bioquímica, biomoleculas
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BIOQUÍMICAOlga Liliana Ruiz Zamora.
QFB.
Universidad Autónoma de Nayarit
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¿Qué son los carbohidratos? • Derivados de aldehídos o cetonas.• De alcoholes polihidroxilicos. • Su formula es (CH2O)n• Compuestos por:
• También pueden contener S y P.• Su solubilidad es a razón inversa a su peso molecular, siendo
más solubles los monosacáridos que los polisacáridos, a excepción del glucógeno que es soluble en H2O.
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Funciones • Función energética: Glucosa. • Función señal de reconocimiento: Glicoproteínas, Glicolípidos. • Función antigénica: Responsables de los grupos sanguíneos. (A, B,
AB, O).• Función de detoxificación: Ácido glucurónico.• Función de almacén de energía en animales y plantas: Glucógeno y
Almidón. • Función estructural en plantas y animales: Celulosa en plantas y
quitina en el exoesqueleto de crustáceos y artrópodos. • Función digestiva: fibra soluble e insoluble.• Función lubricante: Codroitin-sulfato y ácido hialurónico.• Función de recubrimiento celular: Ácido hialurónico. • Función anticoagulante: Heparina.• Entre otras.
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Clasificación. (Grupo funcional)• Monosacáridos: azúcares simples que no se pueden hidrolizar hacia carbohidratos más sencillos, se componen por 3 a 7 carbonos y se nombran según el número de carbonos y la terminación -osa. Pueden ser aldosas o cetosas dependiendo de si contienen el grupo aldehido o el grupo cetona.
• Grupo Aldehido. Grupo cetona.
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Clasificación. (Por su composición)• Simples: Grupo funcional, cadena hidrocarbonada y
alcohol primario terminal.
• Compuestos: Contienen COOH, N, P o S, entre otros
• Oligo y Poligosacáridos: • Homosacáridos: contienen el mismo azúcar.• Heterosacáridos: Contienen diferentes azúcares.
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Clasificación (N. de carbonos)• Triosa (C3H6O3): Glicerosa (Gliceraldehido).
Dihidroxiacetato.• Tetrosa (C4H8O3): Eritrosa.
Eritrulosa.• Pentosa (C5H10O5): Ribosa.
Ribulosa.• Hexosa (C6H12O6): Glucosa.
Fructosa.• Heptosa (C7H14O7): ________
Sedoheptulosa.
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Clasificación (unidades monoméricas).
• 1. Monosacáridos.
2. Oligosacaridos.
3. Poliscaridos.
2-10
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ISOMERÍA 1.
De
func
ión. • Aldosa
• Cetosa
2. E
spac
ial • Formas D y
L• Anomeros• Formas
cíclicas• Epímeros
Ópt
ica. • Levógiros
• Dextrógiros
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Lípidos
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¿Qué son los lípidos?• Están formados por C,H y O pueden contener azúcares,
P o N.• No forman polímeros.• Son insolubles en agua.• Son solubles en disolventes orgánicos.• Son un grupo heterogéneo, ya que tienen diferentes
funciones y presentan diferentes estructuras químicas.
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Funciones de los lípidos. • Energética.• Respiratoria.• Estructural.• Homeostásica.• Protectora.• Transportadora.• Regulatoria.• Surfactante.
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Ácidos grasos. R-COOH
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Clasificación.
Ácidos grasos.
Saturados
Insaturados
Esenciales
Omega
Cis-Trans
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Generalidades.• Presentan una cadena hidrocarbonada. • Contienen un carboxilo (-COOH) y un carbono metilo
(CH3).• Presentan una fracción polar y otra no polar.
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Nomenclatura.• Con números arábigos: comenzando por el –COOH (C1)
con letras griegas: comenzando por el C adyacente al
–COOH (Cα).
• Trivial ó común Sistemática: prefijo que indica Nº de C + terminación “oico”
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Fosfoglicéridos. • Mas abundantes componentes de la membrana celular.• Componentes de la estructura liposomal.• Forman parte de los llamados lípidos estructurales.• Caracter anfifílico.•
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Sustituyentes.
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Esfingolípidos.• Johann L. W. Thudichum los descubre en 1884.• Principales componentes de la membrana .• Se derivan de esfingosina y dihidroesfingosina de 18
C(amino-alcoholes) y de sus homologos de 16 a 20 C.• Sus derivados y base estructural son ceramidas ( N-acil-
acido graso)
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Unión de distintos sustituyentes al grupo alcohol primario de la ceramida.
Grupos
Fosforilados• Esfingofosfolípidos
Glúcidos unidos• Esfingoglicolípidos
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Esfingofosfolípidos.
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Esfingoglicolípidos• Cerebrósidos = monoglucosilceramidas, ceramida con
monohexosa, comúnmente galactosa o glucosa.
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• Sulfátidos = ésteres sulfúricos de galactosilceramida.
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Esfingoglicolípidos• Gangliósidos = oligoglicosilceramidas con ácido siálico
• El grupo mas complejo de los esfingolípidos• Grandes cabezas polares formadas por Oligosacáridos • 1 o mas unidades de ác. Siálico.• Crean zonas moleculares de reconocimiento.• Generalmente funcionan como receptores de hormonas
hiposifarias.• Significativa participación en reconocimiento célula a
célula y célula a bacteria.
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• Los esteroides son derivados del esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno.
LÍPIDOS DERIVADOSEsteroides
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Esteroles.
Los esteroides que contienen un -OH se denominan esteroles
Se van a diferenciar por distintos grupos sustituyentes principalmente en:
C3, C11, y C17.
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Colesterol.• Lípido esteroide formado por una molécula de esterano,
constituida por:• 4 carbociclos condensados A, B, C, y D• Dos radicales metilo en las posiciones C10 y C13• Una cadena alifática en la posición C17• Un grupo hidroxilo en la posición C3• Una instauración entre los C5 y C6
• Fórmula: C27H46O
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Funciones.• Estructural en las Membranas Plasmáticas de los
animales• Precursor de la vitamina D• Precursor de hormonas esteroideas• Precursor de hormonas sexuales• Precursor de
ácidos y salesbiliares
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Ácidos biliares.
• Su principal función es detergente• Los ácidos biliares son ácidos esteroides que se
encuentra principalmente en la bilis. En los seres humanos, las sales de ácido taurocólico y ácido glicocólico (derivados del ácido cólico) representan aproximadamente el 80% de todas las sales biliares.
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Sales biliares.• Las sales biliares son un producto importante del hígado
y son el producto ácidos biliares más un catión ya sea Na o K.
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• Los lípidos son apolares y necesitan de las sales biliares para estabilizar la emulsión y para facilitar el contacto entre enzima y sustrato, lo que permite la metabolización de los lípidos y su absorción en la pared intestinal.
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Hormonas esteroideas.• Son esteroides que actúan como hormonas. Las
hormonas esteroides ayudan en el control del metabolismo, inflamación, funciones inmunológicas, equilibrio de sal y agua, desarrollo de características sexuales, y la capacidad de resistir enfermedades y lesiones.
• El término esteroide tanto describe las hormonas producidas por el cuerpo y los medicamentos producidos artificialmente que duplican la acción de los esteroides de origen natural.
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Vitamina D.• La vitamina D es una compleja pro-hormona con
innumerables acciones en múltiples sistemas fisiológicos, lo cual explica la diversidad de las patologías que se asocian con su deficiencia.
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Eicosanoides.
Prostanoides
Prostaglandinas (PG)
Prostaciclinas (PGI)
Tromboxanos. (TX)
Leucotrienos.
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• Se sintetizan a partir del ácido Araquidonico (20 carbonos).
• Toman su nombre del griego eikos= veinte.
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Terpenos= Isoprenoides.• Derivados de la polimerización del isopreno.• Abundan en vegetales.
Los podemos clasificar en función del n. de moléculas de isopreno que contienen:
-Monoterpernos (2)
-Diterpenos (4)
-Triterpenos (6)
-Tetraperpenos (8)
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Caucho• Politerpeno que se obtiene del látex de las plantas.
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Vitaminas liposolubles
Terpenos
Vit. A= Retinol
Vit. E= Tocoferol
Vit. K= Menaquinona
Esteroides Vit. D= Colecalciferol.
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• La vitamina A proviene del Beta caroteno, Mantequilla y leche. Principal fuente son las frutas de color verde y naranjas.
• Vitamina E Presente en vegetales verdes, cereales.
• Vitamina K se sintetiza en la flora intestinal.
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• Las vitaminas liposolubles se disuelven en aceites y grasas.
• Se almacenan en tejido adiposos del cuerpo y en el hígado.
• Ingresan al organismo a través de nutrición y dietas equilibradas.
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Generalidades.• Son macromoléculas compuestas por C, H,O y N.
• También contienen azufre y fósforo en menor cantidad
• Son compuestos complejos formados por cadenas de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos.
• Después del agua son las que se encuentran en mayor abundancia en el organismo.
• Son multifuncionales.
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Importancia.• Forman parte de la estructura básica de los tejidos.
• Desempeñan funciones metabólicas y reguladoras.
• Definen la identidad del ser vivo, son base de la estructura del ADN, de los sistemas de reconocimiento en el sistema inmunitario.
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Funciones.
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Aminoácidos. • Los aminoácidos son ácidos carboxílicos (-COOH) que
contienen un grupo amino (-NH2) unido al segundo carbono, que se denomina carbono alfa, formándose así un alfa-aminoácido.
Carbono Alfa
Grupo carboxilo
Cadena lateral o radical
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Estructura de las proteínas.• 20 Aminoácidos básicos
• Se unen formando enlaces peptídicos
2 Aminoácidos = D i p é p t i d o2 a 10 Aminoácidos = O l i g o p é p t i d o 10 a 50 Aminoácidos = P o l i p é p t i d oMás de 50 = P r o t e i n a
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Estructura primaria.• Número y secuencia de aminoácidos en proteínas
• Enlace peptídico
• Aminoácidos se unen covalentemente mediante enlaces peptídicos que son uniones amida entre el grupo α-carboxilo de un aminoácido y el grupo α-amino de otro.
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Características del enlace peptídico. Impide la rotación libre alrededor del enlace entre el carbono carbonilo y el nitrógeno del enlace peptídico.
Los grupos -C=O y -NH del enlace peptídico no están cargados pero son polares, solo el grupo N- terminal, el grupo C – terminal y grupos ionizados en las cadenas presentes en los aminoácidos
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Importancia.
• La secuencia, el lugar y el número de aminoácidos darán lugar a las diferentes funciones antes dichas de la proteína y además generará la estructura final de la proteína
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Estructura secundaria. • Es la que adopta espacialmente.
• Ocurre cuando los aminoácidos son ligados por enlaces de hidrógeno.
• Existen dos tipos: hélice alfa y lámina beta.
• Se mantienen por fuerzas no covalentes (Puentes de Hidrogeno y Fuerzas de Van der Waals)
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Forman ángulos de
100°
Forman ángulos de
120°
Forman ángulos de 90
°
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Hélice alfa.Es la conformación más común y más estable para una cadena poli-peptídica.
Es una estructural espiral.
Los enlaces poli -peptídicos forman el esqueleto y las cadenas de aminoácidos se orientan hacia afuera.
Presenta enlaces de hidrógeno entre el grupo amino y el carboxilo de la cadena principal.
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Hoja plegada Beta.Las cadenas poli-peptídicas están casi completamente extendidas.
Es estabilizada por enlaces de hidrógeno entre los grupos –NH y –C=O de segmentos poli-peptídicos vecinos.
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Estructura terciaria de las proteínas.
• Se le llama terciario porque: es el arreglo tridimensional de los átomos (todos) en la molécula.
• Esta estructura se mantiene por diferentes interacciones covalentes y no covalentes, las cuales contienen alrededor de 200 secuencias de aminoácidos
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• Tiene una forma globular que facilita la solubilidad de las proteínas en el agua.
• Dominio: es la unidad funcional y estructurales tridimensionales en los poli péptidos. Las cuales estas forman cadenas de más de 200 aminoácidos y se forman por uno o más dominios
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Tipos de estructura terciaria.
• Tipo Fibroso
• Tipo Globular
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Estructura cuaternaria.• Son proteínas oligoméricas las cuales tienen cadenas
polipeptídicas múltiples.
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Enzimas.
¿Para qué se usan las enzimas?
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Factores que afectan la velocidad de reacción enzimática. • 1. Efecto de la concentración enzimática.• 2. Efecto de la concentración de sustrato.• 3. Efecto de pH.• 4. Efecto de temperatura.• 5. Efecto de tiempo.
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¿Para qué se usan los enzimas?
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ADN.