Unidad 3: Organización molecular de la célula

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Unidad 3: Organización molecular de la célula
Los seres vivos poseen una complejidad estructural que les permite desarrollar todas
sus actividades y que se mantiene gracias al intercambio constante de materia y energía
con el entorno. Todos los seres vivos presentan una gran homogeneidad en cuanto a los
elementos que los forman. Estos elementos se organizan en moléculas complejas : hidratos
de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, que solo están presentes, en forma
conjunta, en los seres vivos; por ello se han denominado BIOMOLÉCULAS. Poseen,
también, otros componentes como agua, iones, aminoácidos, nucleótidos, etc.
SERES VIVOS
poseen
COMPLEJIDAD
ESTRUCTURAL
componentes
INORGÁNICOS
H2O
Compuestos
iónicos
ORGÁNICOS
Moléculas
simples
GLÚCIDOS
Biomoléculas
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS
NUCLEICOS
Todas las sustancias orgánicas, a diferencia de las inorgánicas, están formadas por átomos
de carbono unidos entre sí a través de uniones covalentes (que son las uniones que se forman entre
sustancias no metálicas). Cada átomo de carbono tiene cuatro sitios de unión, con los que puede
unirse a otros átomos del mismo tipo y formar cadenas carbonadas que pueden ser lineales,
ramificadas o en forma de anillos. Pero siempre constituirán un esqueleto al que también se le unirán
otros átomos, como hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) o azufre (S). En las
biomoléculas, los elementos preponderantes son el C, H y O. Las proteínas tienen además N y S (en
menor proporción); y los ácidos nucleicos, N y P. Las moléculas orgánicas difieren entre sí en el tipo
de átomos, la cantidad, la proporción y la forma en que están combinados.
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GLÚCIDOS
presentan
Isomería óptica
se clasifican en
Monosacáridos
Función
energética
(hexosas)
Función
estructural
(pentosas)
Disacáridos
Oligosacáridos
Función
energética
Función
informática
Polisacáridos
Función
Estructural
(celulosa,
quitina)
Función
Energética
(almidón,
glucógeno)
Glucosa
Disacárido
Glucógeno
Celulosa
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ISOMERO
Enantiómeros
Epímeros
Tautómeros
Anómeros
CARACTERÍSTICA
Isómeros ópticos en los que no puede superponerse la imagen especular de
uno con la del otro. Tienen las mismas propiedades físicas y químicas, excepto
por la forma en que desvían la luz polarizada (D y L)
Solo difieren entre sí por la orientación del oxhidrilo de uno de sus carbonos
asimétricos. Ejemplo: D-glucosa y D-galactosa (difieren en la posición del
oxhidrilo del C4) Tienen distintas propiedades.
Resultan del reordenamiento molecular con la formación de un puente oxígeno
entre carbonos. Ejemplos: glucopiranosa (originada por la glucosa),
fructofuranosa (originada por la fructosa).
Tipo de tautómeros en el cual un oxhidrilo puede ubicarse por arriba o por
debajo del plano de la molécula. Se denominan alfa o beta (por convención alfa
abajo y beta arriba del plano molecular).
Enantiómeros
Epímeros
Tautómeros
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Anómeros
Disacárido
Maltosa
Monosacáridos
que lo forman
Glucosa y glucosa
Unión
glucosídica
α1-4
Isomaltosa
Glucosa y glucosa
α1–6
Celobiosa
Glucosa y glucosa
β1–4
Lactosa
Galactosa y glucosa β 1 – 4
(galactosídica)
Glucosa y fructosa α 1 – 2
Sacarosa
Polisacárido
Almidón
Glucógeno
Celulosa
Estructura
Ramificada. Uniones alfa 1-4 y alfa
1-6 entre glucosas
Ramificada. Uniones alfa 1-4 y alfa
1-6 entre glucosas
Fibrosa. Uniones beta 1-4 entre
glucosas.
Forma de
obtención
Libre en cebada
Por hidrólisis de
almidón
Por hidrólisis de
glicógeno
Por hidrólisis de
celulosa
Libre en leche
Libre en caña y
remolacha
Función
Reserva energética en
vegetales.
Reserva energética en
hígado y músculos
animales.
Pared celular en células
vegetales
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LÍPIDOS
Ácidos grasos
Grasas
Triglicéridos
Aceites
Fosfolípidos
Esteroides
Terpenos
Ceras
Lípidos saponificables
Contienen por lo menos un ácido graso frecuentemente esterificado
Clase
Definición
Función
Glicéridos
Ésteres de glicerol con ácidos grasos
Reservorios energéticos
saturados o no saturados
Aislante térmico
Fosfoglicéridos Esteres de glicerol con ácidos grasos
Estructural, componente de
(C1 saturados, C2 no saturados) y con
membranas celulares
ácido fosfórico en C3
Ceramidas
Estructural, componente de
Amida entre esfingol (en el N del C2) y
un ácido graso
membranas celulares
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Ácidos grasos
Triglicérido
Fosfolípido
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+ ácido graso
Esfingolípidos (derivados de las ceramidas)
Glucoesfingolípidos
Un grupo fosfato unido al
Cerebrósidos
Gangliósidos
Esfingomielina
grupo –OH del C1 de la
ceramida, que se esterifica
con colina o etanolamina
formando fosfo colina o fosfo
etanolamina, que es la
"cabeza"
polar
de
la
molécula.
Presentes en la membrana
plasmática
de
células
animales, en la vaina de
mielina que recubre los
axones de las neuronas
mielinizadas. Es un lípido
estructural de membrana.
Tienen un monoscárido unido al
grupo –OH de la ceramida; los que
tienen
galactosa
(galacto
cerebrósidos), se encuentran en la
membrana plasmática de células del
tejido nervioso, mientras que los que
contienen
glucosa
(glucocerebrósidos) se hallan en
membrana plasmática de células de
otros tejidos.
La ceramida se une a oligosacáridos
formando
cabezas
polares
muy
grandes, cargadas negativamente, que
poseen una o más unidades de ácido
(N-acetil neuramínico o ácido siálico).
Están
concentrados
en
células
ganglionares del sistema nervioso
central. Constituyen el 6% de los lípidos
de membrana de la sustancia gris del
cerebro humano y se hallan en menor
cantidad en las membranas de otros
tejidos.
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Propiedad
Comportamiento en medio acuoso
Comportamiento ácido-base
Presencia de dobles ligaduras
Ácidos grasos
Anfipáticos.
La solubilidad disminuye con el aumento del
número de carbonos
Ácidos débiles.
El pK no varía con el aumento del número de
carbonos
Disminuyen el punto de fusión.
Aumentan solubilidad en solventes orgánicos.
Lípidos insaponificables
Derivan de la polimerización del isopreno
Clase
Definición
Terpenos
Formados por dos o más unidades de
isopreno
Esteroides
Derivados cíclicos del isopreno
(ciclopentanoperhidrofenantreno)
Función
Intervienen en la formación
de coenzima Q, vitaminas
liposolubles y pigmentos
vegetales
Forman esteroles
(colesterol), vitamina D,
ácidos biliares, hormonas
esteroideas
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