TEMA_1__MME_ _INTRODUCCION_A_LA_BIOQUIMICA_CLINICA

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INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGCO PUBLICO 
JOSE CARLOS MARIATEGUI
PROGRAMA DE ESTUDIOS
LABORATORIO CLINICO Y ANATOMIA PATOLOGICA
CURSO 
BIOQUIMICA CLINICA 
TEMA 1:INTRODUCCION A LA BIOQUIMICA CLINICA
DOCENTE:  
  MG. QUÍMICO FARMACÉUTICO MARIELA MALDONADO ESCOBEDO 
   
MOQUEGUA – 2020-II
 
BIOQUÍMICA
La Bioquímica es la ciencia que estudia los seres vivos a nivel molecular mediante técnicas y métodos físicos, químicos y biológicos
Es la ciencia que se ocupa del estudio de las diversas moléculas, reacciones químicas y procesos que ocurren en las células y microorganismos vivientes.
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Bioquímica descriptiva: estudia cada uno de los constituyentes de los seres vivos, para lo cual exige identificación, separación y purificación, determinación de estructuras y propiedades. 
Bioquímica dinámica: se ocupa de las reacciones químicas que acontecen en los sistemas biológicos, estudio del metabolismo.
Objetivos: Comprensión integra, a nivel molecular, de todos los procesos químicos relacionados con las células vivas.
Raíces
Relación con otras ciencias: 
* Acidos nucleicos- Genética
* Función corporal- Fisiología
* Técnicas bioquímicas y planteamiento inmunológicos-Inmunología
* Metabolismo de drogas (reacción enzimática)- Farmacología
* Venenos que alteran raecciones o procesos bioquímicos- 
Toxicología
* Inflamación, lesión celular, cáncer- Patología
* Planteamientos bioquímicos- Zoólogos y Botánicos 
Terminología científica
Importancia de la Bioquímica
en las ciencias de la salud
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Importancia de la Bioquímica
en las Ciencias de la Salud
• Todas las enfermedades (excepto las traumáticas), tienen un componente molecular.
• Los modernos métodos de diagnóstico y las nuevas terapias han sentado las bases de la Patología Molecular.
Unidad dentro de la diversidad
– Todos organismos vivos
• Se componen de las misma clase de moléculas (moléculas biológicas)
• Funcionan de manera semejante
• Responden a las mismas leyes Físicas y Químicas que rigen el Universo
• La vida es compleja y dinámica
• La vida se organiza y mantiene a sí misma
• Organización jerárquica
• Necesita de aporte de energía y materia
• Metabolismo y homeostasis
¿Qué es la Vida?
• La célula es la unidad fundamental de organización y funcionamiento de la vida
• La vida necesita información biológica
– Necesaria para su organización, funcionamiento y replicación
– Es una información estructural
• Secuencia de los genes --> proteínas --> funciones
• La vida no es estática: se adapta y evoluciona
– Todas las formas de vida tienen un origen común
¿Qué es la Vida?
Sistema
(aparato digestivo)
Órgano
(hígado)
Tejido
(Tejido
hepático)
Célula
(hepatocito)
Orgánulo
(núcleo)
Molécula
(DNA)
Átomo
(carbono)
Organización
Jerárquica de
Organismos
Multicelulares
Niveles de organización de la materia: desde átomos hasta órganos y sistemas. 
Átomos c/ partículas subatómicas 
protones, neutrones y electrones
Núcleo 
10.000 veces menor que el átomo, 
c/ casi toda su masa.
Cargas + = Protones y neutras = Neutrones
Los electrones se ubican fuera en una nube alrededor del núcleo
ZX
En general, los átomos de los elementos se representan con dos índices que preceden al símbolo específico, donde:
X es el símbolo del elemento químico
Z es el número de protones o número atómico
A es la masa atómica
El número de neutrones será la diferencia (A-Z).
En la tabla periódica de los elementos, éstos se ordenan en función de su numero atómico.
A
número atómico = número de protones
número de masa atómica = número de protones + neutrones
El número de electrones en un átomo neutro = al número atómico
PROPIEDADES
BIOELEMENTOS ó ELEMENTOS BIOGENÉTICOS
y
BIOMOLÉCULAS
Tabla periódica
Atomos y partículas subatómicas, propiedades, electronegatividad, valencia, uniones químicas, moléculas, grupos funcionales … 
Elementos y Bioelementos
Isótopos
ELEMENTOS
NEUTRONES
Núcleo
NÚMERO
MÁSICO
COMPUESTOS
Reacciones
químicas
Octeto
Isótopos
C/2 ó más diferentes elementos
Encontra-
dos en
ÁTOMOS
MATERIA
PROTONES
ELECTRONES
MOLÉCULAS
NÚMERO
ATÓMICO
CAPAS CON 
ELECTRONES
UNIONES
QUÍMICAS
COVALENTES
IÓNICAS
Comparte
electrones
Transfiere
electrones
Elemento
Capa de Valencia
Las unidades más pequeñas son
Son las formas básicas de
Las subatómicas incluyen
Se combinan p/formar
Se mantienen unidos por 
Pueden ser
Se forman y se rompen en
P/completar
Combina-
dos para el
Determi-
nan el
Discurren en las
Varía en 
Constante p/ c/elemento
Capa externa llamada
Qué átomos componen la materia viva?
Organismos
Corteza Terrestre
Abundancia (% relativo)
	H	C	O	N	Ca y Mg	Na y K	P	Si	Otros
Varios átomos (iguales o distintos) unidos forman moléculas (porción más pequeña de materia que conserva las propiedades químicas). 
Simples: moléculas con átomos iguales entre sí (O2). 
Compuestos: formados por átomos distintos (H2O). 
Abundancia de los elementos en el agua de mar, el cuerpo humano y la corteza terrestre
	Agua de mar %		Cuerpo Humano %		Corteza Terrestre %	
	H	66	H	63	O	47
	O	33	O	25.5	Si	28
	Cl	0.33	C	9.5	Al	7.9
	Na	0.28	N	1.4	Fe	4.5
	Mg	0.033	Ca	0.31	Ca	3.5
	S	0.017	P	0.22	Na	2.5
	Ca	0.0062	Cl	0.08	K	2.5
	K	0.006	K	0.06	Mg	2.2
	C	0.0014				
Los valores se expresan como porcentaje sobre el número total de átomos
En cualquier ser vivo se pueden encontrar alrededor de 70 elementos químicos, pero no todos son indispensables ni comunes a todos los seres.
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¿Qué moléculas conocen?
Átomos (O, H, N, C, S, P)
Moléculas (H2O, CO2, CH4, C6H12O6)
Célula AQUÍ COMIENZA LA VIDA
Inorgánicas 		
Agua 50-95% 			
Sales minerales 
Iones (Na+, K+, Mg++, Ca++ ) =1%
Algunos gases: O2, CO2, N2, ...	
 Orgánicas (c/C,H,O,S,P) 
Glúcidos 
Lípidos 
Proteínas
Ácidos Nucleicos
El análisis químico de la materia viva revela que está formada por una serie de elementos y compuestos químicos. Estos se denominan bioelementos; y, en los seres vivos, forman biomoléculas, que se pueden clasificar en: 
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		% del peso celular	N° aprox. de especies moleculares diferentes
	Agua	70	1
	Proteínas	15	3.000
	Ács. Nucleicos		
	 ADN	1	1
	 ARN	6	>3.000
	Polisacáridos	3	5
	Lípidos	2	20
	Monoméricos		
	 subunidades		
	 intermediarios	2	500
	Iones inorgánicos	1	20
Componentes moleculares de una célula de E. coli
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TEJIDO OSEO Y MUSCULAR
Compuesto	Músculo 	Hueso
AGUA	75 %	22
GLÚCIDOS	1 %	Escaso
LÍPIDOS	3 %	Escaso
PROTEÍNAS	18 %	30
OTRAS SUST.ORGÁNICAS	1 %	Escaso
OTRAS SUST.INORGÁNICAS	1 %	45
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Biomoléculas inorgánicas:
*El agua
*Sólidos minerales: fosfato de calcio insolubles (formación de tejidos duros huesos y dientes)
*Iones (disueltos en líquidos corporales y protoplasma celular) esenciales para funciones vitales
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Biomoléculas Orgánicas 
•– Derivados de hidrocarburos
• Combinaciones de C (principal), H, O, N, P y S.
– Forman enlaces covalentes estables H3C-CH3
– Importancia del carbono:
							=C=			|
• Puede participar hasta en 4 enlaces covalentes –C-fuertes (complejidad y estabilidad estructural)		|
• Permite formar cadenas largas lineales o ramificadas
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 • La mayoría son compuestos orgánicos (esqueleto carbonado). Ej. Hidratos de carbono, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos 
• Los C pueden formar cadenas lineales, ramificadas y ciclos.
• Al esqueleto carbonado se le añaden grupos de otros átomos, llamados grupos funcionales.
• Los grupos funcionales determinan las propiedades químicas.
Biomoléculas
• Hidroxilo
• Carbonilo
• Carboxilo
• Amino
• Sulfhidrilo
• Fosfato
Biomoléculas
Las biomoléculas son las que naturalmente se encuentran en los sistemas biológicos donde cumplen funciones específicas. Entre ellas:
H2O 
Proteínas 
Lípidos 
Glúcidos 
Nucleótidos y ácidos nucleicos. 
Fosfatos, bicarbonato, nitratos, ácidos orgánicos. 
Gases como CO2 y O2.
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Definición de ser vivo
Organización y Complejidad. 
Crecimiento y desarrollo.
3. Metabolismo. 
4. Homeostasis
5. Irritabilidad
6. Reproducción y herencia.
1.Organización y Complejidad. Teoría celular (unificadora)
Launidad estructural de todos los organismos es la CÉLULA. 
Organismos  unicelulares ó más complejos multicelulares
Multi ó Pluricelulares, dependen de la acción coordinada de las células que los componen, las cuales suelen estar organizadas en tejidos, órganos, etc.
2. Crecimiento y desarrollo...
TODOS los organismos crecen. ..(aumento de tamaño cel., del n° de células o de ambos. ..). 
Las bacterias duplican su tamaño antes de dividirse nuevamente. ..
Desarrollo = cambios q´ ocurren durante la vida de un organismo; el ser vivo completo se inicia como un óvulo fecundado.
3. Metabolismo
Todas las reacciones químicas de la célula que permiten su crecimiento, conservación y reparación. 
ANABOLISMO: transforma sustancias sencillas en complejas, c/almacenamiento de energía, producc. de materiales celulares y crecimiento. 
CATABOLISMO: desdoblamiento de sustancias complejas con liberación de energía. 
4. Homeostasis
Las estructuras organizadas y complejas no se mantienen fácilmente, ya que existe una tendencia natural a la pérdida del orden denominada entropía. 
P/mantenerse vivos y funcionar bien los organismos vivos deben mantener la homeostasis (del griego "permanecer sin cambio"). Ej. T°C corporal, pH, contenido de agua, concentración de electrolitos, etc. 
Gran parte de la energía de un ser vivo se destina a mantener la homeostasis del medio interno.
5. Irritabilidad 
Los seres vivos detectan y responden a estímulos, que son cambios físicos y químicos del medio ambiente (interno como externo): Luz: intensidad, cambio de color, dirección o duración de los ciclos luz-oscuridad. Presión. Temperatura. Composición química del suelo, agua o aire circundante. 
6. Reproducción y herencia. 
ESENCIA misma de la VIDA 
Toda célula proviene de otra célula. La reproducción, puede ser asexual (sin recombinación de material genético) o sexual (con recombinación de material genético). 
La mayor parte de los seres vivos usan el ADN (ácido desoxirribonucleico) como soporte físico de su información. Otros, como los retrovirus, usan ARN (ácido ribonucleico) . 
JERARQUÍA BIOLÓGICA
EN BIOQUÍMICA
Jerarquía de la organización molecular de las células
		Célula
	Orgánulos	Núcleo
		Mitocondria
		Cloroplasto
		Cuerpos de Golgi
	Asociaciones
Supramoleculares
peso de partícula
106 - 109	Ribosomas
		Complejos enzimáticos
		Sistemas contráctiles
		Microtúbulos
		Célula
	Macromoléculas
peso molecular
103 - 109	Ácidos nucleicos
		Proteínas
		Polisacáridos
		Lípidos
	Unidades ó sillares
estructurales
peso molecular
100 - 350	Nucleótidos
		Aminoácidos
		Monosacáridos
		Ácidos grasos
		Glicerina
		Célula
	Intermediarios
peso molecular
50 - 250	Piruvato
		Citrato
		Malato
		Gliceraldehído 3-fosfato
	Precursores del
entorno
peso molecular
18 - 44	Dióxido de carbono
		Agua
		Oxígeno
		Amoníaco
		Nitrógeno
Jerarquía en la Estructura Celular
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Objeto de estudio de la Bioquímica: 
Las sustancias químicas constituyentes de los seres vivos
• Separación y caracterización.
• ¿En qué concentración se encuentran?
• ¿Cuáles son sus propiedades?
• ¿Cómo y por qué se transforman?
• ¿Cómo obtienen la energía y la utilizan?
• ¿Por qué son estructuras muy ordenadas?
• ¿Cómo se transmite la información genética?
• ¿Cómo se expresa y controla la información genética?
Métodos de estudio en Bioquímica
Utiliza leyes de Física, Química General, Mineral y Orgánica. 
1° In vitro; luego se integran p/aproximarse más a las células, órganos y organismos; y, por último, se desarrollan in vivo.
Análisis:
Cualitativo con técnicas de preparación y purificación y métodos de determinación de estructuras.
Cuantitativo con técnicas de valoración y estudio del metabolismo en animales, a veces en el hombre o las que intentan reconstituir in vitro los fenómenos que se producen in vivo.
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