La bioquímica es la parte de la química que estudia la materia viva y sus procesos. La materia comprende todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Como primer tema se hablara de la organización y estructura celular debido que esta representa la porción más pequeña que forma a los organismos. La célula es la unidad vital de la materia viva, se clasifica por sus unidades fundamentales de célula procariota y eucariota.
La célula procariota se caracteriza por carecer de membrana nuclear y el material genético se encuentra libre en el citoplasma, tan solo la constituyen organismos unicelulares como las bacterias y algas azul verdosas.
Las células eucariotas son más complejas y alcanzan mayores niveles de organización para poder constituir organismos pluricelulares. La organización eucariota las presenta las prototistas, los hongos, plantas y los animales. Estos organismos comparten ciertas características, pero son diferentes en cuanto a su estructura, ya que mientras la célula eucariota tiene membrana citoplasmática, organelos, retículo endoplàsmicos (liso y granular), mitocondrias, ribosomas, lisosomas, aparato de Golgi, centriolo, núcleo, pared celular, etc.; la célula procariota solo cuenta con algunos de ellos como son: citoplasma, cápsula, nucleòide, pared celular, ribosomas, Pili, flagelo, membrana plasmática.
Otra manera de organización es dependiendo de su nutrición, ya que puede ser autótrofas en donde ocupan el dióxido de carbono y el sol como fuente de energía y las heterótrofas que utilizan la materia orgánica para nutrirse. Otra forma de organización es de acuerdo a su reproducción, donde pueden ser sexuales o asexuales.
Los seres vivos u organismos son necesariamente complejos. Su complejidad afecta, entre otros aspectos a la moléculas que los componen y a como se organizan estas en asociaciones macromoleculares para formar las diferentes estructuras de los seres vivos.
Al observar la materia viva se pueden distinguir varios grados de complejidad estructural que son denominados niveles de organización. Cada uno de ellos proporciona unas propiedades a la materia viva que no se encuentran en los niveles inferiores. Los niveles de organización son aquellos que también existen en la materia inanimada. Se distinguen tres:
Niveles de Organización abióticos
Nivel Subatómico: Lo integran partículas más pequeñas de la materia, como son los protones, los electrones y neutrones.
Nivel atómico: Lo componen los átomos que son la parte más pequeña de un elemento químico.
Nivel molecular: Formado por moléculas como el carbonato cálcico (CaCO3). Las moléculas que forman la materia viva se denomina biomoléculas. Las moléculas orgánicas son constituidas por átomos de carbono.
Dentro del nivel molecular existen varios grados de complejidad:
Las macromoléculas: Unión de muchas moléculas orgánicas en un polímero, por ejemplo, las proteínas.
Los complejos supromolèculares: formado por varias moléculas. Por ejemplo la unión de glúcidos y proteínas para dar glucoproteínas.
Los organulos celulares: formado por varios complejos supromolèculares, por ejemplo, las mitocondrias, el retículo endoplàsmico, etc.
Niveles de organización bióticos
Existen cuatros niveles de organización biótico, que son exclusivos de los seres vivos:
· Nivel celular: comprende células constituidas por una membrana y un citoplasma. Se distinguen dos tipos de células.
Células Procariotas: Carecen de envoltura nuclear, y por lo tanto, la información genética se halla en el citoplasma condensada en el nucleoide.
Células Eucariotas: Son las que tienen un núcleo definido y son mas complejas que las células procariotas.
· Nivel Pluricelular: Abarca a los seres vivos que están constituidas por mas de una célula. Se distinguen varios grados de complejidad de menor a mayor.
Tejidos: conjunto de células que realizan la misma función.
Órganos: unidades estructurales y funcionales de los seres vivos superiores. Constituidos por varios tejidos diferentes y realizan una acción concreta.
Sistema: conjunto de órganos parecidos, pero que realizan acciones independientes. Por ejemplo el sistema muscular, digestivo, endocrino, etc.
Aparato: son conjuntos de órganos que pueden ser diferentes entre si, pero cuyos actos están coordinados para constituir una función.
· Nivel de población: conjunto de individuos de la misma especie que viven en una misma zona y en un momento determinado
· Nivel ecosistema: conjunto de poblaciones de diferentes seres que viven interrelacionados.
· Biosfera: El conjunto de ecosistemas de toda la tierra.
Elementos y compuyoestos que conformar la materia viva
La materia viva esta formada principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estos elementos al combinarse, forman sustancias que interactúan dentro de las células.
Ø Podemos encontrar que la materia viva esta formada por bioelementos, que son elementos químicos naturales. Estos se separan en grupo dependiendo de la porción que se encuentre en los seres vivos.
Los bioelementos se clasifican en:
Ø Primarios: se encuentran presentes en un 96% en la materia y son C, H, O, N, P, S.
Ø Secundarios: Se presentan en forma iónica (carga positiva y negativa) en un 3.9% en la materia y son el Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si.
Las biomolèculas también forman parte de la materia viva, estas son la combinación de varios bioelementos. Los bioelementos se clasifican de acuerdo a su composición en:
v Biomoléculas inorgánicas. Aquellas que no están formadas por cadenas de carbono, por ejemplo: el agua, las sales minerales o los gases.
v Biomoléculas orgánicas. Formadas por cadenas de carbono y se denominan glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleícos.
Se considera al agua como el solvente universal debido a las propiedades con las que cuenta, algunas de ellas son:
Actúa como agente oxidante por el átomo de hidrógeno o como reductor por el oxigeno.
Se encuentra presente en los tres estados de agregación (sólido, liquido, gaseoso)
Es inodora, incolora e insípida
Tiene una densidad de 1g/cal C
Punto de congelación 0ºC
Punto de ebullición 100ºC
Reacciona con los óxidos ácidos, con los óxidos básicos, con los metales, no metales.
Se une en las sales formando hidratos.
Su enlace es covalente polar, etc.
Todas estas características son de acuerdo al nivel del mar.
Por las propiedades antes vistas, el agua juega un papel importante en los diferentes organismos. El agua forma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que tienen lugar en nuestro organismo, en donde las enzimas transforman las sustancias que se utilizar para la obtención de energía. También gracias a la elevada capacidad de evaporación del agua podemos regular nuestra temperatura, sudando o perdiéndola por la transpiración etc.
El agua hace posible el transporte de nutrientes a las células y de las sustancias de desecho desde las células. El agua es el medio por el cual se transporta el oxigeno y los nutrientes a nuestros tejidos. También se encarga de retirar de nuestro cuerpos los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular mediante la orina y el sudor.
