polímeros

Origen

Según su formación

Naturales

Sintéticos

Adición

Condensación

Carbohidratos o

polisacáridos

Ac. nucleicos

monómeros

Biomoléculas

PVC

PET

Lípidos

proteínas

César Morales Profesor Química 

SSCC

� La palabra “carbohidrato” proviene de que la formula molecular de estos compuestos puede expresarse como hidratos de carbono

C n (H 2 O) n Molécula de agua presente en la formula 

¿Qu é es un carbohidrato?

Biomoléculas. 

� El átomo principal de los compuestos orgánicos es el carbono. � Los compuestos orgánicos más sencillos son los hidrocarburos, son cadenas de carbono en que todos los enlaces son entre C y C o entre C y H.

Principales Biomoléculas. � Carbohidratos. 

� Lípidos. 

� Proteínas . 

� Aminoácidos.

Carbohidratos. � Construidos sobre la base de azúcares simples. 

� Tienes C,H y O en proporción de 1:2:1

Principales F(x) de Azúcares. � Fuente y Reserva de Energía. 

� Estructurales de las Moléculas de la Herencia. 

� Intervienen en el reconocimiento entre moléculas y entre células. 

� Son elementos estructurales y de protección.

Se clasifican en: �Monosacaridos: Son los azúcares simples, su fórmula es n(CH 2 O) y hay tres tipos muy conocidos. ØTriosas, de tres átomos de carbono. Ej. gliceraldehido y la dihidroxiacetona. ØPentosas, de cinco átomos de carbono. Ej.  ribosa y la desoxirribosa. ØHexosas, de seis átomos de carbono. Ej. glucosa y sus isómeros fructosa y galactosa.

�La Glucosa es la mayor fuente de ENERGÍA. �Es el principal combustible celular. �Cuando se quema 1gr. de azúcar puede liberar 4Kcal.

Disacáridos: se forman por enlaces glucosídicos de dos monosacáridos.

� Sacarosa= glucosa + fructosa.

� Lactosa= glucosa + galactosa.

� Maltosa= glucosa + glucosa

Oligosacáridos: menos de 20 monosacáridos.

Polisacáridos: 

�  Son polímeros , moléculas muy grandes formadas por muchas unidades moleculares que se repiten, llamadas monómeros. 

�  Desempeñan f(x) estructurales (enlace β) ο energético (enlace α)

ü Almidón: Energético, sintetizados por vegetales. 

ü Glucógeno: Reserva energética en animales. 

ü Celulosa: Estructural, sintetizados por vegetales. 

ü Quitina: Estructural, pared celular de hongos.

Lípidos. � Son una gran cantidad de moléculas. � Contienen C, H, O, y algunos además  N y P. � Son insolubles en agua, pero solubles en compuestos orgánicos apolares como alcohol, acetona, éter, cloroformo y benceno. � Pueden actuar como combustibles, compuestos estructurales, hormonas.

Funciones. � Reserva energética (IDEAL) 1 gr de lípido entrega 9,4 Kcal. (azúcar y proteínas 4kcal por gramo) � Son de carácter estructural. � Son biocatalizadores. � Regulan la temperatura. � Son saponificables. (aceites, grasas y ceras) � No saponificables. (esteroides e isoprenoides)

Se clasifican en: 1‐ Ácidos Grasos � Cadena hidrocarbonada, lineal con un número par de carbonos, el último  se enlaza con un grupo carboxilo  ‐COOH (polar) 

Saturado. Insaturado.

Ácidos grasos.

2‐ Triglicéridos. � Son tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol mediante enlaces llamados ésteres. � Son las grasas y los aceites. � Cumplen  función como reservas energéticas (combustibles) a largo plazo, gracias a que almacenan el doble de energía que los carbohidratos. � Los aceites son insaturados. Tienen un bajo punto de fusión. � Las grasas son saturadas. Tiene un alto punto de fusión, se solidifica a Tº ambiente.

3‐ Ceras. � Es un ácido graso que se encuentra unido a grandes cadenas de alcoholes (sin glicerol) de cadena larga. 

� Tiene función estructural.

4‐ Fosfolípidos. � Están formados por 

2 ácidos grasos + 1 grupo fosfato + 1 glicerol

Función. � Tienen una cabeza polar o hidrofílica (la parte fosfato y el grupo polar), y dos largas colas hidrofóbicas, apolares (los ácidos grasos). 

� Forman las membranas de las células.

Aminoácidos. � Constan de un carbono central unido a cuatro grupos funcionales diferentes: un grupo amino, que contienen nitrógeno (NH 2 ), un grupo carboxilo (COOH) , un hidrógeno y un grupo variable o radical �

� Hay 20 tipos de aá. en las proteínas. � Estos aá. pueden ser: 

No polares Polares  sin carga Ácidos Básicos

Se pueden clasificar en:

� Aa. Esenciales: un organismo no puede sintetizar � Aa. No esenciales: organismo puede sintetizar

Para la especie humana hay 8 aa esenciales: treonina, metionina, lisina, valina, triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina (histidina)

Proteínas. � Están formadas por aá (monómeros). � Tienen diferentes niveles de organización. � Son insolubles en agua. � Pueden perder su configuración terciaria y cuaterna. � Son especie especificas.

Enlace peptídico 

Reacción de condensación α­amino actúa como nucleófilo para desplazar al OH del otro amino ácido 

Termodinámicamente favorable 

Fácil de remover 

PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS

Funciones. 

� Principalmente son moléculas informativas. � Son estructurales. � Tiene función de transporte. � Tiene función hormonal � Función de defensa. � Función reguladora. � Función de reserva. � Función enzimática.

ENZIMAS 

­ Son proteínas especializadas en catálisis biológica. 

­ Son altamente eficientes, específicas y su actividad puede ser  r egulada. 

­ Funcionan en fase acuosa bajo condiciones favorables de pH y T. 

­ Su actividad catalítica depende de la integr idad de su conformación nativa. 

­ A través de la acción de enzimas regulator ias, las vías metabólicas se encuentran muy bien coordinadas.

Oxidoreductasas = deshidrogenasas, peroxidasas. Transferasas = Transaminasas, quinasas Hidrolasas = g lucocidasas, lipasas, esterazas. Isomerasas =epimerasas Ligasas = descarboxilasas. Liasas = Sintetasas, carboxilasas

Según el tipo de organización: � Estructura Primaria. Es el orden en que están colocados los aminoácidos en una proteína. 

� Estructura Secundaria. Es el plegamientos en formas helicoidales que se forman debido a la atracción no covalente te que existe entre aminoácidos no adyacentes.

� Estructura terciaria: Son estructuras tridimensionales globulares que se forman al plegarse las estructuras secundarias sobre sí mismas

� Estructura Cuaternaria: Es cuando hay más de una cadena polipeptídica (subunidad) conformando la proteína, cada una con su estructura terciaría.

Nucleótidos.(monómero ADN) 

� Están formados por un grupo fosfato + un azúcar (pentosa) + base nitrogenada. La pentosa puede ser ribosa o desoxirribosa.

Bases nitrogenadas � Puricas: Guaninas (G)  y Adeninas (A). 

� Pirimídicas: Timina (T), Citocina (C ) y Uracilo (U).

Nucleótidos. � El ejemplo más conocido es el del adenosintrifosfato (ATP). � La oxidación de una molécula de ATP, libera 7 Kcal. � Está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entrelos grupos fosfato. � Otros son, los dinucleótidos NAD+, el NADP+ y el FAD son aceptores de hidrógeno.

Ácidos Nucleícos. � Son polímeros de nucleótidos que contienen la información que los progenitores transmiten a sus descendientes. (polinucleótidos). 

� Los más importantes son: ADN, ácido desoxirribonucleico. ARN, ácido ribonucleico. 

Van a participar en los mecanismos mediante los cuales la información genética se almacena, replica y transcribe.

El ADN: � Se encuentra en el núcleo celular como fibra cromatina. 

� En la mitocondria y en los cloroplastos de las células. 

� Contiene las bases nitrogenadas  A, C, G y T.

Estructuras de ADN. � Primaria: Cadena o hebra simple. Orientación definida 5`‐ 3´ � Secundaria:  Dos cadenas o hebras. Es complementaria y antiparalela. � Terciaria o Nucleosoma: se unen a proteínas básicas llamadas histonas, formando un collar de perlas.

� Cuaternaria o Solenoide: Es el enrollamiento del collar de perlas  para formar lo que es la cromatina. 

� Quinta o Cromosoma: Se observa cuando la célula se reproduce. Es la parte más condensada.

El ARN � Como Base Nitrogenada contiene, C, G, A y U. 

� Formado por cadena de nucleotido simple.

Hay 3 tipos de ARN. 

� ARNm: sale del núcleo para llevar la información genética a los ribosomas para que ellos fabriquen las proteínas de acuerdo a esa información. 

� ARNr: forma parte de los ribosomas que son los que fabrican proteínas. 

� ARNt: pequeños fragmentos uni‐dos a aminoácidos, leen y buscan los aa.

Genética Molecular Básica. 

� Para que ocurran deben interactuar  varias  etapas. La REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN y TRADUCCIÓN.

� El triplete AUG marca el inicio de una proteína. 

� El triplete UAG marca el termino de la proteína. 

� Gen: es un trozo de ADN que lleva la información para una o más proteínas.

Características de Código Genético � Es universal � Es degenerado. � Existen tripletes que no codifican para ningun aa son los tripletes sin sentido o de paro UAA, UAG, UGA.

Replicación: � Se copia el ADN. � Este proceso es semiconservativo y bidireccional. � La doble hélice de un cromosoma se desenrollan y se separan. � Usan un molde para la formación de una cadena hija complementaria de ADN. � Una cadena original y su cadena hija complementaria recién sintetizada se unen en una doble hélice.

Transcripción. � Es el proceso de síntesis de ARN. � Consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. � Una enzima, la ARN‐polimerasa se asocia a una región del ADN, denominada promotor.

� Pasa de una configuración cerrada a abierta, permitiendo la polimerización del ARN a partir de una de las hebras de ADN que se utiliza como patrón.

� La ARN‐polimerasa, se desplaza por la hebra patrón, insertando nucleótidos de ARN, siguiendo la complementariedad de bases

� Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del proceso , la cadena de ARN queda libre y el ADN se cierra de nuevo, por apareamiento de sus cadenas complementarias.

Síntesis de Proteínas o Traducción. � Esta información está codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido. � Tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. � Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia. � Son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases.

Características de la Célula � Es la unidad Morfológica. 

� Es la unidad Fisiológica. 

� Es la unidad de Reproducción.

Funciones de los Organelos. • Membrana Celular. •  Citosol. •  Citoesqueleto: Microfilamentos, Filamentos Intermedios y Microtúbulos. 

•  Núcleo. •  Retículo Endoplásmico: Rugoso y Liso. •  Aparato de Golgi. •  Lisosomas. •  Peroxisomas. •  Ribosomas. • Mitocondrias. •  Vacuolas.

Definición. � Conjunto de reacciones químicas, tanto las de 

destrucción como las de construcción, con las 

transferencias energéticas y los intercambios con el 

medio que involucran, constituyen el metabolismo 

celular.

Anabolismo. � Las reacciones en que se unen moléculas sencillas 

para formar moléculas más complejas y más 

energéticas, y que ocurren con gasto de energía, se 

llaman reacciones anabólicas y en conjunto 

constituyen el anabolismo.

Catabolismo. � Las reacciones en que se rompen moléculas complejas 

con liberación de su energía se llaman catabólicas y 

en conjunto constituyen el catabolismo.

� El metabolismo en los organismos eucariontes tiene 

una fase Anaeróbica (Glicólisis) citosólica y una fase 

Aeróbica intramitocondrial (Fosforilación Oxidativa).

El término fermentación, en su acepción estricta, se refiere a la obtención de energ ía en ausencia de oxígeno

Procesos. � Glicólisis: en este proceso se forman 2NADH y 2ATP. Ocurre en el citoplasma y no requiere O2. � Fermentación: Ocurre en el citoplasma, forma ácido láctico o alcohol etílico, no requiere O2. � Respiración Celular: Ocurre en la mitocondria. � C.de Krebs:Ocurre en la matriz mitocondrial, se forman 3NADH, 1FADH y 1 ATP. Se obtiene CO2 y H2O. � Cadena Respiratoria: ocurre en la membrana interna de la mitocondria. Se requiere O2, Genera H2O � Fosforilación Oxidativa: ocurre en el espacio intermembrana de la mitocondria. Genera ATP, Requiere O2

�  La producción de ATP: 

NADH  3ATP 

FADN  2ATP

� Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas 

bacterias captan y utilizan la Energía de la luz para 

transformar la materia inorgánica de su medio 

externo en materia orgánica que utilizaran para su 

crecimiento y desarrollo.

Fotosíntesis. � Se lleva a cabo en un orgánulo llamado cloroplasto. � En el estroma se fija el CO2, contiene ADN circular, ribosomas, gránulos de almidón, lípidos, etc. � En las membranas de los tilacoides se encuentran los pigmentos fotosintéticos. (clorofila, carotenoides, xantófilas).

Fases de la Fotosíntesis. � Fase Luminosa o Reacción de Hill: La luz es absorbida por los complejos formados por la clorofila y las proteínas. � Cloroplasto + Proteína = Fotosistemas, que se ubican en los tilacoides. � Fase Oscura: No requiere de la luz para producirse. Estas reacciones toman los productos de la reacción luminosa (principalmente el ATP y NADPH) y realizan más procesos químicos sobre ellos.

Fase Luminosa. � Fotólisis del AGUA. � Formación de NADH � Formación de ATP � Formación de O2

Fase Oscura. � Fijación del Carbono. � Ciclo de Calvin. � Producción de PGAL Fosfogliceraldehido Triosafosfato � Ribulosa  Rubisco Capta el CO2 de la Atmósfera y lo fija, lo incorpora a la célula.