P ROGRAMA DEL CURSO

B

IOQUÍMICA

I

David Andrés Gómez Ríos

david.gomezr@campusucc.edu.co davidandresgr@gmail.com

P

ROGRAMA DEL CURSO

Unidad

Unidad No 1:

No 1: Química

Química Inorgánica

Inorgánica



Compuestos Químicos



Reacciones Químicas Inorgánicas



Soluciones

Unidad

Unidad No 2:

No 2: Química

Química Orgánica

Orgánica



El Carbono y sus enlaces



Reacciones Químicas Orgánicas

Unidad

Unidad No 3:

No 3: Biomoléculas

Biomoléculas



Carbohidratos



Aminoácidos, péptidos y proteínas



Lípidos

Unidad

Unidad No 4:

No 4: Enzimas

Enzimas y

y Bioenergética

Bioenergética



Propiedades generales de enzimas



Cinética, mecanismo de acción y

regulación de las enzimas.



Vitaminas

Unidad

Unidad No 5:

No 5: Metabolismo

Metabolismo de

de Glúcidos

Glúcidos



Metabolismo y energía bioquímica



Reacciones catabólicas de carbohidratos.

Unidad

Unidad No 6:

No 6: Biofísica

Biofísica



Principios biofísicos de la fisiología

E

VALUACIÓN



Unidad 1: Quimica Inorgánica. Examen 15%



Unidad 2: Química Orgánica. Examen 15%



Unidad 3: Biomoléculas. Examen 12%



Unidad 4: Enzimas y Bioenergética. Examen 8%



Unidad 5: Metabolismo de glúcidos. Examen 10%



Unidad 6: Biofísica. Examen 12%



3 Laboratorios (6% c/u) . Total 18%

B

 Química Inorgánica.

CHANG, Raymond. “Química”. 7ma Edición. McGraw Hill, 2009.

 Química Orgánica.

WADE. L.C. “Química Orgánica”. 5ta Edición. Prentice Hall. 2004.

 Bioquímica.

T

…

 Actitud adecuada en el aula.

 Portar el uniforme institucional.

 Inicio de clase a la hora acordada, pasados 15 minutos de iniciada la clase no hay ingreso.  No interrumpa, si pregunte ordenadamente.

 No use celulares o dispositivos electrónicos que distraigan su atención.

 La asistencia a clase, por reglamento, es

obligatoria, con inasistencia al 20% (9 clases) de las mismas, se cancela la materia con nota de 0.0.  Por disposición de las directivas está prohibido

T

…

 Fraude o intento de fraude en actividades

evaluativas equivale a nota de 0.0 y reporte a decanatura. Reincidencia inicia proceso

disciplinario que termina en expulsión.

 Excusas por inasistencia son autorizadas por la coordinación académica; sólo permiten realizar supletorio, no borran faltas.

C

B

 Operaciones aritméticas básicas.

 Álgebra básica.

 Resolución de ecuaciones lineales de una y dos variables.

 Resolución de ecuaciones cuadráticas.

 Conversión de unidades.

U

NIDAD

N

O

. 1

Q

UÍMICA

I

NORGÁNICA

Compuestos Químicos

C

Q

E

A

 El átomo es la unidad más pequeña de un

elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir

mediante procesos químicos.

 El núcleo del átomo está formado por dos

partículas subatómicas: protones (p+ de carga positiva) y neutrones (N de carga neutra). Ocupa una diezmilésima del volumen del átomo, pero concentra casi toda su masa.

 Alrededor del núcleo orbitan los electrones (e- de carga negativa y mínima masa), ligados por

 Número atómico (Z): número entero positivo que es igual al número total de protones en el núcleo del átomo y de electrones en su estado basal. Ej: Hierro (Fe) Z = 26; 26 p+ , 26

e- Masa atómica (

m

expresada en unidades de masa atómica (u) y se considera como la masa total de protones y

neutrones en un solo átomo. El peso atómico estándar (de la tabla periódica) se refiere a la media de las masas atómicas de un elemento en la tierra. Ej: Hierro (Fe) ma = 55,845 u.

 Mol: se define como la cantidad de sustancia que contiene 6.02x1023 _{(NA) unidades elementales}

(sean átomos, moléculas, iones, etc) y no depende de la sustancia o partícula considerada.

1 mol = 6.02x1023 _{unidades elementales}

 Masa molar (M): La masa molar es la masa de un mol de una sustancia expresada en unidades de masa (g, kg, lb, etc), generalmente se expresa en gramos por mol (g/mol).Esta magnitud tiene el mismo valor numérico que la masa atómica

(elemento) o masa molecular (compuesto) de la sustancia, pero en lugar de (u) está en (g/mol). Ej: Fe (

m

m

C

Q

C

E

 Los electrones se distribuyen en un átomo según un modelo de capas electrónicas; en niveles y

subniveles de energía.

N S s p d f Total

N= 1 1s2 ₂

N= 2 2s2 _2p6 ₈

N=3 3s2 _3p6 _3d10 ₁₈

N=4 4s2 _4p6 _4d10 _4f14 ₃₂

N=5 5s2 _5p6 _5d10 _5f14 ₃₂

N=6 6s2 _6p6 _6d10 ₁₈

U = 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D10 4S2 4P6 4D10 5S2 5P6 4F14

 Los electrones a su vez se ubican de a pares en orbitales atómicos en cada subnivel de energía, y rotan (spin) sobre su eje en sentidos contrarios.

Subnivel

_s

_p

_d

Orbital s px py pz dz2 d_xz d_xy d_yz d_x2_y2

Spin ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

Ej: Carbono Z = 6

Z=6 1s2 _2s2 _2p2

Orbital s s pz px py

Spin (inestable) ↑↓ ↑↓ ↑↓

C

Q

E

Q

 Electronegatividad: mide la tendencia a atraer electrones de un elemento químico y formar un

enlace químico. Los elementos muy electronegativos tienden a “robar” electrones y los menos

electronegativos a “cederlos”. Ej: Cl=3,16 ; Na= 0,93  Estado de oxidación: indica la cantidad de

electrones perdidos (+) o ganados (-) al formar un

compuesto. Algunos elementos solo tienen un estado de oxidación posible, otros pueden tener varios. La suma de los estados de oxidación de los átomos de un compuesto debe ser cero.

Ej: Al₂O₃ = Al₂3+ _O

 Enlace iónico: se da cuando un átomo o grupo de átomos de baja electronegatividad, transfiere

completamente electrones a otro átomo o grupo de átomos de alta electronegatividad, con el fin de adquirir una configuración más estable. Anion (-) gana e- ; Catión (+) pierde e- . ΔEN = 2 o mayor. Ej: NaCl , CaCO₃ , NH₄NO₃

 Enlace covalente: se da entre átomos iguales o de similar electronegatividad e implica que los

átomos involucrados compartan pares de

electrones con el fin de obtener una configuración estable. 0 < ΔEN < 2. Ej: H₂O , Cl₂ , CH₄

 Enlace covalente polar: pese a compartir electrones, el átomo más electronegativo,

C

Q

F

I

 Una función química es el conjunto de compuestos o sustancias con características y comportamiento

comunes.

 Un grupo funcional es un atomo o grupo de átomos que le confieren a una función química sus

propiedades principales. Las principales funciones inorgánicas son ácido, base, óxido y sal.

 Acido: compuestos que se caracterizan por ceder un catión H+ en solución acuosa o reacción con bases. Los hay de dos tipos:

 Ácido Oxácido: compuestos por H, y un no metal combinado con O. Ej: HNO₃ , H₃PO₄ , H₂CO₃ , H₂SO₄ , HClO₄

 Base: en solución acuosa liberan o promueven la formación de aniones OH- . Los hidróxidos tienen grupo funcional OH – y se unen con metales.

Reaccionan con los ácidos formando agua

(neutralización) y sales. Ej: NaOH, Fe(OH)₂, Al(OH)₃

 Sales: se definen como la sustancia resultante (además del H₂O) de la reacción de un ácido y una base. Involucra una especie aniónica (-) y una especie catiónica (+). La especie aniónica será un no metal, oxidado o no, que proviene del ácido correspondiente y la catiónica será un

 Sales neutras: no contienen H u OH en su estructura, y se dice que provienen de una neutralización completa de un ácido con una base. Ej: NaCl, KI

 Sales ácidas: formadas por los ácidos que tienen más de un catión H+; contienen uno o más H en su estructura. Ej: NaHCO₃, KH₂PO₄, K₂HPO₄.  Sales básicas: formadas por las bases que tienen

más de un anión OH- en su estructura; contienen un OH o más en su estructura. Ej: Ca(OH)Cl ,

Al(OH)₂NO₂ , AlOH(NO₃) ₂

 Sales dobles: se obtienen de la reacción entre un ácido y dos bases de diferentes metales. Ej:

 Óxidos: resultan de la combinación de cualquier elemento con uno o más átomos de O. Se

clasifican en dos grupos:

 Óxidos básicos: combinación de un metal con O. Ej: FeO, Fe₂O₃, CuO, Cu₂O

N

I

Catión Anión

Prefijo NM Sufijo Ejemplo

Ácidos Hidrácidos (H+No metal) Ácido Fluor Clor Brom Yod Sulf Cian hídrico HF HCl HBr HI H₂S HCN Fluorhídrico Clorhídrico Bromhídrico Yodhídrico Sulfhídrico Cianhídrico Ácidos Oxácidos (H+O+No metal) Ácido

Hipo oso HClO Hipocloroso Clor Sulf Yod Brom Carbon Nitr Fosfo Arsen oso ico HClO₂ HClO₃ Cloroso Clórico

Anión Catión

Prefijo NM Sufijo Ejemplo

Sales de hidrácidos (M+No metal) Fluor Clor Brom Yod Sulf Cian

uro de metal NaF NaCl NaBr NaI Na₂S NaCN

Fluoruro de S Cloruro de Bromuro de Yoduro de Sulfuro de S Cianuro de S Hipo ito

de metal

NaClO Hipoclorito de

Sales de oxácidos (M+O+No metal) Clor Sulf Yod Brom Carbon Nitr Fosf Arsen Crom ito ato NaClO₂ NaClO₃ Clorito de sodio Clórato de sodio

Anión Catión Ejemplo

Óxidos Óxido de Metal

(I, II, III…n) NaCu₂2OO CuO CrO₃

Óxido de sodio Óxido de cobre (I) Óxido de cobre (II) Óxido de cromo (VI) No metal

(I, II, III…n)

SO SO₃ N₂O

Óxido de azufre (II) Óxido de azufre (VI) Óxido de nitrógeno (I) Anhídrido (en desuso) hipo per oso oso ico ico SO₃ SO P₂O₅

Anhídrido sulfúrico

Anhídrido hiposulfuroso Anhídrido fosfórico

Bases Hidróxido de Metal

(I, II, III…n) NaOH, Fe(OH)₂, Al(OH)₃

Hidróxido de sodio