Clase 1 Introduccion

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial

BIOQUÍMICA I Introducción 3º Ciclo Presentado por: Ing. Guillermo Chumbe Gutiérrez [email protected]

Abril del 2009

APORTE AL PERFIL PROFESIONAL El curso esta ligado directamente a la formación del futuro ingeniero agroindustrial ya que involucra las actividades de procesamiento de los procesos alimentitos, por ello es importante su conocimiento y aplicación.

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CONTENIDOS UNIDAD Nº

Nº DE HORAS

DENOMINACIÓN

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Introducción.

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El agua y propiedades químicas

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Biopolímeros; Proteínas, Carbohidratos, Lípidos, Ácidos nucleicos.

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Principios de Enzimología; Enzimas, Actividad enzimática y su regulación.

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5

Otras biomoléculas; Vitaminas, Hormonas, Aminas biogénicas, Alcaloides, Antibióticos.

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6

Introducción al Metabolismo. Metabolismo de carbohidratos, proteínas, lípidos. Principales procesos metabólicos.

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Total de Horas

DESCRIPCION

S1

S2

S3

96

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S13

S14

S15

S16

UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN (1) Reconocimiento del laboratorio de bioquímica. UNIDAD 2 (2) Determinación del pH del agua (3) Determinación de solubilidad (4) Indicadores acido - básicos UNIDAD 3 (5) Reconocimiento de proteinas (6) Reconocimiento de la proteina en la clara de huevo (7) Reconocimiento de carbohidratos (8) Reconocimiento de lipidos (9) Reconocimiento de acidos nucleicos UNIDAD 4 (10) Reconocimiento del ARN en el huevo UNIDAD 5 (11) Verificación de vitaminas en algunos alimentos. UNIDAD 6 (12) Metabolismo de vida metabolica (glucolisis)

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UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN

Bioquímica • La bioquímica o química biológica es la ciencia encargada de estudiar las moléculas que constituyen los seres vivos, su estructura, su localización en los tejidos y órganos, las reacciones químicas por las cuales se forman y se destruyen y por ultimo sus funciones. • La Bioquímica utiliza las leyes de la física, química general (Mineral y Orgánica).

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Bioquímica • En nuestro entorno se orientará a determinar y explorar la composición de los productos de origen agrícola y pecuario y como el manejo de sus componentes se relaciona con la labor agroindustrial.

Los inicios… • La industria de alimentos del presente tiene sus orígenes en la prehistoria • El hombre comenzó a conservar sus alimentos para evitar el hambre o mejorar su consumo. • Seco el grano para mejorar su conservación y asó la carne para mejorar su comestibilidad.

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... Posteriormente • Desarrollo máquinas para el tratamiento de los alimentos que le permitieron reducir el tiempo y esfuerzo de los métodos manuales.

También …..Los métodos bioquímicos • En Egipto, preparación de quesos y vinos – Primero para domésticas

satisfacer

las

necesidades

• A medida que creció las sociedades aparecieron los primeros oficios como: panaderos y cerveceros.

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Así nació..... La INDUSTRIA DE ALIMENTOS Y LA AGROINDUSTRIA • Crecieron los pueblos y ciudades así como las TECNICAS DE CONSERVACIÓN – Manejo post cosecha – Transformación – Deterioro (microbiológicos, bioquímicos o físicos ) – Envasado – Aditivos, etc

• La vida útil se prolongo y se hizo posible el transporte a sitios más alejados

.... Siglo XIX • Construyen fábricas Agroindustriales y alimentarias básicas como: – Almidón, azúcar, mantequilla y productos de panadería

• Los procesos se basaban en la experiencia y tradición...... Poco conocimiento de composición y reacciones que provocaban los cambios!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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.... Final del siglo XIX • Incremento el conocimiento científico y permitió la transformación de la industria artesanal a la industria basada en el conocimiento científico.

Actualmente … • Existe un desarrollo tecnológico importante que ha integrado los procesos productivos con el manejo de variables bioquímicas en los productos para poder incrementar su VALOR DE MERCADO.

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El consumidor actual... Quiere!!! • Productos que duren más tiempo no solo días sino meses o quizás años. • Fácil preparación. • Características similares al alimento original • Alimentos atractivos

Por lo que es necesario conocer.... • • • • • •

Materias primas: calidad Métodos de conservación Microbiología de alimentos Uso de aditivos Envases Seguridad alimentaria

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Un alimento de origen agroindustrial es ….. • Toda sustancia o mezcla de sustancias naturales o elaboradas, que ingeridas por el hombre aporten a su organismo los materiales y la energía necesarios para el desarrollo de sus procesos biológicos. • La designación 'alimento' incluye además, las sustancias o mezclas de sustancias que se ingieren por hábito, costumbres o como coadyuvantes, tengan o no valor nutritivo

Los alimentos se clasifican tecnológicamente en: • • • • •

Leche y productos lácteos. Carne y pescados. Granos vegetales. Frutas y legumbres. Grasas y aceites.

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¿De qué están compuestos los alimentos? • • • • •

Carbohidratos. Proteínas. Vitaminas y sales minerales. Lípidos. Agua.

Carbohidratos • Conocidos también como glúcidos o azúcares. • Son compuestos orgánicos formados en su mayoría por carbono, hidrogeno y oxigeno. • Son sintetizados y transformados a la forma en que serán utilizados por el organismo, para uso directo como glucosa y para depósito como glucógeno. • Una vez satisfechas las demandas, los excedentes pasan a formar tejido adiposo • Son la más importante fuente de energía para nuestro cuerpo, representan el 40-80% del total de la energía requerida. • El carbohidrato de reserva de los vegetales es el almidón.

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En donde se encuentra? • Especialmente en azúcar y alimentos preparados con azúcar; en pan, arroz, fideos, sémola, maicena, avena, porotos, garbanzos, lentejas, papas, yuca, etc.

Proteínas y Las proteínas son biomoléculas de gran tamaño, formadas por carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno. Su estructura está formada por largas cadenas lineales: los aminoácidos. Constituyen el 20% del peso corporal en el adulto y Existen 20 a 22 aminoácidos, de los cuales 8 son esenciales . y Funciones: Æ Estructura Æ Regulación del metabolismo Æ Inmunidad Æ Energía

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Las Proteínas se encuentran en: • pescados, mariscos, carnes, leches, yogur, queso y huevos

Lipidos y Son un extenso grupo de biomoléculas cuya característica principal es su insolubilidad en agua y solubilidad en solventes orgánicos. y Son fuentes concentradas de energía y vehículo de vitaminas liposolubles. y Constituyen fuente de los ácidos grasos esenciales, que no pueden ser formados en nuestro cuerpo, pero están presentes como parte de las grasas insaturadas en los aceites vegetales por ejemplo el omega 3 y 6

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Los lípidos sirven para …… y Proporcionan energía a nuestro organismo (1 gramo de lípidos aporta 9 kcal). y Proporcionan ácidos grasos esenciales para el crecimiento y manutención de los tejidos del cuerpo, el desarrollo del cerebro y la visión. y Estos ácidos grasos se encuentran en los aceites de origen marino (pescados) y algunos aceites vegetales. y Sirven de transporte a las vitaminas liposolubles A, D, E y K. y Rodean los órganos de nuestro cuerpo, protegiéndolos de golpes y traumas

Los lípidos se encuentran en: • En el aceite, manteca, mantequilla, margarina, mayonesa, crema de leche, carnes con grasa, yema de huevo, galletas dulces y saladas, chocolate, leche entera, nueces, aceitunas, paltas, etc.

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Vitaminas y minerales y Las vitaminas y minerales se denominan micronutrientes. y Se necesitan en cantidades mucho menores que las proteínas, las grasas y los hidratos de carbono, pero son esenciales para una buena nutrición. y Contribuyen a que el cuerpo funcione correctamente y se mantenga sano. y Algunos de los minerales forman también parte de muchos de los tejidos del cuerpo; por ejemplo el calcio y el flúor se encuentran en los huesos y los dientes y el hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre

Las vitaminas y minerales son y Vitaminas hidrosolubles B y C y Vitaminas liposolubles A, D E K Macrominerales (requerimientos mayor a 100mg/día): Calcio, fósforo, potasio, azufre, magnesio, sodio  Microminerales u oligoelementos (requerimientos menor a 20 mg/día): hierro, zinc, selenio, yodo, cobalto, bromo manganeso

Y se encuentran en: frutas y verduras

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Agua y Es un elemento esencial para la vida, cuyas principales funciones son: y Mantener la temperatura corporal; y Transportar los nutrientes a las células; y Eliminar los elementos de desecho de la utilización de los nutrientes por el organismo

El agua se encuentra en…. • La mayor parte de los alimentos contiene cantidades variables de agua, con excepción del azúcar y el aceite. Los alimentos que la contienen en mayor cantidad son verduras, frutas y leche.

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EN RESUMEN: LA MATERIA VIVA CONTIENE C, H, O, N, S y P • Los elementos principales que conforman la materia viva son:

MACROMOLÉCULAS BIOLÓGICAS • La materia viva posee una organización compleja que tiene como base compuestos monoméricos: ácidos grasos, aminoácidos, monosacáridos y nucleótidos. • Muchas biomoléculas son compuestos poliméricos: proteínas, polisacáridos y ácidos nucléicos.

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INFORMACIÓN BIOLÓGICA E INTERACCIONES ENLACES COVALENTES: • Se forman por el compartir de electrones y son bastante estables. Elementos que forman enlaces covalentes son: C, N, S, O, etc. ENLACES NO COVALENTES: • Son enlaces débiles entre las biomoléculas y pueden ser de cuatro tipos: • • • •

Fuerzas de Van der Waals Enlaces Iónicos Puentes de Hidrógeno Interacciones Hidrofóbicas

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