
la bioquímica y su influencia en otras disciplinas seguirá su marcha
durante el siglo XXI.
Aplicación de la Bioquímica en la Agronomía
Se pude deducir que la agronomía es un conjunto de ciencias aplicadas que rigen
la práctica de la agricultura y ganadería. la bioquímica enfocada a
la agronomía trata del estudio de las causas y efectos de
reacciones bioquímicas que pueden afectar al crecimiento vegetal o
animal. Tiene por objetivo preservar o aumentar la fertilidad del suelo, mantener o mejorar el rendimiento agrícola, y mejorar la calidad de la cosecha.
Aportes a la Bioquímica
En 1828,
Friedrich Wöhler sintetizó el compuesto orgánico urea al calentar elcompuesto inorgánico cianato de amonio.
En
1897, Eduard Buchner
demostró que los extractos de levaduras libres de células podían catalizar la
fermentación de la glucosa para convertirla en alcohol y dióxido de carbono.
En 1852, Emil Fischer fue quien realizó numerosas
contribuciones para la comprensión de las estructuras y funciones de las
moléculas biológicas, propuso la teoría de la cerradura y la llave de la acción
enzimática. Recibió el premio Nobel de química en 1902 por sus investigaciones
sobre el metabolismo de los azúcares y purinas.
Elementos químicos de la vida
Debemos de tener en cuenta que el cuerpo humano es materia orgánica, por tanto, a éste le harán falta los mismos elementos de los que está compuesta la materia, que son, mayoritariamente, carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pero también existen elementos que componen partes esenciales de ciertas moléculas orgánicas, como el azufre que forma el radical del aminoácido metionina o el fosforo que une las unidades de ADN.
Existen seis elementos no metálicos:
oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
Que representan más de 97% del peso de la mayoría de los organismos. Todos
estos elementos pueden formar enlaces covalentes estables.
Todos los seres vivos
utilizamos el ATP (Adenosín trifosfato) porque es utilizado como una fuente de
energía en la mayoría de los procesos celulares. Los organismos capaces de realizar
el proceso de la fotosíntesis aprovechan de la luz solar y la almacenan
químicamente en el ATP producido en el mismo proceso.
El ATP también sirve de
apoyo a los organismos fotosintetizadores a capturar moléculas inorgánicas de
Dióxido de carbono para convertirlas en moléculas orgánicas como la glucosa de gran importancia para la vida.
Los animales por otra parte para producir ATP dependen de la degradación de la
glucosa a través de un conjunto de reacciones químicas o metabólicas llamado
“Respiración Celular”.
En la síntesis el ATP se
produce como resultado de la fotosíntesis y la respiración celular, pero
también se produce en la fermentación láctica de los músculos cuando nos
ejercitamos demasiado, las células consumen ATP cuando sintetizan o forman
moléculas complejas a partir de moléculas más simples proceso denominado
“Anabolismo”, y cuando generan ATP cuando descomponen las moléculas complejas
en moléculas simples proceso llamado “Catabolismo”.
En el
siguiente informe se describen cualidades cuantitativas y cualitativas de un
proceso importante para la vida conocido como ATP, entre otras partes, la
elaboración de un modelo molecular sobre la estructura del adenosín trifosfato.
El adenosín trifosfato
también es conocido por sus siglas en inglés como “ATP”. Es el precursor de una
serie de coenzimas esenciales como el NAD+ o la coenzima A. Es uno de los
cuatro monómeros utilizados en la síntesis de ARN celular. De igual forma es
una coenzima de transferencia de grupos fosfato que se enlaza de manera
no-covalente a las enzimas quinasas (co-sustrato).
¿De dónde proviene y como se
produce el ATP?
De la síntesis, el ATP se produce
como resultado de la fotosíntesis y la respiración celular, pero también se
produce en la fermentación láctica de los músculos cuando nos ejercitamos
demasiado, las células consumen ATP cuando sintetizan o forman moléculas
complejas a partir de moléculas más simples proceso denominado “Anabolismo”, y
cuando generan ATP cuando descomponen las moléculas complejas en moléculas
simples proceso llamado “Catabolismo”.
El ATP es utilizado como una fuente
de energía en la mayoría de los procesos celulares. Es utilizada por todos los
organismos vivos para proporcionar energía en las reacciones químicas.
El ATP pertenece al grupo de los nucleótidos, por lo
tanto, está compuesto por una base nitrogenada (adenina), una pentosa (ribosa)
y un grupo fosfato (tres radicales fosfatos con enlaces de alta energía). El
ATP tiene múltiples grupos ionizables con diferentes constantes de disociación
del ácido. En solución neutra, el ATP está ionizado y existe principalmente
como ATP4-, con una pequeña proporción de ATP3-. Como tiene varios grupos
cargados negativamente en solución neutra, puede crear metales con una afinidad
muy elevada. El ATP existe en la mayoría de las células en un complejo con
Mg2+. En los seres humanos, el ATP constituye la única energía utilizable por
el músculo.
Sí, porque es la principal fuente de
energía de los seres vivos. Se alimenta de casi todas las actividades celulares
Tales como:
üMovimiento muscular.
üSíntesis de proteínas.
üDivisión celular.
üTransmisión de señales nerviosas.
Constituye la fuente principal de
energía utilizable por las células para realizar sus actividades. El ATP se
comporta como una coenzima, ya que su función de intercambio de energía y la
función catalítica (trabajo de estimulación) de las enzimas están íntimamente
relacionadas.
Ah este punto te preguntaras para que sirve, ¿será útil esta molécula en
nuestro cuerpo?, etc. Para ello clasifique las funciones más importantes en
seis categorías, las cuales son:
Energía: Todos los seres vivos utilizan ATP,
porque el ATP es la fuente principal de energía en la mayoría de los procesos
celulares. Los organismos capaces de
realizar el proceso de la fotosíntesis aprovechan de la luz solar y la
almacenan químicamente en el ATP producido en el mismo proceso. El ATP también
sirve de apoyo a los organismos fotosintetizadores a capturar moléculas
inorgánicas de Dióxido de carbono para convertirlas en moléculas orgánicas como la glucosa de gran importancia para la vida.
Los animales por otra parte para producir ATP dependen de la degradación de la
glucosa a través de un conjunto de reacciones químicas o metabólicas llamado
“Respiración Celular”.
Transporte activo: El ATP desempeña
un papel importante en el transporte activo de sustancias dentro y fuera de la célula.
En la célula animal, en el proceso de hidrolisis aporta la energía necesaria
para transportar sodio y potasio, dos electrolitos esenciales.
Transmisor
químico: Además de ser el combustible universal de las células,
se sabe que el ATP es clave en la transmisión de señales dentro y fuera de
ellas. El ATP permite a las células y a los tejidos del todo el cuerpo
comunicarse entre sí. Como neurotransmisor participa directamente en el
funcionamiento cerebral, la percepción sensorial, así como el control de
músculos, órganos a través del sistema nervioso.
Mantenimiento
estructural: el ATP desempeña un papel importante en la
preservación de la estructura celular, porque ayuda a unir elementos del
citoesqueleto. También proporciona la energía necesaria a los flagelos de
distintas células y a los cromosomas para mantener su funcionamiento correcto.
Contracción
muscular: el ATP es crítico para la contracción
muscular, el cual está formado por células largas cilíndricas por muchos
núcleos, multinucleadas, llamadas fibras musculares. Los filamentos
microscópicos que componen el musculo o llamados miofilamentos están formados
por dos proteínas paralelas llamadas “Actina y miosina”, estos filamentos
actúan con la ayuda del ATP para producir la contracción del musculo.
Síntesis de ADN y
ARN: El ATP cofradía con la Uridina trifosfato (UTP), la
Citadina trifosfato (CTP), y la Guanosina trifosfato (GTP), sire como bloque de
construcción para el Ácido ribonucleico.
El ATP es como una batería
recargable, es decir, en todas sus reacciones anteriores son reversibles.
De acuerdo a la base de datos
(DrugBank) sin importar el momento la cantidad total de ATP en el cuerpo humano
es aproximadamente de 0.1 moles de ATP, pero la energía de utilizada
diariamente de un adulto, requiere la hidrolisis de 200 a 300 moles de ATP,
esto significa que cada molécula de ATP debe reciclarse 2,000 o 3,000 veces
durante el día.
El ATP no puede almacenarse por
mucho tiempo y por eso se produce o consume en el metabolismo celular.
Cuando comes demás la energía se
almacena en intermediarios de procesos de producción de energías como el
glucógeno o las grasas.
El ATP está presente en todos los organismos vivos capaces de realizar la
Hidrólisis, es de vital importancia, ya que desempeña un papel importante en la
preservación de la estructura celular, porque ayuda a unir elementos del
citoesqueleto. Además, permite a las células y a los tejidos del todo el cuerpo
comunicarse entre sí. Como neurotransmisor participa directamente en el
funcionamiento cerebral, la percepción sensorial, así como el control de
músculos, órganos a través del sistema nervioso.
