Clase 1: Conceptos generalesCaracterísticas de los seres vivos:

Elevado grado de complejidad química y organización microscópica. Sistema de extracción, transformación y uso del estado del medio externo. Capacidad de auto-replicación y auto-ensamblaje. Mecanismos de detección y adaptación a cambios externos. Existencia de funciones definidas para cada uno de sus componentes y regulación de las

interacciones entre ellos. Historia de cambios evolutivos.

¿Cuándo aparece la vida en la Tierra? ¿DNA o RNA?Nosotros tenemos la habilidad de transformar energía, porque necesitamos para realizar trabajo. Somos capaces de extraer energía a temperatura constante, porque las reacciones, conversión final el CO2 y H2O, ocurren por medio de catalizadores. En el caso nuestro éstos son proteínas.

Durante la evolución fue el ADN el que permitió este uso de energía?La primera molécula que se detectó fue el RNA.Éste tiene una característica que no la tiene el DNA, puede catalizar reacciones; carácter de ribosima.

Pasaron muchos años antes de que apareciera el DNA. Hace 6 millones de años, nosotros y los monos teníamos un ancestro en común (para tener una referencia, se estaba recién formando la cordillera de los Andes). Nosotros aparecimos hace 50.000 años. Todo el metabolismo normal de producción energética ya existía, es por esto que tenemos mecanismos parecidos a las bacterias, esto se ha mantenido en la evolución; lo que sí ha cambiado ha sido la regulación y es lo que nos hace diferentes.

La suma de varios genes alterados produce un determinado comportamiento. Un fenotipo no es producto de un solo genotipo sino de varios.

Metabolismo intermediario: Es el producto de intermediarios que nos permite vivir. Consiste en degradar moléculas para extraer energía (catabolismo) y en construir moléculas para poder vivir (anabolismo). Nosotros existimos gracias al equilibrio entre ambos. Lo que nos diferencia de una bacteria es como, cuando y donde usamos este metabolismo.

Características generales de procariontesNo tienen núcleo.No tienen organelos membranosos.Tiene pared celular.Son individuos unicelulares.No todos son iguales, ya que existen los pluricelulares como nosotros.

Características de los eucariontes

Tiene un núcleo que en su interior contiene el DNA. Hay un lugar de separación, donde está la información y otro donde se expresa.La replicación y la transcripción del DNA, están físicamente separados.

Vegetal: tiene cloroplastos, pared celular (le otorga una unidad de soporte).

El citoplasma celular no es una sopa, sino un gel, tiene organización, un citoesqueleto que contiene moléculas que polimerizan en diferentes momentos.

Cada célula de nuestro organismo tiene el mismo DNA, lo que la hace distintas entre sí es que expresan distintos genes.Epigenética: Forma del DNA que permite que se exprese distinto. La producción de energía por parte de una bacteria es igual a la de nosotros. Una de las características que nos hace diferentes es el grado de complejidad que vamos adquiriendo con los años.

“El metabolismo intermediario no tiene nada que ver con la información sino que es algo que se estableció en la evolución”.

¿Más DNA más evolucionado?¿Más genes más evolucionados?Ni lo uno, ni lo otro.No hay relación entre el grado de complejidad de los individuos y el número de genes.La función no está dado por “un gen una proteína”; un gen puede codificar para varias proteínas. Una función está dada por varias proteínas que se juntan.

El 90% de nuestro DNA es útil. Pero, solo el 1% codifica para genes, el resto regula esto. El DNA por si solo es un regulador. “No es característica tener la función sino como usarla” (esto nos hace ser distintos). No existe DNA basura si no que mucho DNA que no codifica para genes.RNA interferente: RNA pequeños, que regulan la expresión de los genes.El DNA se replica a una velocidad de 50 nucleótidos por segundos.

50% de nuestro genoma son virus de transcriptasa reversa, es por esto que nosotros también heredamos genoma en forma horizontal.

Concepto de monómero y polímeroHay funciones que se cumplen con más de un gen, es decir, más de una proteína tiene que interaccionar entre sí para formar un complejo y en éste recibe la actividad catalítica. La mayoría de las proteínas que son monómeros.Hay otras proteínas que son polímeros, por ej: la RNA pol II, tiene 12 subunidades distintas.

Clase 1/ IICuanto más desarrollado es un organismo, mayor es la proporción de su genoma que codifica genes implicados en la regulación de procesos celulares y menos la proporción de los dedicados procesos básicos como generación de ATP o síntesis de proteínas. Los niveles de ATP siempre son constantes, el nivel de gasto nunca es superior al nivel que puedo producir. Si no produzco ATP no puedo hacer funciones y empiezo a utilizar las reservas.Para mantenerse vivo, es importante la integridad del medio interno, que este se mantenga constante, “nosotros somos una piscina”. Nosotros consumimos moléculas y también producimos otras.

Metabolismo intermediario: moléculas que están en baja concentración.

Los vegetales son los únicos capaces de crear energía a partir de partículas.Nosotros utilizamos la energía para generar moléculas. Anabolismo El hígado, es uno de los pocos órganos que se regenera. Catabolismo

Las células se organizan en vellosidades, aumentando su superficie en el menor espacio posible, aumentando la capacidad de absorción y esto permite que los metabolitos entren. El costo energético más alto es la trasmisión del impulso nervioso.

Regulación Concepto de feedback (-): el producto final de una

vía metabólica cuando llega a cierto nivel se convierte en inhibidor de la 1era enzima de la vía metabólica que conduce a su propia síntesis. De esta manera todos los aminoácidos regulan su síntesis y censando la cantidad de los otros

aminoácidos y así mantienen un equilibrio.

Oxido reducción: mecanismo que sirve para sacar energía química de una reacción a otra. Al oxidar esta molécula, de pasar de un grupo alcohol a un grupo carboxilo, lo que ocurre es liberar electrones y protones que contienen la energía que se puede transferir a otra molécula. (es piruvato es la molécula que sirve

para sintetizar ATP). Se pasa de una molécula oxidada a una reducida, es decir, le entrego electrones. En este ciclo no hay pérdida de energía. Oxidación: cede electronesReducción: gana electrones.

Nosotros estamos hechos de: H, Na, K, Ca, C, N, O, S, P, Cl.Los otros elementos están en cantidades pequeñas. El déficit de éstos produce enfermedades metabólicas.

Química del carbónLa característica de tener 4 electrones en la capa externa le permite ser crucial en la biología.La mejor distribución esto es en forma tetraédrica, así las cargas están lo más lejos posible. Esta molécula se puede relacionar con otras a través de la formación de enlaces que pueden ser:

Simples (cuando 1 par de electrones se comparten). Cuando se da entre C-C permite que cada carbono pueda rotar libremente una a la otra

Doble (cuando se comparte más de 1 par de electrones) cuando se da entre C=C la fuerza es tan grande entre los carbonos, que son fijos en un plano. Se separan uno de otro en un Angulo de 109º.Este enlace se almacena más energía.

La energía es la capacidad de hacer trabajo.

Grupos funcionales

Moléculas complejasAcetil Coenzima A: es un tioester. El carbono esta unido al Azufre y éste está unido a otro Carbono.Es un ester porque tiene un grupo carbonilo.Grupo amida: carbono unido a un nitrógeno.

Aminoácidos: el grupo carbonilo y el grupo amino, están unidos al mismo carbono, el carbono α. Éste tiene además otras posibilidades de tener otro sustituyente. El más simple de todos es la glicina: tiene un grupo carbonilo, un grupo ámino y tiene 2 protones.

Componentes de ácidos nucleicos

Nucleosido: unión entre una base nitrogenada y un azúcar. Se caracteriza porque la base nitrogenada está unida a un carbono especial del azúcar.

Existen 5 bases que son de 2 tipos:1. Puricas: tiene un anillo heterocíclico doble.2. Pirimidinicas: tiene un anillo heterocíclico.

El azúcar puede ser de 2 tipos:1. Ribosa2. Desoxirribosa.

La diferencia entre ambas es en el número de hidroxilos y en la posición de éste. Posición 2’del OH: ribosaPosición 2’ del H+: desoxirribosa.

El átomo de Fe: está unido en la posición 5’ de la ribosa.

Nucleótido: base nitrogenada, azúcar y residuo de fosforo, también puede ser llamado un nucleosido monofosfato. Estos pueden ser de varios tipos: puede tener un nucleo de fosfato, 2 o 3. Estos están unidos entre ellos solo al carbono 5.

Componentes principales de los lípidos Entre los más importantes están el ácido oleico y el ácido palmínico. Estas moléculas pueden tener entre 16 a 8 átomos de carbono. Su importancia radica en la cantidad de carbonos que provocan el almacenamiento de energía. Es por esto que se acumula grasa ilimitadamente. Ácidos grasos insaturados: tienen doble enlace.Ácidos grasos saturados: enlace simple. “el doble enlace rompe la distribución y hace que espacialmente sea distinta”Cis Trans: es menos estable.

Los azucares

La estructura de los hidratos de carbono en solución no es lineal. Hemiacetato: el carbono 1 donde está el aldehído esta a través del

oxígeno unido a un carbono 5 formando un enlace que permite constituir un heterocíclico.

Forma hemiacetal de la glucosa: permite una serie de características.

Esteroquímica : distribución espacial de una molécula. Esteroisomeros : moléculas con iguales enlaces químicos pero con una esteroquimica

distinta, ósea de diferente configuración. Reacción esteroespecificas : las biomoléculas se relacionan e interactúan de acuerdo a su

esteroquímica. Molécula aquiral o simétrica : no forman esteroisomeros que pueden superponer sus

imágenes especulares. Se da cuando un carbono es simétrico, teniendo 2 sustituyentes iguales y los otros 2 distintos.

Molécula quiral o asimétrica: los 4 sustituyentes son diferentes, forman esteroisomeros que pueden ser enantiomeros (imagen especular uno del otro) o eastereomero. El carbono es asimétrico y si hay “N” en una molécula, se formarán 2n esteroisomeros.

Loius Pasteur: Tomo el tartaco, es una sal. Molecula de 4 átomos de carbono. Tiene unido a un átomo de carbono un grupo carboxílico, un grupo hidroxilico y un protón. La posición del hidrogeno y del hidroxilo puede cambiar, diferenciándose las moléculas. Al cristalizar las moléculas estas lo hacían de forma diferente.

Los enantiómeros poseen propiedades químicas similares, pero difieren en una propiedad física, la interaccion con la luz polarizada.En soluciones separadas, los 2 enantiómeros rotan la luz polarizada en direcciones opuestas: levatorotatoria o rextrorotatoria.

Esteroisomería:Nomenclatura R-S: es usada para describir moléculas sin ambigüedad; solo para los que poseen más de un centro quiral, según prioridad de los grupos sustituyentes de C. asimétrico, se dispone el de menor prioridad detrás del C, y los 3 se pueden superponer según el sentido de las agujas del

reloj “R”, o contrarios al sentido de las agujas del reloj “S”.

Se tomo el hidrato de carbono más simple, el gliceraldehido, que tiene las siguientes características: tiene un grupo aldehído y tiene un grupo con un alcohol sustituyente, tiene un protón unido a un grupo OH directamente.Cuando el alcohol esta hacia la derecha: DCuando el alcohol está la izquierda: L.

Cuando hay más de un centro o carbono quiral, se formarán 2n esteroisomeros, donde “n” corresponde al nº de carbonos que posee la molécula. Diasteroisomeros: cuando son distintos pero no son imagen de espejo uno del otro.

La diferencia entre estas 2 moléculas es la distribución en el espacio de lo que está en rojo.Uno es dulce y el otro es amargo

Difieren en la posición de sus grupos sustituyentes, con respecto al doble enlace que no tiene la libertad de movimiento.Cis: en el mismo lado del doble enlace.Trans: en el lado opuesto del doble enlace.

A pesar de tener una configuración parecida, poseen características químicas y por ende papeles biológicos muy distintos.

Cuya diferencia se da entre el c11 y C12 están en posición Cis respecto a los otros que están en posición trans. Esto permite que veamos en colores, la retina censa los colores a través de que la luz, las diferentes longitudes de onda es capaz de hacer que esta molécula cambie de posición cis a trans y al hacerlo es la señal para los colores.

Clase 2 : el agua y carbohidratos

El aguaEl oxigeno es una molécula muy electronegativa. Comparte un par de electrones con el hidrogeno pero están más hacia el lado del oxígeno.Tiene una diferencial de carga negativa.El hidrogeno aporta un electrón. Su diferencial de carga es positiva, ya que el oxigeno le quitó casi todo.Esto hace que el agua tenga una serie de características:

Puede interaccionar con moléculas iguales y formar una red. El hidrógeno de otras moléculas de agua puede interaccionar con el oxígeno ya que éste

último esta con un diferencial de carga negativa y el hidrogeno con una carga positiva. Le permite interaccionar con moléculas que tienen la misma característica, por ejemplo: el carbonilo, éter, carboxilo, etc.

Lo anterior permite que el agua a 37ºC sea líquida (nosotros vivimos a esa temperatura). El agua se mueve en un rango, que entre 4ºC a 90ºC. Alto calor específico. Para eliminar un gran exceso de calor necesitamos una baja cantidad

de agua. Siempre el hielo tiende a flotar.

Esto hace que las moléculas distintas del agua se pueden intercalar en la organización que tiene el agua.NaCl: la molécula de agua puede interaccionar con el Na y neutralizar las cargas y mantener las cargas rodeadas de agua, el átomo de Na estará en solución. Lo mismo pasa con el átomo de Cl.

El glucógeno: se puede hidratar, para guardar un gramo de glicógeno necesitamos un volumen determinado de agua. Nosotros podemos guardar una gran cantidad de grasa sin agua, por lo tanto el volumen que ocupa la grasa con respecto al glicógeno es mucho menor.

Moléculas polares: algunos residuos tienen esa propiedad, desde el punto de vista orgánico esta el alcohol, sulfato, fosfato.

Las moléculas que nos constituyen tienen residuos positivos y negativos. Moléculas apolares: grasas o ceras, sirven para almacenar y organizan estructuras. Moléculas anfipáticas: tienen un parte polar y otra apolar, por lo tanto, la interacción con

el agua es más difícil. Muchas veces están formando parte de un interfase, por ejemplo: las membranas.

Interacción del agua con moléculas apolaresLas moléculas apolares hacen que el agua se sienta rechazada.Obligamos al agua a adquirir una determinada conformación entorno a esa molécula.Las fuerzas con que trata de escapar el agua son más fuertes que las fuerzas apolares.

Para que un sustrato pueda entrar, debe tener la capacidad de interaccionar con todos los residuos.

Para que una molécula pueda remplazar al agua tiene que tener los mismos enlaces.

Hidratos de carbonoTienen una capacidad alta de absorción de agua.Gran parte del manejo de nuestro metabolismo la manejan los hidratos de carbono, por ejemplo: si no llega la suficiente cantidad de glucosa al cerebro, éste va perdiendo sus capacidades.Hay 2 tipos de demandas de energía:

Rápida: el ATP y la fosfocreatina Menos Rápida: el glicógeno se empieza a utilizar como glucosa.

La grasa se va a gastar a largo plazo.Los hidratos de carbono son señales, están organizados y otros constituyen estructuras.Son de sabor dulce. Es una molecula que esta compuesta por C,H y O.Se llaman hidratos de carbono cuyas moléculas de C sean mayor a 3.Triosas, n=3Tetrosas, n=4Pentosas, n=5Hexosas n=6Heptosas n=7

En general el metabolismo de nosotros se mueve en torno a las pentosas y a las hexosas. Son intermediarios ya que no son las moléculas claves. Estruralmente hablando, tienen multiples grupos OH.Están parcialmente oxidados (tienen residuos de oxigeno).Pueden ser de 2 tipos:

Aldosas: Tienen un grupo aldehído, en el extremo de la cadena. Cetosas: Tienen un residuo ceto dentro del interior de la molécula.

En el enlace doble, el oxigeno tendrá un diferencial de carga negativa y el carbono positivo. El carbono cuando esta libre forma un aldehído y cuando esta dentro de una cadena es un grupo ceto.

Glucosa: es una aldosa y el carbono de más arriba recibe el nombre de carbono 1.Fructosa: recibe el nombre del carbono mas sustituido, el carbono 1.

Serán D si la configuración de carbono quiral mas distante del grupo carbonilo tiene la misma configuración del D-gliceraldehido.Será L si posee la misma configuración que el L-gliceraldehido.Configuración referida al OH.

Cetosas: el de 3c no tiene centro quiral, aparece con 4c.

Importancia de que la glucosa sea D: todo nuestro metabolismo está hecho para D.Hay muy pocas bacterias que usan L.

Epimeros: son amabas D difieren en la organización de los otros centros quirales. La glucosa y la galactosa, las 2 son hexosas, aldosas, moléculas D. Pero difieren en el resto.

Enlace hemiacetal: se produce entre un grupo carbonilo que puede ser un aldehído y una acetona y un alcohol. El alcohol pierde su proton y éste oxigeno pierde uno de los dobles enlaces y se convierte en un alcohol. Formación de un hemiacetal. Gracias a esto permite a los hidratos de carbono polimerizar.Enlace hemicetal: ocurre con una cetona. Conforman un nuevo centro quiral.

Formación de un anillo en solución acuosa:Ocurre entre el carbono C-1 y el OH del C-5. Forman el enlace hemiacetal, forman una piranosa, un anillo.Glucosa en solución se forman amabas glucopiranosas, α y β.

Fructosa forma un anillo secundario que está en el c5 y el grupo cetosa del c2, el anillo es de 5 carbonos, llamado anillo furanosico.

Forma de silla: hace que todos los grupos sustituyentes de los carbonos estén lo más alejados posible. Forma bote: se puede producir interacción entre los grupos sustituyentes.

Las sillas no son iguales.Los grupos apolares tienden atraerse y los del mismo signo se repelen.

La glucosa puede formar distintos tipos de moléculas ya que difiere en sus grupos sustituyentes (fosforilada, sulfatada, residuos largos, etc.)

Cuando se remplaza un hidroxilo por otro grupo se llaman deoxiazucares. El más conocido es la deoxiribosa, tienen un protón en vez de un hidrogeno.

Código de azúcar: glicoguiología. La cantidad de residuos de azúcar que se encuentran unidos a moléculas como proteínas lípidos, es muy variable. Cada una de estas formas que se organizan son señales.

Polimerizar azúcar: enlace glicosídicoDisacáridos: sacarosa, lactosa; son fuentes de energía. Entre una molecula de glucosa (α-glucosa) y el alcohol que está en posición 4. Se produce una reacción de deshidratación. Esta marcado en rosado el OH y el H+, el hemiacetal aporta el OH y el alcohol aporta el H+ y se produce la reacción de condensación, el oxigeno pasa a ser compartido simultáneamente entre los 2 residuos de los monosacáridos.Este enlace se produce entre el C1 de uno de los monosacáridos y el C4.Cuando el OH esta hacia abajo: es un enlace α 1-4. Una vez producido este enlace, la otra molécula de glucosa tiene ahora el hemiacetal y se puede unir a otra molécula.

Lactosa: tiene un enlace β 1-4 Sacarosa: fructosa y glucosa. α 1-2 (se nombra el α 1 de la

glucosa y el β 2 de la fructosa) Trialosa: entre 2 moléculas que aportan el carbono alfa,

enlace alfa 1-1.

Enlace α 1-4: gran parte de los polisacáridos que nosotros tenemos en el organismo. Son moléculas largas que tienen este tipo de enlace. Cuando la cadena esta hecho de solo 1 tipo de azúcar se llaman “homopolisacaridos”. Cuando están hechos de residuos de azucares distintos se llaman “heteropolisacaridos”.La diferencia de polimerización. Si todos los polisacáridos solo fueran de enlace α 1-4 las cadenas serian inmensas. Es por esto que se inventaron las ramificaciones que se dan entre el carbono alfa de un residuo y el hidroxilo presente en el carbono 6. (α 1-6).Se va produciendo un espiral que permite la acomodación entre oxígenos e hidrógenos y hace factible de que se pueda almacenar.

Enlace es β 1-4 el polímero no tiene esa característica. El enlace glicosidico, el oxigeno que está formando parte del enlace y el OH se acercan y forman un puente de hidrogeno. Este enlace es muy difícil de romper, es por esto que los vegetales lo utilizaron estructuralmente.

Nosotros almacenamos glicógeno y los vegetales almidón y los depósitos de este último que tienen son bastante importantes.Nosotros lo almacenamos en forma de gránulos de glicógeno: tienen una parte llamada amilosa, que está formada por enlace alfa 1-4 lineales y otra parte que es la amilopectina cuya característica es que tiene además del enlace alfa 1-4 tiene enlace alfa 1-6, por lo tanto hay un juego. El primer residuo de la molécula de glicógeno es una proteína y se llama glicogenina y a partir de eso se forma la molécula a partir de enlace alfa 1-4 y alfa 1-6 .

Hemoglobina glicosilada:

Al haber mucha azúcar en la sangre se produce una reacción entre un grupo amino de un aminoácido de la hemoglobina y la glucosa. Se rompe el enlace hemiacetal y el carbono al unirlo puede formar una base de schiff (unión entre un carbono y un nitrógeno) y esa base posteriormente se convierte en un cetoamina porque el hidroxilo se oxida para convertirse en un grupo ceto y el residuo permanece unido a la globina y el aumento de esto produce alguna característica que son propio de los diabéticos:

Daño a nivel renal Daño a nivel de retina Daño a nivel cardiovascular.

Celulosa:

Quitina:Polisacárido que tiene un papel estructural, se encuentra en la pared externa del exoesqueleto de los coleocteros.

Distintos tipos de enlaces β o α, distintos residuos 1, 4, 6; si es que hay combinaciones de azúcar. Polímeros con enlace α 1-4 de glucosa: son polímeros de almacenamiento de energía. Por ejemplo: el almidón.

Distintos glicosaminoglicanos :

Como las células reconocen las señales:Esta dado por reconocer la matriz extracelular, que está compuesta por polisacáridos que son específicos. Receptores espirales.Las proteínas de transmenbrana, la mayoría son glicoproteínas. Hay otras proteínas que están unidas a la membrana a través del fofaditilinocitol, éste es un acido fosfatidico que tiene un azúcar, a su vez puede tener una cadena y unida a ésta se encuentra otra proteína.

Heparan sulfato: tiene varios tipos de residuos de organizaciones de azúcar que producen el dominio NS son reconocidos por diferentes proteínas y básicamente que residuos de heparan sulfato tienen que ver con la coagulación, cuando lo reconoce puede actuar como factores que activan las posibilidades de prevenir la formación del coagulo o permite que se produzca si es que esta proteína es reconocida por la trombina. También pueden actuar como ligantes de otro tipo de moléculas.Están organizados, pueden haber bases de polisacáridos en lo cual están unidas proteínas y a estas salen otro tipo de de polizacaridos, se da un tipo de ramificación triple.

Concavalina A: unión de manosa que está unida a un metox es proteína que tiene que ver con la unión de receptores.

Clase Ácidos nucleicosSe pueden dividir en:DNAARN

Todos ellos están formados por nucleosidos monofosfato: 1 base nitrogenada: purica y pirimidinica 1 azucar: deoxiribosa,ribosa. Grupo fosfato.

Los nucleosidos tienen una sustitución en el carbono 5 por un grupo hortofosfato. Puede haber sustituciones en el carbono 5, 3, 2, 4.

Bases: Puricas: guaninca y adenina. Existen otras formas como la santina, deoxisantina, etc.

La diferencia entre el RNA y el DNA, radica que el DNA tiene timidina y el RNA tiene uracilo.Entre ambos la diferencia está en la sustitución del grupo metilo.Hay RNA que son modificados posteriormente que tienen timidina y DNA que tienen uracilos.

Los nucleótidos pueden formar cadenas:Si ustedes miran la molécula hacia un lugar está distribuido a los grupos fosfatos y los azucares, forman una cadena fosfato-azucar.Hacia el exterior se encuentran proyectadas las bases.

El fosfato esta compartido entre 2 azucares, el enlace que se produce es entre el c5 de un azúcar y el c3 del siguiente azúcar. Este enlace es llamado fosfodiester.

Los grupos fosfatos tienen carga negativa, las bases no tienen carga. Normalmente un acido nucleico va a exponer a sus fosfatos al agua y sus bases las esconderá. Organiza las cadenas de fosfato hacia el exterior y las bases nitrogenadas hacia el interior, creando un ambiente apolar.

Organización Watson y CrickEsta organización puede darse entre 2 hebras o en 1. Las hebras son polímeros de nucleótidos unidos con enlace fosfodiester.

Cuando 2 hebras interaccionan:Una característica del DNA, uno mira una cadena a un extremo le llama 5’

¿Por qué la A se une a la T y la C a la G?Porque la distancia que se produce entre A-T es la misma que se produce entre G-C.

La hebras de ADN son antiparalelas ya que una va 5’ 3’ y la otra va de 3’ 5’. Esto ocurre por la cercanía de las bases.Todas las bases tienen el mismo eje una frente a la otra. Esto se llama stacking de las bases.

La molécula se esta enrollando una sobre la otra, es como si 2 cadenas estuvieran subiendo paralelamente sobre un eje central, dejando 2 huecos, el paso mayor y el paso menor.Hay proteínas que de unen al DNA, que reconocen en el paso mayor a las bases y se unen ahí. Ejemplo la RNA polimeraza. Todo el sistema de regulación génica está basado en el DNA.

T-A: 2 puentes de hidrógeno.G-C: 3 puentes de hidrógeno.

Ribosa:

Al representarlo como estructura tetraédrica, si el c1 tiene unida la base y el C5 tiene unido el fosfato, el resto del anillo tiene 2 conformaciones factibles, que se llaman 2’hexo o 3’hexo, esto quiere decir que el acido nucleico tiene que elegir entre estas 2 conformaciones.

Deoxiribosa:Se queda solo con 1 de las 2 conformaciones pero no hay mezclas de las 2.

Al organizar el azúcar de esta manera se puede formar 2 hebras.

Bases

Hay bases que estas sustituidas y modificadas, como la metilcitocina que tiene un grupo metilo en posición 5. Otra la N6metiladenosina, tiene un grupo metilado en el grupo amilo.Otras tienen residuos de fosfato como la tionilina.La 7 metil guanosina.Estas son parte del t-RNA.Otras bases están metiladas en el DNA que tienen que ver con la expresión génica.

Tipos de nucleótidosHay nucleosidos en que el fosfato está en posición 2’, 3’, o en que el fosfato esta compartido entre el c3’ y el c2’ y son nucleótidos cíclicos, tienen que ver con la señales intracelulares.

En resumen… La diferencia que hay entre el DNA y RNA es la presencia de uracilo por timidina y la presencia de ribosa y desoxiribosa. El enlace fosfodiester es prácticamente idéntico. Ambas pueden formar doble hebra.

Nomenclatura5’ fosfato 3’OH

Reglas de Watson y Crick

La distancia que se mantienen entre una cadena y otra es constante.

La ribosa con respecto al fosfato no se puede mover, sin embargo, el enlace entre la ribosa y la base, entre el c1 de la ribosa y el c respectivo en la base es un simple enlace que puede rotar, al mover las bases permite que las pueda orientar en la forma más adecuada para formar el doble enlace entre las bases.

Existen varias formas de DNA: Forma A : “de mano derecha”, si yo veo el paso de la hélice, yo voy cerrando la mano con

el pulgar hacia arriba, yo voy hacia arriba.Tiene el azúcar en posición 3 endo.Tiene 11 bases.

Forma B : “de mano izquierda” yo voy cerrando la mano voy hacia abajo. Tiene el azúcar en posición 2 endo.Tiene 12 bases.

Forma Z : es tomar el DNA rotarlo y llevarlo al lado contrario. Puede mantenerse en las bases, la estructura es completamente distinta.

La forma que adquiere depende de la cantidad de agua que tiene disponible y también de proteínas.Las características del DNA varían.Al apretar el DNA se ve el diámetro, entre más apretado es más chico.

La estructura del DNA depende de la secuencia que tenga:

Secuencias palindrómicas: estas estructuras son reconocidas por proteínas. El RNA también puede formar esto, ej: t-RNA.

Tipos de RNA

RNA mensajero, RNA ribosomal. RNA transferencia. Constituyen menos del 2% del genoma. Los demás constituyen el RNA SI, RNA BI, RNA MI y riboswitch.

Ribowitch: Hay estructuras del RNA que pueden unir moléculas. Ejemplo la biotina, al unirse cambia la estructura de esa región y el gen que venía a continuación no se expresa. En este caso la expresión de regulación del gen depende del metabolito.

RNA BI: están codificados en los intrones (tienen estructuras secundarias). Eso es procesado por una nucleasa llamada diesel que lo que hace es cortar estos RNA y produce RNA de doble hebra y esto se une a un ris ago, al hacer esto su capacidad de unirse a proteínas es similar al gen.

RNA SI: hay regiones ejemplo la globina, los genes que son incompletos llamados seudogenes, que son transcritos en forma RNA pero se procesan de otro sistema de enzimas para producir RNA de doble hebra y esos usarlos para la defensa de la invasión de virus.

Otros RNA se hacen a partir de RNA nuclear que vienen de la otra hebra que son traducidos por proteínas que permiten regular la diferenciación celular.

Estructura tridimensional del RNA

La adenina está en la cola. La frecuencia entre que se una un codón con otro varia.

Clase: ProteínasLas más conocidas son las enzimas. Están compuestas por aminoácidos, que tienen un grupo amino, grupo carboxilo, carbono quiral, hidrogeno a un costado y un grupo R (puede variar según el aminoácido).

Un aminoácido tiene distintas denominaciones para sus carbonos, desde el carbono que conforma al carboxilo hacia abajo hay C1, 2, 3, 4, 5, 6.Desde el centro quiral se denomina carbono α,β, etc.

Depende a que lado se encuentra el grupo hidroxilo y el H.L: cuando el hidroxilo se encuentra a la izquierdaD: cuando el hidroxilo se encuentra a la derecha.

L-alanina cuando el grupo amino se encuentra a la izquierda.D-alanina cuando el grupo amino se encuentra a la derecha.“siempre posicionando el grupo carboxilo arriba”

Los aminoácidos se pueden clasificar según su grupo R:1. Para los aá. Más sencillos: (Los aá apolares son bastante

estables, su naturaleza es neutra)

1.1. glicina que en su grupo R tiene H.1.2. prolina: es un aá que se cicla y produce quiebres en

la cadena.1.3. Metionina: uno de los 2 aá con un sulfato (tioester).1.4. Leucina, isoleucina y valina; tienden a estar juntas

en la cadena y estabilizar las estructura por enlace hidrofóbicos.

Cuando el carbono está utilizando sus 4 enlaces, es muy difícil quitarle o añadir electrones.

2. Aá aromaticos: tienen un anillo de benceno. Los anillos son bastante estables, no se ionizan fácilmente.

La naturaleza de los distintos grupos R y el pH en el cual se encuentran es lo que le da la naturaleza, si que tiene carga (+), (-) si son aromáticos o neutros.Tienen la capacidad de absorber luz.El triptófano y la tirosina y en menor medida la fenilalanina, a estos se les da la mayor propiedad de absorber la luz. En el grafico, en 230, empezamos a aumentar en medida de nanómetros, vemos que tiene un máximo de absorción a 280nm. (triptófano) En la tirosina tiene el mismo pick.Esto nos da la posibilidad en el laboratorio de cuantificar las proteínas en solución. Hay una directa relación entre la cantidad de proteínas que hay en solución y la cantidad de luz que absorben en un rango lineal. Mas debajo de esa concentración no se va a poder discriminar y mas arriba de esa concentración tampoco se va a poder porque es demasiada proteína en solución y no se podrán distinguir las diferencias.

Cisteína: Si se ubica en la cercanía de otra cisteína tiene la posibilidad de formar puentes disulfuros. Estos puentes están unidos mediante un enlace covalente. La estabilidad de ese enlace es extremadamente alta. Me permite generar estructuras estables.

Los aá. Pueden modificarse uniendo grupos diversos que confieren características diversas.

Aá que son derivados catabólicos: Ornitina, citrulina que son intermediarios en el ciclo de la urea.

¿Qué es el pK de un aá?Es un valor en el cual se puede determinar cuando ocurre la ionización o des ionización de un grupo. Ejemplo del acido acéticoEl acido acético es un grupo metilo con un carboxilo. Cuando el pH del medio se encuentra por debajo del 4.8 el grupo carboxilo se encuentra neutro, fue capaz de captar un protón y fue una molécula neutra. Si uno añade NaOH aumenta el pH, se basifica el medio, aquí pierde un protón, se ioniza el grupo carboxilo.El mismo concepto se utiliza en los aá, ya que estos tienen un grupo amino, un grupo carboxilo y un grupo R, que en algunos casos se puede ionizar.Para el grupo amino en la metilamina, cuando hay un pH por debajo de 10 la naturaleza del amino se encuentra ionizado, si aumento el pH se neutraliza porque pierde un protón. Glycina: tiene un grupo amino y uno carboxilo; si hay un pH muy ácido el grupo carboxilo adquiere un protón porque hay muchos protones en el medio. A pH 7 sus grupos se encuentra ionizados. Si se aumenta el pH el grupo amino pierde el protón y el grupo carboxilo también (lo perdió hace rato). El pH que ocurre ese salto se denomina pK.

¿Cómo se encuentran los áa. Libres en solución?Se encuentran ionizados.

¿Qué ocurre si se toma un aa en solución y se empieza a modificar el pH de la solución? ( se puede ir modificando cuando se le agregan OH, basificando el pH) se puede titular un aa y determinar en qué punto cambia su grupo R o grupo amino o carboxilo. Si se aumenta el pH se aumenta la cantidad de moléculas que se van ionizando, hasta que todas se encuentran ionizadas.Hay un punto en que los aminos y los carboxilos se encuentran ionizados, se llama punto isoeléctrico al pH en el cual la carga neta de la molécula se encuentra en 0. Los péptidos y las proteínas tienen puntos isoeléctricos reales y experimentales.

¿qué pasa si el grupo R es ionizable? La curva de titulación se hace más compleja.

Enlace peptidicoEl grupo carboxilo de un aa (1) reacciona mediante una reacción de condensación con el grupo amino de un aa. Adyacente (2); en esta reacción donde se libera una molécula de agua, se genera un nuevo enlace entre el c del grupo carboxilo y el n el grupo amino. Este enlace es de naturaleza covalente, por lo tanto, es muy estable. El c no se encuentra solo sino que con un o formando un doble enlace, hay una extremada estabilidad en esta molécula donde se encuentra tal cantidad de electrones dando vuelta que se genera un enlace rígido (en la imagen es lo que está en café).

Hay péptidos que no actúan como proteínas como:

Los residuos son aminoacidicos. En algunos casos se van complejizando y son más de una cadena polipeptidica.

Siendo 2 proteínas que vienen del mismo animal, ambas tienen gran cantidad de alanina, metionina igual.Pero son proteínas completamente diferentes.

Las proteínas se pueden conjugar, pueden tener lípidos, carbohidratos, grupo hemo, cofactores como metales.

Estructura de proteínasLos aa. Se pueden concatenar y se genera una cadena, llamada estructura primaria. Ésta tiene la posibilidad de adoptar ciertas formas en el espacio de maneras especiales, llamada estructura secundaria. La estructura primaria no dice la función de la proteína.La estructura terciaria, es la interacción espacial entre 2 α hélices. La estructura cuaternaria, es cuando interaccionan 2 estructuras terciarias.

La forma de las proteínas es la que les da la función.

¿Cómo se estudian las proteínas?

Cromatografía: es una técnica que permite separar cosas, no tan solo proteínas.Si yo tengo la posibilidad de extraer químicamente las proteínas de lípidos, hidratos de carbono, etc. Pero yo tengo 30.000 diferentes, solo necesito 1, tengo que separarla del resto de las proteínas que me están contaminando la solución, debo utilizar la técnica de la cromatografía.Corresponde una técnica donde físicamente yo puedo separar una proteína de varias, por ejemplo: un tubo de vidrio. Fase solida: resinaFase liquida: cada proteína eluye por la forma estacionaria, separando proteínas por su tamaño.Las proteínas más pequeñas van eluir primero y las mas grande va a costar más que entren en la fase solida.

Cromatografía de exclusión molecular: donde hay una resina que tiene pequeñas bolitas que tienen espacio dentro, que le permiten captar moléculas de cierto tamaño. Las proteínas que caerán 1ero son las de mayor tamaño, ¿por qué? Estas van a pasar por al lado de la resina, ya que no tienen la posibilidad de entrar por las bolitas, pasan de largo. Van a ser retenidos todas aquellas moléculas que caben por las bolitas. Es decir, voy a poder separar las proteínas grandes de las pequeñas

Cromatografía de intercambio iónico: corresponde a una resina en donde se encuentran pequeños brazos moleculares con carga, ya sea – o +. Esto le da el nombre cationico o anionico.Si aumento la salinidad, aquellos brazos que están con carga - , que retienen la proteína van a estar más ocupados reteniendo sal que reteniendo a la proteína.

Purificación por uso de ligando: de un extracto crudo 1.5L, 10gr. De proteínas. Pero no hay proteína pura entonces lo 1ero que se hace es precipitar con sulfato de amonio, que es una sal que hace que las proteínas se agreguen a ésta, caen y precipitan. Luego de la columna de sodio puede hacer intercambio iónico, luego se va a tener toda la proteína con carga positiva que tienen diversos tamaños, entonces se puede hacer otra cromatografía de exclusión molecular. Para estar seguro de la proteína se puede realizar una cromatografía de afinidad.

¿Cómo se puede ver y separar proteínas?Usando geles de poliacreamida, electroforesis.Corresponde:El gel se encuentra entre 2 vidrios. Se inyecta en el gel la solución con proteínas, luego ese gel se pone inmerso donde está la solución y la parte de arriba se le pone otra solución que tiene carga + abajo y carga – arriba, y se le pone electricidad. Hago que los electrones vayan fluyendo de la carga negativa a la positiva por el gel, como hay un flujo de electrones, la proteína que inyecté en el gel van a ser atraídas por éste y como hay moléculas de diferente tamaño, ese gel va a ir reteniendo, las que van a bajar primero serán las más pequeñas.

Isoelectroenfoque: es poner carga en una solución con diferentes pH, hay una gradiente de pH en un tubo que luego se aplica electrodos (carga+ y - ). Hay una mezcla de proteínas y al aplicar corriente las proteínas se van a ir separando hasta ubicarse en la carga que corresponde, para su pH.Esto permite separar las proteínas en su punto isoeléctrico y luego la separación se puede poner en un gel de policreamida y separaran por tamaño. Teniendo como resultado: Un gel bidimensional.

Insulina:Es una proteína que está compuesta por 2 cadenas:

Cadena A Cadena B: las más larga.

Interaccionan entre sí para formar una estructura cuaternaria, en donde se encuentra estabilizado por puentes disulfuro(3).

Las proteínas pueden tener cierta similitud.Alineamiento: es tomar la secuencia primaria de la proteína amino carboxilo y la comparo ej: eucarionte con bacteria. Se ve que la misma proteína tiene similitudes, ciertos aa. Compartidos y otros que se

diferencian.

1:18’

Clase: estructura tridimensional de proteínas

La estructura primaria no es tan solo una línea, está conformada por aa y estos tiene grupos R a cada lado que tienen distinta naturaleza como por ej: la cisteína que tiene la posibilidad de poder hacer enlaces covalentes para hacer puentes disulfuro; otras tienen carga – y otros +. Esta carga depende del pH en que se encuentre la proteína. Si uno acidifica mucho la solución se puede perder la carga por lo tanto no se puede unir, no se pliega correctamente no es funcional no sirve. Muchas enfermedades derivan del problema del pH.

Termodinámicamente, las moléculas vibran, constantemente están en movimiento, los residuos adyacentes están chocando entre sí. Las proteínas molecularmente, existen dominios que interaccionan entre sí. Los ribosomas tienen la función de facilitar la interacción entre las proteínas, entre los enlaces del amino y del carboxilo.

Propiedades del enlace peptidico Se genera un flujo de electrones generando una nube electrónica. Como esto está en movimiento, los electrones tienden a irse donde se sienten más atraídos, tienen fuerza gravitatoria. El o es más electronegativo que el N, es por esta razón que el electrón tiende irse hacia el carbono, tiende a polarizarse. Eso provoca una estabilidad en el enlace pepitico ya que esta zona se encuentra mas densa y no puede girar libremente el enlace; se

forma un “seudo” enlace doble porque los electrones están fluyendo. Es igual que una tabla.Las cadenas de aa. De estructura primaria tiene la posibilidad de girar, no son estáticas pero giran en ciertos enlaces (en el peptidico NO), gira en los que está participando el carbono α. Eso obedece a la capacidad de torsión de los enlaces.

Los aa. Tienen la capacidad de torsión de esos 2 ángulos dependiendo a que pertenece si alanina, cisteína, etc. Y sus grupos R ya que estos impiden la torsión, ejemplo prolina. Si la proteína no se mueve es completamente recta, porque termodinámicamente es más estable porque si hay movimientos la nube electrónica es más estable de esa forma. Siempre las proteínas tienden a buscar el estado de mínima energía donde se sientan cómodas.

Estructura secundariaCierta conversión de aa. Promueve la conversión de estructura secundaria de:

α hélice: pueden ser de mano derecha o mano izquierda. Sábanas β: existen de 2 tipos: la paralela y la antiparalela. Cuando la

proximidad de la estructura primaria se antepone (una S) es antiparalera.Cuando es paralela todas tienen la misma dirección.

FORMA ANTIPARALELA FORMA PARALELA

Las sabanas β al igual que las α hélices, tienden a estabilizar muy bien las estructuras ya que permiten una interacción entre las hebras de tipo puente de hidrogeno, lo que hace una estructura plana muy estable.Cuando son antiparalelas se generan quiebres muy bruscos, las vueltas tipo β son quiebres en donde participan 4 aá. Y hau 2 tipos de quiebres:

Tipo 1: es la más común, se encuentra hasta 2 veces más en proteínas que la tipo 2.

Tipo 2: siempre el aá 3 es glycina.

ProlinaEs un aá. Que tiene la capacidad de ciclar, se puede encontrar en trans o cys.

Cys: es la conformación donde se genera quiebre

La queratina está conformada por una estructura α hélice, donde interaccionan entre sí para ir concatenándose e ir generando las fibras del pelo. En el colágeno ocurre un tipo de conformación especial, tipo hélice en donde participan 3 cadenas que están girando una alrededor de la otra.En la seda, la fibra que se forma está conformada por sabanas antiparalelas. La sumatoria de las fibras es lo que hace el hilo de seda.

La estructura de las moléculas de una proteína es dinámica.Una proteína que tiene varios puentes disulfuro tiene la capacidad de estabilizarse covalentemente, por lo tanto, le da una resistencia a cambios de temperatura, de pH mucho mayor que aquellas que no lo tienen.

Sabana β luego un loop α hélice y nuevamente sábana β.En la figura hay 0 α hélice, solo hay loops.Hay muchas sábanas β.´

Si la proteína está mal plegada no funciona bien y genera las enfermedades.Priones: son enfermedades Creutzfedt-Jacob para el humano. La enfermedad de las vacas locas para las vacas. Es una proteína que tiene cierta forma de plegarse. Si nosotros llegamos a comer carne de una persona enferma o de una vaca loca, la proteína que se encuentra mal plegada en el momento de

ingerirla es extremadamente estable y no se digiere, pasa al torrente sanguíneo y se dirige hacia el cerebro donde está la proteína bien plegada, la toma y la pliega mal. Con esto logra reproducirse, tomando todas las proteínas de la célula normal y la convierte en una priona. El exceso de las proteínas mal plegadas genera la enfermedad en el sistema nervioso.

Anticuerpos: son proteínas que están conformados por dominios, estabilizados por puentes disulfuros en donde hay dominios constantes y variables. En las cadenas pesadas se encuentran los dominios variables.Los anticuerpos tienen forma de “Y”, las 2 puntas de la “y” que tienen los dominios variables son los que interaccionan con los antígenos, la células genera aleatoriamente el anticuerpo que tiene que hacer, pero solo algunos van a reconocer al antígeno. La interacción anticuerpo-antígeno es una afinidad media alta. Porque necesita interaccionar con el antígeno, poder marcarlo o neutralizarlo para que venga un macrófago y para que se lo pueda tragar y destruir.

La interacción entre proteínas va a depender de acuerdo a la conformación y a la naturaleza de sus grupos R. ejemplo: la biotina, de alta afinidad. La enzima sustrato, de baja afinidad.

Hemoglobina: tiene la capacidad de que sus cadenas interaccionen para formar una estructura bastante estable, en donde en su centro los nitrógenos tienen la capacidad de poder coordinar o quelar . El hierro es importante en la hemoglobina porque tiene carga + y el oxigeno -, entonces tiene la capacidad de poder retener el oxigeno, transportarlo y después entregarlo. Por lo tanto, la afinidad no debe ser muy elevada para que entregue al oxigeno.Monóxido de carbono: es mas -, por lo tanto tiene mayor afinidad por el hierro, a la hora de inhalarlo se retiene el grupo hemo muchísimo más fuerte que el oxigeno y esto produce la intoxicación. Si yo aumento la concentración de oxigeno en la inhalación, estoy favoreciendo en el equilibrio el desplazamiento del monóxido de carbono por el oxigeno porque va haber una mayor cantidad de oxigeno que va luchando por tratar de desplazar el monóxido de carbono e unirse a la hemoglobina.

Clase: LípidosLos principales lípidos que encontramos en la naturaleza:

Grasas y aceites: reservas energéticas de platas y animales. Membranas: fosfolípidos. Hormonas o coenzimas.

Ácidos grasosEstructura básica de los lípidos.Se encuentra en:

1. glicerofosfolipidos, en membranas.2. Triagliceroles: grasas y aceites de reserva energéticas.3. Ceras.

Estructura: grupo funcional carboxilo, al cual está unida una cadena larga hidrocarbonada.Son anfipaticas: presenta un cuerpo polar y una cabeza apolar. La forma más simple que los podemos encontrar son:Ácidos grasos saturados: son aquellos que no presentan doble enlace en su estructura.Ácidos grasos insaturados: presentan doble enlace en su estructura. Ej: ácido oleico.Ácidos grasos poli insaturados: presentan más de un doble enlace.

Nomenclatura (común): 1. Indicar el número de carbono que

posee el ácido graso. Se parte del carbono carboxilico.

2. Luego se pone “:”. 3. Con el número indico la cantidad de

insaturaciones que posee el acido graso.

4. Se pone (Δ) x x: el carbono donde está la instauración.

(Omega)El primer carbono de la cola hidrocarbonada, sin tomar en cuenta el carboxilo se conoce como carbono α.El 2do carbono es el β.El 3er carbono es el γ.El ultimo carbono ω 1.Se empieza a contar en dirección opuesta.

1. Indicar el número de carbonos.2. Luego se pone “:” 3. Luego pongo ω.4. Poner el carbono con respecto a ω donde se encuentra el doble enlace.

Clasificación1. Saturados o insaturados.2. Por su largo. Lo normal es de 12 a 24 C.

3. Luego se clasifican según el nivel de sus insaturaciones.

Todos los ácidos grasos tienen en común que están formados por un número par de C, los impares de dan en menor medida. Son pares por cómo se sintetizan, ya que se van agregando de 2 carbonos en el crecimiento de una cadena de un ácido graso.

La temperatura para pasar al estado líquido es más baja en los insaturados.A temperatura ambiente los saturados son sólidos y la de los insaturados son líquidos. El doble enlace de los insaturados es del tipo cys.

1. Triaciglicerol: es un glicerol, un poliol (molécula que posee muchos alcoholes) unido a 3 ac. Grasos. Su función es de reserva energética. Se encuentran en los adipocitos.

A cada hidroxilo se le une un ac. Graso por un enlace de tipo ester, es por esto que los acidos grasos se encuentran esterificados al glicerol.

Ácidos grasos de tipo trans: no se generan en grandes cantidades.

Lo genera la industria, se hidrogenan los acidos grasos de origen vegetal, posteriormente se vuelven a formar dobles enlaces por si solos que pueden ser del tipo cys o trans. No hay un control en la formación de este tipo de enlaces.Los enlaces trans son rectos, no forman quiebres es por esto que se pueden empaquetar y son de tipo sólidos.Estimulan la alta liberación de LDL (colesterol malo).

2. Ceras: estirificacion entre un acido graso y un alcohol de cadena largaSon altamente hidrofóbicas.Se encuentran en los panales de abejas, plumaje de aves acuáticas.

3. Lípidos de membranas:

Fosfolípidos:1. Glicerofosfolipidos: son dreivados de los triagliceroles, es un glicerol que tiene unido 2 ac.

Grasos y al 3er c se une un fosfato.-1 ac. Graso saturado, corto.-1ac. Graso insaturado.-3c: un fosfato que se le pueden unir distintos grupos funcionales, el más simple es que se le una hidrogeno y genera el ác. Fosfatidico. Las cardiolipinas las encontramos en la membrana de las mitocondrias. Estas características se dan porque como van a ir a membranas le deben dar fluidez.

2. Esfingolipidos: Son similares a los glicerofosfolipidos pero varian en su base estructural. Su función es en la membrana plasmática.Su base estructural es la esfingosina: esta formada por un esqueleto de 3 C:1er C: una cola hidrocarbonada larga.2do C : tiene un grupo amino al cual se une por enlace ester el ác. Graso.3er C : se le una la molécula que le va a dar la funcionalidad. Se le puede unir un hidrogeno y forma la ceramida, da origen al resto. Si se une fosfatilcolina se generan las esfingomielinas.

Cerebrosidos: son moléculas que se les une una azúcar. Globosidos: se les una 2 azucares. Gangliosidos: aparte de todas las azucares que se les pueden unir, se les une un ac. Cialico. Están formados por un oligosacarido de 4 azucares unido a un ac. Cialico que se une a cualquier azúcar. A través de enlace glicosidico tipo α.

Los fosfolipidos son degradados por a nivel de lisosomas a través de las enzimas fosfolipasas. Cuando se forma el enlace ester entre el glicerol y el ac graso, se libera una molécula de agua, condensación, por lo tanto si se quiere romper el enlace hay que agregarle una molécula de agua, hidrólisis.

Fosfolipasa A: su función es sacar el 1er ác. Graso de un fosfolipido.Fosfolipasa C: actua sobre el fosfato y el glicerol.

Fosfolipasa D: actua sobre el enlace entre el azúcar y el fosfato.

Para degradar los oligosacaridos se requiere de otras hidrolasas. Éstas parten de las azúcares que están en los extremos. Todas las enzimas también se encuentran en los lisosomas.

Patologías genéticas asociadas al metabolismo de esfingolípidos Acumulación de gangliosidos:

- Gangliosiobolis general: falta β-galactodesa que saca GM1.- Tay-Sachs: inhibe hexasaminidosa A que saca GM2- Gaucher: inhibe galactocerebosidasa que saca la glucosa final

Acumulación de esfingomielina- Niemman pick: inhibe esfingomielinasa que saca fofocolina.

Glicolipidos1. Esfingolipidos2. Galactolipidos: se encuentran en bacterias

Lípidos de archeas : están esterificados. Son más estables ya que tienen 2 gliceroles (un solo fosfolipido mira hacia ambos lados de la membrana).

Los glicoesfingolipidos determinan los grupos sanguíneosGrupos sanguíneos determinados por la porción glucida del esfingolipido (glucoesfingolipido tipo gangliosido)Grupo O: no tiene azúcar extrañaGrupo A: tiene N-acetil-galactoaminaGrupo B: tiene galatosaGrupo AB: tiene ambas azucares

Lípidos esteroidalesEncontramos al colesterol y todos sus derivados. Su función se encuentra en la membrana plasmática, es uno de sus principales constituyentes, regulando la fluidez de ésta, es precursor de hormonas y de algunas sales.

Lípidos menoresDerivados del fenol que son lípidos de platas.Sacarolipidos: generan el lipopolisacarido la membrana externa de las bacterias gran negativas.Cuerpos policetonicos.

Señales intra celulares asociadas a los lípidosFosfatil inocitol: se caracteriza porque esta difosforilado (en la posición 4 y en la 5). Cuando una hormona es reconocida por un receptor de membrana, genera que la fosfolipasa C rompa el enlace entre el diaciglicerol y el poliol con el fosfato y éste es liberado. Entonces se genera un diaciglicerol y un inocitol 3-fosfato (molécula libre). Este último es liberado hacia el citoplasma, viaja hacia el retículo y es capaz de estimular la liberación de calcio, esto es una señal para que las enzimas empiecen a actuar, principalmente quinasas que desencadenan una cascada de señales.

El diaglicerol que queda en la membrana junto con el calcio que es liberado puede activas a las quinasas C, que es una fosfatasa que fosforila a otras enzimas que llevan una cascada de señales, que tiene como fin la “regulación” a través de la expresión génica.

Fosfolipidos de membranas como mediadores paracrinosÁcido aracnidónico: se libera a partir de triagliceroles, tiene la capacidad de ser transformado en 3 moléculas distintas:

- Prostaglandinas: son moléculas que están relacionadas con respuesta inflamatoria.

- Tromboxanos: están involucradas directamente en coagulación.- Leucotrienos: tiene acción sobre la contracción del musculo liso.

Son regulados principalmente por moléculas como la aspirina y el ibuprofeno, que son conocidos como antiinflamatorios no esteroidales. Inhiben que este ac. Graso sea transformado en

estas 2 moléculas.

Prostaglandinas: cuando uno tiene un inflamación y toma ibuprofeno, lo que hace es impedir que se genere mas prostaglandinas, impide que la inflamación aumente.Tromboxanos: cuando una persona tiene una herida se le recomienda no tomar aspirina, porque inhibe la formación del tromboxano. Si uno toma aspirina y no tiene tromboxano, por lo tanto, no hay coagulación y el sangramiento no se detiene. Leucotrieno: es la molécula que aumenta en las personas que tienen alergia, las personas asmáticas. Los principales medicamentos hacen que el leucotrieno se una a su receptor y asi impedir que se produzca la contracción molecular.

Lípidos esteroidalesDerivan de una molécula de 4 anillos, el esterol. Los esteroles se generan del isopreno, molécula de 5C.

Colesterol: esterol. Es una molécula anfipatica, posee una estructura grande que es hidrofóbicas que son los anillos esteroidales y una pequeña cabeza polar dada por un hidroxilo. Su función es regulación de la fluidez de la membrana.

Acido taudocolico: se genera a partir del hígado. Su función es como sal biliar, emulsiona las grasas que se consumen en la dieta para que sean absorbidas y degradadas.

Hormonas: - Testosterona y estradiol.- Cortisol.- Aldosterona.- Prendisona: antiinflamatorio esteroidal, la utilizan los asmáticos.

Vitaminas- D: se genera por un rompimiento, gracias a la luz uv. Su función principal es que regula

los niveles de calcio sanguíneo. Se genera a partir del colesterol gracias a la luz UV. Si no se obtiene la vitamina por la dieta se genera raquitismo.

- A: función principal visión. Su nombre es retinol, deriva de los betacarotenos que se obtienen de la dieta.

- E: antioxidante. Impide que el oxigeno tenga contacto con los fosfolipidos.- K: coagulación.

Ubiquinona y plastoquinona: están en las cadenas transportadoras de electrones.

Los lípidos al tener dobles enlaces generan colores:Cantaxina: grupo funcional cetona. Color rojizo.Zaxantina: grupo funcional hidroxilo. Color amarillo.

MembranasBicapa lipidica las partes más polares están apuntando hacia el exterior y la parte aporlar es hacia el interior.

La inserción de proteínas en la bicapa es diferencial, hay distintos modos en los cuales una proteína se puede insertar (proyectada hacia el lado externo o el interno).La membrana citoplasmática está apuntando hacia el lado externo.La membrana del Golgi está apuntando hacia el medio interno.

Hay animales que tienen la costumbre de vivir a distinta temperatura. La membrana no es una estructura estática, tiene que permitir que la molécula de proteína se pueda mover dentro de eso, fluidez de membrana.El estado de un ac. Graso depende de la temperatura, entre mayor dobles enlaces tuviera mayor o menor era la temperatura en que se solidificaba. La capacidad de la membrana de moverse esta dado por el grado de desorden que tenga las colas apolares de los ac. Grasos. Los insaturados, inducen mucho más al desorden que los saturados, que tienen la capacidad de formar organizaciones que son mucho más rígidas.

Proteínas que se relacionan con la membrana: Están solamente interaccionando con la membrana, hay distintos tipos:

- Aquellas cuyo grupo amino está hacia un lado de la membrana.- Cuyo grupo carboxilo final.

Son parte integral de la membrana Están unidas a residuos, uno de ellos es el inocitol fosfato.

Hay proteínas que formar claster dentro de la membrana formando agrupaciones.Hay proteínas que son integrales de membrana que también tienen regiones que interaccionan con los residuos polares de los lípidos de la membrana interna o externa.

La membrana es su composición no es uniforme, hay zonas que están favorecidas con fosfolipidos y con colesterol, se llaman raft. Existe una enzima, caveolina, tiene un rol importante en la formación de vesículas. Determinan que ciertos residuos se unan a ellos y otros no.

Generalmente cuando se habla de organizaciones proteicas que permiten la entrada, se habla de canales, existen canales que permiten pasar:

- Cosas desde el interior hacia el exterior- Permiten sacar cosas- Permiten el intercambio, que pueda entrar una molécula en la medida que salga otra.

El mecanismo del transporte activo, las proteínas son capaces de ir cambiando su estructura dentro de la membrana. Que le permite inicialmente captar el producto y luego su liberación hacia el interior.Los canales pueden captar una molécula por vez, cambiando su estructura terciaria.

Clase: Enzimas, catalizadores proteicosVarían el tiempo en que va a ocurrir la reacción, sin cambiar el producto final ni el equilibrio.Aumenta la velocidad con que se logra el equilibrio, esto es un catalizador. Todos los catalizadores biológicos son enzimas que son proteínas.Hay varias moléculas que pueden cumplir el rol de los catalizadores como el RNA, que son ribosimas.Pueden unir a través de su estructura, pueden unir al sustrato en el sitio activo y éste entrega una serie de grupos químicos para que el sustrato se sienta cómodo, estos grupos químicos son parte de los radicales de los aminoácidos.

Un gran número de enzima requiere que su estructura esta asociada a metales, iones que son parte de la catálisis.El más conocido que requiere nucleotido trifosforado requiere magnesio.

Coenzimas o grupos prostéticos.

Todas estas moléculas se hacen a partir de las vitaminas, sobre todo de las de la serie b.

Hay enzimas:- Oxido-reductasas- Transferasas- Hidrolasas- Liasas- Isomerasas- Ligasas

Si tenemos una determinada molécula que entra en una reacción, sustrato, lo que importa es que se convierta en producto. Eso va a ocurrir en la medida de que esa reacción se posible. Para que ocurra esto “la energía libre, que pase de un estado de mayor a uno menor, la diferencia sea negativa”.

La enzima apura que el estado inicial y el final se logren.

No cambian la constante de equilibrio.

Complejo enzima-sustrato: predispone al sustrato estructuralmente a que el paso a producto sea más fácil.

La enzima da el medio para que el paso intermediario sea factible.

Lo que la enzima debe tener para que el sustrato sea posible es que la acumulación del sustrato sea tan buena que permita también al producto y así va a ser más fácil el paso a producto.

Constante de equilibrio: razón que existe entre la concentración de producto y la concentración de sustrato cuando se obtiene el equilibrio.Entre más producto se forme a través del sustrato, la constante de equilibrio será mayor. Esto significa que mas sustrato se ha convertido en producto en una unidad de tiempo, por lo tanto la reacción ocurre mucho más fácil y la molécula se encuentra más cómoda como producto. El ΔGº de la reacción a medida que la cte aumenta, disminuye. El estado final es más cómodo que el inicial. ESTOS PARAMETROS LA ENZIMA NO LOS ALTERA YA QUE SON PROPIOS DE LA REACCION.

La afinidad de la enzima por el sustrato debe ser baja.

Energía de activación: tiene 2 componentes. Formación complejo enzima-sustrato, formación complejo enzima-producto.

Ureasa: produce la última etapa del ciclo de la urea. Lo aumenta a 10 14 veces.

Esto quiere decir que ninguna de las reacciones que están ocurriendo en nuestro cuerpo podría ocurrir si es que no hubiera enzimas.

La enzima crea en el sitio activo un ambiente en el cual la molécula puede entrar y sentirse muy cómoda. Depende de la orientación que tienen los grupos químicos que están interaccionando con el sustrato.

La enzima en algún momento se va alterar cuando interacciona con el sustrato o con el producto. Luego de esto la enzima vuelve a su estado normal.

Reacciones que implican un nucleofilo y un electrofilo: Nucleofilo: molécula que está cargada negativamente, tiene un par de electrones que puede compartir. Puede entregárselo a distinto electrófilos, dependiendo del cual más le acomode. Electrófilo: ávida por tener electrones.

El oxigeno tiende a atraer los electrones, el carbono que con los electrones en baja concentración.

Principios de cinética enzimática

Entre más sustrato se pone, para un catalizador, más probabilidades voy a tener para convertirla en producto. Si a una enzima se le pone poca concentración de sustrato, la velocidad con que va a ser producto va a depender de la cantidad de sustrato, hasta que llegue a la velocidad máxima que pueda hacer producto.En la medida que se aumente el sustrato, va ir aumentando la velocidad. Hasta que se le da tanto sustrato que la velocidad no va a aumentar más, porque ya está saturada. Este momento se llama “la velocidad máxima de una reacción”.

La velocidad en cualquier momento es una relación que tiene que ver con la concentración de sustrato, naciendo 2 conceptos: que cada reacción en cada condición va a tener una velocidad máxima propia y para que yo forme harto producto, va a depender de la afinidad que se tenga por el sustrato, esto se refleja en la Km.Matemáticamente es la concentración de sustrato que es igual a la mitad de la velocidad máxima.

Para una velocidad más pequeña se necesita más sustrato, en este caso la Km. es menor. Si tiene menor afinidad por la enzima a la misma concentración de sustrato, la velocidad también será menor.

Químicamente Km :

- Mide la afinidad enzima- sustrato.- Es la cte de disociación de la enzima-sustrato.

La hexoquinasa tiene mas afinidad por la D-glucosa.La quimiotripsina tiene mas afinidad por la N-benzoyltyrosinamide.

“a mayor km, menor afinidad de la E con el S”

Kcat: la km deja de tener valor cuando el sustrato con alta afinidad la tiene saturada, la reacción depende de la velocidad con que ella libere el producto.

La disponibilidad de la enzima es distinta, porque el inhibidor está compitiendo. Si la enzima se una al inhibidor no va a formar producto, por lo tanto, la velocidad de la reacción será más baja.

La velocidad máxima disminuye, menos E disponible. Disminuyen las moléculas posibles para hacer la reacción.

Km: disminuye, se necesita menos concentración de S para alcanzar velocidad máxima por segundo ya que la velocidad máxima disminuyo. La enzima no se une al sitio activo, sino a otro.El inhibidor se puede unir a la molécula cuando ya el sustrato esta unido.

Se producen todos los eventos de la inhibición, éste se puede unir a la enzima sola o al complejo enzima-sustrato.Se altera tanto el valor de la velocidad máxima pero la km aumenta.

En resumenα: factor en el

cual se aumenta la concentración de inhibidor. Acompetitiva: la velocidad máxima disminuye por ese factor y el km también.Mixta: la velocidad máxima disminuye y km también.

Inhibidores irreversibles: no se afecta la km, ya que solamente queda como útil aquella que no tiene inhibidor. La velocidad máxima disminuye porque el número de moléculas disponibles para hacer el máximo producto la enzima lo disminuye.

Las enzimas no funcionan todas igual.Las enzimas tiene un pH optimo, es cuando la estructura terciaria y cuaternaria, es la optima para unir al sustrato. Es el pH al cual enzima funciona mejor.

El sitio activo puede estar constituido por más de una cadena polipeptidica.

Modificación de la actividad de una enzimaHay enzimas que tienen un sitio distinto, alosterico. Esto hace que la enzima funcione mejor o peor. En ausencia del regulador la actividad catalítica es mala, sin embargo, cuando este modulador se una al sitio regulador, el sitio catalítico adquiere una configuración que le da mayor afinidad por el sustrato. En este caso uno obtiene un complejo enzima- sustrato que es más a fin. Hay un 3er actor que es el modulador. La mayoría de las vías metabólicas en que el producto final es un regulador alosterico de las etapas iniciales de una vía metabólica, me aseguro de no hacer más de lo que necesito. Homotropica: el sustrato que va interaccionando con la enzima, va haciendo que esta vaya adquiriendo más afinidad por el mismo. En la medida que aumento la concentración de sustrato la velocidad de la reacción va aumentando. No hay km sino que se llama k05, el concepto es el mismo pero no todas las moléculas parten iguales. A una menor concentración de sustrato se va a obtener una mayor velocidad. El modulador aumenta la afinidad de la enzima por el sustrato.

Heterotropica: el que produce el efecto no es el mismo sustrato, sino que es otra molécula. Modulador +: puede disminuir sin alterar la velocidad máxima, es decir, un aumento en la velocidad inicial a un concentración de S fija. Puede aumentar la velocidad máxima sin cambios importantes en K0.5Modulador - : aumenta la K05, se necesita más concentración de S para alcanzar la mitad de la

velocidad máxima.

Fosforilacion de glucógeno fosforilazaLas protein kinasas toman las enzimas y las fosforilan. Esto hace que la enzima pueda ser más activa o menos activa.

Fosforilasa A: esta modificada por un grupo fosfato, es la que es activa. Tiene cofactores alostericos que la hacen ser más o menos activa. El factor positivo alosterico es el AMP. Dependiendo de las combinaciones de fosforilacion, se puede regular el grado en que aumenta o disminuya la actividad. Exiten combinaciones de sitios de fosoforilacion que hacen que la enzima se comporte distinto.

Hay enzimas que se hacen con más áa de lo normal, ej: las del páncreas. Tienen pedazos de áa. Mas grandes y solamente se produce la actividad cuando estos son cortados o retirados.