1. La bioquímica tiene como objetivo explicar las estructuras y funciones biológicas en términos químicos.
2. COMPOSICIÓN QUÍMICA
2.1. Antonio Lavoisier(1743-1794) observó la simplicidad del "mundo mineral" y la contrasto con la complejidad del "mundo vegetal y animal".
2.1.1. Al rededor de 30 de los más de 90 elementos químicos presentes en la naturaleza son esenciales para los organismos vivos.
2.1.2. Los cuatro elementos más abundantes en los organismos vivos son el hidrogeno, oxígeno, nitrógeno y carbono, representan más del 99% de la masa de la mayor parte de las células.
2.1.2.1. Los elementos más ligeros forman los enlaces más fuertes.
2.1.2.2. La capacidad de los átomos de carbono para compartir pares de electrones entre ellos para dar lugar a enlaces simples c-c, de gran estabilidad resulta de gran transcendencia en biología.
2.1.2.3. Los átomos de carbono unidos covalentemente pueden formar cadenas lineales, ramificadas y estructuras cíclicas y en forma de celda. A estos esqueletos se les unen otros grupos de átomos denominados grupos funcionales, que confieren propiedades químicas específicas a la molécula.
2.1.2.4. Las moléculas que contienen esqueletos carbonados unidos covalentemente se denominan compuestos orgánicos. La mayor parte de las biomoléculas son compuestos orgánicos.
2.1.2.4.1. Los cuatro enlaces simples covalentes que puede formar un átomo de carbono se distribuye tetraédricamente con un ángulo de 109,5° entre ellos.
3. ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL
3.1. Los compuestos de carbono pueden existir en 2 o más formas tridimensionales, químicamente indistinguibles de las cuales solamente una es biológicamente activa. Toda la bioquímica es tridimensional.
3.1.1. E l estudio de la estructura tridimensional de biomoléculas es una parte importante de la investigación de la estructura celular y función bioquímica.
3.1.1.1. El método más informativo es el de la cristografia de rayos x
3.1.1.1.1. La cristografía de rayos produce una imagen estática de la molécula dentro de los confines de cristal.
4. REACTIVIDAD QUÍMICA
4.1. La intensidad de los enlaces químicos covalentes, medidas en joules depende de las electronegatividades y del tamaño de los átomos que comparten electrones.
4.1.1. La variación de entalpía de una reacción química es una medida del número y del tipo de enlaces formados y rotos.
4.1.1.1. En las reacciones endotérmicas la entalpía es positiva, mientras que es negativa en reacciones exotérmicas.
4.1.1.1.1. La cantidad de reacciones químicas que tienen lugar en una célula se pueden clasificar en cinco categorías generales: reacciones de transferencia de grupos, reacciones de oxidación-reducción, reacciones de reordenación de los enlaces alrededor de átomos de carbono, reacciones de rotura o formación de enlaces carbono-carbono y reacciones de condensación.
5. LAS MACROMOLÉCULAS Y SUS SUBUNIDADES MONOMÉRICAS
5.1. Las macromoléculas constituyen la mayor parte de la materia orgánica contenida en las células vivas: ácidos nucleicos, proteínas y polisacáridos.
5.1.1. Cada uno de los tipos de macromoléculas se forma a partir de una serie limitada de subunidades monoméricas de bajo peso molecular y unidas covalentemente.
5.1.1.1. Las proteínas son polímeros de 20 clases diferentes de aminoácidos, los ácidos nucleicos son polímeros de varias unidades de nucleótido (cuatro en el DNA y cuatro en el RNA) mientras que los polisacáridos son polímeros de subunidades repetidas de azucares
5.1.1.1.1. Los ácidos nucleicos y las proteínas son macromoléculas informativas; las secuencias de subunidades conforman la individualidad genética de una especie.
6. EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
6.1. Las biomoléculas pequeñas, como aminoácidos aparecieron por primera vez en los inicios de la historia de la tierra probablemente de forma espontanea, a partir de gases atmosféricos y aguay bajo la influencia de la energía eléctrica de los rayos.
6.1.1. Este conjunto de procesos se denomina evolución química, puede simularse en un laboratorio.
6.1.1.1. Es posible que las subunidades monoméricas de las macromoléculas celulares hayan sido seleccionadas en los inicios de la evolución biológica como las más adecuadas.
6.1.1.1.1. Son versatiles, el proceso evolutivo ha llevado a combinar moleculas pequeñas para formar macromoléculas capaces de realizar diversas funciones biológicas