Conceptos Esenciales de Bioquímica: Energía, Membrana Celular, Enlaces Químicos y Biomoléculas
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Examen de Conceptos Básicos de Bioquímica
1. Vías de Obtención de Energía: Aeróbica y Anaeróbica
Dentro de las vías aeróbicas, encontramos:
- Aeróbico ligero: Trabajo de baja intensidad y larga duración, con bajo consumo energético.
- Aeróbico medio: Trabajo de intensidad moderada, donde se equilibra la acumulación y eliminación de ácido láctico. También se conoce como umbral anaeróbico.
- Aeróbico intenso: Trabajo de alta intensidad y corta duración, con acumulación de ácido láctico que limita la actividad.
Las vías anaeróbicas se dividen en:
- Alácticas: No producen ácido láctico. Intensidad máxima y duración muy corta (5-12 segundos).
- Lácticas: Producen acumulación progresiva de ácido láctico. Duración entre 2 y 3 minutos.
2. Transporte a través de la Membrana Celular
La membrana celular es una bicapa lipídica que regula el paso de sustancias.
Tipos de transporte:
- Transporte pasivo:
- Difusión pasiva: A favor del gradiente de concentración (de mayor a menor). Moléculas como el oxígeno, dióxido de carbono y algunos alcoholes pueden atravesar la membrana libremente.
- Difusión simple o a través de canales: Algunas moléculas pasan a través de proteínas de canal.
- Difusión facilitada: A favor del gradiente, la molécula transportada se une a una proteína transportadora que facilita su paso.
- Transporte activo:
- Requiere energía, ya que transporta sustancias en contra del gradiente de concentración.
- Bomba de sodio y potasio: Transporta iones potasio al interior celular (carga interna negativa) y bombea iones sodio al exterior.
- Bomba de calcio: Proteína que transporta calcio iónico hacia el exterior de la célula.
3. Principales Tipos de Enlaces Químicos
- Enlace iónico: Se forma entre átomos metálicos y no metálicos. El metal cede electrones al no metal, formando iones positivos (cationes) y negativos (aniones) que se atraen electrostáticamente.
- Enlace covalente: Se forma entre átomos no metálicos que comparten pares de electrones para alcanzar la configuración electrónica de un gas noble.
- Enlace metálico: Se forma entre átomos metálicos que pierden electrones de valencia, formando una red de iones positivos inmersos en una "nube" de electrones deslocalizados.
Características del carbono:
- Elemento fundamental de la materia orgánica.
- Puede formar 4 enlaces covalentes.
- Forma esqueletos carbonatados, base de las biomoléculas orgánicas.
- Los esqueletos pueden ser lineales o cíclicos.
- Forma enlaces estables y cortos con O, N, P, S, H, dando lugar a los grupos funcionales.
- Al combinarse con O2, forma dióxido de carbono.
- Participa en un ciclo biogeoquímico constante.
4. Aminoácidos, Enlaces Peptídicos y Puentes Disulfuro
Aminoácidos:
- Unidades básicas de las proteínas.
- Poseen un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (-COOH), un hidrógeno (-H) y un grupo radical (-R) variable unidos a un carbono central.
Enlace peptídico:
- Unión covalente entre dos aminoácidos.
- Se forma por la pérdida de una molécula de agua entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo del otro (CO-NH).
- Forma estructuras lineales llamadas péptidos.
Enlace puente disulfuro:
- Enlace covalente fuerte entre dos grupos tiol (-SH) de cisteínas.
- Importante en la estructura, plegamiento y función de las proteínas.
- La oxidación de dos cisteínas forma un puente disulfuro, estabilizando la proteína.
5. Almacenamiento Energético: Triglicéridos y Ácidos Grasos
Triglicéridos:
- Tipo de lípido formado por una molécula de glicerol esterificada con tres ácidos grasos (saturados o insaturados).
- Principal reserva energética en animales (grasas) y vegetales (aceites).
- Los aceites son triglicéridos líquidos de origen vegetal o de pescado.
- Función biológica: Reserva energética, aislante térmico y productor de calor metabólico.
Ácidos grasos:
- Saturados: Cadena hidrocarbonada sin dobles enlaces, estructura rectilínea. Comunes en animales. Ejemplos: ácido palmítico, esteárico, mirístico, lignocérico.
- Insaturados: Cadena hidrocarbonada con uno o más dobles enlaces. Presentes en grasas vegetales y pescados azules. Ejemplos: ácido oleico, palmitoleico, vaccénico, linoleico.