guia bioquimica 1bat

Guia_Bioquimica_1BAT.docx - 1

Mòdul 2: Biomolècules

Aquest mòdul té una important dificultat, ja que, a més dels conceptes de biologia que es van introduint, són

necessaris alguns conceptes de química.

De manera general, per cada grup de biomolècules heu de ser capaços de conèixer les seves

característiques principals i, sobre tot, el seu paper biològic, les seves funcions.

Bioelements. Cal adonar-se de:

• Els bioelements són alguns dels elements que formen la terra.

• Els bioelements són de baix pes molecular i formen molècules amb facilitat (s’uneixen fàcilment entre ells)

• La classificació habitual és fa en funció de la proporció relativa en que es troben dins els organismes (Una

classificació molt més interessant és en funció del seu paper, del tipus de tasca o funció que fan ells o les

molècules de que formen part - funció estructural o funció reguladora -)

• La importància del carboni com element que forma l’esquelet tridimensional de les biomolècules

anomenades orgàniques.

Ampliem / Revisem conceptes de Química

• Concepte “senzill” d’àtom format per un nucli i una envolta electrònica.

Àtom: És la unitat química de la matèria. Consta d’un nucli,

format per protons i neutrons (on es localitza gairebé tota la

massa) i una “escorça” formada per electrons.

Els protons tenen càrrega + i els electrons càrrega -; els

neutrons no tenen càrrega.

• Concepte d’ió i tipus (anió negatiu i catió positiu)

Ió: és un àtom (o grup d’àtoms) amb càrrega elèctrica, és a dir el nombre de protons i

d’electrons són diferents.

Anions són els ions amb càrrega - i cations són els ions amb càrrega +


• Concepte “elemental” de valència química.

La valència és el número que expressa la capacitat de combinació d'un àtom amb

altres per a crear un compost. Indica la quantitat d'enllaços químics que formen els

àtoms d'un element químic.

• Concepte d’enllaç químic, i del que és un enllaç iònic i un enllaç covalent.

Els àtoms interaccionen entre ells, per formar les molècules (cedint i captant electrons o

compartint electrons).

L’enllaç iònic es degut a l’atracció electrostàtica d’ions de càrrega oposada. Es produeix

una cessió d'electrons i es formen els respectius ions positiu (el que perd els electrons) i

negatiu (el àtom que guanya els electrons).

L’enllaç covalent es produeix quan dos àtoms comparteixen electrons. Cada parell

d’electrons que es comparteix és un enllaç.

Els principals Bioelements i les seves valències a les Biomolècules

Àtom i Electrons externs

(de valència)

Nombre habitual d’enllaços covalents

Geometria d’enllaç


Biomolècules. Concepte. Els àtoms interaccionen entre ells, per formar les molècules. Al seu torn les molècules senzilles (monòmers)

poden unir-se entre elles i formar macromolècules (polímers).

Monòmer: Cadascuna de les molècules senzilles (com els monosacàrids), que s’uneixen entre elles per

formar polímers (com els polisacàrids)

Polímer: Cadascuna de les molècules d'elevat pes molecular constituïdes per unitats estructurals senzilles

repetides i unides entre elles mitjançant enllaços covalents.

Quan es realitza un anàlisi físic de la matèria viva separant les substàncies que la componen sense alterar-les

obtenim els principis immediats o biomolècules. Les biomolècules orgàniques són les basades en esquelets

de carboni, mentre que els principis immediats inorgànics (aigua i sals minerals) són compostos que formen

part de la matèria viva però no són exclusius d’ella.

Principis immediats (Biomolècules o molècules dels éssers vius)

Simples Oxigen (O2)

Compostos Inorgànics Aigua, Sals minerals, Diòxid de carboni (CO2)

Orgànics Glúcids, Lípids, Pròtids, Àcids nucleics

Ampliem / Revisem conceptes de Química

Certs grups d'àtoms (units mitjançant enllaços covalents) són anomenats grups funcionals. Cadascun

d'aquests grups té unes propietats químiques particulars i les molècules que els contenen

reaccionen de forma similar.

Alguns grups funcionals d'importància biològica

Grup Nom Propietats Importància

-OH

Hidroxil Polar.

Soluble en aigua.

Grup alcohol.

Present als Glúcids

|

C=O

|

Aldehid (terminal)

Cetona

Polars.

Solubles en aigua. Caracteritzen els glúcids.

OH

|

C=O

|

Carboxil Àcid dèbil (cedeix H+).

Present en:

aminoàcids

àcids grassos

H

|

N--

|

H

Amino Base dèbil (capta H+) Present en:

aminoàcids


L’aigua Per començar cal adonar-se de:

• L’aigua és el compost químic més abundant a la matèria viva.

• La molècula d’aigua no és lineal, i presenta petites càrregues (té polaritat, és un dipol).

• Aquestes càrregues s’atreuen, formant les “unions” per pont d’hidrogen, enllaços dèbils però abundants

(cada molècula d’aigua participa en tres d’aquestes “unions”)

• Les propietats físiques i químiques de l’aigua són molt particulars (fruit de les peculiaritats de la seva

molècula)

• Aquestes propietats de l’aigua fan que sigui una molècula fonamental per a la vida (la vida va aparèixer a

l’aigua i continua lligada a ella, resultant imprescindible la seva presència en qualsevol procés fisiològic).

Relacions entre les propietats i les funcions de l’aigua (resum)

Propietat

Físico-química

Fenomen físic Exemple de Funció Biològica

Estructura de dipol i

formació de ponts

d'Hidrogen.

Dissolvent

universal.

És el medi on es dissolen i dissocien les sals

minerals.

És el medi on es dissolen la major part de

principis immediats orgànics.

Actua com vehicle de transport de

substàncies dissoltes.

És el medi on transcorren la majoria de les

reaccions del metabolisme.

Es manté líquida en

un ampli interval

de temperatures

(0-100 ºC)

El gel sura sobre

l'aigua.

La vida pot existir en ambients diferents amb

climes diferents.

Permet que la vida continuï desenvolupant-se

a les masses d'aigua cobertes per glaç fins i

tot amb temperatures externes inferiors a

0 ºC.

Força de cohesió

elevada.

És un líquid (no és

comprimeix)

Presenta fenòmens

de capil·laritat.

Actua com a esquelet hidrostàtic d'alguns

invertebrats.

Comunica rigidesa i turgència als vegetals.

Explica (en part) l'ascensió de la saba bruta

pels vasos llenyosos de les plantes.

Calor específic i de

vaporització elevats.

Hem de donar

molta calor per

elevar la

temperatura un

grau.

Actua com a regulador de temperatura, tant

dels éssers vius com a nivell de la Biosfera.


✓ Ampliem: els ponts d’hidrogen i la molècula d’aigua.

Els anomenats, genèricament, enllaços forts, són els enllaços intramoleculars (els que formen les molècules

com l’enllaç iònic i el covalent). Parlem d’enllaços dèbils quan es tracta d’interaccions entre molècules o

forces intermoleculars.

Els enllaços per pont d’hidrogen són forces intermoleculars intenses, ja que si a l’enllaç covalent (entre 42 i

800 kJ/mol) li donem un valor relatiu de força d’enllaç de 100, l’enllaç per pont d’hidrogen (entre 8 i 40

kJ/mol) tindria un valor relatiu de 10. Altres enllaços dèbils (interaccions intermoleculars), com les

interaccions de Van der Waals, tindrien un valor de la força d’enllaç aproximat a 1.

La molècula d'aigua és asimètrica i els enllaços formen un

angle aproximat de 105º (104.5º). L'oxigen, que és altament

electronegatiu, (amb gran afinitat pels electrons) aconsegueix

que els electrons de valència estiguin més temps a prop d'ell

que de l'hidrogen.

Per tant, l’hidrogen es queda parcialment desproveït dels electrons. Això fa que la molècula d'aigua es

comporti com un dipol, els hidrògens tenen un diferencial de càrrega positiva i l'oxigen un diferencial de

càrrega negativa.

Degut a la seva estructura com dipol es formen enllaços per pont d'hidrogen, que consisteixen en una

atracció electrostàtica entre els diferencials de càrrega oposats, entre la “petita càrrega positiva” propera als

àtoms d’hidrogen i la “petita càrrega negativa” propera a l’oxigen.

Gràcies als enllaços per pont d’hidrogen l'aigua a temperatura

ambient es comporta com un líquid, mentre que compostos

semblants són gasos. En realitat, en el "fluid" aigua, tenim polímers

d'aigua (grups de 3, 4 i fins i tot 9 molècules unides per ponts

d'hidrogen) i molècules soltes que omplen els buits. Els enllaços per

pont d'hidrogen no són permanents. Les molècules s'uneixen

transitòriament, primer unes i desprès unes altres (a temperatura

ambient hi ha un 15% de molècules unides i els enllaços canvien

d'unes a altres). D'aquesta forma s'aconsegueix una substància no

viscosa, molt fluida i amb una gran cohesió interna.

104.5


Les sals minerals Per començar cal tenir clar que:

Els anomenats principis immediats inorgànics, com les sals minerals (i aigua estudiada anteriorment), són

compostos que formen part de la matèria viva però no són exclusius d’ella.

Les sals minerals es poden trobar precipitades o dissoltes i tenen importància estructural i també pel bon

funcionament dels processos fisiològics.

Funcions biològiques de les sals minerals (resum)

Estat físic Exemples de funcions en els éssers vius

Cristal·litzades en acumulacions

sòlides

Funció estructural en forma de sals sòlides (precipitades o

cristal·litzades) en ossos, closques i altres estructures

esquelètiques.

Dissoltes en aigua en forma d'ions Estabilitzadores de les dissolucions col·loïdals, impedeixen

que determinats col·loides precipitin.

Mantenidores de la pressió osmòtica, equilibri entre la

pressió osmòtica de l'interior de la cèl·lula i del medi

intern.

Amortidores de pH, algunes sals d'àcid dèbil (com fosfats i

carbonats) conjuntament amb els seus àcids, ajuden a

mantenir una concentració estable de protons, necessària

pel bon funcionament de les reaccions metabòliques.

Accions específiques o concretes d'alguns ions com el sodi

(fonamentalment extracel·lular) i el potassi (principalment

intracel·lular) que són els responsables del potencial de

membrana i de la transmissió de l'impuls nerviós

Formant part de compostos orgànics Com el ferro i el magnesi imprescindibles, respectivament,

per l'hemoglobina i la clorofil·la


Glúcids. Generalitats

Els glúcids tenen una estructura química característica i homogènia. Aquest grup inclou els sucres senzills o

monosacàrids i les seves combinacions (disacàrids i polisacàrids). De les seves funcions en els éssers vius cal

destacar l’energètica i l’estructural.

Cal adonar-se que:

Els glúcids són compostos de C (carboni), H (hidrogen), O (oxigen).

La fórmula empírica -genèrica- dels glúcids CnH2mOm (ens informa de quins àtoms i en quina proporció es

troben). Per exemple C3H6O3 Serà una molècula de sucre formada per tres àtoms de carboni, i C6H12O6 serà

un glúcid amb sis àtoms de carboni. Se’ls anomena hidrats de carboni, perquè l'oxigen i l'hidrogen estan en la

mateixa proporció que a l'aigua

Estan formats per cadenes de carbonis unides per enllaços covalents, i cada carboni porta un grup funcional

amb oxigen.

Un dels carbonis porta el grup carbonil (cetona o aldehid ) i la resta de carbonis un grup alcohol

(hidroxil -OH).

Monosacàrid: Són glúcids de 3 a 8 àtoms de carboni (també s’anomenen Oses)

Disacàrid: Són molècules de glúcid formades per la unió de dos monosacàrids.

Polisacàrid: Són glúcids formats per la unió de més de deu monosacàrids (Estan formats exclusivament per

monosacàrids, que pot ser un únic monosacàrid - homopolisacàrids - o bé més d’un tipus de monosacàrid)

©

©

©©

©


Glúcids. Monosacàrids. Són monòmers (formats per una sola molècula). Són una cadena de carbonis amb grups alcohol i un grup

aldehid (terminal) o cetona (interior), és a dir Els monosacàrids són cadenes de carbonis units entre ells, tots i

cadascun dels carbonis porten un grup funcional, un dels carbonis porta el grup carbonil (el C2 cetona

o el C1 aldehid ) i la resta de carbonis un grup alcohol (hidroxil -OH).

Cal tenir en compte que el carboni forma quatre

enllaços, té quatre” valències” i les distribueix a l’espai

adoptant forma de tetràedre amb el carboni en el centre

i un enllaç en cada vèrtex (no en un pla encara que

moltes vegades ho representem així).

Quan un carboni està unit a quatre radicals diferents és

un carboni asimètric.

Vol dir que si canviem la posició d’un radical les dues

figures que obtenim no són la mateixa, ja que no es

poden superposar, encara que siguin imatges especulars

(com les nostres mans dreta i esquerra, que no es poden

superposar amb les palmes cap baix, però si quan posem

les palmes juntes -com si entre les dues mans hi hagués

un mirall-).

La presència de carbonis asimètrics provoca l’aparició d’isòmers (molècules amb els mateixos àtoms però

situats de forma diferent)

✓ Ampliació: Concepte d’Isomeria.

La isomeria és el fenomen que presenten certs composts, anomenats isòmers, consistent en tenir la mateixa

composició centesimal, el mateix pes molecular i la mateixa fórmula empírica, però propietats físiques i

químiques diferents (com diferent fórmula desenvolupada). Aquesta isomeria pot ser:

• Estructural. Diferències en la fórmula desenvolupada en un pla. Són de cadena, de funció i de posició.

• Espacial o estereoisomeria. Diferències en la distribució dels àtoms a l’espai. Són geomètrica i òptica.

“Caricatura” FructosaGlucosa “Caricatura” Glucosa Fructosa


Tipus d’Isomeria Exemples

Isomeria de cadena

(fórmula C4H10)

Isomeria de posició

(fórmula C3H8O)

Isomeria de funció

o de grup funcional

(C3H6O)

Isomeria geomètrica

(CH3-CH=CH-COOH

formes cis i trans)

Isomeria òptica

(formes especulars o

enantiòmers

CH3-CHOH-CH2OH)

Fórmules lineals de monosacàrids. Cal reconèixer aquestes fórmules!


Formes cícliques dels monosacàrids.

Cal entendre com les hexoses i les pentoses es transformen de lineals en formes cícliques (i reconèixer les

principals formes cícliques).

Quan es dissolen en aigua el grup carbonil capta aigua (s’hidrata) i és inestable, com que la molècula no és

lineal (recordem que el carboni no té les quatre valències en el mateix pla) es dóna una “interacció” entre el

carboni número 5 i el grup carbonil hidratat, formant un nou enllaç (amb un oxigen com a vèrtex) que tanca

la molècula.

Les molècules dels monosacàrids en dissolució aquosa adopten formes cícliques, (encara que no sigui

necessari memoritzar-ho, cal entendre com ho fan i com queden les molècules cícliques).

Les cetohexoses (exemple fructosa) es ciclen amb forma de pentàgon i les aldohexoses (exemple glucosa) ho

fan en forma d’hexàgon.


Fixeu-vos que segons la posició de l’OH del

carboni que situem a la dreta tenim dos

nous estereoisòmers (α cap baix i β cap dalt).

Derivats dels monosacàrids.

Cal saber que també hi ha molècules derivades dels monosacàrids (canviant un grup funcional per un altre o

per un radical – per un petit fragment molecular-)

Fórmules cícliques de monosacàrids (i derivats). Cal reconèixer aquestes fórmules!

D IHID R OXIAC ET ON A


Glúcids. Disacàrids Els disacàrids són dímers, es a dir, estan formats

per la unió de dos monosacàrids units per un

enllaç o-glucosídic amb eliminació d’aigua.

Altres fórmules de disacàrids d’importància biològica que heu de reconèixer


Glúcids. Polisacàrids. Cal saber que els polisacàrids són macromolècules formades per la unió per enllaç O-glucosídic de més de 10

monosacàrids (poden arribar a ser molts milers d’unitats de monosacàrid en una única molècula de

polisacàrid).

Cal diferenciar dins els polisacàrids els homopolisacàrids (formats per un únic tipus de monosacàrid) i els

heteropolisacàrids (que estan formats per més d’un tipus de monosacàrid), sabent quins són els monòmers

que els formen.

Cal conèixer:

Midó. Producte de reserva dels vegetals (format per dos components: amilosa (polímer lineal de glucosa) i

amilopectina (polímer ramificat de glucosa)

Glicogen. Polisacàrid de reserva dels animals (en mamífers es troba en fetge i músculs). Format per la unió de

glucoses similar a amilopectina, més ramificat i més gran.

Cel·lulosa. Polisacàrid estructural, forma part de les parets de les cèl·lules vegetals. Formada per la unió lineal

de moltes molècules de glucosa.

Quitina. Polisacàrid estructural, forma part de les parets dels fongs i de l’exosquelet dels artròpodes, format

per N-acetil-glucosamina (un derivat de la glucosa).


Glúcids. Funcions biològiques.

FUNCIONS BIOLÒGIQUES DELS GLÚCIDS (Resum)

Energètica Monosacàrids Glucosa

Fructosa

Galactosa

Són combustibles metabòlics.

(entren a la glucòlisi, transformant-se

prèviament en glucosa).

Disacàrids Sacarosa

Lactosa

Són sucres de reserva ràpidament

utilitzable.

(S'hidrolitzen amb facilitat per donar

monosacàrids).

Polisacàrids Midó

Glicogen

Polisacàrids de reserva energètica

(midó vegetal i glicogen animal). Són un

bon sistema per acumular gran

quantitat de glucosa en la cèl·lula.

Estructural Monosacàrids Ribosa

Desoxiribosa

Formen part de l'estructura dels àcids

nucleics

Ribosa de l'ARN i Desoxiribosa de l'ADN.

Polisacàrids Cel·lulosa Forma la paret de les cèl·lules vegetals.

Quitina Forma la paret cel·lular de molts fongs i

l'exosquelet dels artròpodes.

Pectina Constitueix la làmina mitja entre les

cèl·lules vegetals.

Agar-Agar Forma estructures (paret cel·lular) a les

algues.

Àcids hialurònic i

codroïtin-sulfúric

Formen part de la substància

intercel·lular dels teixits animals.

Heteròsids Àcids teïcoics

Mureïna

Intervenen en la formació de la paret

bacteriana

Altres Glicoproteïnes

Glicolípids

Formen part de la membrana

citoplasmàtica.

Les zones glucídiques actuen com a

àrees de reconeixement (com a

marcadors específics).

Mucopolisacàrids Actuen de lubricants i són una barrera

defensiva contra les infeccions. Són

secretades per glàndules del respiratori,

digestiu i urogenital

Aminoglucòsids

com

estreptomicina,

neomicina...

Són produïts per determinats fongs i

tenen acció antibacteriana es a dir

d'antibiòtic.

Heparina Actua com a anticoagulant de la sang.

Àcid ascòrbic Vitamina C, acció antioxidant i

reguladora de la síntesi de la matriu

intercel·lular.


Lípids. Generalitats Els lípids inclouen un gran nombre de compostos d’estructura molt variada, i que desenvolupen també

funcions molt diverses. Els més abundants són els derivats dels àcids grassos com els acil glicèrids

(fonamentalment energètics) i els fosfoglicèrids i altres lípids polars (amb important paper estructural en la

formació de membranes cel·lulars). Altres lípids (no saponificables com els esteroides) poden tenir un

important paper regulador.

Els lípids són principis immediats orgànics compostos per C, H, O, i en ocasions freqüents P i N (i de vegades

S).

Els lípids són, per tant, un grup heterogeni (no hi ha una regularitat química que els identifiqui), i es

caracteritzen per la solubilitat en els anomenats dissolvents orgànics i la insolubilitat en aigua.

Les principals característiques físiques dels lípids són:

* Són untuosos al tacte.

* No són solubles en aigua, són hidròfobs.

* Són solubles en dissolvents no polars, solubles en dissolvents orgànics com cloroform, èter, acetona etc.

* Són molècules força reduïdes, contenen relativament poc oxigen i molt hidrogen a la seva fórmula.

• No hi ha una única classificació. En el curs s’han agrupat en: àcids grassos, lípids saponificables, i lípids

insaponificables.

Una classificació més extensa podria ser:

Lípids (o Substàncies lipídiques):

* Àcids grassos

* Lípids simples (Hololípids Saponificables)

* Acilglicèrids

* Cèrids

* Lípids polars (Heterolípids saponificables)

* Fosfoglicèrids

* Fosfoesfingolípids

* Glucoesfingolípids.

* Lípids no saponificables i no relacionats amb els àcids grassos (o Lipoides)

* Isoprenoides (Terpens)

* Esteroides

* Prostaglandines

* Lipoproteïnes


Lípids. Àcids grassos En estudiar els àcids grassos és important adonar-se que tenen estructura de llargues cadenes

hidrocarbonades i saber que els enllaços entre carbonis poden ser simples o dobles.

Els àcids grassos naturals solen tenir un número parell d'àtoms de carboni, generalment els més importants

metabòlicament tenen entre 12 i 24 àtoms de carboni.

Cal conèixer la nomenclatura per situar la posició dels dobles enllaços i reconèixer els àcids grassos més

importants i freqüents i els anomenats àcids grassos essencials.

Els àcids grassos essencials. Per a l’espècie humana hi ha tres àcids grassos que no es sintetitzen i que s’han

d’aportar mitjançant la dieta: linoleic (família omega-6), linolènic (família omega-3) i Araquidònic (família

omega-6). Compte amb aquesta nomenclatura ja que comencen a contar carbonis per l’últim (per la cua), quan a la

nomenclatura standard es comença pel primer (pel cap), és a dir, pel més oxidat el que porta el grup àcid carboxílic.

Quant a les propietats físiques cal veure que la llargada de la cadena i la presència de dobles enllaços (que

canvien la disposició espacial de la cadena) les afecten. El punt de fusió augmenta en augmentar el número

d'àtoms de carboni i disminueix en augmentar el número de dobles enllaços. Per un àcid gras insaturat el

punt de fusió és més baix que el de l’àcid gras saturat amb el mateix número d'àtoms de carboni.

Es fa necessari comprendre els parells de conceptes d’hidròfob vs hidròfil i lipòfil vs lipòfob, i la relació

existent entre aquestes nomenclatures. També és important entendre el concepte de molècula anfipàtica.

(hidròfob= repel·leix l'aigua, hidròfil= afinitat per l'aigua)

(lipòfil= amb afinitat pels lípids, lipòfob= repel·leix els lípids)


Els àcids grasos són molècules bipolars (anfipàtiques), tenen un

grup (R-, la cadena hidrocarbonada, apolar) que es hidròfoba i un

grup (-COOH, polar) que és hidròfil.

En presencia d'aigua, el grup hidròfil (el cap polar) estableix ponts

d'hidrogen amb les molècules d'aigua i la cadena lipòfila estableix

interaccions amb les cues d'altres lípids, situant-se de forma que

no tinguin contacte directe amb l'aigua.

Cal considerar que com són àcids poden originar sals, i

aquesta reacció amb formació de la sal o sabó és la

reacció de saponificació.

Heu de saber que reaccionen amb els alcohols -

esterificació- (formant un pont d’ oxigen i eliminant

aigua), el que permet formar molècules més complexes

(lípids derivats dels àcids grassos, que en el material

d’estudi figuren com lípids saponificables).


Lípids. Lípids saponificables En estudiar els anomenats lípids saponificables -derivats dels àcids grassos- cal diferenciar els simples

(formats només per C,H,O) i els complexos (que tenen altres àtoms com P).

Acil glicèrids

Els lípids saponificables simples derivats del glicerol s’anomenen “acil glicèrids”, i poden ser olis (líquids) o

sèus (sòlids) segons el tipus d’àcids grassos que els formin.

La funció biològica principal dels triacilglicèrids és la de reserva energètica (i també tenen funció estructural)

Cèrids

Quan l’àcid gras s’uneix a un alcohol de cadena llarga (per esterificació) formen una cera

Les ceres, en ser molècules molt hidrofòbiques, tenen funció protectora i impermeabilitzant.


Lípids. Lípids saponificables complexos. Els lípids polars fosfoglicèrids o fosfolípids i els esfingolípids tenen un comportament amfipàtic, amb un cap

polar i dues cues hidrofòbiques. Això els hi permet que els caps polars (hidròfils) es posin en contacte amb

l’aigua i les cues hdrofòbiques es relacionin les unes amb les altres de forma que generen dobles capes

(membranes) que separen un medi exterior d’un medi interior.

Fosfoglicèrids

Els fosfoacilglicèrids són èsters de la glicerina que s’uneix a

dues molècules d’àcids grassos i a un àcid fosfòric; aquest

àcid fosfòric generalment s’esterifica amb un alcohol

nitrogenat.

Esfingolípids

Els fosfoesfingolípids (com l’esfingomielina) són èsters

d’un alcohol especial (aminoalcohol de cadena llarga)

anomenat esfingosina que s’uneix amb una molècula

d’àcid gras i s’esterifica amb un fosfòric unit a un alcohol.

Els Glucolípids són un grup de lípids de membrana

derivats de l'esfingosina que tenen sucres en la seva

fórmula (i no tenen fosfòric). Són els gangliòsids i els

cerebròsids.


Lípids. Lípids no saponificables.

Quan parlem de lípids no saponificables, volem dir que a la seva fórmula no trobem àcids grassos. En fem tres

grups: els derivats de l’isoprè, els emparentats amb el colesterol i les prostaglandines.

• És important veure la funcions biològiques -reguladores- d’aquestes molècules (vitamines i hormones)

• Cal poder reconèixer les fórmules quan les trobem “dibuixades” -en un gràfic-

Colesterol

Progesterona Testosterona Cortisol


Lípids. Funcions biològiques.

Els lípids desenvolupen variades i importants funcions a la cèl·lula i a l’organisme sencer: Funció energètica,

funció de reserva, funció estructural, funció de transport, funció reguladora i també actuen com pigments

auxiliars de la fotosíntesi.

FUNCIONS BIOLÒGIQUES DELS LÍPIDS (molt resumides)

Energètica Àcids grassos Són un combustible metabòlic important (la seva

oxidació a l’interior de la cèl·lula allibera gran quantitat

d'energia).

Triglicèrids

(olis i greixos)

Són una important reserva d'energia tant animal com

vegetal.

Estructural Lípids “polars”

Fosfolípids

Esfingolípids

Són un constituent de les membranes biològiques

(formen les bicapes lipídiques de les membranes).

Colesterol Component fonamental de la membrana citoplasmàtica

animal a la que dóna estabilitat. Precursor de molècules

reguladores.

Triglicèrids

(greix)

Formen part del teixit adipós amb funcions de protecció

mecànica i de protecció tèrmica.

Vitamínica Vitamina D: intervé en l'absorció i metabolisme del calci.

Vitamina F: Àcids grassos essencials (linoleic, linolènic, araquidònic)

imprescindibles en la formació de membranes i epitelis, i síntesi de

prostaglandines.

Vitamina A: intervé en el procés de la visió i en la formació dels epitelis. És

un factor general de creixement.

Vitamina E: Dita vitamina anti-estèril, intervé en els processos relacionats

amb la fertilitat. És un antioxidant metabòlic importantíssim.

Vitamina K: Factor necessari per la coagulació de la sang.

Hormonal Esteroides Hormones Sexuals: masculines (andrògens i

testosterona) i femenines (estrògens i progesterona)

intervenen en el desenvolupament dels caràcters

sexuals, en la formació de gàmetes (òvuls i

espermatozoides) i regulen el cicle menstrual.

Corticoides (hormones de l'escorça suprarenal) que

intervenen, entre altres processos, en l'equilibri mineral

de l'organisme i en el metabolisme dels glúcids.

Prostaglandines Funcions diverses com coagulació de la sang, regulació

de la pressió sanguínia, regulació de la temperatura

corporal, etcètera.


Proteïnes. Generalitats i Funcions biològiques. Per assimilar aquest bloc cal tenir en compte:

Les proteïnes són grans molècules (polímers) formades per aminoàcids (monòmers).

Els aminoàcids per formar proteïnes es combinen per unions peptídiques.

La seqüència d’aminoàcids defineix cada una de les proteïnes.

Les cadenes polipeptídiques que formen les proteïnes es pleguen i adquireixen estructures

tridimensionals (conformació) que són les responsables de la seva activitat biològica.

Les proteïnes són fonamentals tant per l’estructura com per al funcionament del éssers vius, intervenen

en múltiples funcions essencials dels éssers vius.

o Són substàncies "plàstiques" per als éssers vius, és a dir, materials de construcció i reparació de

les seves pròpies estructures cel·lulars. Només excepcionalment serveixen com font d'energia.

o Moltes tenen "activitat biològica" (transport, regulació, defensa, reserva, etc...). Aquesta

característica diferència a les proteïnes d'altres principis immediats com glúcids i la major part dels

lípids (lípids simples) que es troben en les cèl·lules com simples substàncies inertes.

o Són els "instruments moleculars" mitjançant els quals s'expressa la informació genètica; és a dir,

les proteïnes executen les ordres dictades pels àcids nucleics.

Exemples de les múltiples funcions de les proteïnes

Estructural

Les glucoproteïnes que formen part de les membranes.

Les histones que formen part dels cromosomes

El col·làgen, l’elastina i la reticulina, del teixit conjuntiu.

La queratina de la epidermis.

Enzimàtica Són nombroses i especialitzades. Actuen com biocatalitzadors de les reaccions químiques del metabolisme.

Hormonal

Insulina i glucagó

Hormona del creixement

Hormones tropes (gonadotropes)

Defensiva Homeostàtica

Immunoglobulina

Trombina i fibrinogen

Transport

Hemoglobina

Hemocianina

Citocroms

Reserva

Ovoalbúmina, de la clara d'ou

Gliadina, del gra de blat

Lactoalbúmina, de la llet


Proteïnes. Aminoàcids i enllaç peptídic. Cal saber que:

• Hi ha vint aminoàcids diferents formant part de les proteïnes. Tots tenen la mateixa estructura bàsica amb

una part fixa de la molècula i una part variable. Aquesta part variable (R)és molt important ja que d’ella

depenen les propietats dels diferents aminoàcids.

• Que els aminoàcids també presenten isomeria òptica (i

que a les proteïnes es troben sempre aminoàcids de la

mateixa sèrie la L)

• Que s’ha conèixer, a grans trets, els conceptes

d’aminoàcids: apolars, polars i carregats positivament o

negativament. Propietat deguda a la part variable (R) que

influeix en l’estructura (o conformació) de les proteïnes que

formin.

✓ Els aminoàcids de les proteïnes, (no cal saber-los de memòria, però us han de “sonar” el nom,

l’abreviatura i el grup on s’ha inclòs segons les característiques del seu radical).

• En medi aquós els aminoàcids poden comportar-se com una base -per la presencia del grup amino- i

captar protons H+ o com un àcid -per la presència del grup àcid carboxílic- i cedir protons H+


L’enllaç peptídic

Cal saber:

Com es forma l’enllaç peptídic: “unió entre dos aminoàcids, el grup àcid d’un s’uneix al grup amino de

l’altre amb eliminació d’aigua”

Que és un enllaç amb unes propietats molt particulars (és rígid -no permet el gir-) i possibilita la formació

de ponts d’hidrogen.

Amb la unió de diversos aminoàcids es formen les proteïnes (amb pocs aminoàcids diem pèptids i amb

molts proteïnes).


Estructura de les proteïnes.

Cal entendre que:

Quan les cadenes polipèptidiques són llarges no es mantenen lineals, com un fil tensat...

... Sinó que adopten diferents conformacions espacials

Quan parlem d’estructura de les proteïnes ens estem referint al grau de complexitat que aquestes

adopten a l’espai:

• Utilitzarem estructura primària per indicar la seqüència dels aminoàcids.

• Parlem d’estructura secundària per indicar un primer patró de plegament

• Direm estructura terciària per referir-nos a la conformació tridimensional (per repeticions en

diferents regions d’estructures secundaries)

• Reservarem estructura quaternària per les proteïnes formades per més d’una cadena polipeptídica.


Ampliem i reforcem alguns conceptes Per entendre com es van organitzant les proteïnes a l’espai, és molt important veure que:

• Els radicals dels aminoàcids podran establir enllaços intramoleculars (com els “ponts d’hidrogen” que ja

coneixem), i que aquests enllaços depenen del tipus de radical que tinguin els aminoàcids (per exemple,

entre un radical polar i un apolar no hi haurà cap tipus d’interacció, mentre que els apolars tendiran a

estar junts -per interaccions hidrofòbiques-, i els polars hidròfils tendiran a situar-se en zones on estiguin

en contacte amb l’aigua, entre aquells que tinguin càrregues diferents hi haurà atracció electrostàtica,

etcètera).

• També es poden establir enllaços covalents entre aminoàcid no contigus, com els ponts disulfur.

Estructura de les proteïnes.

Segons els tipus de radicals dels aminoàcids que formen la

seqüència de la proteïna i la posició en que estan, s’estableixen

ponts d’hidrogen (o altres enllaços i interaccions) entre diverses

parts de la molècula, que determinen que aquesta es plegui.

Si entre diverses zones de la molècula hi ha àtoms de sofre es

poden formar ponts disulfur (covalents).

Cada proteïna té una seqüència d’aminoàcids concreta, de la

qual depèn que la molècula es plegui correctament, és a dir

que adquireixi la seva conformació correcta.


Qualsevol error en la posició dels aminoàcids pot provocar que la proteïna no es plegui correctament i,

per tant, que no tingui l’estructura tridimensional que li permet dur a terme la seva funció, el que pot

alterar el funcionament de tot l’organisme. (Més endavant ho relacionarem amb les mutacions)

Per exemple: el canvi d’un aminoàcid per un altre a la molècula d’hemoglobina provoca anèmia

falciforme.


✓ Desnaturalització de les proteïnes

L’activitat biològica de les proteïnes deriva de l’estructura espacial que adopten.

Quan les proteïnes són sotmeses a l’acció del calor, de certs soluts o a canvis de pH, perden l’estructura

nativa, es produeix el desplegament de les cadenes (perden la seva conformació “normal” a l’espai) .

Aquesta pèrdua de conformació s’anomena desnaturalització, i comporta la pèrdua de l’activitat

biològica de la proteïna.

La desnaturalització és deguda al trencament dels enllaços (les interaccions explicades anteriorment)

entre les cadenes laterals dels diferents aminoàcids que formen la proteïna.

Quan la proteïna es desnaturalitza, s’obté una cadena polipèptídica que ha perdut la seva conformació

tridimensional. Quan la desnaturalització és suau, pot ser reversible i les cadenes polipèptidiques poden

tornar a plegar-se de manera espontània i assolir novament l’estructura nativa.


Funcions de les proteïnes. Ara heu de tornar al principi de l’apartat (al material d’EducaciOnline), per revisar totes les funcions que

fan les proteïnes, i veure que moltes d’aquestes funcions depenen de la conformació espacial que té la

proteïna. (Per exemple una proteïna amb “estructura” fibrosa com el col·lagen farà funció estructural,

mentre que per tenir funció enzimàtica caldrà una estructura globular).

FUNCIONS BIOLÒGIQUES DE LES PROTEÏNES (Resumides)

Funció Estructural Proteïnes de membrana: Formen part de l'estructura de les membranes biològiques situant-se entre els lípids. Proteïnes microtubulars: Formen part del citoesquelet ("esquelet de la cèl·lula). Col·lagen: Es troba en el teixit conjuntiu dels animals i també en els seus derivats, forma fibres que uneixen uns òrgans amb altres. Elastina: També és pròpia dels teixits conjuntius, forma part dels vasos sanguinis. Queratines o Ceratines: Són escleroproteïnes, proteïnes dures i les trobem formant part del pel, les ungles i les banyes dels animals

Fun

cio

ns

Reg

ula

do

res

Funció Enzimàtica Els enzims són un dels principals biocatalitzadors. Actuen regulant les reaccions del metabolisme i a nivell de la digestió. Els Enzims són Biocatalitzadors de naturalesa proteica que en quantitat molt petita intervenen accelerant o retardant els processos vitals, la seva naturalesa de catalitzadors fa que no es consumeixin a les reaccions, per tant farà falta molt poca quantitat d'enzim per transformar grans quantitats de substrat.

Funció Hormonal Insulina i Glucagó: Controlen el metabolisme dels glúcids. Adrenalina: Prepara a l'individu per un exercici o esforç violent ("estres"). Hormones de la Hipòfisi: Controlen la secreció hormonal d'altres glàndules endocrines com tiroides, pàncrees, glàndules sexuals, etcètera, o com l'hormona del creixement que estimula el creixement general dels teixits.

F. Immunològica. Les immunoglobulines (IgG, IgM, IgA, IgD, i IgE): Són anticossos que tenen una funció fonamental a la defensa enfront de les infeccions.

F. Transportadora Albúmines: En la sang transporten lípids i altres substàncies insolubles en aigua. Lipoproteïnes: Són les responsables del transport dels lípids digerits a l'intestí cap al fetge i des d'ell fins als teixits. Hemoglobina: En la sang transporta oxigen des dels pulmons fins als teixits. Mioglobina: En el múscul estriat transporta oxigen des de la sang fins al les cèl·lules. Citocroms: En els mitocondris transporten electrons en les reaccions redox des del substrat que s'oxida fins a l'oxigen.

F. Homeostàtica Fibrinogen: Està relacionat amb la coagulació de la sang. És una proteïna soluble que per acció de la trombina passa a fibrina que és insoluble (procés de coagulació de la sang).

Funció Nutritiva i Reserva Glutenines i Prolamines: Són una reserva alimentària pel desenvolupament de l'embrió vegetal. Ovoalbúmina: És la proteïna de reserva de l'ou dels ocells. Caseïna i Lactoalbúmina: Són les proteïnes de la llet, important aportació proteínica pel desenvolupament de les cries.

Funció Contràctil Actina i Miosina: Són les proteïnes responsables de la contracció muscular (i per tant de la nostra locomoció) i de la contracció d'altres cèl·lules.

Altres Funcions Histones: Es troben associades a l'ADN del nucli formant part de la cromatina i cromosomes de les cèl·lules eucariotes, intervenen en els processos de diferenciació cel·lular. Toxines: Els verins de serps, les toxines bacterianes etcètera produeixen greus lesions en altres espècies actuant com substàncies defensives. Proteïnes Anticongelants: Són pròpies de peixos d'aigües molt fredes, actuen baixant el punt de congelació de la sang i altres fluids corporals


Enzims. Concepte i Funcions. Entre les proteïnes mereixen una menció especial els enzims, que tenen com a funció accelerar les reaccions

químiques dels éssers vius. Són biocatalitzadors que disminueixen la quantitat d’energia necessària perquè

s’iniciï una determinada reacció. La regió de l’enzim on té lloc la interacció amb el substrat s’anomena centre

actiu.

Per a l’estudi del tema és important posar especial atenció en les següents consideracions:

• Cal saber que en tota reacció química hi ha uns productes inicials i uns productes finals o productes de

reacció. Aquestes substàncies, inicials i finals, en les reaccions enzimàtiques, es coneixen com substrat

(substàncies inicials) i producte (substàncies resultants de la reacció).

• Cal conèixer els conceptes de catalitzador i catàlisi, així com els conceptes relacionats, velocitat de reacció

i energia d’activació.

• La major part dels canvis que experimenten els materials biològics durant els processos vitals estan

condicionats per la presència i l’activitat d’unes proteïnes anomenades enzims.

• L’acció catalítica dels enzims és deguda a que augmenten el nombre de xocs efectius. Els enzims

disminueixen l’energia d’activació i afavoreixen el trencament i creació d’enllaços químics.


Enzims. Estructura i Funcionament. Per aquest apartat és important:

• Saber que els enzims són específics (cada enzim actua sobre un substrat concret).

• Relacionar l’especificitat dels enzims amb l’estructura terciària i quaternària de les proteïnes.

• Entendre el concepte de centre actiu (i que també poden haver centres activadors i inhibidors).

• Conèixer que en les reaccions catalitzades per enzims hi ha un complex intermedi (format per l’enzim i el

substrat). Gràcies a aquest complex es disminueix l’energia d’activació.

• Saber que un cop realitzada la reacció, l’enzim torna al seu estat normal i pot tornar actuar. Els enzims

actuen sense patir modificacions permanents.

• Conèixer que alguns enzims necessiten altres substàncies no proteiques, els cofactors i els coenzims, per

portar a terme l’acció catalítica.

• Entendre que els factors físico-químics que afecten a les proteïnes (a la seva conformació espacial) afecten

als enzims i a la seva activitat.

• Saber que l’especificitat i la unió temporal de l’enzim i el substrat condicionen una particular cinètica

enzimàtica (els enzims es saturen).

• Saber que hi ha enzims més complexos, amb més d’un centre actiu o amb altres centres específics, cosa

que permet regular força la seva activitat.

[S] petita [S]=Km [S] gran

[E]=constante

Saturación. Todo el enzim està “ocupado”


• Com que l’activitat dels enzims depèn de la conformació, de la disposició espacial de la proteïna

enzimàtica, qualsevol factor que afecti l’estructura de les proteïnes (com pH i temperatura) afectarà

l’activitat enzimàtica.

Tots els enzims tenen un pH i una temperatura òptimes d’actuació (màxima activitat i màxima velocitat).


Ampliem i reforcem alguns conceptes sobre activitat enzimàtica. • L’activitat enzimàtica depèn de l’estructura espacial de l’enzim

Recordem que l’activitat de l’enzim depèn del centre actiu (i aquest de la conformació a l’espai de la

proteïna - estructura terciària i quaternària - ) i del reconeixement entre centre actiu i substrat.

• Cinètica enzimàtica i mecanisme d’acció

L’activitat dels enzims és deguda a la unió específica del centre actiu de l’enzim amb el substrat, aquesta

especificitat i la unió temporal de l’enzim i el substrat, condicionen una particular cinètica enzimàtica, els

enzims es saturen, i hi ha un punt en el que tot l’enzim està actuant.

Regulació de l’activitat enzimàtica: Una primera regulació de l’activitat enzimàtica es realitza en funció de la

concentració de substrat, però cal saber que hi ha enzims més complexos, amb més d’un centre actiu o amb

altres centres específics, cosa que permet regular força la seva activitat.


Activadors: són molècules que afavoreixen la unió de l’enzim amb el substrat.

Inhibidors: són compostos que disminueixen la velocitat de la reacció pel fet d’interferir en la formació del

complex ES. La inhibició pot se de dos tipus: irreversible i reversible.

La inhibició irreversible, o enverinament de l’enzim, té lloc quan l’inhibidor o verí es fixa permanentment al

centre actiu de l’enzim i n’altera l’estructura i, per tant, la inutilitza.

La inhibició reversible té lloc quan no s’inutilitza el centre actiu, sinó que tan sols se n’impedeix

temporalment el funcionament. Hi ha dues modalitats:

Inhibició reversible competitiva: la molècula del inhibidor és similar al substrat i per això competeix amb

aquest per fixar-se al centre actiu de l’enzim.

Inhibició reversible no competitiva: és deguda a un inhibidor que impedeix l’accés del substrat al centre

actiu.


Classificació dels enzims

Cal saber que els enzims catalitzen reaccions de diversos tipus. Una classificació dels enzims és segons el tipus

de reacció que catalitzen faria els següents grups:

Oxidoreductases, catalitzen la transferència de protons i electrons. Per exemple les deshidrogenases que transfereixen hidrògens

Transferases, transfereixen un radical d’una molècula a una altra.

Hidrolases, trenquen enllaços amb addició d’aigua

Liases, afegeixen radicals trencant dobles enllaços

Isomerases, produeixen canvis a les molècules sense canviar el nombre d’àtoms (transformen un isòmer en un altre)

Ligases, catalitzen la formació d’enllaços amb l’energia aportada per l’ATP

òxido-reductases

transferases

hidrolases

liases

isomerases

ligases


Àcids nucleics

Amb aquest apartat ens hem d’adonar de que:

Els àcids nucleics són biomolècules específiques (igual que les proteïnes).

Els àcids nucleics són polímers en els quals els monòmers són els nucleòtids. Un nucleòtid està format per

fosfat, una pentosa i una base nitrogenada.

Hi ha dos tipus d’àcids nucleics l’àcid desoxiribonucleic (ADN) i l’àcid ribonucleic (ARN) que tenen estructura i

funció diferent.

La funció principal dels àcids nucleics és ser el suport de la informació genètica i participar en la transmissió i

expressió d’aquesta informació.

Nucleòtids Cal saber que:

Els nucleòtids (monòmers dels àcids nucleics) són molècules complexes,

formades per tres tipus de molècules diferents: Àcid Fosfòric + Pentosa +

Base nitrogenada.

Hi ha diferents nucleòtids, que

són el resultat de les diferents

possibilitats de combinació de les

molècules que els formen (ribosa

o desoxiribosa, amb adenina,

timina, guanina, citosina o

uracil).

Els nucleòtids poden tenir importància per ells mateixos com molècules transportadores d’energia (ADP ⇌

ATP) i d’electrons o poder reductor (NAD+ ⇌ NADH +H+).

Adenosinatrifosfat.

Alguns nucleòtids -amb varis radicals fosfòric- tenen funció de vectors d’energia (l’enllaç entre àcids fosfòrics

és un enllaç altament energètic).

Són molt importants en el metabolisme com transportadors d’energia, el més important és l’ATP.


L’enllaç fosfodièster

Cal saber que:

Els nucleòtids s’uneixen entre ells mitjançant l’enllaç fosfodièster, i que degut a la formació d’aquest enllaç la

molècula resultant té “sentit” ja que sempre el nou nucleòtid s’incorpora en el carboni 3' de la pentosa de la

cadena preexistent.


ADN. Àcid desoxiribonucleic. Cal entendre que:

• La incorporació d’un nou nucleòtid a la cadena es fa en el carboni 3' de la pentosa de la cadena en

creixement i que per això la cadena resultant té “sentit”, un extrem 5’ (amb el fosfòric) i un extrem 3’ (amb

un –OH lliure) per on s’uneixen nous nucleòtids.

L’ADN presenta diferents nivells de complexitat:

Estructura primària o seqüència de nucleòtids

Estructura secundària de doble hèlix (model de Watson i Crick)

Estructura terciària o d’associació amb proteïnes

• A l’estructura primària, en la seqüència de bases, de l’ADN (i també de l’ARNm) hi ha

codificada informació. Cada seqüència de nucleòtids (segons el número i l’ordre

d’aquests) serà portadora d’una informació particular.

Les bases nitrogenades formen ponts d’hidrogen entre elles

• Quan enfrontem unes bases nitrogenades amb altres

de manera adequada poden establir unions dèbils -

ponts d’hidrogen- entre elles (diem que encaixen o que

són complementàries).

Heu de saber aquesta complementarietat:

A ⇔ T; G ⇔ C; A ⇔ U

Incorporació nou

nucleòtid

5'

3'


El model de Watson i Crick (ADN de doble hèlix)

• L’ADN adopta una estructura secundària amb dues cadenes antiparal·leles, i amb les bases d’una cadena

complementàries a la de l’altra (model de Watson i Crik) .


ARN. Àcid ribonucleic. Cal recordar que:

L’ARN és una cadena (un únic bri) de ribonucleòtids

units per enllaços fosfodièster.

Determinades classes d’ARN (el ribosòmic i el de transferència)

tenen fragments de la cadena amb enfrontaments (i unions per

pont d’hidrogen) entre les bases A = U i C≡G

Heu de conèixer els principals tipus d’ARN que trobem a les

cèl·lules, tant per la seva estructura com per la seva funció.

• ARNm (ARN missatger), que porta la informació de l’ADN al citoplasma. (A eucariotes també hi ha

l’ARNnh -ARN nuclear heterogeni-que és el precursor de l’ARNm)

• ARNr (ARN ribosòmic), que es troba unit a proteïnes formant els ribosomes (els ribosomes són

orgànuls que tradueixen la informació continguda a l’ARNm tot fabricant proteïnes específiques).

• ARNt (ARN de transferència), que reconeix els aminoàcids i els situa en el lloc adient del ribosoma per

a la síntesi proteica.

ARNm ARNt ARNr

Composició

ADN

Composició

ARN

Desoxiribosa

Adenina

Timina

Citosina

Guanina

Ribosa

Adenina

Uracil

Citosina

Guanina


Funcions dels àcids nucleics

Ara tornem a l’inici de l’apartat i revisem i ampliem les funcions dels àcids nucleics

La funció dels àcids nucleics és una acció coordinada, ser el suport de la informació genètica i participar en la

transmissió i expressió d’aquesta informació.

• Replicació. Per assegurar la transmissió exacta de la informació a les cèl·lules filles, qualsevol cèl·lula

abans de dividir-se fa una còpia del “gran llibre d’instruccions” de l’ADN. Aquest procés s’anomena duplicació

o replicació i es sintetitza ADN nou fent servir el DNA existent com a motlle.

• Transcripció. Consisteix en obtenir una còpia d’una instrucció concreta (podríem pensar en la “recepta”

per construir una proteïna), es sintetitza una cadena d’ARN que és complementària a un segment de l’ADN.

Aquest ARN obtingut s’anomena ARNm (ARN missagter).

• Traducció. Es tracta de desxifrar el missatge de l’ARNm, i per això calen altres ARN (els de transferència

ARNt i la maquinaria dels ribosomes ARNr). La traducció doncs permet tenir una cadena d’aminoàcids amb

una seqüència precisa seguint les instruccions de l’ARNm. El nom de traducció es refereix a que es tracta de

traduir una cadena (ARNm) escrita en nucleòtids, en una altra cadena (proteïna) escrita en aminoàcids.


Revisem el Bloc: “Tòpics i idees fonamentals”

Biomolècules

Bioelements. Els elements que es troben en la matèria viva s'anomenen bioelements o elements biogènics.

• Bioelements primaris. La matèria viva està formada principalment per quatre elements: carboni, oxigen,

nitrogen i hidrogen, als quals cal afegir en menor proporció fòsfor i sofre. Formen el 95% del pes dels éssers

vius.

• Bioelements secundaris. Formen la resta de l’ésser viu (un 5%). Alguns són absolutament necessaris com

sodi, potassi, ferro, calci...; mentre que altres només es troben en determinats organismes.

• Oligoelements. Amb una concentració molt baixa tenen un paper regulador i són imprescindibles pel bon

funcionament dels organismes.

• Característiques dels Bioelements

• La seva massa molecular és relativament petita i poden formar enllaços covalents estables entre sí i amb

altres àtoms.

• El carboni, amb un paper predominant, es pot unir a altres àtoms de carboni o a altres elements i originar

estructures complexes en forma de cadenes i anells, generant molècules tridimensionals.

• L’oxigen és un excel·lent acceptor d’electrons. El procés d’oxidació proporciona gran part de l’energia

necessària per al funcionament dels organismes.

• El nitrogen té una gran facilitat per formar enllaços tant amb l'hidrogen com amb el carboni.

• El sofre i el fòsfor formen enllaços fàcilment hidrolitzables i que són molt adequats per formar enllaços rics

en energia.


✓ Classes d’enllaços en les molècules dels éssers vius.

• En primer lloc cal considerar els enllaços que formen molècules:

Els elements químics que es troben molt allunyats a la taula periòdica (i tenen electronegativitats molt

diferents es poden unir mitjançant un enllaç iònic. L’àtom més electronegatiu capta un o més electrons de

l’àtom més electropositiu (que els cedeix). L’element electronegatiu queda carregat negativament (anió o ió

negatiu) i l’element més electropositiu queda amb càrrega positiva (catió o ió positiu).

Els elements químics no metàl·lics (a la dreta de la taula periòdica) s’uneixen compartint electrons mitjançant

un enllaç covalent. Dos àtoms poden compartir un parell, dos parells o tres parells d’electrons, segons formin

un enllaç covalent senzill, doble o triple.

Quan l’enllaç covalent es produeix entre àtoms d’electronegativitat molt diferent el més electronegatiu atrau

més els electrons i es crea una diferència de càrrega a la molècula (un dipol).

• També es donen enllaços entre molècules diferents.

Quan un àtom d’hidrogen està unit a un element molt electronegatiu (com l’oxigen), hi ha una petita

diferència en la distribució de càrregues dins de la molècula i si aquest hidrogen (lleugerament positiu)

interacciona amb la zona lleugerament negativa d’un element molt electronegatiu, es produeix una força

d’atracció que anomenem enllaç per pont d’hidrogen.

Quan es donen atraccions entre radicals (ionitzats) de càrrega diferent parlem d’interaccions

electrostàtiques.

Quan les porcions apolars (hidrofòbiques) de les molècules tendeixen a unir-se les unes amb les altres (per

exemple per evitar la influència del medi aquós) parlem d’interaccions aplolars (o hidrofòbiques).

Les forces de Van der Waals són interaccions molt dèbils i inespecífiques que es poden produir entre àtoms

de molècules diferents.

Atracció electrostàtica Pont d’hidrogen

Interacció

hidrofòbica


Representació de les molècules orgàniques. Les fórmules empíriques o moleculars indiquen el nombre d’àtoms de cada element que conté la molècula.

Les fórmules desenvolupades expressen com i amb qui està unit cadascun dels àtoms que formen la

molècula.

Les fórmules semidesenvolupades indiquen clarament les unions entre els àtoms de carboni i la resta

d’informació està condensada.

Grups funcionals importants en bioquímica.

Alcohol Aldehid Cetona Àcid carboxílic Amina

Isomeria Dos molècules són isòmers si tenint la mateixa fórmula molecular (mateix nombre d’àtoms de cada tipus)

presenten propietats diferents (la fórmula desenvolupada és diferent)

Isomeria d’ordenació o de cadena: dues molècules de mateixa fórmula molecular tenen els àtoms distribuïts

en ordre diferent.

Isomeria de posició: molècules de mateixa fórmula empírica i amb el mateix grup funcional però situat en

llocs diferents.

Isomeria de funció: Malgrat tenir la mateixa fórmula empírica tenen grups funcionals diferents.

Isomeria geomètrica (cis-trans): És la produïda per la posició en que els altres àtoms s’enllacen als carbonis

units per doble enllaç.

Isomeria òptica: es produeix quan la molècula no té un pla de simetria i degut a la presència de carbonis

units a quatre radicals diferents. Un isòmer és imatge especular de l’altre, però no es poden superposar.


Imatge especular Sense carboni asimètric

(són la mateixa molècula)

Imatge especular Amb carboni asimètric

(són isòmers, mateixa fórmula i diferents propietats)

Les funcions de les biomolècules als éssers vius

En els éssers vius qualsevol molècula té una funció, un paper específic, aquestes funcions són:

Energètica. Són les molècules a partir de les quals, per un procés d’oxidació, es pot obtenir energia.

De reserva o magatzem. Són les molècules que es guarden a l’organisme per obtenir energia en un

altre moment.

Estructurals. Formen les “peces” dels éssers vius (membrana de la cèl·lula, esquelet dels animals,...)

Reguladores. Són les molècules que intervenen en determinades activitats cel·lulars (afavorint-les o

inhibint-les).

Les propietats de l’aigua i la seva importància biològica.

La importància de l’aigua en els éssers vius és conseqüència de les seves propietats:

▸ És un dissolvent excel·lent. Els ions es dissolen en aigua per les atraccions elèctriques que es produeixen

entre els dipols de les molècules d’aigua i els ions de la sal. Les molècules polars també es dissolen bé perquè

hi formen ponts d’hidrogen amb l’aigua. Les molècules molt grans també es dissolen en aigua formant

dispersions col·loïdals.

▸ La seva elevada calor específica (quantitat de calor que cal subministrar a una substància per tal d’elevar-

ne la temperatura) indica que l’aigua pot absorbir molta calor sense elevar gaire la seva temperatura. L’aigua

és un bon amortidor tèrmic.

▸ L’aigua té una calor de vaporització alta (calor necessària per passar de l’estat líquid al de vapor), de

manera que és possible eliminar molta calor tot vaporitzant poca aigua. L’aigua és un bon element

refrigerant, permet als organismes perdre temperatura per mitjà de l’evaporació superficial de l’aigua.

▸ Com que té la màxima densitat a 4º C, el gel sura sobre l’aigua líquida. D’aquesta manera els llacs i el mar

només es gelen en superfície i això permet la vida en aigües fredes (que gràcies a aquesta propietat es

mantenen líquides per sota del gel).

▸ L’aigua té una elevada tensió superficial, l’aigua té una elevada força de cohesió, que dóna fenòmens com

la capil·laritat que permet el moviment de la saba a través dels vasos llenyosos dels vegetals.

▸ El pH de l’aigua pura és 7 [OH-] = [H+] = 10-7, les reaccions dels éssers vius es donen en una zona pròxima a

aquest pH. Per mantenir-lo hi ha determinades dissolucions de substàncies tampó o amortidores que

mantenen aquest pH (els principals amortidors són les proteïnes el bicarbonat i els fosfats)


Les sals minerals.

En els éssers vius les sals minerals es troben en forma sòlida (closques, esquelets) o dissoltes. Les sals en

dissolució actuen en els processos químics, actuen d’amortidor i intervenen en el equilibri osmòtic.

Les membranes cel·lulars es comporten com membranes semipermeables (deixen passar l’aigua i no els

soluts). La diferencia de concentració entre un costat i l’altre de la membrana genera una pressió sobre la

membrana anomenada pressió osmòtica.

Els glúcids

Els glúcids s’anomenen també sucres o hidrats de carboni. La seva fórmula empírica és CnOmH2n

Monosacàrids. Són les molècules energètiques més abundants a les cèl·lules. Són polialcohols en els quals un grup alcohol ha

estat substituït per un grup aldehid (aldoses) o cetona (cetoses).

glúcids

monosacàrids

aldoses

i

cetoses

trioses, pentoses,

hexoses...

òsids

holòsids

disacàrids, trisacàrids

oligosacàrids

homopolisacàrids

heteropolisacàrids

heteròsids

glicoprotèids,

glicolípids, glúcids dels

àcids nucleics


Disacàrids.

Quan dos monosacàrids s’uneixen ho fan per un enllaç O-glucosídic, per la unió de dos -OH amb eliminació

d’una molècula d’aigua.

Els disacàrids poden ser substàncies de reserva energètica (lactosa, sacarosa) o el resultat parcial de la

degradació d’un polisacàrid (amilosa, cel·lobiosa).

Sacarosa. Formada per la unió d’una molècula de glucosa i una altra de fructosa. S’obté de la canya de sucre i

de la bleda-rave sucrera (“remolacha”).

Maltosa. S’obté de la hidròlisi del midó i del glucògen. Formada per la unió de dues glucoses.

Cel·lobiosa. No es troba lliure a la natura, s’obté per la hidròlisi de la cel·lulosa.

Lactosa. Es troba en la llet dels mamífers, està formada per la unió d’una glucosa i una galactosa.

Polisacàrids.

Són macromolècules formades per la unió per enllaç O-glucosídic de més de 10 monosacàrids (que poden

arribar a ser molts milers).

• Midó. Producte de reserva dels vegetals (format per dos components, dos polímers de glucosa: amilosa -

lineal- i amilopectina -ramificada-, )

• Glicogen. Polisacàrid de reserva dels animals (es troba en fetge i músculs). Format per la unió de moltes

glucoses amb moltes ramificacions.

• Cel·lulosa. Forma part de les parets de les cèl·lules vegetals. Formada per la unió lineal de una gran

quantitat de molècules de glucosa.

galactosaglucosa glucosa glucosa glucosa

fructosa

GlicogenAmilosa

Amilopectina


Funcions biològiques dels glúcids.

• Energètica. Constitueixen el material energètic d’ús immediat per als éssers vius. La glucosa és el sucre més

utilitzat per les cèl·lules com a font d’energia.

• De reserva. Actuen com a substàncies de reserva energètica (ex. sacarosa, midó, glicogen)

• Estructural. Formen part de les estructures de la paret de les cèl·lules vegetals (ex. cel·lulosa).

Lípids.

Els lípids constitueixen un grup molt heterogeni de substàncies formades per cadenes hidrocarbonades a les

quals s’uneixen components de naturalesa molt diversa (fosfats, alcohols, amines...). Es caracteritzen per ser

solubles en dissolvents orgànics i ser insolubles o molt poc solubles en aigua.

Àcids grassos.

Els àcids grassos són els components fonamentals dels lípids saponificables i normalment no es troben lliures

en les cèl·lules. Quan presenten dobles enllaços entre els seus àtoms de carboni s’anomenen insaturats, i

quan totes les unions entre carbonis són per enllaços simples s’anomenen saturats.

Acil glicèrids.

Són èsters d’1, 2 o 3 àcids grassos i glicerina (glicerol).

L’esterificació és dóna per la reacció del grup -OH de l’àcid

carboxílic i un -OH del glicerol. Segons en nombre d’àcids

grassos parlem de mono, di i triglicèrids. Són una font

d’energia excel·lent per les cèl·lules i en alguns organismes

tenen funció estructurals (teixit adipós)

Ceres.

Són èsters d’àcids grassos i monoalcohols de cadena llarga. Són molècules estructurals amb funció protectora

(impermeabilitzant de plomes, pèls, fulles...)

Fosfolípids i altres lípids de membrana.

Els fosfolípids són els components fonamentals de les membranes biològiques. Són molècules amfipàtiques

amb una part apolar (insoluble en aigua) i una part polar (hidròfila). En aigua s’organitzen de forma

espontània donant monocapes, micel·les o bicapes.

• Els fosfoacilglicèrids són èsters de la glicerina que s’uneix a dues molècules d’àcids grassos i a un àcid

fosfòric; aquest àcid fosfòric generalment s’esterifica amb un alcohol nitrogenat.


• Els fosfoesfingolípids són èsters d’un alcohol especial (aminoalcohol de cadena llarga) anomenat

esfingosina que s’uneix amb una molècula d’àcid gras i s’esterifica amb un fosfòric unit a un alcohol.

• Glucolípids. Són un grup de lípids de membrana derivats de l'esfingosina que tenen sucres en la seva

fórmula (i no tenen fosfòric). Són els gangliòsids i els cerebròsids.

Terpens

Són lípids no saponificables derivats de l'isoprè.

Podem citar: Monoterpens - dos isoprens- (mentol i altres aromes vegetals)

Diterpens - quatre isoprens - (fitol que forma part de la clorofil·la, vitamina A)

Tetraterpens - vuit isoprens - (els pigments vegetals carotens i xantofil·les)

Esteroides

Els esteroides són lípids no saponificables derivats de l'esterà, entre els més importants estan el colesterol,

les hormones sexuals i de l'escorça suprarenal i la vitamina D.

Funcions biològiques dels lípids

• Funció energètica. Els àcids grassos són carburants metabòlics molt eficaços, la seva oxidació proporciona

molta energia.

• Funció de reserva. Els triglicèrids formen substàncies de reserva en animals (generalment en forma greix) i

en llavors de vegetals (principalment en forma d'olis)

• Funció estructural. Són constituents de les membranes biològiques (fosfolípids, esfingolípids, colesterol).

Tenen funció de protecció i revestiment (ceres)

• Funció de transport. Els àcids biliars (a l'intestí) transporten els greixos i possibiliten la seva digestió i

posterior absorció.

• Funció reguladora. Vitamines com la D i l'A, hormones sexuals i suprarenals. Els pigments auxiliars de la

fotosíntesi (carotens i xantofil·les).

Caroté

Colesterol


Proteïnes (i aminoàcids)

Les proteïnes són macromolècules formades per aminoàcids que intervenen en moltes funcions biològiques

Aminoàcids.

Les proteïnes estan formades per aminoàcids, molècules que en el primer

carboni tenen un grup amino (-NH2), un grup àcid carboxílic (-COOH), un H, i un

radical variable (-R, diferent en cadascun dels vint aminoàcids que formen les

proteïnes)

▸ Els aminoàcids es classifiquen segons la naturalesa del radical

▸ Aminoàcids amb el radical apolar (per exemple alanina, metionina, leucina)

▸ Aminoàcids amb el radical polar sense càrrega (per exemple la serina i la treonina)

▸ Aminoàcids amb el radical àcid (per exemple l'àcid aspàrtic)

▸ Aminoàcids amb el radical bàsic, amb un grup amino (per exemple la lisina)

L'enllaç peptídic

L'enllaç peptídic es forma mitjançant la unió del grup carboxil d'un

aminoàcid amb el grup amino d'un altre i alliberant una molècula d'aigua.

Les cadenes formades per la unió d'aminoàcids s'anomena pèptids,

polipèptids (d'uns 50 AA) i proteïnes (més de 100 AA).

Les proteïnes (estructura)

La conformació a l’espai de les proteïnes s'estructura a quatre nivells:

▸ L'estructura primària es correspon amb la seqüència d'aminoàcids (el nom dels d'aminoàcids i l'ordre que

ocupen a la cadena)

▸ L'estructura secundària és el resultat de la formació de ponts d'hidrogen entre l'oxigen d'un grup carboxil

d'un aminoàcid i el grup amino d'un altre. Adopta forma de alfa hèlix o làmina plegada.

▸ L'estructura terciària es forma per l'aparició de nous enllaços entre aminoàcids. Entre els radicals de dos

aminoàcids es poden produir enllaços covalents com els ponts disulfur (entre dues cisteïnes) i unions dèbils

com atraccions electrostàtiques si tenen càrregues diferents, enllaços d'hidrogen si són polars, interaccions

hidrofòbiques si són apolars...

Tot això fa que qualsevol proteïna tingui una estructura tridimensional (conformació) característica (en unes

condicions fisicoquímiques -pH, temperatura, concentració salina,... - determinades)

▸ L'estructura quaternària s'aconsegueix quan s'uneixen dues o més cadenes polipeptídiques amb estructura

terciària. La unió pot ser covalent o per enllaços dèbils.


Propietats de les proteïnes.

Especificitat. Les proteïnes són específiques per a cada espècie d'organismes (i fins i tot per cada organisme)

conseqüència de ser fruit de la traducció del missatge genètic. Les proteïnes que fan les mateixes funcions en

espècies diferents presenten una conformació molt similar (més semblants en organismes evolutivament

propers) i varien només en uns pocs aminoàcids en diferents posicions.

Desnaturalització. La conformació natural de les proteïnes pot alterar-se i desnaturalitzar-se, amb la

desaparició de les estructures quaternària, terciària i secundària original, a causa del trencament dels

enllaços per pont d'hidrogen i altres interaccions. Si la desnaturalització és suau, es pot assolir novament

l'estat original, mitjançant un procés de renaturalització, quan es restableixen les condicions inicials del medi.

Funcions de les proteïnes

De les nombroses funcions de les proteïnes podem destacar alguns exemples:

▸ Funció estructural. Moltes proteïnes formen part d'estructures cel·lulars , les que constitueixen el

citosquelet, les de les membranes dels orgànuls, les de la membrana cel·lular, de l'espai intercel·lular d'alguns

teixits com el col·lagen,...

▸ Funció de reserva. Determinades proteïnes s'emmagatzemen en medis especials amb la finalitat (no

energètica) de servir de font d'aminoàcids. Per exemple la caseïna de la llet proporciona aminoàcids a les

cries de mamífers.

▸ Funció de transport. Les lipoproteïnes, proteïnes que unides a lípids i colesterol faciliten el seu transport en

medi aquós. L'hemoglobina que transporta oxigen per la sang.


▸ Funció contràctil. Les cèl·lules musculars es poden contraure (escurçar la seva llargada) perquè disposen de

proteïnes filamentoses, el complex actina-miosina, capaces de fer-ho.

▸ Funció de reconeixement cel·lular. A les membranes hi ha proteïnes receptores específiques, així

determinades molècules poden exercir la seva funció en un tipus determinat de cèl·lula.

▸ Funció defensiva. És el cas de les immunoglobulines que actuen contra cèl·lules o molècules alienes a

l'organisme.

▸ Funció hormonal. Algunes hormones són proteïnes com la insulina que actua afavorint el pas de glucosa de

la sang a les cèl·lules i regulant la glucèmia.

▸ Funció catalítica. La majoria dels catalitzadors que actuen en les reaccions químiques que es produeixen en

els éssers vius són proteïnes: els enzims.

Enzims (proteïnes enzimàtiques)

Els enzims són un grup de proteïnes molt especialitzades, molt específiques i d’un poder catalític elevat. Els

enzims són catalitzadors biològics que augmenten la velocitat d’una reacció química concreta (especificitat)

en les condicions de pH i temperatura que es donen a les cèl·lules.

L’acció dels enzims.

En totes les reaccions químiques cal subministrar una energia als substrats per tal que adquireixin un estat

especial, estat activat o de transició. Aquesta energia rep el nom d’energia d’activació. Quan s’arriba a

aquesta energia es produeix la reacció.

Els substrats són les molècules sobre les quals actua un enzim i els productes són les que es formen com a

conseqüència de l’acció de l’enzim.

L’actuació de l’enzim consisteix en la unió (per una zona característica anomenada centre actiu) al substrat (o

substrats). Com resultat es forma l’anomenat complex enzim-substrat (E-S), que es correspon amb l’estat

activat. Posteriorment l’enzim trenca i forma nous enllaços i es creen els productes (o producte). Per

finalitzar l’enzim s’allibera i pot tornar a començar el cicle.


Cinètica de les reaccions catalitzades per

enzims

Per a una determinada quantitat d’enzim, la velocitat inicial de

la reacció augmenta quan les concentracions de substrat són

baixes, a partir d’una determinada concentració de substrat la

velocitat de la reacció es manté constant (velocitat màxima).

La velocitat màxima (Vm) està relacionada amb l’eficàcia de

l’enzim. La Km és un indicador de l’afinitat de l’enzim pel

substrat (la facilitat amb la que l’enzim s’uneix al substrat).

Regulació de l’activitat dels enzims

Hi ha unes substàncies químiques, els inhibidors, que redueixen l’activitat dels enzims (en unir-se a l’enzim

impedeixen que aquest realitzi l’acció catalítica). Un inhibidor és competitiu quan s’uneix al centre actiu de

l’enzim. Un inhibidor és no competitiu quan s’uneix a un lloc diferent del centre actiu. També hi ha

substàncies activadores que quan s’uneixen a l’enzim augmenten la seva eficàcia o afinitat.

Normalment la velocitat d’una reacció augmenta amb la temperatura (la

velocitat d’una reacció es duplica cada 10ºC), però quan la reacció està

catalitzada per enzims a partir d’una determinada temperatura la reacció

s’atura per la desnaturalització de l’enzim (la proteïna enzimàtica).

L’activitat de l’enzim també depèn del pH, el pH afecta a la conformació

espacial de les proteïnes i per tant afecta a la conformació del centre actiu

dels enzims, cada enzim tindrà un pH òptim on la seva activitat serà

màxima.


Classificació dels enzims.

▸ Oxidoreductases. Intervenen en reaccions d’oxidació-reducció (transferència de càrregues, electrons o

àtoms d’hidrogen).

▸ Transferases. Transfereixen (intercanvien) grups funcionals entre substrats.

▸ Hidrolases. Intervenen en reaccions d’hidròlisi (trenquen enllaços per addició d’aigua)

▸ Liases. Trenquen dobles enllaços tot afegint radicals.

▸ Isomerases. Catalitzen isomeritzacions (canvis en les posicions dels àtoms o radicals)

▸ Ligases. Formen enllaços gràcies a l’energia aportada per l’ATP

Els àcids nucleics (i els nucleòtids)

Els àcids nucleics (ADN i ARN) són molècules capaces d'emmagatzemar informació. Els podem definir amb el

terme polinucleòtids ja que són llargues cadenes de nucleòtids.

Nucleòtids

Un nucleòtid està format per àcid fosfòric, una pentosa i una base nitrogenada.

La pentosa de l’ADN és la desoxiribosa, i la de l’ARN la ribosa.

Les bases nitrogenades de l’ADN són les dues bases púriques Adenina (A) i Guanina (G) i dues de les

pirimidíniques Timina (T) i Citosina (C).

Les bases nitrogenades de l’ARN són les dues bases púriques Adenina (A) i Guanina (G) i dues de les

pirimidíniques Uracil (U) i Citosina (C).


Polinucleòtids

Els nucleòtids s’uneixen entre ells de la manera següent:

L’àcid fosfòric d’un nucleòtid s’uneix pel carboni C3' a la

pentosa del nucleòtid anterior.

És important tenir en compte l’orientació d’un filament (bri)

de polinucleòtids, diem que el nucleòtid té (“el cap”) el seu

extrem 5' en l’extrem en que hi ha un àcid fosfòric lliure (unit

al C5’ de la pentosa i que no està unit a cap altre radical),

l’extrem 3' es correspon al nucleòtid que té el C3' de la

pentosa amb un grup -OH.

L’ADN (àcid desoxiribonucleic)

L’ADN està format per desoxiribonucleòtids. L’estructura primària es correspon a la seqüència de nucleòtids.

L’estructura secundària es correspon al model espacial de doble hèlix (el model de Watson i Crick), aquest

model presenta les següents característiques:

▸ És bicatenari, són dues cadenes (o brins) de desoxiribonucleòtids units per enllaços fosfodiester

▸ Les cadenes de nucleòtids són antiparal·leles (si una té el cap 5' a dalt l’altre ho te a baix)

▸ Les dues cadenes s’oposen per les bases de manera que s’uneixen per ponts d’hidrogen

(complementarietat). Davant l’Adenina hi ha una Timina que s’uneixen per dos ponts d’hidrogen (A=T), i

davant una Citosina hi ha una Guanina unides per tres ponts d’hidrogen (C≡G).

▸ L’estructura s’enrotlla cap a la dreta deixant les bases nitrogenades cap a l’interior.

▸ Cada volta sencera conté 10 parelles de nucleòtids.


L’ARN (àcid ribonuclèic)

L’ARN és una cadena (un únic bri) de ribonucleòtids units per enllaços fosfodièster.

D’ARN hi ha de diversos tipus:

▸ ARNm (ARN missatger), que porta la informació de

l’ADN al citoplasma. (A eucariotes també hi ha l’ARNnh -

ARN nuclear heterogeni- que és el precursor de l’ARNm)

▸ ARNr (ARN ribosòmic), que es troba unit a proteïnes

formant els ribosomes (els ribosomes són orgànuls que

tradueixen la informació continguda a l’ARNm tot

fabricant proteïnes específiques).

▸ ARNt (ARN de transferència) que reconeix els

aminoàcids i els situa en el lloc adient del ribosoma

Determinades classes d’ARN (el ribosòmic i el de

transferència) tenen fragments de la cadena amb

enfrontaments (i unions per pont d’hidrogen) entre les

bases A = U i C≡G.

Funcions biològiques dels àcids nucleics

Autoduplicació: Les cèl·lules necessiten duplicar el contingut d’ADN en determinats moments (normalment

en una fase prèvia a la mitosis) amb la finalitat que les dues cèl·lules filles tinguin la mateixa informació

genètica. Cada filament de la doble hèlix forma la part complementària obtenint dues dobles cadenes d’ADN

idèntic.

Codi genètic: El codi genètic resideix a l’ADN, l’ordenació de bases determina la formació d’una proteïna

específica. Tota la maquinaria per transformar el codi de l’ADN en proteïnes (i per tant en caràcters -

propietats- observables) està suportada per l’ARN.

guia bioquimica 1bat

Documents