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APRENDIZAJES ESPERADOS:
• Identifican la composición y función biológica
de los carbohidratos.
• Identifican la estructura, composición y
organización de las proteínas.
• Comprenden el rol biológico de ciertas proteínas
en función de sus estructuras.
• Reconocen la estructura de los ácidos nucleícos
y sus funciones.
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Proteínas (principalmente Albúmina)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Carbohidratos (Almidón)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Proteínas (Actina y Miosina)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué
función
biológica
cumple los carbohidratos?
Energética y
Estructural
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué
función
biológica
cumple las proteínas?
Estructural y
Transporte
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué similitudes existen entre estas moléculas?
•
Ambas moléculas tienen seis átomos de carbono, cinco
grupos hidroxilos (–OH) y un grupo carbonilo (–C=O).
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué diferencias existen entre estas moléculas?
• El grupo carbonilo de la glucosa está dentro del grupo
funcional aldehído, y en la fructosa como cetona.
PREGUNTA PREVIA
• ¿Estas moléculas son solubles en agua?
•
Ambas moléculas son solubles en agua, debido a que
poseen grupos polares (–OH).
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué molécula se forma al unir la glucosa con la
fructosa?, ¿qué molécula se elimina a partir de esta
reacción química?
• De la unión glucosa con una fructosa se origina una
molécula de sacarosa (disacárido); y se elimina una
molécula de agua.
¿QUÉ SON LOS POLÍMEROS NATURALES?
• Los polímeros naturales, como su
nombre lo indica, son de origen
natural.
• Pueden ser de origen animal o
vegetal.
• Algunos ejemplos de polímeros
naturales son: La celulosa, el
algodón, la seda, el caucho natural, la
lana, la quitina, el almidón, el ADN.
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Celulosa cruda blanqueada
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Celulosa, imagen de microscopio electrónico
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Algodón
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Algodón: imagen de microscopio electrónico
POLÍMEROS NATURALES
• Las moléculas precursores generan, a su
vez, moléculas de mayor masa molecular,
llamadas monómeros, los que se unen
entre sí, formando los polímeros naturales.
POLÍMEROS NATURALES
• De acuerdo con el tipo de unidad
estructural que los integra, los polímeros
naturales que constituyen la materia
viva corresponden básicamente a tres
grandes categorías:
ACTIVIDAD: RESPONDER
• ¿Qué semejanzas hay entre estos tres polímeros
en cuanto a los elementos químicos que los
conforman?, ¿qué diferencias?
POLÍMEROS
POLISACÁRIDOS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS
NUCLEÍCOS
C
H
O
N
P
S
LOS CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
•
•
•
•
Hidratos de Carbono.
Glícidos o glúcidos (dulce).
Sacáridos (azúcar).
El azúcar común es uno sólo de los
centenares de compuestos distintos que
pueden clasificarse en este grupo.
• Son macromoléculas formado por la unión de
monosacáridos.
• Cada monosacáridos formado por C, H y O.
• Cada monosacáridos corresponde a un
esqueleto formado entre 3 a 8 carbonos.
CLASIFICACIÓN
Según el número de monosacáridos:
•
•
•
•
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
:1
:2
: 3 a 10.
: >10.
CLASIFICACIÓN
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS IMPORTANCIA
Glucosa
Constituye el “azúcar” del
organismo.
Es
el
que
principalmente utilizan los
tejidos.
Fructosa
El hígado y el intestino
pueden
convertirla
en
glucosa.
Galactosa
Es
sintetizada
en
las
glándulas mamarias, para
formar la lactosa de la leche,
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS TIPO
Eritrosa y Eritrulosa Tetrosas
Ribosa y
Desoxirribosa
Ribulosa
Glusoca
FUNCIÓN
Intermediarios
en la glucólisis.
Aldopentosa Constituyentes
de los Ácidos
Nucleícos.
Cetopentosa Aceptor del CO2
en la
fotosíntesis.
Aldohexosa
Molécula
energética.
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
DISACARIDOS
DISACARIDOS MONOSACARIDOS
Maltosa
Lactosa
Sacarosa
Glucosa + Glucosa
IMPORTANCIA
Digestión con amilasa
o
hidrólisis
del
almidón.
Glucosa+ Galactosa Principal fuente de
carbohidratos en el
lactante.
Glucosa + Fructosa Se transporta en los
fluidos vegetales.
DISACARIDOS
POLISACARIDOS
• Entre
los
mas
importantes
están:
Almidón; Glucógeno y
Celulosa.
FUNCIONES:
• Energético.
• Estructural.
• Mensajeros.
POLISACARIDO: CELULOSA
• Polisacárido
estructural
en
los
vegetales.
• El algodón tiene sobre un 90% de
celulosa.
• La celulosa es homopolisacárido, es
decir, está compuesto por un único
monómero de azúcar.
POLISACARIDO: ALMIDÓN
• Polisacárido,
presente
en
la
mayoría de las plantas.
• Es una reserva alimenticia.
• Lo encontramos en el maíz, arroz y
papas, entre otros.
POLISACARIDO: QUITINA
ACTIVIDAD: CLASIFICAR
• Clasifica estos tres carbohidratos en aldosas y
cetosas.
ALDOSA
ALDOSA
CETOSA
ACTIVIDAD: RESPONDER
1. ¿Qué son los carbohidratos?
2. ¿En qué consiste el enlace
glucosídico?
3. ¿Qué es el Almidón y cuál es su
importancia?
4. ¿Por qué se considera a la Celulosa
un polisacárido estructural?
5. ¿Qué es un disacárido?
PROYECCIONES
PROYECCIÓN
DE FISCHER
PROYECCIÓN
DE HAWORTH
LAS PROTEÍNAS
¿QUÉ SON LAS PROTEÍNAS?
• Son
las
macromoléculas
más
abundantes de la célula.
• Cumple función estructural y participa
de los procesos metabólicos.
• El 50% o más de la masa libre de
agua (peso seco) del cuerpo humano
se compone de proteínas.
Las proteínas se encuentran en plantas y
animales y son esenciales para toda vida.
 Las proteínas están construidas a base de unidades más
pequeñas, los aminoácidos.
 Las proteínas pueden ser desdobladas para crear
formas intermedias de tamaños y propiedades variables.
Forman estructuras de soporte y protección, tales como
el cartílago, la piel, las uñas, el pelo y el músculo.
Conservan su actividad biológica solamente
en un intervalo relativamente limitado de pH y
de temperatura.
Las unidades monoméricas son los
aminoácidos y el tipo de unión que se establece
entre ellos se conoce como enlace peptídico.
Las proteínas son biomóleculas formadas
básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno.
 Compuesto nitrogenado natural de carácter
orgánico complejo.
El nombre proteína deriva del griego
“PROTEIOS”
Alimentos ricos en proteínas son la carne, las
aves, el pescado, los huevos, la leche y el queso .
AMINOÁCIDOS
Se caracterizan por poseer un
grupo carboxilo (-COOH) y un grupo
amino (-NH2).
LOS AMINOÁCIDOS
• Los aminoácidos experimentan una reacción ácidobase que los transforma en un ion dipolar o
zwitterion, formando un ion amonio, y un ion
carboxilato.
• Debido a las cargas, los aminoácidos son solubles en
agua y tienen propiedades anfóteras.
EL ENLACE PEPTÍDICO
Los péptidos están formados por la unión
de aminoácidos mediante un enlace
peptídico.
El enlace peptídico es la unión entre un
grupo α-carboxilo de un aminoácido (aa) y
un grupo α-amino de otro aa.
FORMACION DEL ENLACE PEPTIDICO
ENLACE PEPTÍDICO
•
Los aminoácidos se unen entre sí mediante una
unión que recibe el nombre de enlace peptídico.
•
El conjunto de dos Aa unidos por un enlace peptídico
recibe el nombre de dipéptido, si se trata de tres Aa
tripéptido, y así sucesivamente.
Se habla de oligopéptidos cuando hay un número
moderado de Aa y de polipeptidos cuando hay un
número elevado de Aa.
•
CADENAS PEPTÍDICAS
• Una cadena peptídica adquiere la estructura
de planos sucesivos que pueden tomar
distintos ángulos entre sí, y de los que salen
lateralmente los grupos químicos de cada
aminoácido (las cadenas laterales R).
Proteínas
•
Son
polímeros
de
aminoácidos, (formados por
un grupo -COOH, un grupo
-NH2 y aun grupo -R con
distinto número de C.)
El grupo NH2 de un AA se
une con un grupo COOH del
AA vecino,
• perdiéndose una molécula de
agua.( E. peptídico).
Clasificación de los Enlaces Peptídico según el
numero de aminoácidos.
- Aminoácido :1 unidad:
-Dipéptidos: si el n º de aminoácidos es 2.
-Tripéptidos: si el n º de aminoácidos es 3.
Tetrapéptidos: si el n º de aminoácidos es 4.
Oligopéptidos: si el n º de aminoácidos es menor de
10.
Polipéptidos o cadenas polipeptídicas: si el n º de
aminoácidos es mayor de 10.
Niveles de organización de las
proteínas.
PRIMARIA: secuencia de AA. La sustitución de
un solo AA altera su función.
Cambios en esta estructura origina una proteína
diferente que puede ocasionar enfermedades. P.e.
(Anemia falciforme).
Estructura Primaria
Niveles de organización de
las proteínas.
• SECUNDARIA:
configuración espacial de la
proteína, determinada por la
proximidad de los AA Algunas
poseen forma de "hélice" (alfa),
y otras de "hoja plegada"(beta.)
Estructura Secundaria
HELICE ALFA
•
•
Los planos de los sucesivos
enlaces
peptídicos
se
disponen formando una
hélice dextrógira.
Todas las cadenas laterales
de los Aa se proyectan
hacia fuera de la hélice y
los grupos C=O y N-H de
los enlaces peptídicos
quedan hacia arriba o hacia
abajo, en dirección más o
menos paralela al eje de la
hélice.
ESTRUCTURA BETA
• En esta estructura los
planos de los enlaces
peptídicos sucesivos se
disponen en zig.zag, La
estructura se estabiliza
también
mediante
enlaces por puentes de
hidrógeno entre los
grupos C=O y N-H de
planos
peptídicos
pertenecientes
a
diferentes segmentos de
la cadena polipeptídica.
TERCIARIA:
Configuración tridimensional, determinada por
plegamientos entre regiones alfa y beta de los
polipéptidos.
ESTRUCTURA TERCIARIA
• Las interacciones
que
estabilizan
la
estructura
terciaria son variadas:




Puentes disulfuro (-S-S-).
Puentes de hidrógeno.
Interacciones electrostáticas.
Interacciones de van der
Waals.
 Interacciones hidrofóbicas
entre.grupos apolares.
ESTRUCTURA TERCIARIA
CUATERNARIA:
combinación de dos o más
proteínas para formar
una más compleja. La
hemoglobina
está
formada por dos cadenas
alfa y dos beta que
pueden disociarse.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
• Cuando una proteína
está formada por varias
cadenas polipeptídicas
denominadas
subunidades proteicas
(proteína
oligomérica)
existe
un
nivel
estructural
superior
llamado
estructura
cuaternaria.
• Se trata la asociación
entre
las
distintas
subunidades.
Estructura Cuaternaria
DISPOSICIONES DE CADENAS DE AA
VALOR BIOLÓGICO DE LAS
PROTEINAS
Presente en las proteínas de origen
animal.
La leche materna es el patrón con el que
se compara el valor biológico de las demás
proteínas de la dieta.
NECESIDADES DIARIAS DE LAS
PROTEINAS
Depende de la edad
Depende del estado de salud
Depende del valor biológico de las
proteínas
Se recomienda unos 40 a 60 gr. De
proteínas/día
PROTEINAS DE ORIGEN VEGETAL
O ANIMAL
Las proteínas de origen animal son
moléculas mucho más grandes
Valor biológico de origen animal es
mayor que la de origen vegetal
Un elevado aporte de ácidos grasos
saturados aumenta el riesgo de padecer
enfermadades cardiovasculares
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS.
Catalíticas
Estructurales
Contráctiles
De defensa natural
Digestivas
De transporte
Tipos
Enzimas
Reserva
Transportadoras
Ejemplos
Ácido-grasosintetosa
Ovoalbúmina
Localización o
función
Cataliza la síntesis de
ácidos grasos.
Clara de huevo.
Hemoglobina Transporta el oxígeno en la
sangre.
Protectoras en Anticuerpos
la sangre
Insulina
Hormonas
Estructurales
Colágeno
Contráctiles
Miosina
Bloquean a sustancias
extrañas.
Regula el metabolismo de
la glucosa.
Tendones, cartílagos,
pelos.
Constituyente de las
fibras musculares
Desnaturalización.
Consiste en la pérdida de la
estructura terciaria, por romperse
los puentes que forman dicha
estructura. Todas las proteínas
desnaturalizadas tienen la misma
conformación, muy abierta y con una
interacción máxima con el disolvente
DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• Cambio en la disposición espacial de la
cadena polipeptídica dentro de la
molécula, desordenando su estructura.
AGENTES FÍSICOS
AGENTES QUÍMICOS
Calentamiento
Ácidos
Enfriamiento
Bases
Tratamientos Mecánicos
Metales
Presión Hidrostática
Disolventes Orgánicos
Irradiación
Soluciones de sustancias
orgánicas (urea, guanina)
Desnaturalización-Hidrólisis
•
•
Desnaturalización
de
una proteína: pérdida de
la conformación nativa
y de sus propiedades
originales
(ej.
coagulación por calor
de las proteínas de la
clara del huevo).
Hidrólisis
de
una
proteína: escisión en
aminoácidos (ruptura de
un enlace covalente por
adición de agua).
Desnaturalización de la ribonucleasa: enzima
con puentes disulfuros reducidos y sin
actividad enzimática
CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• SEGÚN SU COMPOSICION:
A) Holoproteínas o Proteínas Simples: Están
formadas únicamente por cadenas polipeptídicas.
B) Heteropoteínas o proteínas complejas o
conjugadas:
Además
de
las
cadenas
polipeptídicas, están compuestas también por una
parte no proteica que se denomina grupo
prostético.
En
este
grupo
están
las
metaloproteínas (ion metálico), glucoproteínas
(glúcido), lipoproteínas (lípido), hemoproteínas
como la hemoglobina (grupo hemo).
CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• SEGÚN SU ESTRUCTURA TERCIARIA:
A) Proteínas globulares: Tienen una forma
más o menos esférica, generalmente son
solubles en agua o en disoluciones salinas
diluidas.
B) Proteínas fibrilares: con forma alargada;
generalmente son insolubles en agua y son
las responsables de la mayor parte de las
estructuras fijas de los organismos.
LAS ENZIMAS
PREGUNTAS
• ¿Qué significa que un aminoácido se clasifique como
esencial?
• ¿Qué diferencia a un aminoácido de carácter ácido de un
aminoácido de carácter básico?
• Las proteínas presentan una organización estructural que
depende de las interacciones entre los aminoácidos que
las forman. ¿Cuáles son las características de las
estructuras
primaria,
secundaria,
terciaria
y
cuaternaria?
• ¿En qué consiste la desnaturalización de una proteína?
• ¿Qué es un zwitterión y cómo se forma?
• ¿Cómo se forma un enlace peptídico?
• ¿Qué función cumple el colágeno?
• ¿Qué diferencias existen entre una proteína fibrilar y una
globular?
LOS ÁCIDOS
NUCLEÍCOS
ANTECEDENTES
• Miescher en 1871 aisló del núcleo
de las células de pus una sustancia
ácida rica en fósforo que llamó
"nucleína".
• Un año más tarde, en 1872, aisló de
la cabeza de los espermas del
salmón
un
compuesto
que
denominó "protamina" y que resultó
ser una sustancia ácida y otra
básica.
• El nombre de ácido nucleico
procede del de "nucleína" propuesto
por Miescher.
J. Friedrich Miescher
REGLAS DE CHARGAFF PARA EL ADN
• La proporción de Adenina (A) es igual a
la de Timina (T). A = T . La relación
entre Adenina y Timina es igual a la
unidad (A/T = 1).
• La proporción de Guanina (G) es igual
a la de Citosina (C). G= C. La relación
entre Guanina y Citosina es igual a la
unidad ( G/C=1).
• La proporción de bases púricas (A+G)
es igual a la de las bases pirimidínicas
(T+C). (A+G) = (T + C). La relación
entre (A+G) y (T+C) es igual a la
unidad (A+G)/(T+C)=1.
Edwin Chargaff
MODELO DE WATSON Y CRICK
Difracción de Rayos
X: ADN-B
• El ADN es la molécula formada por dos cadenas de
nucleótidos que se unen entre sí a través de las bases
nitrogenadas y luego se enrolla helicoidalmente.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
• Son biopolímeros que se encuentran en el
núcleo y en el citoplasma de la célula.
• Existen dos tipos: ácido desoxirribonucleico
(ADN) y ácido ribonucleico (ARN).
• El ADN almacena la información genética
que es transmitida a la descendencia.
• El ARN transporta la información genética del
ADN (núcleo) al citoplasma celular, donde es
traducida, leída y puede expresarse.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
NUCLEÓTIDOS
PENTOSA
BASES NITROGENADAS
BASES NITROGENADAS: PURINAS
BASES NITROGENADAS: PIRIMIDINAS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
• Químicamente, el
ARN
es
muy
semejante al ADN,
pero difieren en: El
azúcar
que
lo
compone, en lugar
de la Timina el
ARN
contiene
Uracilo y en la
mayoría de los
casos, el ARN se
encuentra
como
cadena simple.
UNIÓN FOSFODIÉSTER
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
•
El dogma central de la genética molecular. La replicación del
ADN ocurres sólo una vez en cada ciclo celular. La
transcripción y la traducción, sin embargo, ocurren
repetidamente a través de toda la interfase del ciclo celular.
Estos procesos ocurren en una sola dirección.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
ACTIVIDAD: RESPONDER
1. ¿Cuál es la unidad básica de los ácidos nucleícos y cuál
es su composición?
2. ¿Qué diferencias hay entre la molécula de ADN y ARN?
Señala tres.
3. ¿Qué pares de bases están siempre unidas en el ADN?
4. Considerando la siguiente secuencia de la hebra de ADN:
CCT TAT TCCGAC CCT TGC, escribe la secuencia de la
hebra complementaria de ADN y la de ARN que se
formaría a partir de cada una de ellas.
5. Imagina una sola hebra de ADN que contiene una sección
con la siguiente secuencia de bases nitrogenadas: A – C –
T – C – G – A. ¿Cuál es la secuencia de bases
nitrogenadas de la hebra complementaria?