Macromoléculas biológicas.

Procedencia

Precursores más sencillos

Básicamente

CO2H2O

N2

Moléculas de H20

Estas moléculas se agrupan y forman

biomoléculas; Monómeros, que

enlazados unos a otros, forman largas cadenas y

originan la enorme diversidad de

macromoléculas existentes

CO2H2O

N2

Hidratos de carbono

GlucosaPeroxidasa

Proteínas

Ácidos nucleicos

ADN

Carbohidratos

Los carbohidratos o hidratos de carbono, están

formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Según el número de monómeros,

se clasifican en:

Monosacáridos

Polisacáridos

Disacáridos

Con una unidad monomérica

(biomolécula), ejemplo: Glucosa

Con dos unidades monoméricas

(biomolécula), ejemplo: Sacarosa

Con cientos y miles de unidades monoméricas (biomolécula), ejemplo:

Almidón

Vista 3d, molécula de glucosa

Carbohidratos

Estructura química

La unidad estructural de los carbohidratos (más simple) son los monosacáridos, estos presentan en

su estructura el grupo hidroxilo (-OH) y el grupo carbonilo (C=O), que puede estar en forma de aldehído

(CHO) o de cetona (-CO-).

La estructura de los monosacáridos pueden ser de cadenas abiertas o

cerradas.

Las cadenas cerradas, se forman por la reacción entre el grupo carbonilo y uno de los grupo

hidroxilo. Así la glucosa posee una estructura abierta que puede ciclarse, originando un anillo

heterociclo hexagonal.

cadena abierta. cadena cerrada.

Carbohidratos

Unión entre monosacáridos

Los monosacáridos se unen a través del llamado enlace

glucosídico, en el que un átomo de oxígeno sirve de puente entre dos

unidades.

Cuando se unen por sobre 10 monosacáridos hablamos de

polisacáridos, que pueden llegar a contener entre 100 y 90.000 unidades de monosacáridos

Carbohidratos

Almidón

Glucógeno

Almidón

Carbohidratos

Los polisacáridos cumplen dos funciones básicas en los seres

vivos:

Son acumuladores de energía como combustibles biológicos

Sirven de soporte de estructuras en organismos superiores.

Carbohidratos

El almidón es la reserva alimenticia de la mayoría de

las plantasEl glucógeno es la reserva alimenticia de los animales

La celulosa constituye el esqueleto de las paredes celulares de las plantas

ProteínasSon las macromoléculas más

abundantes en la célula, ya que intervienen tanto en aspectos

estructurales como en los procesos metabólicos de todos los seres

vivos

Las proteínas están constituidas por amonoácidos, (estos son sus

unidades monoméricas)

Peroxidasa, con grupos amino marcados en verde

Proteínas

Proteínas

Proteínas

Estructura química

Todos los aminoácidos contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y

nitrógeno; algunos contienen azufre; presentan en su estructura el grupo amino (-NH2) y el grupo carboxilo

ácido (-COOH).

Cuando los aminoácidos se unen forman:

Dipéptidos: Dos aminoácidos

Polipéptidos: Polímero inferior a 10.000 unidades

Tripéptidos: Tres aminoácidos

PROTEÏNAS: Masas moleculares altas, más de 10.000 unidades.

Proteínas

Los aminoácidos Si analizamos la estructura de los aminoácidos, veremos que el

carbono vecino al grupo carboxilo está unido a cuatro sustituyentes

distintos, por lo tanto, se trata de un carbono ASIMËTRICO

ProteínasLos aminoácidos: Isómeros (L y D)

Debido al carbono asimétrico los aminoácidos presentan dos

ISÖMEROS, cada uno con un ordenamiento espacial

característico

Configuración L : Tiene el grupo NH2 a la izquierda

Configuración D : Tiene el grupo NH2 a la Derecha

ProteínasLos aminoácidos: Isómeros (L y D)

En todos los seres vivos,

encontramos, producto de un

proceso de selección

natural, solo aminoácidos de

tipo L

ProteínasVeinte aminoácidos distintos

constituyen las unidades para la construcción de las decenas de

miles de proteínas diferentes que participan en prácticamente todos

los procesos biológicos. Estos aminoácidos solo se diferencian en los grupos funcionales que aporta la

cadena lateral R

pueden ser:

Alifáticos o aromáticos Polares o apolares Âcidos o bases

Leucina Fenilalanina

LisinaAcido

GlutámicoLeucina

Metionina

Los aminoácidos: Tipos

ProteínasLos aminoácidos: Tipos

El cuerpo humano solo puede sintetizar doce de los 20 aminoácidos. Los otros ocho, llamado aminoácidos esenciales, deben ser aportados por las proteínas de

los alimentos que consumimos.

Los 8 aminoácidos esenciales que requiere el cuerpo humano son: leucina, isoleucina, valina, treonina, metionina, fenilalanina, triptófano, y lisina. Para los niños, la histidina también se considera como aminoácido esencial.

Los alimentos de origen animal, como carne, pollo, pescado,

huevos y productos lácteos, son las fuentes más ricas en

aminoácidos esenciales. Las fuentes de proteína vegetal

carecen con frecuencia de uno o más aminoácidos esenciales. No obstante, estas deficiencias se

pueden contrarrestar consumiendo una amplia

variedad de alimentos vegetales y/o aminoácidos esenciales en

tabletas.

ProteínasEnlace peptídico: Unión entre aminoácidos.

Las reacciones de polimerización que forman las proteínas son reacciones de condensación. Cuando dos aminoácidos se unen entre si, forman el llamado ENLACE PEPTÏDICO, dando como resultado un grupo amida, que caracteriza a las proteínas.

Ambos esquemas muestran la formación de un dipéptido y de su respectivo enlace peptídico. Una vez que este dipéptido ha sido formado, podemos observar que quedan libres en los extremos un grupo carboxilo y un grupo amino los que pueden reaccionar con cualquier otro aminoácido y así alargar la cadena.

ProteínasNiveles estructurales.