Posgrado
  1. Química Física  1.1. Termodinámica  1.1.1. Leyes de la Termodinámica  1.1.2. Entalpía y capacidad calorífica  1.1.3. Entropía y energía libre  1.1.4. Equilibrio de Fase  1.1.5. Termodinámica estadística  1.1.6. Ciclo termodinámico  1.1.7. Fugacidad y actividad  1.2. Química Cuántica  1.2.1. Principios de la mecánica cuántica  1.2.2. Ecuación de Schrödinger  1.2.3. Partícula en una caja  1.2.4. Operadores y valores propios  1.2.5. Orbitales atómicos  1.2.6. Teoría de orbitales moleculares  1.2.7. Teoría de perturbaciones  1.2.8. Teoría del enlace de valencia  1.2.9. Hibridación y enlace químico  1.3. Cinética química  1.3.1. Leyes de velocidad y mecanismos de reacción  1.3.2. Teoría de colisiones  1.3.3. Teoría del estado de transición  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reacciones en cadena y polimerización  1.3.6. Reacciones fotoquímicas  1.4. Mecánica estadística  1.4.1. Función de partición  1.4.2. Funciones de distribución molecular  1.4.3. Distribución de Boltzmann  1.4.4. Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopía  1.5.1. Espectroscopía Rotacional  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopía Electrónica  1.5.4. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear  1.5.5. Espectrometría de Masas  1.5.6. Espectroscopía Raman  1.5.7. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  1.6. Química de superficies y coloides  1.6.1. Isoterma de absorción  1.6.2. Tensión superficial y mojado  1.6.3. Estabilidad Coloidal  1.6.4. Catalisis  1.6.5. Emulsiones y micelas  1.7. Electroquímica  1.7.1. Ecuación de Nernst  1.7.2. Células electroquímicas  1.7.3. Conductividad y movilidad  1.7.4. Guerra  1.7.5. Celdas de combustible  1.7.6. Electrólisis
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones pericíclicas  2.2. Espectroscopia y determinación estructural  2.2.1. Espectroscopía UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopía de RMN  2.2.4. Espectrometría de Masa  2.2.5. Cristalografía de rayos X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidad y actividad óptica  2.3.2. Análisis estructural  2.3.3. Isomería geométrica  2.3.4. Estereoquímica Dinámica  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.4.2. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio  2.4.3. Complejos de metales de transición  2.4.4. Enlace metal-carbono  2.5. Química de polímeros  2.5.1. Mecanismo de polimerización  2.5.2. Características de los Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradable  2.5.4. Polímero conductor  2.5.5. Polímeros supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Diseño y desarrollo de fármacos  2.6.2. Farmacocinética y farmacodinámica  2.6.3. Relaciones estructura-actividad  2.6.4. Acoplamiento molecular y selección de fármacos
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Teoría del campo cristalino  3.1.2. Teoría del campo de ligandos  3.1.3. Serie espectroquímica  3.1.4. Quelación y estabilidad  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalysis por complejos organometálicos  3.2.3. Metalocenos  3.3. Química bioinorgánica  3.3.1. Metaloproteínas y enzimas  3.3.2. El rol de los metales en los sistemas biológicos  3.3.3. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  3.4. Química del estado sólido  3.4.1. Estructuras Cristalinas  3.4.2. Teoría de bandas de los sólidos  3.4.3. Superconductors  3.4.4. Defectos en el cristal  3.5. Lantánidos y Actínidos  3.5.1. Configuración electrónica en lantánidos y actínidos  3.5.2. Química de coordinación de los lantánidos  3.5.3. Propiedades Magnéticas de los Lantánidos
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Resolución  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.2.2. Difracción de rayos X  4.2.3. Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente  4.3. Métodos electroanalíticos  4.3.1. Potenciometría  4.3.2. Voltametría  4.3.3. Colometría  4.4. Espectrometría de masas  4.4.1. Técnica de Ionización  4.4.2. Patrón de Fragmentación  4.5. Chemometría  4.5.1. Análisis multidisciplinario  4.5.2. Aprendizaje Automático en Química
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.1.1. Force fields and energy minimization  5.1.2. Simulación de Monte Carlo en simulaciones de dinámica molecular  5.2. Métodos químicos cuánticos  5.2.1. Teoría de Hartree–Fock  5.2.2. Teoría del funcional de la densidad  5.2.3. Métodos semiempíricos  5.3. Diseño computacional de fármacos  5.3.1. Alineamiento Molecular  5.3.2. Modelado QSAR  5.3.3. Tamizaje Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inhibición  6.2. Metabolismo y Bioenergética  6.2.1. Glicólisis  6.2.2. Ciclo del ácido cítrico  6.2.3. Cadena de transporte de electrones  6.3. Biología Molecular  6.3.1. Replicación y reparación del ADN  6.3.2. La síntesis de proteínas  6.3.3. Regulación Génica  6.4. Bioquímica Estructural  6.4.1. Plegado de proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efecto invernadero  7.1.2. Agotamiento del ozono  7.1.3. Contaminantes del aire y humo  7.2. Química del Agua  7.2.1. pH y dureza del agua  7.2.2. Tratamiento de aguas residuales  7.2.3. Química Acuática  7.3. Química del Suelo  7.3.1. Contaminación por metales pesados  7.3.2. pH del Suelo y Amortiguación  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicología y Seguridad Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Evaluación de Riesgos en Toxicología y Seguridad Química en Química Ambiental  7.4.3. Efectos de los contaminantes en el medio ambiente

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Bioquímica


La bioquímica es la rama de la ciencia que explora los procesos químicos dentro de los organismos vivos y relacionados con ellos. Es una ciencia de laboratorio que combina biología y química, utilizando conocimientos y técnicas químicas para ayudar a entender y resolver problemas biológicos.

Fundamentos de la bioquímica

La bioquímica ha contribuido enormemente a lo que la ciencia y la tecnología modernas han desarrollado. Para comprender a fondo la profundidad de la bioquímica, uno debe estar familiarizado con los principios químicos básicos que forman la columna vertebral de las moléculas y procesos biológicos.

Elementos de la vida

La vida tal como la conocemos consiste principalmente en seis elementos: carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), oxígeno (O), fósforo (P) y azufre (S). Estos elementos se combinan para formar moléculas pequeñas y grandes que son esenciales para la vida.

Un ejemplo de una molécula simple es el agua (H2O), que es esencial para todos los organismos vivos debido a sus propiedades únicas como la capacidad de solvatación, alta capacidad calorífica y tensión superficial.

Macromoléculas

Las macromoléculas son moléculas grandes y complejas que son importantes para los procesos biológicos. Estas incluyen carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

Carbohidratos Proteína Lípidos Ácidos nucleicos

Estas macromoléculas son esenciales para los organismos vivos:

  • Carbohidratos: Estos están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Un ejemplo común es la glucosa (C6H12O6), que es la principal fuente de energía para las células.
  • Proteínas: Compuestas de aminoácidos, las proteínas realizan una variedad de funciones, incluyendo catalizar reacciones metabólicas, replicar ADN y transportar moléculas. Una enzima como la amilasa es un ejemplo de una proteína que ayuda a digerir carbohidratos.
  • Lípidos: Estas son moléculas no polares que son hidrofóbicas. Son importantes para el almacenamiento de energía y la formación de membranas celulares (por ejemplo, fosfolípidos).
  • Ácidos Nucleicos: El ADN y el ARN son ácidos nucleicos que almacenan y transfieren información genética.

Procesos bioquímicos

Los procesos bioquímicos ocurren dentro de los organismos vivos y son esenciales para mantener la vida. Estos incluyen metabolismo, actividad enzimática y respiración celular.

Metabolismo

El metabolismo se refiere a todas las reacciones químicas que ocurren dentro de un organismo vivo para mantener la vida. Incluye vías catabólicas y anabólicas que descomponen moléculas y construyen moléculas para obtener energía, respectivamente. Por ejemplo, la glucosa se descompone en presencia de oxígeno para producir energía. Este proceso se conoce como respiración celular y se puede representar con la siguiente reacción:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energía (ATP)

Enzimas

Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores para acelerar las reacciones bioquímicas sin ser consumidas en el proceso. Reducen la energía de activación, haciendo que las reacciones ocurran más fácilmente. Una representación visual puede resumir el flujo de energía:

sin enzimas con enzimas

La actividad enzimática es importante en funciones biológicas, como la digestión, donde enzimas como la tripsina ayudan a descomponer proteínas.

Dogma central de la biología molecular

El principio central de la biología molecular es un marco para comprender el flujo de información genética. Este es el proceso mediante el cual el ADN se transcribe en ARN, que luego se traduce en proteínas.

ADN → ARN → Proteína
ADN ARN Proteína

Este flujo de información es vital para la síntesis de proteínas, que realizan la mayoría de las funciones en las células vivas, desde proporcionar soporte estructural hasta actuar como hormonas.

Conclusión

La bioquímica es un campo interdisciplinario que combina principios de biología y química para entender la vida a nivel molecular. Comprender la bioquímica es esencial para entender cómo funcionan los seres vivos, desde los microorganismos más pequeños hasta los ecosistemas más grandes. El estudio de las macromoléculas, los procesos enzimáticos y el principio central de la biología molecular ejemplifican la complejidad y belleza de los procesos bioquímicos.


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