Bilogo Jos Barboza Zelada

Los componentes de la materia viva y sus propiedades son los que establecen las diferencias estructurales y funcionales entre los seres vivos y el medio inanimado que los rodea. La composicin qumica actual de las clulas, as como los procesos que se cumplen en ellas , son el resultado de innumerables ensayos de combinaciones efectuadas al azar, quedando seleccionadas por el medio ambiente las ms convenientes para la vida.

La qumica contempornea propone 109 elementos qumicos hasta la fecha, existiendo la posibilidad de nuevos elementos en el futuro. Pero aquellos elementos que se encuentran presentes en los seres vivos, son conocidos como los BIOELEMENTOS elementos de la vida, siendo alrededor de 27.Anlisis de concentracin e importancia fisiolgica que presenta cada uno de estos bioelementos, a llevado a dividirlos en dos grupos:

1.- Primarios: Tambin llamados ORGANGENOS. Estos bioelementos presentan una gran concentracin y constancia entre los diversos organismos . Estos se subdividen en:a.- Bsicos: Son el C , H , O y N siendo los cuatro principales bioelementos.b.-Complementarios: Son dos : P ,S .

2.- Secundarios: Debido a su escasa concentracin entre los organismos, se ha credo conveniente llamarlos OLIGOELEMENTOS. A ellos se les subdivide en: Macro constituyentes y micro constituyentes.a.- Macro constituyente: Aqu se ubica al Ca, Mg,Na, Cl , K .b.- Micro constituyentes: Son el Zn, Mn, Co , Cu , Cr, F, Al, Fe ,Se , I, etc.

BioelementosSmbolo%Funcin biolgica.Oxgeno O65respiracin y oxidacin celular.Carbono C18forma biomolculas orgnicas.Hidrgeno H10determina el pH y como medio reductor.Nitrgeno N 3formacin de protenas, bases nitrogenadas.Calcio Ca1.4 dureza de huesos, contraccin muscular,coagulacin sangunea.

Fsforo P 1 Forma Hidroxiapatita, ATP, cidos nucleicosPotasio K0.35Catin ms abundante intracelular, impulso Nervioso, contraccin muscular, regula volumen hdrico.

Azufre S0.25 Forma cido condroitin sulfrico.

Sodio NaO.15Catin ms abundante extracelular, permitecontraccin muscular, impulso nervioso yregula volumen hdrico.

Cloro Cl0.15Produccin de cido clorhdrico.Magnesio Mg0-05Forma Clorofila, y ribosomas.Hierro Fe0.005Forma hemoglobina.Yodo I Trazas Forma hormonas tiroideas.Cobre CuTrazas Maduracin de glbulos rojos.Flor FTrazasEndurece esmalte dental.Silicio SiTrazasComponente de estructuras duras de algunos Organismos, esponjas de slice y diatomeas.Cobalto CoTrazas Componente de la vitamina B12. Su deficiencia est relacionada con anemia.

Estos biocompuestos resultan de la interaccin entre los bioelementos, es decir se interconectan a travs de diversos tipos de enlaces, tanto de tipo dbil o fuerte.Las BIOMOLCULAS se pueden reunir en dos grupos:

Las Biomolculas inorgnicas constituyen el soporte bsico de la vida, dado que estos biocompuestos realizan diversas actividades que contribuyen en el mantenimiento de cualquier entidad viviente Son todas aquellas Biomolculas que en su estructura no presentan enlaces Carbono Carbono, pero si se distribuyen ampliamente y son imprescindibles para la subsistencia de todo organismo que habite nuestro planeta.Entre ellos tenemos:Agua.- Medio ideal donde ocurren la mayora de las reacciones celulares.Sales.- Intervienen en mltiples mecanismos metablicos.Gases.- Contribuyen al correcto equilibrio de ventilacin del organismo.cidos y bases.- regulan el pH de los medios donde se encuentran.

Las Biomolculas orgnicas constituyen la base estructural, de reserva, funcional, etc. De los seres vivos. Para ellos existe diversos criterios de clasificacin como: Por su capacidad energtica: Glcidos, lpidos. Por su capacidad reactiva: Enzimas. Por su capacidad estructural: Protenas. Por almacenar la informacin hereditaria: cidos nucleicos (ADN, ARN) Son todas aquellas que estn constituidas por esqueletos de tomos de carbono ( C-C) a Los cuales se les liga otros elementos. Originalmente se les denomina orgnicos por que se crea que slo los organismos vivos podan elaborarlo; en la actualidad muchas de estas molculas son sintetizadas en el laboratorio.La biomolculas estn estructuradas de la siguiente forma: -MONMEROS-------------POLMEROS -Aminocidos------------Protenas. -Monosacridos----------Carbohidratos. -cidos grasos------------Lpidos -Nucletidos---------------cidos nucleicos. La unin de Polmeros forma las SUPRAMOLECULAS.

Importancia:Son muchas consideraciones importantes que se pueden atribuir a esta biomolculas resumiendo seran las siguientes.1.- Es la biomolcula inorgnica ms abundante de la superficie terrestre. Como componente corporal de los organismos es el ms abundante. Representa 75 80% del volumen de clulas.2.- La vida celular en si es un manojo de reacciones bioqumicas que ocurren en un medio acuoso el cual es proporcionado por esta biomolcula.3.- Se encarga de cumplir el papel de termorregulador corporal, por medio de la transpiracin y evaporacin a nivel de piel y pulmones.4.- Proporciona el medio de transporte intra y extracelular para diversas sustancias.

5.- Sirve como lubricante a nivel de los tejidos y articulaciones.6.- La cantidad de agua en un organismo varia de acuerdo a la especializacin del tejido, ejemplo:Clulas seas: 20%.Clulas nerviosas 89%.7.- El metabolismo de los organismos auttrofos (elaboran sus propios nutrientes) utiliza el agua, la cual luego saldr a la atmsfera bajo la forma de oxgeno, mientras que los hidrgenos se incorporan a los compuestos orgnicos de los seres vivos.8.- Es el medio de vida para miles de diferentes especies como son: Los animales,vegetales, algas, protozoarios, etc.

La molcula de agua presenta un bajo peso molecular razn por la cual se presenta en tres estados fundamentales: slido, lquido y gaseoso.La molcula de agua presenta dos tomos de hidrgeno unido a un tomo de oxgeno por medio de dos enlaces covalentes polares, formndose internamente un ngulo de 104.5. Todo se distribuye en una representacin de un tetraedro irregular.

La disposicin de sus bioelementos y sobre todo de la electronegatividad del oxgeno hacen del agua, una molcula dipolar, en otras palabras una molcula polar, cargada en un extremo positivamente y en el otro negativamente.El oxgeno atrae al electrn del hidrgeno, dejando parcialmente descubiertos los ncleos de los hidrgenos.

Entre molculas de agua el enlace que las mantiene unidas, es el enlace o puente de hidrgeno (enlace dbil). Este enlace se forma por la atraccin electrosttica entre el oxgeno parcialmente negativo de una molcula de agua con hidrgeno parcialmente positivo, pero de otra molcula de agua

Densidad: El agua contrariamente al comn de las sustancias, disminuye la temperatura y aumenta su densidad, en esta biomolcula la mxima densidad se alcanza a los 4C , es decir en la medida que la temperatura disminuye, la densidad tambin disminuye aumentando as su volumen, esto es lo que permite que el hielo flote sobre el agua.

Disolvente: Debido a su naturaleza dipolar, el agua permite la disociacin y disolucin de las molculas polares ( sales , glcidos, protenas ) , favoreciendo un estado plasmtico en este se realiza innumerables reacciones bioqumicas de los seres vivos.

Tensin superficial: Los lpidos se caracterizan por que la superficie libre de ellos presenta cierta resistencia a la ruptura de sus enlaces. Es as como el agua presenta una tensin superficial muy alta, permitiendo que algunos organismos (insectos) puedan desplazarse sobre el agua tranquilamente. Una consecuencia de este fenmeno se aprecia en la ascensin del agua a travs de tubos capilares, esto es conocido como capilaridad.

Termorregulador: El calor especfico es aquella cantidad de calora que se requiere para elevar en un grado centgrado la temperatura de un gramo de una sustancia. Es as como el calor especfico del agua es equivalente a 1/c.c.Al presentar una elevada cohesin molculas, se requiere alta temperatura para romper los puentes de hidrgeno lo que hace posible que el agua lquida pueda absorber el calor en los seres vivos, permitiendo regular la temperatura corporal.

Baja disociacin: Se han realizado diversos clculos llegndose a la estimacin que en un volumen de agua donde aproximadamente existen 107 molculas, el agua tiende a disociarse en dos iones H+ (hidronio) y OH- (hidroxilo u oxidrilo), produciendo una concentracin igual de ambos iones.

Sobre el agua.A nivel celular, el agua intracelular comprende aproximadamente el 60% del agua corporal total de los adultos normales sanos.Se afirma que el agua intracelular se puede dividir en: Agua libre (95%) y agua Ligada (5%).Debido a que las clulas son permeables al agua entonces es algo difcil considera agua intracelular y agua extracelular.

A nivel del organismo, Si consideramos una persona normal sana la fluctuacin del agua corporal es del 1% por da.Estudios han revelado que el volumen de agua por ingestin y excrecin, el promedio es de 2,750 ml.La ingesta de agua, se realiza bsicamente por medio de los alimentos y bebidas que se consumen.La excrecin de agua, se realiza a travs de la piel, pulmones, orina, defecacin.

A nivel de la tierra, El lquido elemento se debe cuidar para las generaciones futuras, es as como las Naciones Unidas a nombrado el 22 de Marzo , el Da Mundial del Agua , propuesto desde 1992, all se acord uno de los principales propsitos en tomar conciencia sobre la conservacin de este recurso natural para preservar la vida en el planeta.

Son biomolculas inorgnicas que resultan qumicamente de la reaccin de un elemento metlico con un radical no metlico

METAL + RADICAL NO METAL = SAL.

Estas molculas se encuentran disociadas en IONES o ELECTROLITOS (sustancias capaces de conducir corriente elctrica).

Estos iones al presentar carga positiva son llamados CATIONES: Na+ , K+ , Ca++, Fe++, Mg++.

Los que presentan carga negativa son llamados ANIONES: Cl- , PO4---, CO3--, HCO3-, SO4--, I-.

1.-Estn presentes en el organismo en bajsimas concentraciones, pero a pesar de esto realizan diversas funciones de gran importancia para el normal funcionamiento de las clulas y por ende del organismo.2.-Participan en la formacin y constitucin de rganos de sostn o soporte en los animales bsicamente.3.-En los invertebrados, forma exoesqueleto de moluscos (conchas de caracol), caparazn de crustceos (cangrejo).En vertebrados, forman estructuras esquelticas (huesos) donde existe la concentracin de HIDROXIAPATITA: Ca10 (PO4)6 (OH)2, asimismo a nivel de los dientes y otros tejidos.4.-Mantienen un equilibrio entre el volumen de agua que ingresa y sale de la clula, de acuerdo a su necesidad: BALANCE HDRICO CELULAR.5.-Intervienen en el correcto funcionamiento de los nervios (impulsos nerviosos) y msculos (contraccin y relajacin).6.-Regulan el equilibrio CIDO BSICO de la clula, con el ingreso y salida de iones constantemente.7.-Bajo su forma disociada (IONES) participan como activadores de algunas enzimas inactivas (APOENZIMAS), estos iones son denominados COFACTORES ENZIMTICOS.

Son molculas inorgnicas formadas por tomos de un mismo elemento o por interaccin de dos elementos diferentes. Se caracterizan por presentar un movimiento rpido y desordenado se difunden en la atmsfera, y se comprimen fcilmente.En la naturaleza abunda una vasta gama de sustancias gaseosas como el O2, CO2, H2S, CH4,N2, etc. Que desempean una funcin especfica para la existencia de mltiples organismos como bacterias, hongos, plantas y animales.Biolgicamente hablando algunos gases son mas importantes porque intervienen en procesos y mecanismos metablicos de toda organizacin viviente; dentro de ellos encontramos al:

O2: Forma aproximadamente la quinta parte de la atmsfera y tambin se encuentra disuelto en el agua, durante la respiracin , el oxgeno forma agua con el hidrgeno, en la fotosntesis, el agua es descompuesta y desprende molculas de oxgeno para ser usadas nuevamente.CO2: El dixido de carbono se encuentra en la atmsfera , como producto de la respiracin de las plantas y animales, se forma durante la combustin y tambin por la actividad de los volcanes.N2 : Este gas fundamentalmente tiende a fijarse en la naturaleza formando compuestos inorgnicos u orgnicos como nitratos, nitritos y protenas, presentan un ciclo de esencial importancia para el desarrollo de toda materia viviente.O3 : El ozono es el estado alotrpico del oxgeno , es un gas oxidante estable solo a temperaturas muy altas. Se forma por accin de descargas elctricas en atmsfera de oxgeno. Se encuentra en la estratosfera y, al absorber los rayos ultravioleta ms nocivos, constituye la defensa ms eficaz para el mantenimiento de la vida terrestre.

En los seres vivos encontramos con frecuencia determinadas sustancias que pertenecen a dos tipos de compuestos qumicos. Los cidos y las bases.Muchos frutos y alimentos contienen cidos: el cido ctrico se encuentra en la naranja y los limones; el cido mlico en las manzanas, el cido lctico en el yogurt y el cido actico, en el vinagre.Entre las bases que encontramos con mayor frecuencia podemos citar el amonaco (NH3) que es un producto de excrecin de organismos acuticos, que asocindose con el agua forma el hidrxido de amonio (NH4OH) , la leche de magnesia (que es una suspensin de hidrxido de magnesio (Mg (OH)2) utilizada para combatir la acidez estomacal.

-CIDO : Es una sustancia , capaz de ceder protones a cualquier otra , es decir el cido es un dador de protones.-BASE: Es una sustancia capaz de aceptar protones o hidrgeniones de cualquier otra , es decir la base es un aceptor de protones.

Se define como el indicador de los hidrgeniones (H+) o protones libres que estn presentes en una solucin. Mide el grado de acidez, neutralidad o alcalinidad de una solucin.Los primeros aportes sobre este punto , fueron presentados por SORENSEN en 1909.Se expresa matemticamente como el logaritmo negativo de la concentracin de iones hidrgeno o con ms precisin del ion hidrgeno.pH = - Log. ( H+ ) = Log. 1____ ( H+ ) p OH = - Log ( OH-) = Log 1___ ( OH-)

( H+ ) = (OH- ) Solucin Neutra pH = 7.Pero si:( H + ) > ( OH- ) Solucin cida-> pH < 7.( H+ ) < ( OH- ) Solucin bsic> pH > 7.La escala de pH en biologa flucta entre los valores de 0 al 14 .

Considere : O 7 cido ; 7 a 14 Bsico. Entonces:

*Un medio es cido: cuando presenta mayor concentracin de H+, capaz de donar protones y de sabor cido.

* Un medio es neutro: cuando presenta igual concentracin de H+ y de OH- , equilibra los medios cidos y bsicos.

*Un medio es bsico: Cuando presentan mayor concentracin de OH-, capaz de recibir protones, y su sabor es astringente.

El funcionamiento armonioso de los procesos metablicos depende de las enzimas que participan en dicho proceso y estas dependen de un pH determinado.HCl secretado por el estmago .- 1 a 2

Jugo gstrico .- 2 a 3 .

Orina .- 6,4

Leche de vaca .- 6,8 a 7,2

Citoplasma .- 7

Sangre .- 7,4

Saliva .- 6,8

Jugo pancretico.- 7,8.A nivel sanguneo cualquier variacin de alguna dcima por encima (alcalosis) o por debajo (Acidosis) de su pH, pueden causar serios trastornos , incluso la muerte.

DEFINICIN: Glcidos o carbohidratos se les define como las BIOMOLCULAS ORGNICAS TERNARIAS, debido a que estn formadas por C, H, O. Estructuralmente son poli alcoholes unidos a un radical aldehdo o a un radical cetona.ORIGEN: Tienen su origen en la FOTOSNTESIS que se realiza en organismos auttrofos, tales como plantas, algas cianobacterias y algunas bacterias. Frmula clsica:6 H2O + 6 CO2---------------C6H12O6 + 6 O2agua anh. clorofila glucosa oxig. carbonico

Cumplen diversas funciones en los seres vivos, las ms importantes son:ENERGTICA:Todo ser vivo requiere ENERGA para realizar sus mltiples actividades. Los glcidos proporcionan energa inmediata. 1 gr. De Glucosa produce 4,1 Kcal. Y es el principal azcar metablico entre los seres vivos, algunos con capacidad de sintetizarla, otros los consiguen al devorar a los primeros y as sucesivamente.ESTRUCTURAL:Los monosacridos forman Polisacridos dentro de los cuales algunos forman parte de la estructuras como son:Pared celular: Celulosa en algas y vegetales. Quitina en hongos y artrpodosMembrana plasmtica Glucoclix.

Estas biomolculas pueden agruparse dependiendo del tamao molecular, es as como se renen en:I.-OSAS.- Monosacridos o azcares simples. Son considerados los azcares ms pequeos debido a su escasa cantidad de carbonos en su constitucin de 3 a 7 carbonos, adems se caracterizan por ser:No hidrolizables.Hidrosolubles.Slidos y dulces.Aldosas o cetosas. -Formula general Cn H2n On Las triosas siempre son de forma lineal, pero las pentosas y las Hexosas en solucin acuosa forman anillos de 5 o 6 lados llamados furanosa y piranosa respectivamente.

Nmero de carbonos . FormulaNombre.Aldosa.Cetosa.3 C C3H6O3triosaGliceraldehidoDihidroxiacetona4C C4H8O4tetrosaEritrosaEritrulosa.5C C5H10O5PentosaRibosaRibulosa6C C6H12O6HexosaGlucosaGalactosaFructosa.7C C7H14O7Heptosa-------------Heptulosa.

Glucosa: se conoce como Dextrosa y su polmero se denomina Almidn , Glucgeno o Celulosa.

Fructosa :se conoce como Lebulosa su polmero se denomina Inulina.

Galactosa: se conoce como Azcar de leche , su polmero es el Agar Agar.

Ribosa: forma los cidos Nucleicos , como ARN.

Ribulosa: capta el CO2 Durante la fotosntesis.

Se forman por la unin de 2 o ms monosacridos mediante enlace Glucosidico. ENLACE GLUCOSIDICO.Se forma por reaccin entre grupos OH de dos monosacridos con prdida de 1 molcula de agua. Los sidos se subdividen en:DISACRIDOS:Son el producto de la unin de dos monosacridos. Su frmula general es C12 H22 O11. Los ms importantes son:1._ SACAROSA: Azcar de caa, es el de mayor consumo mundial, la alimentacin debido a su sabor y especialmente a su poder energtico. Es vehculo en farmacia, industria de dulces y confites. GLUCOSA + FRUCTOSA.Esquema.2.- MALTOSA.- Azcar de malta, presenta en las semillas en germinacin, gracias a la accin enzimtica sobre el almidn. Es soluble en agua. GLUCOSA - GLUCOSA.

3. - LACTOSA: Azcar de leche, en mamferos, se usa en farmacia como vehculo medicinal, diurtico y laxante. GLUCOSA + GALACTOSA.

Oligosacaridos Formadas por cadenas de 3 a 10 monosacridos, producto de la digestin de polisacridos.III.- POLISACARIDOS. Son los azcares resultantes de las reacciones entre 10 o ms monosacridos. Su frmula es: (C6 H10 O5 )n Se encuentran en la naturaleza en mayor cantidad que los monosacridos y Oligosacridos. Constituyen la reserva de energtica en plantas y animales o Estructuras de sostn en vegetales y algunos animales.ALMIDN:Reserva energtica en vegetales, formado por unidades de glucosa, presenta dos tipos de polmeros: -Amilosa.- enlaces a 1-4, es lineal. - Amilo pectina.- enlaces a 1-6, es ramificada, forma parte de los granos.

GLUCGENO:Polmero de glucosa con enlaces a 1-4 y a 1-6, reserva energtica de origen Animal, se almacena en hgado y msculo. Es ms ramificado que el almidn. CELULOSA: Polmero de glucosa con enlaces B 1-4 estructural que forma las paredes celulares de plantas y algas, forma madera, es hidrolizada por enzimas de bacterias ubicadas en estmago de rumiantes, insectos o caracoles. Aumenta el peristaltismo intestinal. QUITINA:Polisacrido estructural que forma exoesqueleto de insectos, ar{cnidos y crustceos, tambin se ubica en pared celular de hongos. Formada por unidades de n-acetil glucosalina con enlaces B 1-4.

DEFINICIN:Son biomolculas poco solubles en agua, pero solubles en solventes no polares como cloroformo, ter, benceno. Qumicamente son molculasTernarias formadas por C. H. O, y ocasionalmente contienen N y P, Molecularmente estn formados por Alcohol unido a cidos grasos.

ALCOHOL:Cadenas hidrocarbonadas con grupos funcionales hidroxilo OH.Los alcoholes presentes en los lpidos son el Glicerol, Esfingosina.Cetilico, Dolicol.

CIDOS GRASOS. Cadenas hidrocarbonadas con grupo carboxilo- COOH.Los cidos grasos pueden ser de dos tipos:-CIDO GRASO SATURADO: Si presenta enlaces simples- cido palmitito, esterico, lurico, caprico.-CIDO GRASO INSATURADO: Si presenta enlaces dobles, palmitoleico, oleico, linoleico, los consideran esenciales.

ENLACE ESTER:Se forma al reaccionar el grupo carboxilo del cido graso y el oxhidrilo delAlcohol. El proceso libera agua (condensacin).IMPORTANCIA:1. ENERGTICA: Son reserva de energa, se almacenan en tejido adiposo bajo la forma de triglicridos. 1 gr. De lipido produce 9,1 Kcal.2. ESTRUCTURAL: Constituyen el 40 % de las membranas celulares.

3. TERMO AISLANTE: El tejido adiposo forma una barrera que impide la prdida de calor producido en el tejido muscular.4. ELECTROASILANTE: Los lpidos alrededor de los axones neuronales favorecen la transmisin rpida del impulso a lo largo de los nervios.5. NUTRICIONAL: Permite el transporte y absorcin de vitaminas A,D,E,K.

Pueden ser:LIPIDOS SIMPLES:Constituidos por un Alcohol y cidos grasos, unidos por enlaces ster. Pueden ser:A.- GLICRIDOS: Formados por Glicerol y de 1 a 3 cidos grasos unidos por enlaces ster.Existen tres tipos de glicridos.-Monoglicridos. -Di glicridos.-Triglicridos (grasas Neutras).CRIDOS: Formados por alcohol monohidroxilico (con un solo grupo OH) y un cido graso.Llamados ceras y se caracterizan por ser insolubles en agua, moldeables en caliente y duras en frio, distribuidos en estructuras animales y vegetales. En la mayoria de ceras abunda el alcohol Cetilito y el Dolicol.

SAPONIFICABLES Poseen cidos grasos y forman jabonesINSAPONIFICABLESSin cidos grasosSIMPLES U HOLOLIPIDOS(Alcohol y cidos grasos). COMPLEJOS O HETEROLPIDOS(Alcohol , cidos grasoso y otras sustancias)EsteroidesGrasasCridosFosfolpidosGlucolpidosTerpenos-Sebo, manteca aceites- Lanolina, cutina, espermaceti, cerumenLecitina y cefalinaCerebrsidos y ganglisidosProstaglandinas

Constituidos por un alcohol, cido graso y otros grupos qumicos . Tenemos.A. FOSFOLIPIDOS: Presentan cidos grasos, alcohol, cido fosfrico y otra molcula nitrogenada. En las clulas los Fosfolipidos ms abundantes son las lecitinas y cefalinas que se encuentran en todas las membranas celulares.las esnfingomielinas que se encuentran en los axones de las neuronas. Los compuestos nitrogenados son la Colina y la Etanolamina.Son molculas antipticas, poseen una regin polar y otra no polar.

B.-GLUCOLPIDO; Formados por cidos graso , una esfingosina y un azucar o una cadena corta de azucares . Los principales son:-cerebrosidos: Compuestos por enfingosina , 1 cido graso y una galactosa. Forman fibras nerviosas mielinicas.-Gangliosidos: Compuesto por esfingosina, cido grasos y una cadena corta de azcares. Principalmente en membranas de Neurona y Glbulo rojo.

Lipoprotenas: Formadas por triglicridos, colesterol, lipoprotenas y protenas.Permiten transporte de lpidos en la sangre.

Esteroides.Lpidos derivados de la estructura del ciclo pemtano perhidrofenentreno. El principal esteroides es el colesterol que actra como precursopr biolgico de la Vitamina D (calciferol) , cidos Biliares y hormonas sexuales ( estrgenos y Andrgenos).

Se pueden definir como polmeros unidos por enlaces peptdicos, de unidades de menor masa molecular llamadas aminocidos.Las protenas son las molculas orgnicas ms abundantes en las clulas, ms del 50% del peso seco de la clula son protenas. Estn constituidas, fundamentalmente, por C, H, O y N y casi todas tienen tambin azufre. El elemento ms caracterstico de las protenas es el nitrgeno. Son los compuestos nitrogenados por excelencia de los seres vivos.Las protenas son molculas especficas que marcan la individualidad de cada ser vivo. Son adems de una gran importancia porque a travs de ellas se va a expresar la informacin gentica, de hecho el dogma central de la gentica molecular nos dice:DNARNAProtena

Las protenas estn entre las sustancias que realizan las funciones ms importantes en los seres vivos. De entre todas pueden destacarse las siguientes:- De reserva.- Pueden utilizarse con este fin en algunos casos especiales como por ejemplo en el desarrollo embrionario: ovoalbmina del huevo, casena de la leche y gliadina del trigo.

- Estructural. Las protenas constituyen muchas estructuras de los seres vivos. Las membranas celulares contienen protenas. En el organismo, en general, ciertas estructuras -cartlago, hueso- estn formadas, entre otras sustancias, por protenas.

- Enzimtica. Las enzimas son las molculas que realizan esta funcin en los seres vivos. Todas las reacciones qumicas que se producen en los seres vivos necesitan su enzima y todas las enzimas son protenas.

- Homeosttica. Ciertas protenas mantienen el equilibrio osmtico del medio celular y extracelular.

- Transporte, de gases, como es el caso de la hemoglobina, o de lpidos, como la seroalbmina. Ambas protenas se encuentran en la sangre.

- Movimiento. Actan como elementos esenciales en el movimiento. As, la actina y la miosina, protenas de las clulas musculares, son las responsables de la contraccin de la fibra muscular.

- Hormonal. Algunas protenas actan como hormonas, por ejemplo: la insulina, que regula la concentracin de la glucosa en la sangre.

- Inmunolgica. Los anticuerpos, sustancias que intervienen en los procesos de defensafrente a de los agentes patgenos, son protenas.

Son las unidades estructurales queconstituyen las protenas. Todos losaminocidos que se encuentran en lasprotenas, responden a la frmula general que se observa en la figura

Grupo I: Aminocidos apolares. Aminocidos cuyo r

Grupo II: Aminocidos polares no ionizables. Poseen restos con cortas cadenas esto R no es polar.Grupo III: Aminocidos polares cidos. Pertenecen aeste grupo aquellos aminocidos que tienen ms deun grupo carboxilo.

Grupo IV: Aminocidos polares bsicos. Son aquellosaminocidos que tienen otro u otros grupos aminos.

Cuando reacciona el grupo cido de un aminocido con el grupo amino de otroambos aminocidos quedan unidos mediante un enlace peptdico. La sustancia que resulta de la unin es un dipptido.

La estructura primaria de una protena es su secuencia de aminocidos, que se forma al unirse el grupo carboxilo un tomo de carbono (C), dos tomos de oxgeno (O) y un tomo de hidrgeno H) de un aminocido con el grupo amino (NH2) del siguiente aminocido, mediante un enlace peptdico.

Estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de una protenaLas interacciones entre las molculas que forman una protena, son la causa de que la cadena polipeptdica enrollada (izquierda) se pliegue para dar una estructura tridimensional (centro), que puede unirse a otras para formar grandes protenas complejas (derecha).

1 ColgenoElcolgeno,queforma parte de huesos, piel, tendones y cartlagos, es la protena ms abundante en los vertebrados. Cuando las largas fibrillas de colgeno se desnaturalizan por calor, las cadenas se acortan y se convierten en gelatina.

2QueratinaLaqueratina,queconstituye la capa externa de la piel, el pelo y las uas en el ser humano y las escamas, pezuas, cuernos y plumas en los animales, se retuerce o arrolla en una estructura helicoidal regular llamada hlicea.

La queratina protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua. Sus numerosos enlaces disulfuro le confieren una gran estabilidad y le permiten resistir la accin de las enzimas proteolticas (que hidrolizan a las protenas). 3 FibringenoElfibringenoeslaprotena plasmtica de la sangre responsable de la coagulacin. Bajo la accin cataltica de la trombina, el fibringeno se transforma en la protena insoluble fibrina, que es el elemento estructural de los cogulos sanguneos o trombos.

4Protenas muscularesLamiosina,queesla principal protena responsable de la contraccin muscular, se combina con la actina, y ambas actan en la accin contrctil del msculo esqueltico y en distintos tipos de movimiento celular.

1 EnzimasTodaslasenzimasson protenas globulares que se combinan con otras sustancias, llamadas sustratos, para catalizar las numerosas reacciones qumicas del organismo. Estas molculas, principales responsables del metabolismo y de su regulacin,.

2 Hormonas proteicasEstasprotenas,segregadas por las glndulas endocrinas, no actan como las enzimas, sino que estimulan a ciertos rganos fundamentales que a su vez inician y controlan actividades importantes, como el ritmo metablico o la produccin de enzimas digestivas y de lecheLa tiroxina, segregada por el tiroides, regula el metabolismo global; y la calcitonina, tambin producida en el tiroides, reduce la concentracin de calcio en la sangre y estimula la mineralizacin sea.

3 AnticuerposLosanticuerpos,tambin llamados inmunoglobulinas, agrupan los miles de protenas distintas que se producen en el suero sanguneo como respuesta a los antgenos (sustancias u organismos que invaden el cuerpo). Un solo antgeno puede inducir la produccin de numerosos anticuerpos, que se combinan con diversos puntos de la molcula antignica, la neutralizan y la precipitan en la sangre.

4Micro tbulosLasprotenasglobulares pueden tambin agruparse en diminutos tbulos huecos que actan como entramado estructural de las clulas y, al mismo tiempo, transportan sustancias de una parte de la clula a otra. Cada uno de estos micro tbulos est formado por dos tipos de molculas proteicas casi esfricas que se disponen por parejas y se unen en el extremo creciente del micro tbulo y aumentan su longitud en funcin de las necesidades.

DEFINICION:Protenas globulares elaboradas por la clula, para acelerar las reacciones qumicas sin modificarse. Se llaman CATALIZADORES , por que acta y no se modifica en la accin.La enzima acelera los procesos metablicos disminuyendo la energa de activacin y el tiempo de reaccin Se denomina sustrato a toda molcula sobre la que acta una enzima.Las enzimas son importantes por que actan principalmente en todo proceso metablico.

ESTRUCTURA ENZIMATICA:Las enzimas son protenas globulares que presentan un lugar de reaccin llamado SITIO ACTIVO. o CATALITICO.El sitio cataltico , presenta dos zonas: -Zona de fijacin , constituida por una serie de aminocidos que permiten la unin con el sustrato.-Zona de catlisis, es una secuencia de aminocidos que interacciona con el sustrato para transformarlo en producto

Presenta las siguientes etapas.a.- Reconocimiento: la enzima y el sustrato interaccionan , ponen en contacto segmentos moleculares.

b.- Acoplamiento: Unin de enzima y sustrato, se proponen dos hiptesis para Explicarlo:-FISCHER o LLAVE CERRADURA -KOSHLAND o ENCAJE INDUCIDO.c.- Accin cataltica : el sustrato se activa y est en condiciones de formar uno o ms productos , dependiendo de la enzima. d.- Formacin y liberacin de productos: Se produce la transformacin del sustrato en uno o mas productos.

a.- Especificidad.- una enzima para cada reaccin y para cada sustrato. b.- Acta en pequeas cantidades.c.- Sensibilidad .- Por su naturaleza proteica las enzimas estn sujetas a desnaturalizacin y perdida de su actividad cataltica.

COFACTORES ENZIMATICOS .Sustancias no proteicas que activan a algunas enzimas Pueden ser:a.- Inorgnicos : mayora son iones que ocupan en lugar en la enzima. Actan estabilizando la unin enzima sustrato.b.- Orgnicos : COENZIMAS son cofactores orgnicos ,muchas derivan del complejo vitamnico B.

APOENZIMA+ COENZIMA = HOLOENZIMA.

PROENZIMAS (ZIMOGENOS ) :Son molculas proticas precursoras de enzimas, no tiene actividad. Se transforma a enzima por un ACTIVADOR O INDUCTOR.

ZIMOGENO + ACTIVADOR = ENZIMA.

Segn la IUB (Unin Internacional de Bioqumica) se clasifican en seis grupos:OXIDORREDUCTASAS.Catalizan oxidaciones y reducciones.

TRANSFERASAS. Transfieren grupos orgnicos entre dos sustratos.

HIDROLASAS. Rompen enlaces adicionando agua.

LIASAS. Encargadas de romper enlaces C-C, C-N, C-O formando generalmente enlaces dobles.

LIGASAS. Intervienen en la unin de diferentes grupos qumicos o de molculas.

ISOMERASAS. Son las enzimas que transforman a la molcula sustrato, en su molcula ismera.