Biomoléculas: Biomoléculas: componentes orgánicoscomponentes orgánicos

Biología IBiología IInstituto Superior de Profesorado Nº 19Instituto Superior de Profesorado Nº 19

Año 2010Año 2010Daix, FabiánDaix, Fabián

GruposGrupos

LípidosLípidosHidratos de CarbonoHidratos de CarbonoProteínasProteínasÁcidos nucleicosÁcidos nucleicos

LípidosLípidos Clase heterogénea, incluye grupos Clase heterogénea, incluye grupos

emparentados químicamente y otros emparentados químicamente y otros cuya estructura difieren por cuya estructura difieren por completo.completo.

Característica común: solubles en Característica común: solubles en solventes no polares (éter, benceno, solventes no polares (éter, benceno, cloroformo, tetracloruro de carbono) cloroformo, tetracloruro de carbono) e insolubles en agua y solventes e insolubles en agua y solventes acuosos.acuosos.

Lípidos: clasificaciónLípidos: clasificación

Lípidos simples:Lípidos simples:1.1. Ácidos grasosÁcidos grasos2.2. Acilglicéridos o grasas neutrasAcilglicéridos o grasas neutras3.3. Ceras Ceras Lípidos complejos:Lípidos complejos:1.1. Fosfoglicéridos (fosfolípidos)Fosfoglicéridos (fosfolípidos)2.2. Glucolípidos y esfingolípidosGlucolípidos y esfingolípidos3.3. Lipoproteínas y proteolípidosLipoproteínas y proteolípidosLípidos asociados:Lípidos asociados:1.1. ProstaglandinasProstaglandinas2.2. TerpenosTerpenos3.3. Esteroides Esteroides

Ácidos grasosÁcidos grasos Ácidos carboxílicos (-COOH), lineales, saturados (solo Ácidos carboxílicos (-COOH), lineales, saturados (solo

enlaces simples con H) o insaturados (uno o mas enlaces enlaces simples con H) o insaturados (uno o mas enlaces dobles (C=C) con Nº par de carbonos (entre 4 y 22)dobles (C=C) con Nº par de carbonos (entre 4 y 22)

Ácidos grasos esenciales: con 2, 3 y 4 doble enlaces, no Ácidos grasos esenciales: con 2, 3 y 4 doble enlaces, no pueden ser sintetizados en el organismo humano, deben pueden ser sintetizados en el organismo humano, deben ser incorporados en la dieta (aceites vegetales)ser incorporados en la dieta (aceites vegetales)

Ejemplos:Ejemplos:Saturados: Saturados: 1.1. Butírico: de 4 C (olor a manteca rancia)Butírico: de 4 C (olor a manteca rancia)2.2. Láurico: 12 CLáurico: 12 C3.3. Palmítico: 16 C (+ abundante en saturados)Palmítico: 16 C (+ abundante en saturados)4.4. Esteárico: 18 C (+ abundante en grasas comestibles)Esteárico: 18 C (+ abundante en grasas comestibles)Insaturados:Insaturados:1.1. De 18 C (oleico, linoleico y linolénico)De 18 C (oleico, linoleico y linolénico)2.2. De 20 C (araquidónico)De 20 C (araquidónico)

Ácidos grasos: saturadosÁcidos grasos: saturados

Ácidos grasos: saturadosÁcidos grasos: saturados

Ácidos grasos insaturadosÁcidos grasos insaturados

Ácidos grasos: funcionesÁcidos grasos: funciones

Integran o son precursores de Integran o son precursores de moléculas mas complejasmoléculas mas complejas

Combustible celular: son Combustible celular: son degradados para obtener degradados para obtener energía.energía.

Acilglicéridos o grasas neutrasAcilglicéridos o grasas neutras Combinaciones de glicerol + 1,2 o 3 ácidos Combinaciones de glicerol + 1,2 o 3 ácidos

grasos (mono,di o triglicéridos)grasos (mono,di o triglicéridos) Aceites: se forman cuando los ácidos Aceites: se forman cuando los ácidos

grasos que intervienen son insaturados o grasos que intervienen son insaturados o de poca cantidad de C, son líquidos a de poca cantidad de C, son líquidos a temperatura ambientetemperatura ambiente

Grasas: cuando intervienen ácidos grasos Grasas: cuando intervienen ácidos grasos saturados o de largas cadenas de C. saturados o de largas cadenas de C. sólidos a temperatura ambiente.sólidos a temperatura ambiente.

Saponificación: hidrolización de Saponificación: hidrolización de triglicérido, de ella resultan jabones y triglicérido, de ella resultan jabones y glicerol libreglicerol libre

El método de El método de saponificación en el saponificación en el aspecto industrial aspecto industrial consiste en hervir la consiste en hervir la grasa en grandes grasa en grandes calderas, añadiendo calderas, añadiendo lentamente soda lentamente soda cáustica (NaOH), cáustica (NaOH), agitándose agitándose continuamente la continuamente la mezcla hasta que mezcla hasta que comienza esta a comienza esta a ponerse pastosa.ponerse pastosa.

La reacción que La reacción que tiene lugar es la tiene lugar es la saponificación y los saponificación y los productos son el productos son el jabón y la glicerina:jabón y la glicerina:

Grasa + soda cáustica → jabón + glicerinaGrasa + soda cáustica → jabón + glicerina

Funciones de los triglicéridosFunciones de los triglicéridos

Constituyen reservas energéticas Constituyen reservas energéticas animal (grasas) y vegetal (aceites); animal (grasas) y vegetal (aceites); pueden formar grandes depósitos.pueden formar grandes depósitos.

Buenos aislantes térmicos: una Buenos aislantes térmicos: una gruesa capa de triglicéridos bajo la gruesa capa de triglicéridos bajo la piel ayuda a los pingüinos y otros piel ayuda a los pingüinos y otros animales a resistir el frío.animales a resistir el frío.

Productores de calor metabólico Productores de calor metabólico durante su degradacióndurante su degradación

CerasCeras

Combinación (enlace éster) de ácidos Combinación (enlace éster) de ácidos grasos de alto número par de C con un grasos de alto número par de C con un alcohol también con alto número par de alcohol también con alto número par de carbonos. carbonos.

Funciones de protección, como lubricantes Funciones de protección, como lubricantes o impermeabilización de piel, pelo, plumas o impermeabilización de piel, pelo, plumas y cutículas en animales, en hojas y frutos y cutículas en animales, en hojas y frutos de plantas; estructuraes, como la cera de de plantas; estructuraes, como la cera de las abejaslas abejas

Fosfoglicéridos (fosfolípidos)Fosfoglicéridos (fosfolípidos)

Uniones ésteres de glicerol con dos Uniones ésteres de glicerol con dos ácidos grasos y un ácido fosfórico; ácidos grasos y un ácido fosfórico; también puede estar formada por un también puede estar formada por un compuesto nitrogenado.compuesto nitrogenado.

Funciones:Funciones:1.1. Componentes de la mayoría de las Componentes de la mayoría de las

membranas celularesmembranas celulares2.2. Componentes de la vaina de mielina Componentes de la vaina de mielina

que cubre los axones nerviosos que cubre los axones nerviosos

Glucolípidos y esfingolípidosGlucolípidos y esfingolípidos Dos grupos de sustancias químicamente Dos grupos de sustancias químicamente

relacionadasrelacionadas Los Los glucolípidosglucolípidos Entre los principales glúcidos Entre los principales glúcidos

que forman los glucolípidos encontramos a la que forman los glucolípidos encontramos a la galactosa, manosa, fucosa, glucosa, glucosamina, galactosa, manosa, fucosa, glucosa, glucosamina, galactosamina y el ácido siálico. Entre los galactosamina y el ácido siálico. Entre los glucolípidos más comunes están los cerebrósidos y glucolípidos más comunes están los cerebrósidos y gangliósidos gangliósidos

Los Los esfingolípidosesfingolípidos son lípidos complejos que son lípidos complejos que derivan del alcohol insaturado de 18 C esfingosina; derivan del alcohol insaturado de 18 C esfingosina; la esfingosina se halla unida a un ácido graso de la esfingosina se halla unida a un ácido graso de cadena larga formando la ceramida. Son una clase cadena larga formando la ceramida. Son una clase importante de lípidos de las membranas celulares importante de lípidos de las membranas celulares de animales y vegetales y son los más abundantes de animales y vegetales y son los más abundantes en los tejidos de los organismos más complejos. en los tejidos de los organismos más complejos.

Lipoproteínas y proteolípidosLipoproteínas y proteolípidos

Complejos entre lípidos polares y Complejos entre lípidos polares y proteínasproteínas

Las lipoproteinas son solubles en agua Las lipoproteinas son solubles en agua (ejemplo, las de transporte del plasma (ejemplo, las de transporte del plasma sanguíneo) Son esféricas, hidrosolubles, sanguíneo) Son esféricas, hidrosolubles, formados por un núcleo de lípidos apolares formados por un núcleo de lípidos apolares cubiertos con una capa externa polar de 2 cubiertos con una capa externa polar de 2 nm. Muchas enzimas, antígenos y toxinas nm. Muchas enzimas, antígenos y toxinas son lipoproteínas. son lipoproteínas.

Los proteolípidos son insolubles en agua. Los proteolípidos son insolubles en agua. Se encuentran entre los lípidos cerebrales.Se encuentran entre los lípidos cerebrales.

Estructura de una lipoproteína (quilomicrónApoA, ApoB, ApoC, ApoE (apoproteínas); T (triacelglicéridos); C (colesterol); verde (fosfolípidos)

Prostaglandinas Prostaglandinas

Derivados de ácidos grasos Derivados de ácidos grasos poliinsaturados (múltiples doble poliinsaturados (múltiples doble enlaces)enlaces)

Actividades biológicas diversas:Actividades biológicas diversas: Modulan actividad hormonalModulan actividad hormonal Regulan la presión sanguíneaRegulan la presión sanguínea Estimulan la contracción del músculo Estimulan la contracción del músculo

lisoliso

Estructura de una prostaglandinaEstructura de una prostaglandina

Terpenos Terpenos Derivan del isopreno y se cladifican en:Derivan del isopreno y se cladifican en: Derivados lineales: fitol (integrante de la clorofila), y Derivados lineales: fitol (integrante de la clorofila), y

escualeno (precursor del colesterol)escualeno (precursor del colesterol) Derivados cíclicos: mentol, alcanfor y limoneno (integran Derivados cíclicos: mentol, alcanfor y limoneno (integran

aceites esenciales) y ácido abscísico y giberelinas aceites esenciales) y ácido abscísico y giberelinas (hormonas vegetales)(hormonas vegetales)

Derivados mixtos: vitaminas A, E y K, carotenos y Derivados mixtos: vitaminas A, E y K, carotenos y xantófilas.xantófilas.

Funciones: los esenciales tienen propiedades aromáticas Funciones: los esenciales tienen propiedades aromáticas Algunos terpenos integran o son precursores de moléculas Algunos terpenos integran o son precursores de moléculas

mas complejasmas complejas Otros presentan funciones especiales, como las Otros presentan funciones especiales, como las

fitohormonas.fitohormonas.

Estructura de un terpenoEstructura de un terpeno

Ácido abscísico (ABA), una hormona vegetal. Un aumento en la concentración de esta hormona en la hoja como respuesta a un estrés hídrico causa el cierre de estomas,disminuye la transpiración,inhibe el crecimiento de la planta y el desarrollo de las semillas y los frutos.

Esteroides Esteroides

Derivan del ciclopentano-perihidro-Derivan del ciclopentano-perihidro-fenantreno. fenantreno.

Incluyen: esteroles (colesterol), ácidos cólico y dexcólico (facilitan la hidrólisis y absorción de grasas en la dieta); hormonas sexuales y cor-ticoadrenales; vitamina D

Hidratos de carbonoHidratos de carbono Polialcoholes con una función aldehído o Polialcoholes con una función aldehído o

cetona, las moléculas derivadas de estos y cetona, las moléculas derivadas de estos y polímeros de ambos.polímeros de ambos.

Formula general: CFormula general: CN N (H(H22 O) O)nn

Aldehído: R C HAldehído: R C H

OO Cetona: R C OCetona: R C O

RR

H de C: ClasificaciónH de C: Clasificación

Monosacáridos u osas: Monosacáridos u osas: simples y derivadossimples y derivados

Oligosacáridos: de 2 a 10 Oligosacáridos: de 2 a 10 monosacáridos unidosmonosacáridos unidos

Polisacáridos: simples y Polisacáridos: simples y complejos (o heterósidos)complejos (o heterósidos)

Monosacárido simplesMonosacárido simples Sustancias cristalinas, solubles en agua y Sustancias cristalinas, solubles en agua y

generalmente de sabor dulce. Contienen solo C, H generalmente de sabor dulce. Contienen solo C, H y O. Formula general: Cy O. Formula general: CN N (H(H22 O) O)n.n.

Ejemplos: Ejemplos: Triosas (de 3 C): gliceraldehído, dihidroxiacetonaTriosas (de 3 C): gliceraldehído, dihidroxiacetona Tetrosas (de 4 C): aldosas, cetosasTetrosas (de 4 C): aldosas, cetosas Pentosas (de 5 C): ribosa, ribulosa, desoxirribosaPentosas (de 5 C): ribosa, ribulosa, desoxirribosa Hexosas (de 6 C): glucosa, galactosa, fructosa. Se Hexosas (de 6 C): glucosa, galactosa, fructosa. Se

eucnentra generalmente en forma de anillo eucnentra generalmente en forma de anillo cerrado; la forma de cadena abierta en mínimo cerrado; la forma de cadena abierta en mínimo porcentaje.porcentaje.

Heptosas (de 7 C): seudoheptulosaHeptosas (de 7 C): seudoheptulosa

Monosacáridos simples: funcionesMonosacáridos simples: funciones

Combustibles celulares (glucosa)Combustibles celulares (glucosa) Intermediarios en procesos metabólicos Intermediarios en procesos metabólicos

importantes: respiración, fructosa y importantes: respiración, fructosa y gliceraldehído; en fotosíntesis: ribulosa, gliceraldehído; en fotosíntesis: ribulosa, eritrosa, seudoheptulosa.eritrosa, seudoheptulosa.

Forman parte de moléculas mayores: Forman parte de moléculas mayores:

Coenzimas (NAD, NADP, CoA y ATP) la Coenzimas (NAD, NADP, CoA y ATP) la ribosa; de ácidos nucleicos: desoxirribosa ribosa; de ácidos nucleicos: desoxirribosa y ribosa; de polisacáridos.y ribosa; de polisacáridos.

Monosacáridos derivadosMonosacáridos derivados Una o varias funciones químicas han sido Una o varias funciones químicas han sido

sustituidas o modificadas.sustituidas o modificadas. Aminoazúcares: un grupo –OH ha sido Aminoazúcares: un grupo –OH ha sido

reemplazado por un NHreemplazado por un NH2 2 (ejemplo: glucosamina, (ejemplo: glucosamina, constituyente de la quitina)constituyente de la quitina)

Alcohol-azúcares: las funciones aldehído o cetona Alcohol-azúcares: las funciones aldehído o cetona han sido reemplazadas por una función –OH, han sido reemplazadas por una función –OH, dando por resultado un polialcohol, por ejemplo el dando por resultado un polialcohol, por ejemplo el sorbitol que deriva de la glucosa.sorbitol que deriva de la glucosa.

Ácido-azúcares: una función aldehído o alcohol Ácido-azúcares: una función aldehído o alcohol terminal es reemplazada por un grupo carboxílicoterminal es reemplazada por un grupo carboxílico

-C=O-C=O OHOH

Oligosacáridos Oligosacáridos

Formados por la unión de pocos Formados por la unión de pocos monosacáridos (entre 2 y 10 C) con monosacáridos (entre 2 y 10 C) con enlaces glucosídicos. Son importantes: enlaces glucosídicos. Son importantes:

Disacáridos: maltosa (glucosa-glucosa), Disacáridos: maltosa (glucosa-glucosa), sacarosa (glucosa-fructosa), lactosa sacarosa (glucosa-fructosa), lactosa (glucosa-galactosa).(glucosa-galactosa).

Trisacáridos: rafinosa (fructosa-glucosa-Trisacáridos: rafinosa (fructosa-glucosa-galactosa)galactosa)

Los di y trisacáridos sn solubles en agua, Los di y trisacáridos sn solubles en agua, cristalinos y de sabor dulce.cristalinos y de sabor dulce.

PolisacáridosPolisacáridos

SimplesSimples: muchas unidades de : muchas unidades de monosacárido simples. No son cristalinos, monosacárido simples. No son cristalinos, son insolubles en agua y no tienen sabor son insolubles en agua y no tienen sabor dulce. dulce.

Son importantes los polímeros de glucosa: Son importantes los polímeros de glucosa: celulosa (polímero lineal), almidón celulosa (polímero lineal), almidón (amilosa-amilopectina), glucógeno (30.000 (amilosa-amilopectina), glucógeno (30.000 glucosas), dextranos (reserva en bacterias glucosas), dextranos (reserva en bacterias y levaduras), inulina y levano (reserva en y levaduras), inulina y levano (reserva en algunos vegetales)algunos vegetales)

Polisacáridos Polisacáridos ComplejosComplejos: muchas unidades de derivados de : muchas unidades de derivados de

monosacáridos. No son cristalinos, ni dulces, monosacáridos. No son cristalinos, ni dulces, tampoco solubles en agua.tampoco solubles en agua.

Ejemplos: quitina (polímero de Ejemplos: quitina (polímero de acetilglucosamina), pectina (de ácido acetilglucosamina), pectina (de ácido galacturónico), hemicelulosas (de xilosa, en galacturónico), hemicelulosas (de xilosa, en paredes celulares vegetales), ácido hialurónico paredes celulares vegetales), ácido hialurónico (en tejido conectivo), ácido condroitinsulfúrico (en (en tejido conectivo), ácido condroitinsulfúrico (en cartílago y hueso), heparina (función cartílago y hueso), heparina (función anticoagulante en sangre), mureína (en paredes anticoagulante en sangre), mureína (en paredes celulares de bacterias)celulares de bacterias)

Proteínas Proteínas Macromoléculas, polímeros lineales de Macromoléculas, polímeros lineales de

aminoácidos unidos por enlaces peptídicos (de 50 aminoácidos unidos por enlaces peptídicos (de 50 a más de 1000 aa).a más de 1000 aa).

Los aminoácidos (aa) son compuestos orgánicos Los aminoácidos (aa) son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, con un grupo carboxilo de bajo peso molecular, con un grupo carboxilo -COOH libre y un grupo amino –NH2 ambos -COOH libre y un grupo amino –NH2 ambos unidos al mismo C (carbono alfa); 20 son los aa unidos al mismo C (carbono alfa); 20 son los aa que forman parte de las proteínas.que forman parte de las proteínas.

Se clasifican en hidrofílicos e hidrofóbicos según Se clasifican en hidrofílicos e hidrofóbicos según como actúe el grupo R- (resto de cadena)como actúe el grupo R- (resto de cadena)

De los 20, la mitad son sintetizados por los De los 20, la mitad son sintetizados por los animales a partir de HC y Lípidos, el resto animales a partir de HC y Lípidos, el resto (esenciales) deben ingerirse con la dieta.(esenciales) deben ingerirse con la dieta.

AminoácidosAminoácidos(los marcados * son esenciales)(los marcados * son esenciales)

HidrofílicosHidrofílicos

Ácido asparticoÁcido aspartico

Ácido glutámicoÁcido glutámico

Lisina *Lisina *

Histidina *Histidina *

CisteínaCisteína

Treonina *Treonina *

AsparraginaAsparragina

GlutaminaGlutamina

Glicina - SerinaGlicina - Serina

Tirosina – Arginina *Tirosina – Arginina *

HidrofóbicosHidrofóbicos

AlaninaAlanina

Leucina *Leucina *

Isoleucina *Isoleucina *

Valina *Valina *

ProlinaProlina

Metionina *Metionina *

Fenilalanina *Fenilalanina *

Triptofano *Triptofano *

Enlace peptídico Enlace peptídico Los aa se unen entre Los aa se unen entre

ellos con un enlace ellos con un enlace puente amida (enlace puente amida (enlace peptídico), peptídico), desprendiéndose una desprendiéndose una molécula de agua. Las molécula de agua. Las cadenas de hasta 10 cadenas de hasta 10 aa se llaman aa se llaman oligopéptidos, los oligopéptidos, los menores de 10 mil aa menores de 10 mil aa son polipéptidos. son polipéptidos. ProteínaProteína se se consideran las consideran las cadenas de peso cadenas de peso molecular mayor a 10 molecular mayor a 10 mil o varias cadenas mil o varias cadenas polipeptídicas polipeptídicas dispuestas en una dispuestas en una configuración espacial configuración espacial definida.definida.

Composición cualitativa en aaComposición cualitativa en aa

Cada tipo de molécula proteica Cada tipo de molécula proteica posee una composición química posee una composición química específica, una secuencia ordenada y específica, una secuencia ordenada y única de esos aa y determinado peso única de esos aa y determinado peso molecular. molecular.

La conformación (estructura La conformación (estructura tridimensional) tiene diferentes tridimensional) tiene diferentes niveles de organización.niveles de organización.

Clasificación de las proteínasClasificación de las proteínas Según su conformación nativa:Según su conformación nativa:1.1. FibrosasFibrosas: estructuras secundarias, fibras ordenadas a lo : estructuras secundarias, fibras ordenadas a lo

largo de un eje; insolubles en agua; gran resistencia física; largo de un eje; insolubles en agua; gran resistencia física; acciones mecánicas (esqueletos, transmisión de esfuerzos) acciones mecánicas (esqueletos, transmisión de esfuerzos) o de protección. Ej: colágeno, elastina, queratina.o de protección. Ej: colágeno, elastina, queratina.

2.2. GlobularesGlobulares: estructura terciaria; cadenas plegadas. : estructura terciaria; cadenas plegadas. Solubles en agua. Ej: todas las enzimas, anticuerpos, Solubles en agua. Ej: todas las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas, proteínas con función de transporte algunas hormonas, proteínas con función de transporte (hemoglobina).(hemoglobina).

3.3. Algunas no se encuentran entre estas dos categorías, ej. Algunas no se encuentran entre estas dos categorías, ej. Proteínas de tipo fibroso solubles en soluciones salinas Proteínas de tipo fibroso solubles en soluciones salinas como las globulares. Es el caso de la miosina de los como las globulares. Es el caso de la miosina de los músculos y el fibrinógeno del plasma sanguíneo.músculos y el fibrinógeno del plasma sanguíneo.

Clasificación de las proteínasClasificación de las proteínas

Según su composición química:Según su composición química:

1.1. SimplesSimples: cuando su ruptura (hidrólisis) : cuando su ruptura (hidrólisis) produce solo aa. (insulina, colágeno)produce solo aa. (insulina, colágeno)

2.2. ConjugadasConjugadas: cuando su hidrólisis produce : cuando su hidrólisis produce aa y componentes inorgánicos (aniones, aa y componentes inorgánicos (aniones, cationes) u orgánicos (H de C, lípidos…) cationes) u orgánicos (H de C, lípidos…) La hemoglobina presenta un grupo hem La hemoglobina presenta un grupo hem que contiene Fe que contiene Fe

Funciones biológicas de las Funciones biológicas de las proteínasproteínas

EstructuralesEstructurales: : 1.1. Componentes de membranas celularesComponentes de membranas celulares2.2. Componentes de cápsides de virusComponentes de cápsides de virus3.3. Componentes de estructuas de sostén, protección y acciones de Componentes de estructuas de sostén, protección y acciones de

movimiento (queratina de la piel, pelo y uñas; colágeno y movimiento (queratina de la piel, pelo y uñas; colágeno y elastina de tejidos conectivos)elastina de tejidos conectivos)

EnzimáticasEnzimáticas: Capacidad de catalizar reacciones diversas; : Capacidad de catalizar reacciones diversas; terminan en asa (ribonucleasas, amilasas, proteasas, etc.)terminan en asa (ribonucleasas, amilasas, proteasas, etc.)

De De reserva energéticareserva energética: ovoalbúminas, gluteína del trigo, etc.: ovoalbúminas, gluteína del trigo, etc. HormonalesHormonales: insulina, somatotropina, etc.: insulina, somatotropina, etc. En sistema inmune: gamma-globulinas (anticuerpos)En sistema inmune: gamma-globulinas (anticuerpos) En En coagulación sanguíneacoagulación sanguínea: fibrinógeno, trombina.: fibrinógeno, trombina. En En contración muscularcontración muscular: actina, misina: actina, misina En En transferencia de electronestransferencia de electrones: citocromos (fotosíntesis): citocromos (fotosíntesis) En En transporte/almacenamiento de O2transporte/almacenamiento de O2: hemoglobina, : hemoglobina,

hemocianina, mioglobina.hemocianina, mioglobina.

Ácidos nucleicosÁcidos nucleicos Macromoléculas polimericas de Macromoléculas polimericas de

nucleótidos.nucleótidos. Nucleótidos: Nucleótidos: monómeros complejos monómeros complejos

formados por enlaces covalentes de:formados por enlaces covalentes de:

1.1. Una base nitrogenadaUna base nitrogenada

2.2. Una aldopentosaUna aldopentosa

3.3. Un grupo fosfato Un grupo fosfato

NucleótidosNucleótidos La unión covalente de una aldopentosa (ribosa o desoxirribosa) La unión covalente de una aldopentosa (ribosa o desoxirribosa)

con unabase púrica o pirmídica forman un nucleósido.con unabase púrica o pirmídica forman un nucleósido. Con ribosa, se forman los nucleósidos: adenosina, guanosina, Con ribosa, se forman los nucleósidos: adenosina, guanosina,

citidina y uridina; no se combina con timina.citidina y uridina; no se combina con timina. Con desoxirribosa, se forman los nucleósidos desoxi-adenosina, Con desoxirribosa, se forman los nucleósidos desoxi-adenosina,

desoxi-guanosina, desoxi-citidina y desoxi-timidina; no se combina desoxi-guanosina, desoxi-citidina y desoxi-timidina; no se combina con uracilocon uracilo

A la pentosa del nucleósido, puede unirse un grupo fosfato, por A la pentosa del nucleósido, puede unirse un grupo fosfato, por enlace covalente, dando como resultado un enlace covalente, dando como resultado un nucleótido nucleótido

(monofosfato); luego se pueden agregar a este grupo fosfato uno o (monofosfato); luego se pueden agregar a este grupo fosfato uno o dos grupos más (nucleótido di y trifosfato), estos dos últimos son dos grupos más (nucleótido di y trifosfato), estos dos últimos son de gran importancia biológica porque las uniones presentan alta de gran importancia biológica porque las uniones presentan alta energía para uso celular. (ADP y ATP)energía para uso celular. (ADP y ATP)

ATPATP

Nucleótido llamado Adenosina Tri-fosfato: ribosa, adenina y 3 gru_pos fosfatos

Los nucleótidos son moléculas or-gánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato.Son los monómeros de los ácidos nucleicos (ADN y ARN)

Polirribonucleótidos Polirribonucleótidos Ácidos ribonucléicos (ARN): constituíos por una única Ácidos ribonucléicos (ARN): constituíos por una única

cadena que puede permanecer lineal, estirada o adoptar cadena que puede permanecer lineal, estirada o adoptar estructuras particulares (rizos u horquillas). En forma estructuras particulares (rizos u horquillas). En forma excepcional aparecen ARN de cadena doble. Existen 3 excepcional aparecen ARN de cadena doble. Existen 3 tipos:tipos:

ARN ribosómico (ARNr): compone junto a proteínas a los ARN ribosómico (ARNr): compone junto a proteínas a los ribosomas, sitio de la síntesis de proteínas.ribosomas, sitio de la síntesis de proteínas.

ARN mensajero (ARNm): indica la secuencia de aa que ARN mensajero (ARNm): indica la secuencia de aa que integrará la proteína que se está sintetizando.integrará la proteína que se está sintetizando.

ARN de transferencia (ARNt): estructura “en hoja de trébol” ARN de transferencia (ARNt): estructura “en hoja de trébol” con zonas replegadas formando rizos, peso molecular bajo, con zonas replegadas formando rizos, peso molecular bajo, transporte específico de aa (hay un ARNt para cada aa)transporte específico de aa (hay un ARNt para cada aa)

PolirribonucleótidosPolirribonucleótidos Polidesoxirribonucleótidos: ácido desoxirribonucleico (ADN): Polidesoxirribonucleótidos: ácido desoxirribonucleico (ADN):

constituido por dos cadenas lineales enfrentadas por sus constituido por dos cadenas lineales enfrentadas por sus bases nitrogenadas, unidas por puentes de hidrógeno bases nitrogenadas, unidas por puentes de hidrógeno (débiles) entre las mismas. Estas uniones son muy (débiles) entre las mismas. Estas uniones son muy específicas, sólo se pueden unir una base púrica con una específicas, sólo se pueden unir una base púrica con una pirimídica, si esas bases son capaces de formar la misma pirimídica, si esas bases son capaces de formar la misma cantidad de puentes de H. Entonces, las uniones posibles cantidad de puentes de H. Entonces, las uniones posibles son citosina con guanina (3 puentes) y adenina con timina son citosina con guanina (3 puentes) y adenina con timina (2 puentes).(2 puentes).

La doble cadena adopta estructura helicoidal (como una La doble cadena adopta estructura helicoidal (como una escalera caracol) o doble hélice o modelo de Watson y escalera caracol) o doble hélice o modelo de Watson y Crick.Crick.

Los ADN son las moléculas universales portadoras de Los ADN son las moléculas universales portadoras de información genética.información genética.

                                                                  

      

Volumen 14 - Nº 80Abril - Mayo 2004

Determinación de la secuencia de aminoácidos de proteínas y de péptidos

José A Santomé y Susana LinskensLaboratorio Nacional de Investigación y Servicios en Péptidos y Proteínas (LANAIS-PRO) – Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA La evolución de los métodos de determinación de la secuencia de aminoácidos de las proteínas permitió caracterizar e identificar un gran número de ellas, así como detectar anomalías moleculares responsables de numerosas enfermedades y controlar la calidad de las proteínas producidas por la ingeniería genética.A mediados del siglo XX se sabía que las proteínas estaban constituidas por la combinación de veinte aminoácidos diferentes, pero se desconocía en qué proporción y secuencia (véase el recuadro ‘La estructura de las proteínas’, Ciencia Hoy, 29:32-35, 1995). En 1945 se realizóel primer análisis completo de aminoácidos de una proteína, la b-lactoglobulina, utilizando métodos químicos y microbiológicos y en 1949 WH Stein y S Moore determinaron la composición completa de aminoácidos de esa proteína –o sea el número de moléculas de cada uno de los aminoácidos que la constituyen– separándolos en una columna de un gel de almidón.

                                                                    En 1953 F Sanger publicó por primera vez la secuencia completa –es decir que determina en qué

orden se encontraban los aminoácidos– de la insulina. Dos años más tarde F Sanger y colaboradores establecieron la posición de los enlaces disulfuro de las dos cadenas de esa proteína. La importancia de estos trabajos hizo acreedor a Sanger de su primer premio Nobel. En 1958 WH Stein, S Moore y colaboradores idearon un analizador automático que, posteriormente, les permitió establecer la segunda secuencia completa de aminoácidos de una proteína, la ribonucleasa.Estas técnicas, y otras equivalentes, fueron utilizadas por diferentes grupos de investigadores. Sin embargo, determinar la secuencia completa de una proteína era una tarea que demandaba varios años. CH Li, por ejemplo, demoró diez años para establecer la de la hormona de crecimiento humana y nuestro grupo trabajó durante siete años para aclarar la secuencia de la hormona de crecimiento de origen bovino. A partir de 1950 cumplió un papel fundamental el llamado método de degradaciones de Edman –inventado por el científico australiano PEdman– el cual permitía determinar la secuencia de varios aminoácidos a partir del extremo N-terminal de péptidos o proteínas.