UNIDAD DE REFORZAMIENTO

� ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA CÉLULA

1.-BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: Agua Sales

2.- BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: Glúcidos Lípidos Proteínas Ac. Nucleicos

AGUA

� Sustancia más abundante de la célula, constituye cerca del 70% del peso de una célula.

� La vida depende de las propiedades del agua:

a) Gran fuerza de cohesión o alta tensión superficialb) Escasa densidad al estado sólido ( hielo flote)c) Elevado calor específico (amortiguador térmico)d) Alto calor de vaporización (los seres vivos al

transpirar)e) Elevada constante dieléctrica (solvente universal)f) Gran fuerza de adhesión o capilaridad (germinación)

SALES� Constituyen una pequeña fracción de la masa de los

seres vivos

� Pueden encontrarse en 3 formas:

a) Precipitadas: función esquelética, estructural y protectora

ej: Ca CO3 , Ca (PO4)2.

b) Disueltas: función homeostática, mantención del pH.

ej: cloruros, fosfatos, bicarbonato, cationes como sodio, magnesio, calcio, etc

�Recordemos soluciones hipertónicas( células arrugadas, en vegetales plasmólisis y en animales crenación

�Recordemos soluciones hipotónicas( células se hinchan, en vegetales turgencia y en animales citólisis)

�Recordemos soluciones isotónicas (0,9% plasma)

c) Sales asociadas: unidas a:

-proteínas: fosfoproteínas (P) Clorofila (Mg) Hemoglobina (Fe) Tiroxina (I)

-lípidos: Fosfolípidos (P)

-glúcidos: Agar-agar

GLÚCIDOS� Son compuestos cuya fórmula general es (CH2O)n,

donde n suele ser 3, 4, 5, 6 o 7.� Se clasifican en monosacáridos, oligosacáridos y

polisacáridos.� La manera en que los azúcares se unen entre sí

formando un polímero ilustra algunas de las características comunes de la formación de enlaces bioquímicos. Un enlace se forma entre un grupo-OH de un azúcar y un grupo-OH de otro azúcar, mediante una reacción de condensación( liberación de una molécula de agua), este tipo de enlace puede romperse por el proceso inverso denominado hidrólisis en la que se consume una molécula de agua.

MONOSACÁRIDOS:� De 3 a 7 carbonos.� Sabor dulce.� Hidrosolubles.� Cristalinos.� Gran poder reductor del medio que se pone en

manifiesto en la reacción de Fehling.� Ej: hexosas : glucosa, fructosa, galactosa.

pentosas: ribosa y desoxirribosa.

OLIGOSACÁRIDOS:� Formado de 2 a 10 monosacáridos.� Son hidrosolubles.� Algunos son dulces.� Se clasifican en disacáridos y trisacáridos� Disacáridos: -Maltosa (glucosa - glucosa)

-Lactosa (glucosa - galactosa) -Sacarosa (glucosa-fructosa)

� Trisacáridos: -Rafinosa.

POLISACÁRIDOS:� Resultan de la combinación de muchos monómeros de

hexosas con la correspondiente pérdida de moléculas de agua.

� No son dulces.� Pueden ser insolubles.� Existen simples y complejos.� Simples: almidón, celulosa, glucógeno y quitina.� Complejos: glicosaminoglicanos (ácido hialurónico,

queratán sulfato, condroitín sulfato, dermatán sulfato y el heparán sulfato), participan en la organización estructural de las matrices extracelulares, donde se encuentran combinadas con proteínas formando proteoglicanos.

Funciones de los glúcidos:

� Energética Ej: 1 gr de glucosa= 4,1 Kcal.� Estructural Ej: celulosa, quitina, ribosa, etc.� Antibiótica Ej: Estreptomicina.� Vitamínica Ej: Vit C.� Anticoagulante Ej: Heparina.� Hormonal Ej: Gonadotropinas.� Enzimática Ej: Sacarasa (sacarosa en fructosa y

glucosa).� Inmunológica Ej: Antígenos ( moléculas presentes en la

superficie de agentes patógenos) y Anticuerpos ( proteínas del plasma que se unen a antígenos )

Lípidos� Formados por C, H, O al igual que los glúcidos, pero

presentan una menor proporción de O y en algunas ocasiones por N, P y S, denominándose estos como lípidos complejos.

� Son insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos, esto se debe principalmente a la composición abundante de C e H, con pocos grupos funcionales que contengan O.

� Se clasifican en:a) Ácidos grasos.b) Lípidos saponificables.c) Lípidos insaponificables.

a) ACIDOS GRASOS:-saturados: enlaces simples, con cadenas dispuestas en zig- zag.

Son sólidos a temperatura ambiente. Presentes en grasas animales y vegetales. Ej: esteárico, palmítico, merístico, laurico.

-insaturados: uno o varios enlaces dobles, presentan codos o cambios de dirección.

son menos sólidos que los saturados a temperatura ambiente.

Ej: Palmitoleico, araquidónico, oleico.( estos 2 últimos son esenciales)

b) LÍPIDOS SAPONIFICABLES:- Producen jabón.- Ej: aceites, grasa y lípidos de membrana.

c) LÍPIDOS INSAPONIFICABLES:

-No tienen ácidos grasos en su estructura.-Ej: <Hormonas ( testosterona, estrógenos, cortisol y

aldosterona) <Colesterol ( membrana plasmática) <Vitaminas ( vit D) <Prostaglandinas( disminuyen presión sanguínea,

presentes en el músculo liso, inflamación, fiebre, aumenta la producción de mucus en el estómago e intestino, disminuyendo la secreción de jugo gástrico)

<Ácidos biliares

Funciones de los lípidos:

� Reserva energética Ej: 1 gr de grasa=9,4 Kcal.� Estructural (membranas)� Térmica (tejido adiposo)� Mecánica (tejido adiposo, golpes)� Biocatalizadora ( vit D, hormonas sexuales,

prostaglandinas, ácidos biliares)

PROTEINAS� Son polímeros lineales.� Formados por C, H, O, N.� Constituidos por la unión de aminoácidos (20

aminoácidos esenciales).� Los aminoácidos están formados por un grupo amino,

radical y carboxilo� Se denominan también péptidos.� Se pueden clasificar en: Holoproteínas y

heteroproteínas.

a) HOLOPROTEÍNAS:

� Formada sólo por aa.� EJ: -Albúminas (seroalbúmina, ovoalbúmina)

-Hormonas (insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tiroxina)

-Enzimas. -Colágeno (cartílago y hueso). -Queratina (pelos, uñas, plumas). -Elastina (tendones, vasossanguíneos).

b) HETEROPROTEÍNAS:

� Formada por aa y otras moléculas.� Ej: -Glucoproteínas (LH, anticuerpos, FSH,etc)

-Lipoproteínas (LDL baja densidad (colesterol exógeno) y HDL alta densidad)

-Nucleoproteínas (histonas)

-Cromoproteínas (hemoglobina, hemocianina)

Propiedades de las proteínas� Especificidad.

� Desnaturalización.

� Solubilidad.

� Amortiguadoras del medio.

Funciones de las proteínas:

� Estructural (glucoproteínas, citoesqueleto, cilios, flagelos, histonas , queratina, etc

� Transporte (hemoglobina, bomba de sodio-potasio)� Generación y transmisión de señales (irritabilidad de

células musculares y nerviosas)� Hormonal � Enzimática� Defensa (Ig)� Contráctil o movimiento (músculos)� Reserva (zeína, caseína, ovoalbúmina)

� ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS:� Primaria ( secuencia de aa)� Secundaria (forma en que la cadena lineal

puede plegarse)� Terciaria (disposición de la estructura

secundaria en el espacio, globular o filamentosa)

� Cuaternaria (para ser funcionales, algunas proteínas requieren de la asociación de varias cadenas polipeptídicas)

ÁCIDOS NUCLEICOS� Son moléculas que permiten el almacenamiento y la expresión de

la información genética y que gobiernan la vida de todos los organismos vivos.

� Las unidades que constituyen los ácidos nucleicos, los cuales se unen entre sí por enlaces fosfodiester.

a) Bases nitrogenadas (púricas con dos anillos A-G y pirimídicas con un anillo C-T-U)

b) Pentosa (desoxirribosa y ribosa)c) Grupo fosfato (a través del cual se establece el enlace fosfodiester

entre el carbono 3I de la pentosa y el carbono 5I de la pentosa siguiente.

� La molécula de ADN está formada por 2 hebras antiparalelas, es decir con dirección de crecimiento opuestas.

� Las bases nitrogenadas se ubican hacia el interior de la hélice.� Las dos hebras se mantienen unidas por puentes de H.

� El ARN, es una molécula formada por una sola hebra.

� El ARN, participa en el proceso de formación de proteínas.

� Existen 3 tipos:a) ARN mensajero ( transporta información

genética copiada desde el ADN hasta el sitio de síntesis proteica)

b) ARN transferencia (encargado de leer el mensaje del ARNm para colocar el aa que corresponde)

c) ARN ribosomal (junto a algunas proteínas forma el ribosoma)

TIPOS DE ENLACES� Covalente� No Covalente

� Enlace Covalente: Todas las células dependen de las moléculas que contienen. Una molécula se define como un grupo de átomos unidos entre sí por enlaces covalentes donde los átomos comparten electrones completando sus orbitales externos.Su fuerza de enlace es de 90Kcal/mol y representa la

cantidad de energía necesaria para romperlo.La formación y la rotura de los enlaces covalentas son

sucesos violentos y en las células están controlados por catalizadores muy específicos llamados enzimas.

� Enlaces No Covalentes:1.-Enlaces Iónicos: Consisten en atracciones electrostáticas

entre átomos con cargas de signo opuesto.Fuerza de enlace es de 80 kcal/mol en el vacío y 3 kcal/

mol en el agua.

2.-Enlaces de Hidrógeno: Este enlace representa una forma especial de interacción polar en la que un átomo de hidrógeno electropositivo es compartido parcialmente por dos átomos electronegativos.Fuerza de enlace es 4 kcal/mol en el vacío y 1 kcal/mol

en el agua.

3.-Atracciones de Van der Waals: La nube de el electrones que rodea un átomo apolar fluctúa, produciendo un dipolo oscilante. Tales dipolos inducirán de manera pasajera un dipolo opuesto oscilante polarizado a un átomo vecino. Esta interacción causa una atracción muy débil entre átomos.Fuerza de enlace es 0,1 kcal/mol.