Resumen: Estructura y Catálisis Bioquímica

📋 Esquema del Curso

1. Niveles de organización celular
2. Bioelementos y estructura atómica
3. Propiedades estructurales del carbono
4. Grupos funcionales y enlaces intermoleculares
5. Isomería y carbono asimétrico

📖 1. Niveles de organización celular

★ Imprescindible

• La célula es la estructura fundamental de los organismos vivos.

• Los niveles de organización comprenden:
  • unidades monoméricas: nucleótidos, aminoácidos y azúcares
  • macromoléculas: ADN, proteínas y celulosa
  • complejos supramoleculares: membrana plasmática, cromosomas y pared celular
  • células y órganos

Complementos

📌 Las macromoléculas presentan enlaces covalentes, más estables y fuertes, mientras que los complejos supramoleculares y los niveles de célula y órganos presentan enlaces no covalentes, menos estables y fáciles de romper.

💡 Truco mnemotécnico

De monómeros a macromoléculas, complejos y células: una escala creciente de organización.

📖 2. Bioelementos y estructura atómica

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Átomo: Un átomo es la unidad fundamental de la materia viva y está formado por neutrones, protones y electrones; sin carga neta es neutro, y al ganar o perder electrones se convierte, respectivamente, en anión o catión.

★ Imprescindible

• Los bioelementos primarios (C, H, O y N) constituyen el 99 % de la masa celular de los organismos vivos.

Complementos

• Los bioelementos secundarios indicados son P, K, Na y Ca, y representan el 3-4 % de la masa celular.

• Los oligoelementos representan el 0,1 % de la masa celular.

💡 Truco mnemotécnico

Un átomo es neutro; al ganar electrones es anión y al perderlos es catión.

📖 3. Propiedades estructurales del carbono

★ Imprescindible

• El carbono puede formar enlaces simples, dobles y triples.

📌 Entre dos átomos de carbono unidos por un enlace simple hay gran rotación, mientras que un enlace doble permite poca rotación y presenta ángulos de 120° con los otros dos átomos.

Complementos

• En una disposición tetraédrica, el carbono forma ángulos de 109,5° con otros átomos.

• El carbono puede formar estructuras lineales, ramificadas y anulares, y la distribución tetraédrica influye en la función de la molécula.

📌 En los enlaces químicos solo se comparten los electrones de la última capa de valencia, de acuerdo con la regla del octeto.

💡 Truco mnemotécnico

El carbono ocupa el centro de un tetraedro con ángulos de 109,5°.

📖 4. Grupos funcionales y enlaces intermoleculares

★ Imprescindible

• Los grupos funcionales confieren características a las moléculas.

• Las interacciones iónicas son atracciones electrostáticas entre cargas opuestas, no comparten electrones y son fáciles de romper.

Complementos

• El grupo hidroxilo se representa como R-OH y corresponde a la función alcohol.

• El grupo carboxilo se representa como COOH, el carbonilo como COH y el amino como NH3.

• Los puentes de hidrógeno son interacciones no covalentes entre hidrógeno y un átomo negativo, como H–S−, y son difíciles de romper.

• Las interacciones de Van der Waals son interacciones electroquímicas entre átomos muy cercanos.

• Las interacciones hidrofóbicas son no covalentes y se describen como interacciones de moléculas polares sin carga en las que el agua no interviene.

📖 5. Isomería y carbono asimétrico

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Isómeros: Los isómeros son moléculas con igual composición química, pero con propiedades químicas o físicas diferentes.

★ Imprescindible

📌 Los isómeros constitucionales tienen la misma fórmula química, pero difieren en el orden de los enlaces covalentes entre sus átomos.

📌 Los estereoisómeros tienen la misma fórmula química y los mismos enlaces covalentes entre átomos, pero difieren en la distribución espacial de los átomos.

Complementos

• Los tipos de estereoisómeros indicados son:
  • geométricos, asociados a dobles enlaces
  • enantiómeros
  • diastereoisómeros

💡 Truco mnemotécnico

Los isómeros constitucionales cambian el orden de enlaces; los estereoisómeros, la disposición espacial.