Descargar Archivo - from Chilean Eagles College

Tema 3: Las moléculas de la vida
Principios inmediatos compuestos:
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Acidos Nucleicos.
Elemento. La materia, incluso la que constituye los organismos más
complejos, está constituida por combinaciones de elementos. En la
Tierra, existen unos 92 elementos
La partícula más pequeña de un elemento es el átomo. Los átomos, a su
vez, están constituidos por partículas más pequeñas: protones, neutrones y
electrones.
Moléculas. Asociación de dos o más átomos, que se mantienen juntas
por medio de enlaces químicos
Principios inmediatos o biomoléculas: cada una de las
sustancias que componen la materia viva.
- Simples: O2
- inorgánicos: agua....
- Compuestos:
- orgánicos: glúcidos, lípidos,
proteínas, ac. nucleicos
PRINCIPIOS INMEDIATOS COMPUESTOS
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Ac. Nucleicos.
Agua
- Representa un 50-95% del peso de todo ser vivo.
-Molécula polar: distribución asimétrica de sus electrones.
Esto hace que a temperatura ambiente sea líquida.
Agua
Agua
- Consecuencias de estas atracciones:
- tensión superficial.
- capilaridad e imbición.
- Agua y temperatura:
- calor específico del agua.
- calor de evaporación del agua.
- congelación
Agua
Funciones:
- Disolvente de las sustancias.
- Bioquímica.
- Transporte.
- Estructural.
- Amortiguadora.
- Termorreguladora.
PRINCIPIOS INMEDIATOS COMPUESTOS
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Ac. Nucleicos.
1-Carbohidratos
- Biomoléculas formadas por C, H y O.
- Principales moléculas de almacenamiento de energía.
- Amplia variedad de componentes estructurales.
- Se clasifican en:
-Monosacáridos
-Disacáridos.
-Polisacáridos.
Carbohidratos
MONOSACARIDOS: energía lista para los sistemas vivientes.
- Se representan con la fórmula genérica (CH2 O)n. La más importante, la glucosa
(CH2 O)n + nO2
(CO2) n + (H2 O)n
C6 H 12O6 + 6O2
6 CO2 + 6 H2 O
H = - 673 Kcal
ribosa
glucosa
Carbohidratos
DISACARIDOS: formas de transporte.
- En otros organismos (diferentes de los vertebrados) el azúcar circula como
disacarido, ej: sacarosa = glucosa + fructosa.
- Otros disacaridos: lactosa = glucosa + galactosa (leche)
trehalosa = 2 x glucosa (insectos)
Carbohidratos
POLISACARIDOS: de reserva.
- Monosacaridos unidos entre sí.
- Algunos son formas de almacenamiento del azúcar, ej: almidón y
el glucógeno.
- En los vertebrados, el glucógeno se encuentra almacenado
principalmente en el hígado y en el tejido muscular.
Carbohidratos
POLISACARIDOS: de reserva.
[glucosa] ------> el hígado forma glucógeno.
[glucosa] ------> el páncreas segrega glucagón y hace que el hígado
libere glucosa.
Monosacáridos -------------> polisacaridos, se requiere E
Polisacáridos --------------> monosacáridos, cuando la célula necesita E
Carbohidratos
POLISACARIDOS: estructurales.
- Una función primordial de las moléculas de los sistemas vivientes es
formar los componentes estructurales de las células y tejidos.
- La más importante en las plantas es la celulosa. La quitina es el
componente fundamental del exoesqueleto de artrópodos.
Carbohidratos
Glucoproteínas: carbohidratos combinados con proteínas. Son componentes
de la superficie externa de las células eucariotas.
Glucolípidos: carbohidratos combinados con lípidos. Compuestos de la
superficie externa de las células animales que tienen importancia en las
interacciones entre dichas células
PRINCIPIOS INMEDIATOS COMPUESTOS
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Ac. Nucleicos.
2-Lípidos
- Grupo general de sustancias orgánicas que no se disuelven en disolventes
polares como el agua, pero sí en disolventes orgánicos (éter, benceno).
- Principios inmediatos orgánicos compuestos básicamente por C, O e H,
aunque algunos contienen también P, N y S.
- Funciones: almacén de energía (grasas o aceites), y también con fines
estructurales (fosfolípidos y ceras).
Lípidos
GRASAS Y ACEITES: ENEREGÍA ALMACENADA.
- Los vertebrados tienen una capacidad limitada para almacenar carbohidratos.
Los azúcares en exceso se almacenan en grasas.
- Las grasas y aceites contienen una mayor proporción de enlaces C-H ricos en
energía que los carbohidratos:
grasas----> 9.3 Kcal/gr
CH -----> 3.79 Kcal/gr
Lípidos
GRASAS Y ACEITES: ENEREGÍA ALMACENADA.
√ Azúcares, grasas y calorías.
√ Aisladores y amortiguadores.
Lípidos
FOSFOLIPIDOS
- Son los lípidos más importantes con función estructural.
Lípidos
Ordenación de los fosfolípidos con relación al agua.
Lípidos
Lípidos
CERAS
-Lípidos estructurales que sirven de cubierta protectora para la
piel, pelaje, plumaje y hojas y frutos de las plantas, así como para el
exoesqueleto de muchos insectos.Ej: cera de abeja, cerumen...
Lípidos
COLESTEROL Y OTROS ESTEROIDES.
-En estructura no se parecen a los otros grupos, pero se les agrupa con ellos
porque son insolubles en agua.
- Tienen cuatro anillos de C unidos entre ellos y pueden poseer una cola.
Lípidos
COLESTEROL Y OTROS ESTEROIDES.
-Existe en las membranas plasmáticas celulares,
en las membranas de los glóbulos rojos, componente
principal de la vaina de mielina.
-Forma depósitos en cierta gente de avanzada edad.
- Se sintetiza en el hígado y es el precursor de otros esteroides, como vit.A,
ácidos biliares, hormonas sexuales........
PRINCIPIOS INMEDIATOS COMPUESTOS
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Ac. Nucleicos.
3- Proteínas
-Son las macromoléculas que mayor número de
funciones realizan entre
las moléculas que forman
parte de los seres vivos.
-Polímeros formados por 20 unidades
moleculares o monómeros diferentes,
llamados aminoácidos (aa).
>10 aa ‡ polipéptido
>100 aa ‡ proteína
Se diferencian por:
El número de aa
El orden de unión de los aa (secuencia)
La configuración espacial
Son moléculas muy grandes compuestas de cadenas
largas de aminoácidos, conocidas como cadenas
polipeptídicas. A partir de sólo veinte aminoácidos
diferentes usados para hacer proteínas se puede
sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de
moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple
una función altamente específica en los sistemas vivos.
Proteínas
Estructura de las proteínas-
- Primaria: secuencia de aminoácidos.
- Secundaria: plegamiento en α hélice o lámina ß
- Terciaria: enrollamiento.
- Cuaternaria: formada por varias subunidades.
Estructura proteica-1
Un péptido es un polímero de aminoácidos. Un
polimero (de poli, muchos y meros, unidad) es una
cadena de unidades básicas unidas entre sí por enlaces
químicos covalentes.
La secuencia de aminoácidos se conoce como
estructura primaria de la proteína.
na
Las cadenas de aa tienden a adoptar una estructura
espacial más compleja, que es importante para sus
funciones biológicas.
Estructura proteica-2
La pérdida de la estructura espacial,
conlleva la pérdida de sus propiedades
biológicas
Funciones
Proteínas
Estructurales (colágeno, queratina, dentina, osteína..)
Reserva (albúmina)
Transporte (hemoglobina, ferritina, lipoproteínas..)
Señalización celular (receptores)
Defensiva (trombina, anticuerpos).
Contráctil (actina y miosina)
Reguladoras (enzimas y hormonas)
Enzimas
Son biocatalizadores, es decir, catalizan reacciones químicas específicas
En los seres vivos, aumentan la velocidad de las reacciones
Se unen al sustrato y los modifica
S
P
Modelo llave-cerradura
Enzimas
sustratos
producto
final
enzima
Enzimas
Cofactores: son sustancias que se combinan
con las enzimas potenciando su acción
catalítica. Suelen ser iones de magnesio,
hierro... Cuando es de naturaleza orgánica
se les denomina Coenzima, por ejemplo las
vitaminas.
Las vitaminas no son sintetizadas por el organismo y deben ser
incorporadas en la dieta.
PRINCIPIOS INMEDIATOS COMPUESTOS
- Agua.
- Hidratos de carbono.
- Lípidos.
- Proteínas.
- Ac. Nucleicos.
4- Acidos nucleicos
Son moléculas complejas formadas por un grupo
fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base
nitrogenada.
Están formados por la polimerización de nucleótidos.
tidos
Son los bloques estructurales de los ácidos
desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA), que
transmiten y traducen la información genética. Los
nucleótidos también desempeñan papeles centrales en
los intercambios de energía que acompañan a las
reacciones químicas dentro de los sistemas vivos.
Los nucleótidos están formados por la unión de:
a) Una pentosa , que puede ser la D-ribosa en el
ARN; o la D-2- desoxirribosa en el ADN
b) Una base nitrogenada, que puede ser:
- Púrica, como la Guanina (G) y la Adenina (A)
- Pirimidínica, como la Timina (T), Cit osina (C) y
Uracilo (U)
Si la pentosa es una ribosa, tenemos un
c) Ácido fosfórico,
ribonucleósido. Estos tienen como
bases nitrogenadas la adenina, guanina,
citosina y uracilo
- Si la pentosa es un desoxirribosa, tenemos
un desoxirribonucleósido. Estos tienen
como bases nitrogenadas la adenina, citosina,
guanina y timina.
DNA o ADN
A.- ESTRUCTURA.
Está formado por la unión de muchos
desoxirribonucleótidos. La mayoría de las moléculas
de ADN poseen dos cadenas antiparalelas ( una 5´-3´y
la otra 3´-5´) unidas entre sí mediante las bases
nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno.
El ADN es el portador de la informacion genética, se
puede decir por tanto, que los genes están compuestos
por ADN
DNA o ADN
Están formados por la polimerización de desoxirribonucleótidos.
A.- ESTRUCTURA.
Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos.
La mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas
antiparalelas (una 5´-3´y la otra 3´-5´) unidas entre sí
mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de
hidrógeno.
El ADN es el portador de la información genética.
Estructura primaria
Niveles estructurales
Es la secuencia de nucleotidos.
Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene
libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3'
(5' _ 3').
Niveles estructurales
Estructura secundaria
La estructura secundaria del ADN fue propuesta por James Watson y Francis
Crick, y la llamaron el modelo de doble hélice de ADN.
Este modelo está formado por dos hebras de nucleótidos. Estas dos hebras se
sitúan de forma antiparalela, es decir, una orientada en sentido 5' _ 3' y la otra de
3' _ 5'.
Las dos están paralelas, formando puentes de Hidrógeno entre las bases
nitrogenadas enfrentadas.
Niveles estructurales
Estructura terciaria.
La unión con Histonas genera la estructur a denom inada nucleosoma.
Cada nucleosom a está com puesto por una estructura
voluminosa, denominada core, seguida por un
eslabón.
El core está com puesto por un octámero de proteínas,
Histonas, El Linker está formado por un tramo de
ADN que une un nucleosoma con otro.
El conjunto de la estructura se denomina fibra
de cromatina de 100Å, que tiene un aspecto
repetitivo en for ma de collar de perlas donde las
perlas serían los nucleosomas, unidos por los
linker.
Niveles estructurales
Estructura cuaternaria.
La cromatina en el núcleo tiene un grosor de 300Å. La fibra de cromatina de
100Å se empaqueta formando una fibra de cromatina de 300Å. El enrollamiento
que sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre de solenoide.
ARN o RNA
A.- ESTRUCTURA
Está formado por la unión de muchos ribonucleótidos.
Están formados por una sola cadena, a excepción del ARN
bicatenario de los reovirus.
B.- TIPOS
mensajero (RNAm)
ribosómico (RNAr)
transferente (RNAt)
Tipos de RNA-1
+ARN MENSAJERO (ARNm)
- Cadenas de largo tamaño .
- Se le llama mensajero porque transporta la información
necesaria para la síntesis proteica.
- Cada ARNm tiene información para sintetizar una proteína
determinada.
- Su vida media es corta
+ARN RIBOSÓMICO (ARNr)
- Forma parte de las subunidades ribosómicas .
- Están vinculados con la síntesis de proteínas
Tipos de RNA-2
+ARN TRANSFERENTE (ARNt)
-Son moléculas de pequeño tamaño
-Su misión es unir aminoácidos y
transportarlos hasta el ARNm
para sintetizar proteínas.
FUNCIONES
Entre las principales funciones de estos ácidos tenemos:
- Duplicación del ADN
- Expresión del mensaje genético:
- Transcripción del ADN para formar ARNm y otros.
- Traducción, en los ribosomas, del mensaje contenido en
el ARNm a proteínas.
DNA
Muy grande
Tamaño-
Estructura-
Disposición-
Bicatenario
(doble cadena)
(excepto en ciertos virus)
Abierta (eucariotas)
Circular (procariotas)
Tipo de pentosa-
Desoxirribosa
Bases nitrogenadas-
Función
A, C, G, T
Duplicación (reproducción)
Transcripción (formación de RNA)
Almacenamiento de la información genética
RNA
Pequeño
Monocatenario
(excepto en ciertos virus)
Abierta (normalmente)
Ribosa
A, C, G, U
Traducción (formación de
proteínas)
RESUMEN
La materia viva contiene elementos característicos llamados bioelementos, los
cuales forman moléculas biológicas ó biomoléculas, llamadas también principios
inmediatos. Cada grupo de biomoléculas se distingue por su composición
química, que va a determinar sus propiedades, y debido a ellas, sus características
funciones biológicas.
- Agua: transporte, gran disolvente, termorreguladora, etc.
- Glúcidos: energética (proporcionan y almacenan energía), estructural (pared
celular), bioquímicas, etc.
- Lípidos: reserva energética, estructural (membranas celulares), bioquímica, etc.
- Proteínas: estructural (tejidos), biocatalizadora (enzimas), transporte,
inmunitaria (anticuerpos), movimiento (músculos), etc.
- Ácidos Nucléicos: reproducción, caracteres genéticos y formación de proteínas.