58
Las Biomoléculas Autores : M. En Ciencias Biológicas Marlen Valdés fuentes M. en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega Biól. José de Jesús Corona Lagunas

LA CÉLULA Biomoléculas

  • Upload
    boc

  • View
    228

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

La célula biomoléculas

Citation preview

Las BiomolculasAutores :M. En Ciencias Biolgicas Marlen Valds fuentesM. en Ciencias Bioqumicas Genaro Matus OrtegaBil. Jos de Jess Corona LagunasLas Biomolculas Las biomolculas son lasmolculas constituyentes delos seres vivos. Los cuatro bioelementos msabundantes en los seresvivos son el carbono (C),hidrgeno (H), oxgeno (O) ynitrgeno (N), representandoalrededor del 99% de la masade la mayora de las clulas. Estos cuatro elementos sonlos principales componentesde las biomolculas debido aque:Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los CHON forman enlaces Permiten la formacin de enlacescovalentes entre ellos,compartiendo electrones, debidoa su pequea diferencia deelectronegatividad. Estos enlaces son muy estables,la fuerza de enlace esdirectamente proporcional a lasmasas de los tomos unidos. Permiten a los tomos decarbono la posibilidad de formaresqueletos tridimensionales C-C-C- para formar compuestoscon nmero variable decarbonos.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Geometras de enlace Permiten la formacin de enlaces mltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, as como estructuras lineales ramificadas cclicas, heterocclicas, etc.Geometras molecularesGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los grupos funcionalesPermiten grandiversidad degrupos funcionalescon propiedadesqumicas y fsicasdiferentes.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresTipos sanguneos:Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!AzcaresGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los Lpidos-Definicin- Funcin- ClasificacinGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Son un grupo heterogneo de sustancia orgnicas insolubles en solventespolares como el aguaSedisuelvenfcilmenteensolventes orgnicos nopolares comoelcloroformo, el ter y el benceno.Cumplen funciones estructurales, como en el caso de los fosfolpidos ,glucolpidos y ceras.Sonmolculasdealmacenamientodeenergaosustanciasdereserva(triacilglicridos) anivel celular ycubiertastrmicasyenvolturasdeflotabilidad acutica.Los LpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los LpidosComo estructuras cobertoras (lasceras -impermeabilizacin yproteccin-)Mensajeros qumicos (derivados delcolesterol, hormonas como lacortisana, la progesterona y latestosterona).Molculas seal (las prostaglandinas)Pigmentosqueabsorbenlaluz(loscarotenos)Cofactores de enzimas (vitamina A, K y el tocoferol)Transportadores de electrones (quinonas)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Clasificacin:Los LpidosSaponificables o complejosNo Saponificables o simplesAcilglicerolesEsfingolpidosFosfoglicerolesCerasc/cido graso saturadoc/cido graso insaturadocistransEsfingomielinaGlucoesfingolpidosGalactocerebrsidosLactocerebrsidosGlucocerebrsidosGangliosidosTerpenosEstereoidesProstanoides(eicosanoides) ProstaciclinasProstaglandinasTromboxanosLeucotrienosPGEPGAPGDPGHGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Clasificacin de los lpidosLos cidos grasos y los glicridos (grasas, ceras o aceites). Las grasas en estado depureza son incoloras, solubles en agua, ligeramente solubles en alcohol y solubles en ter,cloroformo, acetona, etc.Los LpidosCridos. Compuestos desteres de cidos monobsicos (lanolina, cera de abeja)Etlidos. Son ceras producidas por las conferas (pinos, abies, ahuehuetes, etc.)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Estridos. Como el colesterol o colesterina, yel ergosterol, derivadosdelacolesterinacomoloscidosbiliares, as comoalgunashormonas,cortisona, progesterona, testosterona, y lavitamina D.Fosfolpidos, son lpidos que contienen fsforo(membranas de las clulas) en la yema del huevo,la leche, sangre, cerebro, etc.Sulftidos, son lpidos que contienen Azufre.Carotenoides, son pigmentos vegetales yalgunosderivados comolasvitaminasA yK, eltocoferol y el caucho.Los LpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los cidos GrasosMolcula anfiptica(ambas fobias) formada por un grupo carboxilo terminal -COOH hidroflico (soluble en agua y una cadena hidrocarbonada larga, hidrofbica (insoluble en agua). El grupo carboxilo reacciona fcilmente con un grupo funcional hidroxilo (OH) o con un grupo amino (NH2) de otra molcula formando esteres (-O-) y amidas (CONH2). Los cidos grasos son componentes de las grasas, aceites, fosfolpidos, glucolpidos y ceras.Los cidos grasos saturados presentan ligaduras sencillas C-C, (las ceras, parafinas, sebos)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los cidos grasos poli-insaturados tienen dos o ms enlaces y son muy inestables.Por lo tanto se pueden clasificar por:a) el nmero total de tomos de carbonob) el nmero de dobles enlaces C=Cc) la posicin de cada doble ligaduraNo. de carbonos:Nombre comn: Nombre sistemtico: Smbolo abreviado: Estructura:2 cido actico cido etanoico 2:0 CH3COOH4 cido butrico cido butanoico 4:0 CH3(CH2)2COOH6 cido caprlico cido hexanoico 6:0 CH3(CH2)4COOH8 cido caproico cido octanoico 8:0 CH3(CH2)6COOH10 cido cprico cido decanoico 10:0 CH3(CH2)8COOH12 cido lurico cido-n-dodecanoico 12:0 CH3(CH2)10COOH14 cido mirstico cido-n-tetradecanoico 14:0 CH3(CH2)12COOH16 cido palmtico cido-n-hexadecanoico 16:0 CH3(CH2)14COOH18 cido esterico cido-n-octadecanoico 18:0 CH3(CH2)16COOH20 cido araqudico cido-n-eicosanoico 20:0 CH3(CH2)18COOH24 cido lignocrico cido-n-tetracosanoico 24:0 CH3(CH2)22COOHLos cidos GrasosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!La solubilidad, decrece conforme incrementa la longitud de la cadenahidrocarbonada, en solventes polares.Los enlaces dobles, la longitud de la cadena y el estado de agregacin.- Debido a los enlaces dobles las cadenashidrocarbonadas no pueden extendersecompletamente para empacarse en unarreglo cristalino.- Todos los cidos grasos saturados demenosde diez carbonosy todoslos cidosgrasos insaturados son lquidos oleosos atemperatura ambiente.PalmitatoOleatoPropiedades fsicas de los cidos GrasosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los LpidosLos cidos grasos forman micelas,se disuelvenen solucionesacuosasdiluidas de NaOH o KOHCH3(CH2)10COOH + NaOH CH3(CH2)10COO-Na+ + H2OLos cidos grasos libres existen como sales decarboxilato (iones)debido a que sus valores de pK oscilan entre 4 y 5.- Los nombres de los cidos grasos que estn en un medio fisiolgico llevanel sufijo ato para indicar su ionizacin (laurato, miristato, oleato, etc.)- R- COOH RCOO- + H+- cido laurico lauratoLa reactividad qumica de las colashidrocarbonadas de los cidos grasos depende delgrado de insaturacin.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los triacilgliceroles o triglicridosLos triacilgliceroles simplesestnformadosporunresiduodeglicerol (1,2,3-tripropanol) unidomediante enlaces ster a trescidos grasos idnticos.El proceso de esterificacinpuede formar intermediariosmonoacil y diacilgliceroles.Lostrialcilglicerolessimplessonraros en la naturaleza.Predominan los triacilglicerolesmixtos, que tienen dos o tres cidosgrasos distintos entre s.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los triacilgliceroles aislados detejidos animales son grasas yforman cuerpos slidos atemperatura ambiente (predominanlos cidos grasos saturados).Las mezclas de triacilgliceroles,caractersticas delas semillas delasplantas(comolasoleoginosas),son tpicamente aceites, y tomanuna apariencia lquida (predominanlos cidos grasos insaturados).Por ejemplo, los aceites de maz, decacahuate, de semillas de algodn yde oliva.Las grasas, los aceites y las cerasGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!% de cidosgrasos saturados% de cidosgrasos insaturadosFuente: C4-C12C14C16C18C16 + C18Aceite de canela - - 5 1 94Aceite de oliva 2 2 13 3 80Mantequilla 10 11 29 10 40Grasa bovina 2 2 29 21 46Aceite de coco 60 18 11 2 8Aceite de maz - 2 10 3 85Aceite de palma - 2 40 6 52Aceite de nuez moscada7 90 3 - -Los aceitesGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Las cerasConstn de una molcula de cidograso con un alcohol de cadena largay recta de 24 a 36 tomos decarbono y solamente un grupo OH alfinal.ste tipo de molculas lipdicasdesempean funciones biolgicastales como formar las cubiertasprotectoras de las hojas de lasplantas, lubricar la piel y servir derepelenteal aguaenlasplumasdelas aves.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Son lpidos polares tienen una funcin biolgica comocomponentes de las membranas biolgicas (proteccin de lasclulas y sus organelos)Principales lpidos membranales-Triacilgliceroles-Fosfoglicridos (o glicerofosfolpidos)-Esfingolpidos.Los fosfolpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!El grupo fosfato puede reaccionar con hasta tresequivalentes de alcohol para formar mono, di y tri steres.Los gricerofosfolpidos exhiben regiones sumamentepolares y cargadas elctricamente, adems de las regionesno polares, que son caractersticas esenciales para laestructura de las bicapas lipdicas.Los fosfolpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los fosfolpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Estaclasedelpidosestrepresentadapor tres subclases: Ceramidas Esfingomielinas GlucoesfingolpidosLamolculafundamental esunaminoalcohol que contiene una cadena larga de18 carbonos llamada esfingosina, en lugardel glicerol.La esfingosina tiene dos gruposfuncionales (amino e hidroxilo) quepueden ser modificados para formardiversos esfingolpidos.Los EsfingolpidosGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Mapa conceptual:LpidosFuncinCelularMembranas,Mensajeros intracelulares,Cofactores enzimticosFisiolgicaCubiertas,HormonasPigmentos fotosintticosEstructuraAceites(insaturadas)Grasas (saturadas)Clasificacincidos grasos,(COOH y colas hidrofbicas)Cridos,Etlidos,Sulftidos,Fosfolpidos, (Fosfato y colas hidrofbicas)Esfingolpidos,Estridos, (Derivados del colesterol formadosde unidades isoprenoides)Carotenoides (pigmentos fotosintticos y accesorios)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Aminocidos y protenasNH3COOHEsqueleto de carbonoGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Estructura de un aminocidoGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los a. a. son codificados en un cdigoGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Aminocidos estndarGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los a. a. forman protenasGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!LAS PROTEINASGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Permiten la transduccin de la energa (lumnica, calrica, mecnica, etc.) Participan en la generacin de impulsos nerviosos, el control del crecimiento y la diferenciacin celular. Funciones de las protenasGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Sencillas si contienen aminocidos en su estructura funcional Conjugadas si contienen al menos un grupo qumico diferente como alguna molcula orgnica o algn in metlico.- Glucoprotenas (combinadas con azcares oglcidos) - Fosfoprotenas (asociadas con grupos fosfatos)- Cromoprotenas (asociadas a pigmentos)Clasificacin de protenasGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Por su estructura espacial se dividen en:Fibrosassi formanhacesyentramadossemejantesafibras. (elcolgeno, la elastina y la queratina)Intermediasconstituidas por largas estructuras cilndricas que noforman fibras, como la actina y miosina, adems del fibringeno.Globulares tienen una forma esfrica asociadas a reaccionesmetablicas(laalbmina, fibringeno, inmunoglobulinas, histonasylasenzimas)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Recuerda: las protenasGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!LAS VITAMINASApndice brevsimo pero importantsimoGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Las vitaminas No son per se biomolculasfundamentales en todos los seres vivos,pero en los mamferos desempeanpapeles nutricionales importantes. Nutrimentos orgnicos requeridos encantidadespequeasparamantener elcrecimiento y metabolismo normales. La mayora de las vitaminas sirvencomo coenzimas (complementos deenzimas). Debido a que no se puede sintetizar (ose hace de forma insuficiente) un grannumerodevitaminasporloquedebeingerirlas por medio de la dieta.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Las vitaminas Se dividen en dos grupos principales:A) Liposolubles: Se absorben junto con otroslpidos de la dieta en el intestino delgado. Puedenalmacenarse en clulas como los hepatocitos.Ejemplos de estas son las vitaminas A, E D y K.B) Hidrosolubles: Las absorbe el conductogastrointestinaljunto con elagua y se disuelvenenloslquidos corporales. cantidades excesivasde estas vitaminas no se almacenan sino que seexcretan en la orina. Ejemplos de estas son lasvitaminas H, B y C.NEMOTECTNIAS: KEDA Y HBCGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los cidos Nucleicos- ADN- RNAGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los cidos nucleicosLos cidos nucleicos polimerizadosson las biomolculas portadoras dela informacingentica detodoslos seres vivos.El cido desoxirribonucleico (ADN)se encarga de portar lainformacin gentica en las clulasy algunos virus.El cidoribonucleico(ARN)actacomo una molcula intermediariapara convertir la informacingentica en secuencias definidasdelosaminocidosqueconformana las protenas y puede constituirel genoma de retrovirus.DNA RNA protenaTrascripcinTraduccinReplicacinEl Dogma Central de la Biologa MolecularPropuesto por Francis Crick en 1958 para describir el flujo de lainformacin en una clula.Tema de inters UNAMGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!El ADNSe presenta en forma de doble cadena. Forma cromosomas y contiene dos cadenas de ADN (millones de pb)Las cadenas se asocian una a otra por puentes de hidrgeno que se forman entre los nucletidos de las dos cadenas. Configuracin ms estable por puentes de hidrgeno entre la guanina y la citosina (3)Dirige su propia replicacin durante la divisin celularDirige la transcripcin de molculas del ARN complementarias.Tema de inters UNAMGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Regiones o dominios nucleares(regulacin epigentica)Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Los tipos de RNAEl ARNm contiene la informacingentica del ADN en una molculamonocatenariaARNt actan como adaptadoresdurante la sntesis proteica traduce lainformacin gentica del lenguaje delos nucletidos del ARNm a unasecuencia de aminocidos que integrana las protenas.ARNr son componentesestructurales y catalticos de losribosomas, el sistemasintetizadordeprotenas de las clulas.La sntesis proteica ocurre en el ribosoma (un multicomplejo heteroproteico compuesto tambin por RNAr).Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Integracin parcial con el dogma central de la biologa molecular Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Reconocimiento del sitio de origen dereplicacin de la doble hlice (se rompenpuentesdehidrgenoydandoorigenadoshorquillas de replicacin)Enzimas participantes:-Las topoisomerasas, quecambianla forma topolgica de las cadenas de ADN ypermiten la apertura de la doble hlice.- Las helicasas, que separan las doshlicesparaquesepuedanformarlasdoscadenas nuevas de nucletidos, cada una en ladireccin 53 contraria a la cadena molde.- La DNA polimerasa, que es laenzima encargada de aparear las basescomplementarias a la cadena molde (tambinllamada replicasa).Sntesis del ADN (Replicacin o Duplicacin)Cadena retrasadaDireccin de la formacin de la horquillaCadena conductoraGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!El ATP (la moneda energtica celular)Observa y aprendebien la estructura y lafuncin.Es importanteparatu examenGrupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Mapa conceptual:NucletidosInformacionales(cidos nucleicos)ADN (AGTC)2 desoxirribosasPorta la informacin hereditaria.Formas A, B y ZARN (AGUC)ribosasARNmIntermediario del cdigo genticoARNtParticipa en la sntesis proteicaARNrIntegra las fbricas de protenas (Ribosomas)EnergticosATP, GTP, UTP, CTPNucletidos (base nitrogenada + azcar + fosfato)Nuclesidos (Base nitrogenada + azcar),Bases nitrogenadasPurinas:AG(dos anillos)Pirimidinas:TCU(un solo anillo)Azcar:RibosaFosfato:PO4Bicatenaria, antiparalela, complementario y estable.Mono catenario, inestableComprende y analiza este mapa para tu examen.Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!CUADRO INTEGRATIVO:Biomolcula: Funcin Principal Funciones SecundariasCarbohidratos Fuente principal para captacin y almacenamiento de energa.Componente estructural de las paredes celulares de Hongos y Plantas, adems del glucocalix de Bacterias.Lpidos Elementos estructurales de las membranas biolgicas.Fuente de carbono y energa.Protenas Elementos estructurales, enzimas, hormonas.Acarreadores, transductores de energa, anticuerpos, generacin de impulsos nerviosos, contraccin muscular.Vitaminas Cofactores enzimticos. Regulan el crecimiento y desempeo metablico y fisiolgico.cidos NucleicosEntidades portadoras de la carga gentica.Transferencia de energa y sealizacin intracelular.Esta es la mnima informacin que debes tener claro!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!Grupo GUTE: www.gute.com.mx; 56-59-67-97 y 56-58-43-41 Tu mejor opcin educativa!