Bioquímica: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

La bioquímica es la ciencia que estudia los procesos químicos que ocurren en los organismos vivos. Se diferencia de la química general en su enfoque específico en las reacciones y moléculas dentro de los seres vivos. La bioquímica abarca diversas ramas como la metabólica, inmunológica y neuroquímica, y tiene aplicaciones cruciales en nutrición, control de enfermedades y protección de cultivos.

La Célula: Unidad Fundamental de la Vida

La célula es la unidad básica y funcional de todos los organismos vivos. Existen diferentes tipos de células, incluyendo:

• Procariotas: Células simples sin núcleo definido (ej. bacterias).
• Eucariotas: Células más complejas con núcleo definido (ej. células animales, vegetales, hongos y protistas).

Las células vegetales se distinguen de las animales por la presencia de una pared celular y cloroplastos, que les permiten realizar la fotosíntesis. Dentro de las células procariotas, encontramos formas como bacilos y cocobacilos.

Los constituyentes orgánicos son conjuntos de sustancias formadas por restos vegetales y organismos en proceso de transformación y síntesis.

Carbohidratos, Enzimas y Coenzimas

Carbohidratos

Los carbohidratos, también conocidos como hidratos de carbono, glúcidos, azúcares o sacáridos, son biomoléculas esenciales para la vida.

Enzimas

Las enzimas son proteínas complejas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones químicas específicas en el cuerpo. Se clasifican según su función en:

• Oxidorreducción
• Transferencia de grupos
• Ruptura de enlaces

Las enzimas desempeñan roles cruciales en la digestión, el metabolismo y la desintoxicación.

Coenzimas

Las coenzimas son moléculas orgánicas, no proteicas, que se unen a las enzimas para facilitar su función catalítica. Se caracterizan por su bajo peso molecular. Se clasifican según su función, relación con nucleótidos y origen vitamínico.

Inhibidores Enzimáticos

Los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas. Pueden ser reversibles o irreversibles.

Lípidos y Aminoácidos

Lípidos

Los lípidos son un grupo diverso de moléculas orgánicas insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos. Cumplen funciones energéticas, de reserva, reguladoras, estructurales, termoaislantes y electroaislantes. Se componen de alcohol (glicerol, esfingosina, miricilo) y ácidos grasos. Se clasifican en saponificables e insaponificables.

Aminoácidos

Los aminoácidos son los monómeros que componen las proteínas. Están formados por un carbono unido a un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y una cadena lateral (R). Se clasifican en proteicos y no proteicos. Los aminoácidos codificables (universales) permanecen como tales en las proteínas, mientras que los modificables (particulares) son resultado de modificaciones químicas. Los aminoácidos codificables se clasifican según la naturaleza y polaridad de su cadena lateral R. Ejemplos: L-serina, metionina, treonina, L-arginina.

Proteínas y Hormonas Vegetales

Proteínas

Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Contienen carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno.

Hormonas Vegetales

Las hormonas vegetales son sustancias sintetizadas en una parte de la planta y transportadas a otra, donde regulan procesos como el crecimiento, la caída de hojas, la floración, la formación de frutos y la germinación. Se transportan a través del xilema o el floema.

• Auxinas y giberelinas: Activan el crecimiento.
• Ácido abscísico: Inhibe el crecimiento.

Lugar de formación y funciones:

• Auxinas: Se forman en meristemos, hojas y embriones. Promueven el desarrollo de raíces laterales, el crecimiento del fruto, el alargamiento celular y el crecimiento apical. Inhiben el crecimiento de yemas auxiliares.
• Giberelinas: Se forman en meristemos primarios y semillas en germinación. Promueven el alargamiento del tallo, la formación de flores y frutos, y la germinación de semillas.
• Citoquininas: Se forman en meristemos. Promueven la división celular, el crecimiento de brotes e inhiben el envejecimiento y la caída de hojas.
• Ácido abscísico: Se forma en semillas, tallos, hojas y frutos. Inhibe el crecimiento, la germinación y el desarrollo de las yemas.
• Etileno: Se forma en frutos y hojas. Inhibe el crecimiento, promueve la abscisión de hojas y frutos, y la maduración.

Tropismos y Nastias

• Tropismo: Movimiento de la planta (o sus órganos) en respuesta a la dirección de un estímulo.
• Nastia: Movimiento pasajero de la planta (o de algún órgano) en respuesta a un estímulo externo, sin que la planta crezca hacia él.

Variedades encontradas:

• Auxinas: AIA, AIB.
• Giberelinas: GA1, GA2, GA3.
• Citoquininas: Kinetina, Zeatina.
• Ácido abscísico: No presenta variedades principales.
• Ácido salicílico: No presenta variedades principales.
• Poliaminas: Cadaverina, Putrescina.
• Brasinoesteroides: Brasinólida, Catasterona.
• Etileno: No presenta variedades principales.

Aminoácidos (Repaso): Son unidades químicas que forman las proteínas. Existen aminoácidos esenciales, no esenciales y condicionales.