Download - Bioelementos y-biomolculas
(1) CARBOHIDRATOS (CH2O)n
(Construidos de azúcares simples)
Se clasifican según el número de unidades de azúcar que contienen:
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacáridos
Carbohidratos
Unidad (azúcar)
Enlace glucosídico (covalente)
Enlace glucosídico
Triosas
Pentosas
Hexosas
Monosacáridos
De 3 átomos de carbono (C3H6O3)
De 5 átomos de carbono (C5H10O5)
De 6 átomos de carbono (C6H12O6)
Gliceraldehído
Dihidroxiacetona
Ejemplos:
Participan en el metabolismo de los azúcares
Ribosa
Desoxirribosa
Ejemplos:
Parte de la estructura de nucleótidos
Glucosa
Fructosa
Galactosa
Ejemplos: Por contener muchos grupos hidroxilo son muy hidrosolubles
Unidad (azúcar)
Disacáridos
Sacarosa
Lactosa
Maltosa
Glucosa + Fructosa
Glucosa + Galactosa
Glucosa + Glucosa
Sintetizada por plantas, es la responsable del sabor dulce de los frutos
Es el azúcar de la leche
Polisacáridos
Almidón
Glucógeno
Celulosa
Forma en que las plantas almacenan glucosa en semillas y otras estructuras “Harina” forma saludable de consumir carbohidratos
Forma en que los animales almacenan glucosa, principalmente en el hígado
No sirve para almacenamiento, sino que cumple un papel estructural, ej. pared celular
FUNCIONES DE CARBOHIDRATOS
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía
Función energética fuente de energía inmediata para la célula
Función estructural por algunos polisacáridos entre los que destacan:
Función protectora
Función de reconocimiento
electrones
Se oxida
Reduce a “otros”
Celulosa
Quitina principal componente de exoesqueleto de artrópodos
Ciertos polisacáridos estructurales se asocian con proteínas y recubren los epitelios respiratorio y digestivo.
Debido a la presencia de algunos oligosacáridos sobre la superficie de la membrana celular
(2) PROTEÍNAS
Constituyen el 50% de masa seca de seres vivos
Responsables de características de células
Una célula difiere de otra por el tipo de proteína que predomina en ella, especialmente en lo que a su función se refiere.
ESTRUCTURA
Polímeros de aminoácidos (aa)
Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2)
Las otras 2 valencias del carbono se saturan con un átomo de H y un grupo variable denominado radical R
Se distinguen 20 tipos de aa
Los aa se unen por enlace covalente formado por deshidratación
Enlace peptídico
Entre el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino del siguiente con desprendimiento de una molécula de agua
Hay 20 tipos de aa en las proteínas
Alanina
Valina
Leucina
Isoleucina Metionina
Fenilalanina Triptófano
No polares
Glicina Serina
Treonina
Cisteína
Asparina Glutamina
Tirosina
Polares sin carga
Ácido aspártico
Ácido glutámico
Ácidos
Lisina Arginina
Histidina
Básicos
ZWITTERIONIón dipolar, con cargas opuestas Espacialmente separadas
ANFIPÁTICODominios polar y no polar
ANFOTÉRICACapaz de donar y aceptar protonesSirve como ácido o base
NIVELES DE ORGANIZACIÓN
(a) Estructura primaria
Es la secuencia lineal de aa, es decir, el orden en que están colocados los aa en una proteína
La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte
(b) Estructura secundaria
Corresponde a plegamientos que se forman debido a interacciones entre aa no adyacentes
Entre las interacciones responsables de la e. secundaria están los puentes de hidrógeno
Forma helicoidal
Existen 2 tipos de estructura secundaria:
Forma laminar
Forma helicoidal
La estructura primaria se enrolla helicoidalmente sobre sí misma. Se debe a la formación de puentes de hidrógeno entre –C=O de un aa y el –NH- del cuarto aa siguiente
(c) Estructura terciaria
Es la forma tridimensional, generalmente globular, de una proteína cuya estructura secundaria se ha plegado sobre sí misma, debido a interacciones entre aa no adyacentes
Se mantiene estable gracias a enlaces entre radicales R de aa:
Puentes disulfuro entre radicales de aa que tienen S Puentes de hidrógeno
Puentes eléctricos
Interacciones hidrófobas
La estructura terciaria es esencial para la función de una proteína
En un anticuerpo no se une al antígeno
En un receptor de membrana no captará la señal que corresponde
Alteración desnaturalización
En una enzima no se unirá con los reactantes
(d) Estructura cuaternaria
Unión, mediante enlaces débiles (no covalentes), de más de una cadena polipeptídica (subunidad o protómero) con estructura terciaria, para formar un complejo proteico
Ejemplos:
Hexoquinasa con 2 subunidades
Hemoglobina con 4 subunidades globulares
Los genes determinan el orden de aa en la proteína (E. primaria)
El orden de aa en la proteína determina la forma en que se pliega el polipéptido (E. secundaria y terciaria)
FORMA FUNCIÓN
Los genes determinan la función de las proteínas
FUNCIÓN ESTRUCTURAL
Algunas proteínas constituyen estructuras celulares
Glicoproteínas forman parte de membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias Histonas forman parte de cromosomas que regulan la expresión de genes
Principales componentes estructurales de células (crecimiento, desarrollo y reparación de
tejidos)
QUERATINAS
Hélices alfa agrupadas = fibrasPiel, Cabello, Uñas.
Láminas beta : Plumas, escamasde aves y reptiles
COLÁGENO
Se encuentra en todos los tejidos y órganos
Hígado: 4% Pulmón: 10%Cartílago: 50% Córnea: 64%Aorta: 12-24% Piel: 74%
FUNCIÓN ESTRUCTURAL
Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos
Colágeno del tejido conjuntivo fibroso (tendones, cartílagos, pelos)
Elastina del tejido conjuntivo elástico
Queratina de la epidermis
Fibroina segregada por arañas y gusanos de seda para fabricar telas de araña y capullos de seda, respectivamente
Son las más numerosas y especializadas
FUNCIÓN ENZIMÁTICA
Biocatalizadores de reacciones químicas del metabolismo celular
Ácido graso sintetasa cataliza síntesis de ácidos grasos
Consideremos que todas las enzimas son proteínas (hacen posible las reacciones químicas)
FUNCIÓN HORMONAL
Insulina y glucagón regulan niveles de glucosa en la sangre
Hormona del crecimiento Calcitonina regula metabolismo del calcio
Acción hormonal en células
adyacentes
Acción hormonal en células lejanas
FUNCIÓN DEFENSIVA
Inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos
Trombina y fibrinógeno contribuyen a formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias
Mucinas efecto germicida y protegen a las mucosas
Algunas toxinas bacterianas (Botulismo), o venenos de serpientes son proteínas con funciones defensivas
Todos los anticuerpos son proteínas
FUNCIÓN DE TRANSPORTE
Hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de vertebrados
Hemocianina transporta oxígeno en la sangre de invertebrados
Mioglobina transporta oxígeno en los músculos
Lipoproteínas transportan lípidos por la sangre
Citocromos transportan electrones
Estructuras encargadas del transporte de sustancias a través de la membrana plasmáticas ( canales, transportadores y bombas)
FUNCIÓN CONTRÁCTIL
miofibrillas responsables de la contracción muscular
Dineina relacionada con movimiento de cilios y flagelos
Casi todos los movimientos se deben a la acción de combinaciones de proteínas
Actina
Miosina
Tubulina en microtúbulos, filamentos responsables de movimiento de cilios y flagelos
(3) LÍPIDOS
ProteínasÁcidos nucleídosPolisacáridos
≠Los lípidos no son polisacáridos
Son moléculas pequeñas que
tienden a asociarse
mediante fuerzas no covalentes
Grupo de
cabeza polar
COLA no POLAR
Hidrófilo
Hidrófoba
Estructura general de los lípidos
• Se asocian mediante un efecto hidrófobo que estimula la entropía.• Interacciones de van der Waals entre las zonas hidrocarbonadas de las moléculas.
(3) LÍPIDOS
Grupo diverso de moléculas, con 2 características importantes: Contienen regiones extensas formadas casi exclusivamente por H y C, con enlaces C ― C
C ― HNo polares
Aceites, grasa y ceras
Fosfolipidos
Esteroides
Lípidos
ACEITES, GRASAS Y CERAS
Sólo contienen C, H y O
Contienen una o más subunidades de ácido graso
Largas cadenas de C e H con grupo carboxilo en extremo
Grupo carboxilo
En general, no tienen estructuras en forma de anillo
GRASAS Y ACEITES
Con enlaces sencillos en cadenas de C está saturado porque está “lleno” de átomos de H: tiene el mayor N° posible de átomos de H
Si hay dobles enlaces entre algunos átomos de C está insaturado, tiene menos átomos de H
GRASAS ACEITES
Sin dobles enlaces
cadena de ácido graso es recta ácidos grasos pueden acomodarse muy juntos , por lo que forman un sólido a T° ambiente
Con dobles enlaces
Dobles enlaces producen flexiones en la cadena de ácido graso
Flexiones mantienen separadas las moléculas de aceite, por lo que son líquidos a T° ambiente
CERAS
Químicamente similares a grasas altamente saturadas, por lo que son sólidas a T° ambiente
En plantas terrestres:
En animales:
Impermeabilizantes para el pelo de mamíferos y pluma de aves
Impermeabilizantes para exoesqueletos de insectos
Construcción de complejas estructuras como colmenas
Recubrimiento impermeable en hojas y tallos
Molécula completamente apolar, hidrófoba función típica consiste en servir de impermeabilizante
Deshidratación
Nombre químico: Triglicéridos
Se utilizan como almacén de energía a largo plazo, tanto en plantas como animales almacenan cierta cantidad de energía en menos masa que los carbohidratos
FOSFOLÍPIDOS
Similares a aceites con excepción de que uno de los 3 ácidos grasos es reemplazado por un grupo fosfato que tiene unido un grupo funcional polar corto, el cual generalmente contiene N
Colas hidrofóbicas insolubles en agua
Cabeza polar tiene carga eléctrica y es soluble en agua (hidrofílica)
FOSFOLÍPIDOS
ESTEROIDES
Estructuralmente diferentes de todos los demás lípidos
4 anillos de C fusionados, de los cuales se proyectan diversos grupos funcionales
Las diferencias en los grupos funcionales unidos a los anillos pueden dar como resultado, grandes diferencias en la función de los esteroides
ACIDOS NUCLEICOS
Largas cadenas de subunidades similares llamadas nucleótidos
(1) Un azúcar (pentosa)
(2) Un grupo fosfato
(3) Una base nitrogenada
Ribosa
Desoxirribosa
NUCLEÓTIDOS
Fosfato
Azúcar
Base nitrogenada
RibosaDesoxirribosa
Ácido desoxirribonucleic
o ADN
Ácido Ribonuclei
co ARN
Los nucleótidos se enlazan en largas cadenas cuando el grupo fosfato de un nucleótido forma un enlace covalente (unión fosfodiester) con el azúcar de otro
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
El ADN se encuentra en los cromosomas de todos los seres vivos y sus sucesión de nucleótidos deletrea la información genética necesaria paraconstruir las proteínas de cada organismo
CÓDIGO GENÉTICO
regla de correspondencia entre la serie de nucleótidos de los ácidos nucleicos y las series de aminoácidos (polipéptidos) en que se basan las proteínas