LAS BIOMOLÉCULAS LAS BIOMOLÉCULAS Y SUSY SUSY SUS Y SUS

COMPONENTESCOMPONENTES

COMPONENTES PRINCIPALES DE E. COLI

% d l t t l% d l t t l # i# i% del peso total % del peso total de la célulade la célula

# aprox. especies # aprox. especies moleculares dif.moleculares dif.

AguaAgua 7070 11AguaAgua 7070 11ProteínasProteínas 1515 3 0003 000

Ácidos nucleicosÁcidos nucleicosÁcidos nucleicosÁcidos nucleicosDNADNARNARNA

1166

11>> 3 0003 000

PolisacáridosPolisacáridos 33 55LípidosLípidos 22 2020pp

Subunidades Subunidades monoméricas e monoméricas e 22 500500intermediariosintermediarios

Iones inorgánicosIones inorgánicos 11 2020

ProteínasProteínasSon polímeros de AminoácidosSon polímeros de AminoácidosTienen 4 tipos de estructura: 1aria (orden de AA), 2aria Tienen 4 tipos de estructura: 1aria (orden de AA), 2aria p ( ),p ( ),(arreglos helicoidales y laminares), 3aria (arreglo (arreglos helicoidales y laminares), 3aria (arreglo tridimensional de arreglos 2arios) y 4aria (interacción de tridimensional de arreglos 2arios) y 4aria (interacción de cadenascadenas polipeptídicaspolipeptídicas))cadenas cadenas polipeptídicaspolipeptídicas))Les afecta el pH, la temperatura, los solventes, precipitan Les afecta el pH, la temperatura, los solventes, precipitan con soluciones salinas concentradas.con soluciones salinas concentradas.con soluciones salinas concentradas.con soluciones salinas concentradas.Al pH isoeléctrico, precipitanAl pH isoeléctrico, precipitanPueden ser hormonas, proteínas estructurales, enzimas, Pueden ser hormonas, proteínas estructurales, enzimas, pptoxinas, anticuerpos, transportadorastoxinas, anticuerpos, transportadorasHay Hay simplessimples (contienen solo AA) y (contienen solo AA) y conjugadas conjugadas (además de (además de AA ti t t t l j lAA ti t t t l j lAA, tienen otro componente, un metal por ejemplo.AA, tienen otro componente, un metal por ejemplo.

LAS PROTEÍNAS SON MOLÉCULAS MUY VERSÁTILES, PUES TIENEN VARIAS FUNCIONES

Hemoglobina, en eritrocitos Queratina, en cuernos Enzima

HORMONA

Anticuerpo

Las proteínas están formadas por aminoácidosLas proteínas están formadas por aminoácidos

Estructura general de un aminoácido

Estructura de un péptido

Existen cinco grupos de aminoácidosExisten cinco grupos de aminoácidos

Con grupo R alifáticoCon grupo R alifático: : -- H, H, --CHCH33, , --CHCH22--CHCH22

Con grupo R polar pero sin cargaCon grupo R polar pero sin carga:: --CHCH22--OHOHCon grupo R polar pero sin cargaCon grupo R polar pero sin carga: : CHCH22 OHOHCon grupo R AromáticoCon grupo R Aromático: : --CHCH22--Con grupo R cargado positivamenteCon grupo R cargado positivamente:: NHNH ++Con grupo R cargado positivamenteCon grupo R cargado positivamente: : --NHNH33

++

Con grupo R cargado negativamenteCon grupo R cargado negativamente::--COOCOO--

H+

ALGUNOS AMINOÁCIDOS DE PROTEINAS

grupo R alifáticogrupo R alifático grupo R Polar sin cargagrupo R Polar sin cargagrupo R cargado grupo R cargado --grupo R cargado grupo R cargado

grupo R Polar grupo R Polar sin cargasin carga

grupo R aromáticogrupo R aromático grupo R cargado +grupo R cargado +

LÍPIDOS: Moléculas insolubles en agua LÍPIDOS: Moléculas insolubles en agua l bl l t á il bl l t á iy solubles en solventes orgánicosy solubles en solventes orgánicos

•SIMPLES O INSAPONIFICABLES: ácidos grasos, terpenos, esteroles:, g pEicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos).

•COMPUESTOS O SAPONIFICABLES:

•ceras, acilgliceroles, fosfolípidos

Esgingolípidos,

característicascaracterísticascaracterísticascaracterísticas

Insolubles en aguaInsolubles en aguaInsolubles en aguaInsolubles en aguaSon una fuente concentrada de energía, Son una fuente concentrada de energía, pues se almacenan anhidrospues se almacenan anhidrospues se almacenan anhidrospues se almacenan anhidrosDan sabor y textura a los alimentosDan sabor y textura a los alimentosProtección al cuerpo y órganos contra Protección al cuerpo y órganos contra lesiones y el medio ambientelesiones y el medio ambiente

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

Nombre Nombre comúncomún

Nombre Nombre científicocientífico

C,=C,= EstructuraEstructura

LaúricoLaúrico DodecanoicoDodecanoico 12:012:0 CHCH33(CH(CH22))1010COOHCOOH

MirísticoMirístico TetradecanoicoTetradecanoico 14:014:0 CHCH33(CH(CH22))1212COOHCOOH

PalmíticoPalmítico HexadecanoicoHexadecanoico 16:016:0 CHCH33(CH(CH22))1414COOHCOOH33(( 22))1414

EsteáricoEsteárico OctadecanoicoOctadecanoico 18:018:0 CHCH33(CH(CH22))1616COOHCOOH

A ídiA ídi Ei iEi i 20 020 0 CHCH (CH(CH )) COOHCOOHAraquídicoAraquídico EicosanoicoEicosanoico 20:020:0 CHCH33(CH(CH22))1818COOHCOOH

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Nombre comúnNombre común Nombre Nombre científicocientífico

#C:=#C:= EstructuraEstructura

PalmitoleicoPalmitoleico 99--HexadecenoicoHexadecenoico 16:116:1 CHCH33(CH(CH22))55CH=CHCH=CH(CH(CH22))77COOHCOOH

OleicoOleico 99--OctadecenoicoOctadecenoico 18:118:1 CHCH33(CH(CH22))77CH=CHCH=CH(CH(CH )) COOHCOOH(CH(CH22))77COOHCOOH

Linoleico*Linoleico* 99,,1212--OctadeOctade--cadienoicocadienoico

18:218:2 CHCH33(CH(CH22))44CH=CHCH=CHCHCH22CH=CH(CHCH=CH(CH22)) 77COOHCOOH

Linolénico*Linolénico* 99,,1212,,1515--OctaOcta--decatrienoicodecatrienoico

18:318:3 CHCH33CHCH22CH=CHCH=CHCHCH22CH=CHCHCH=CHCH22CH=CH(CHCH=CH(CH22))77COOHCOOHCOOHCOOH

AraquidónicoAraquidónico 55,,88,,1111,,1414--EicoEico--satetraenoicosatetraenoico

20:420:4 CHCH33(CH(CH22))44CH=CHCH=CHCHCH22CH=CHCHCH=CHCH22CH=CHCHCH=CHCH22CH=CH=CH(CHCH(CH )) COOHCOOHCH(CHCH(CH22))33COOHCOOH

*ácidos grasos esenciales

Componentes de lípidos

Ácidos grasos: g

saturados e insaturados

Colina

Glicerol

H3PO4

H POH3PO4Ac Oleico

Acido Palmítico

Modelos de representación de moléculas de Modelos de representación de moléculas de ácidos grasosácidos grasosácidos grasosácidos grasos

Ácido graso saturado: ácido palmítico (C:16)

Los Los AcilglicéridosAcilglicéridos ((EjEj: : triacilglicéridostriacilglicéridos) ) son los lípidos son los lípidos saponificables más abundantes y más insolubles en saponificables más abundantes y más insolubles en p yp y

agua. (En sebo y manteca)agua. (En sebo y manteca)

¿Cuáles serían los productos de hidrólisis de este lípido?: glicerol y 3 moléculas de ácido graso

Los Los fosfolípidosfosfolípidosson lípidos polares, constituyentes de las membranas.son lípidos polares, constituyentes de las membranas.

(Ejemplo:(Ejemplo: CefalinaCefalina == fosfatidiletanolaminafosfatidiletanolamina ))(Ejemplo: (Ejemplo: CefalinaCefalina = = fosfatidiletanolaminafosfatidiletanolamina ))

Fosfatidiletanolamina

LECITINA

Otro Otro fosfolípidofosfolípido importante: importante: F f tidili it lF f tidili it lFosfatidilinositolFosfatidilinositol

Además de fosfolípidos , la membrana contiene colesterol, glicolípidos, acilglicéridos y proteínas de varios tipos

Lípidos esteroides: Colesterol, hormonasLípidos esteroides: Colesterol, hormonasson lípidos insaponificablesson lípidos insaponificables

PROSTAGLANDINAS

LOS CARBOHIDRATOSLOS CARBOHIDRATOS

1. Son la fuente primaria de energía1. Son la fuente primaria de energía22..QuimicamenteQuimicamente--sonson--polihidroxialdehídospolihidroxialdehídos--óó--polihidroxicetonaspolihidroxicetonas

ALDOHEXOSACetohexosa ALDOHEXOSA

(GLUCOSA)

Cetohexosa(fructosa)

CLASIFICACÓNCLASIFICACÓNCLASIFICACÓNCLASIFICACÓNMONOSACÁRIDOSMONOSACÁRIDOS: UNA SOLA UNIDAD DE AZÚCAR: UNA SOLA UNIDAD DE AZÚCARALDOSAS: ALDOSAS: 3C, 4C, 5C, 6C, 7C3C, 4C, 5C, 6C, 7CCETOSAS: CETOSAS: 3C, 4C, 5C, 6C3C, 4C, 5C, 6C

OLIGOSACÁRIDOSOLIGOSACÁRIDOS: 2: 2--15 UNIDADES DE AZÚCAR; 15 UNIDADES DE AZÚCAR; DISACÁRIDOSDISACÁRIDOS:: SACAROSA, MALTOSA, LACTOSA SACAROSA, MALTOSA, LACTOSA

ÁÁTRISACÁRIDOSTRISACÁRIDOS: RAFINOSA: RAFINOSA

POLISACÁRIDOS:POLISACÁRIDOS:POLISACÁRIDOS:POLISACÁRIDOS:HOMOPOLISACÁRIDOSHOMOPOLISACÁRIDOS: CELULOSA, ALMIDÓN, : CELULOSA, ALMIDÓN, fructanasfructanas, , dextranasdextranas, , ββ--glucanasglucanas, ,

ÁÁHETEROPOLISACÁRIDOSHETEROPOLISACÁRIDOS: : HemicelulosasHemicelulosas, mucílagos, , mucílagos, gomasgomas

ESTRUCTURAS DE ALGUNOS CARBOHIDRATOSESTRUCTURAS DE ALGUNOS CARBOHIDRATOS

D- Ribulosa, f bi t

D- Ribulosa, f í liforma abierta

Amilosa, un

forma cíclica

tipo de almidón

Sacarosa: Disacárido (glucosa+fructosa)

Los monosacáridos de 5C en adelante, por lo general se encuentrangeneral se encuentran en forma cíclica.

Celulosa: un polisacárido de glucosaCelulosa: un polisacárido de glucosaCelulosa: un polisacárido de glucosaCelulosa: un polisacárido de glucosa

AMILOPECTINAAMILOPECTINA: UN POLISACÁRIDO DE : UN POLISACÁRIDO DE RESERVARESERVARESERVARESERVA

Estructura de los Estructura de los Á idÁ id léiléiÁcidos Ácidos nucléicosnucléicos::

ADN y ARNADN y ARNhttp://www.ehu.es/biomoleculas/an/an1.htmhttp://www.ehu.es/biomoleculas/an/an1.htm

LOS ÁCIDOS NUCLEICOS (ADN y ARN) SON MOLÉCULAS INFORMACIONALES.

LOS POLISACÁRIDOS, NO

Sus componentes son los Nucleótidos.ucleótidos.El orden de los nucleótidos es el responsable de la enorme El orden de los nucleótidos es el responsable de la enorme

variedad de proteínas y son estas las encargadas de ejecutar lasvariedad de proteínas y son estas las encargadas de ejecutar lasvariedad de proteínas y son estas las encargadas de ejecutar las variedad de proteínas y son estas las encargadas de ejecutar las instrucciones codificadas en los ácidos instrucciones codificadas en los ácidos nucléicosnucléicos

Estructura de un Nucleótido: Base nitrogenada H PO AzúcarEstructura de un Nucleótido: Base nitrogenada, H3PO4, Azúcar

Cuando el Cua do enucleótido carece

de H3PO4, el compuesto se

llamallama NUCLEÓSIDO. En este caso se

presenta la pAdenosina,

(sombreada en rosa)

Cadenas de nucleótidosnucleótidos

de ADN y ARN

Dos Nucleósidos seDos Nucleósidos se unen mediante enlaces 3, 5-fosfodiéster entre dos grupos hidroxilo del á id f fó i l OHácido fosfórico y el OH del C-3 del azúcar de un nucléotido y el OH del C-5 del otro azúcar (5´→ 3´).

Lehninger, 1993

BASES NITROGENADAS

Estructuras de las bases nitrogenadas y azúcares de ADN y ARNy

ADN: Doble héliceADN: Doble héliceComponentes:Componentes:pp

DesoxiribosaDesoxiribosa, PO, PO44AdeninaAdenina------TiminaTimina

CitosinaCitosina------GuaninaGuanina

Fragmento de ADN, un polinucleótido, es el g , p ,constituyente 1ario de los cromosomas y por lo tanto es

el portador del mensaje genético. No se muestra la doble hélice, solo se muestra una cadena.

ARN: ARN: Transcribe el mensaje genético y lo Transcribe el mensaje genético y lo traduce a proteínastraduce a proteínastraduce a proteínastraduce a proteínas

ARNARN:: Cadena simple, en el RNA deCadena simple, en el RNA de

ARN de transferenciaARN Mensajero

ARNARN: : Cadena simple, en el RNA de Cadena simple, en el RNA de transferencia, se originan plegamientos que transferencia, se originan plegamientos que

originan secciones con doble originan secciones con doble cadenacadenaComponentes: RibosaComponentes: Ribosa, PO, PO44pp 44

AdeninaAdenina------UraciloUraciloCitosinaCitosina------GuaninaGuanina

http://www.ehu.es/biomoleculas/an/an3.htm

ARN Ribosomal

Los nucleótidos no solo son los monómeros de los ácidos nucléicos, sino que cumplen otra función vital,

l d t t d d í i d lque es la de ser transportadores de energía, siendo el ATP su máximo representante.

ATP + H2O → ADP + Pi + 30.5 kJ mol-1

EXISTE UNA JERARQUIA ESTRUCTURAL EN LA ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LAS CÉLULAS

EJERCICIOS: Identificar EJERCICIOS: Identificar biomoléculasbiomoléculas

Disacárido

Nucleótido

R t

ADN

Respuesta: Cetoaldosa

Respuesta: AA: Phe

CERACERARespuesta: Proteína:

Estruc. 3aria

EJERCICIOSEJERCICIOSIdentificar Identificar

biomoléculasbiomoléculas

IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES DE IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES DE BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULAS

RIBOSA

Base nitrogenada

Base nitrogenada: colinaAcidos grasos: Sat y InsatGlicerol

encefalina

Identifica los cinco aminoácidos

Id tifiIdentifica grupos funcionales y biomoléculas del UDP-glucosag

Identifica los aminoácidosIdentifica los aminoácidosIdentifica los aminoácidosIdentifica los aminoácidos

Decir a qué grupo de Decir a qué grupo de biomoléculasbiomoléculas pertenece cada una pertenece cada una de las siguientes de las siguientes

Principales Principales BiomoléculasBiomoléculas que intervienen que intervienen en el metabolismoen el metabolismoen el metabolismoen el metabolismo

Biomoléculasprimordiales EJEMPLO

Grupo F nc 1

Grupo Func 2

Grupo Func 3

Función1 Función1 Función1primordiales Func 1 Func 2 Func 3

Aminoácidos

CHOs

LípidosLípidos

Bases NitrogenadasNitrogenadas

Principales Principales BiomoléculasBiomoléculas que intervienen que intervienen en el metabolismoen el metabolismoen el metabolismoen el metabolismo

Macromo-léc las EJEMPLO

Compo-nente

Compo-nente

Compo-nente

Función1 Función1 Función1léculasBiológicas

nente1

nente2

nente3

Proteínas

Polisacáridos

Lípidos

Bases Nitrogenadas