Biomoleculas moleculas quimicas de la vida

biomoleculas

1. BIOLOGÍA PAO : 2 UNIDAD I: COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA

2. CONTENIDO 2.1 Moléculas inorgánicas de interés biológico. 2.2Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos. 2.3 Biomoléculas orgánicas: proteínas y ácidos nucleicos. PAO: 2 DOCENTE: MARCELA BRITO

3. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Introducción Mismos átomos y moléculas que las cosas inanimadas. Obedecen a las mismas leyes de la física y la química. Toda la materia está constituida por los alrededor de 90 elementos naturales ordenados en Tabla Periódica. Los seres vivos son mas sencillos sólo algunos elementos forman parte de la enorme complejidad de los seres vivos, , alrededor de 27 elementos. UNIFORMIDAD en la diversidad de qué están hechas las cosas, la materia que nos rodea, la naturaleza de la que somos parte, nosotros mismos, o el universo que conocemos

4. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Origen de la materia teoría de la nucleosíntesis estelar propone que todos los elementos químicos derivan del hidrógeno, o de lo que en este caso es equivalente, de los protones los núcleos de hidrógeno, generados en la Gran Explosión, el Big Bang que se transmutan en los núcleos de los restantes elementos a través de las reacciones nucleares que ocurren en el interior de las estrellas Toda la materia que conocemos, el aire que respiramos o el agua que bebemos, y para no limitarnos a nuestro mundo, también las estrellas y galaxias más lejanas, está constituida por protones, neutrones y electrones, combinados en las formas que conocemos como átomos de los elementos químicos Burbidge, Margaret y Geoffrey; William Fowler y Fred Hoyl

5. La materia puede existir en tres estados, según las condiciones de temperatura y presión y de la naturaleza de la sustancia. El estado sólido posee volumen y forma definidos; el estado líquido tiene volumen definido, mas no forma definida; y el estado gaseoso carece de volumen y forma definidos. El movimiento molecular o atómico alcanza sus límites máximos en los gases y es relativamente lento en los sólidos. Cada átomo está formado por un núcleo con carga positiva y un conjunto de electrones orbitales con carga negativa. Cada capa puede contener uno o más orbitales, en los que se encuentran los electrones. Todos los átomos de un elemento poseen el mismo número de electrones orbitantes , cifra que siempre es igual a la de protones positivamente cargados presentes en el núcleo. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Origen de la materia

6. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Composición seres vivos 6 de estos elementos constituyen aproximadamente el 99 % del peso de cualquier ser vivo: O – C – H –N – P - S. Macroelementos son los más abundantes en cualquier ser vivo y son componentes universales de las sustancias inorgánicas y orgánicas de importancia biológica. C – H - O –N. Microelementos son aquellos necesarios en menor concentración que los anteriores, entre un 0,05 y un 1 % del peso total cumplen importantes funciones dentro de los organismos vivos fósforo P – S – Na - K – Cl – Ca – Mg . elementos traza, también llamados oligoelementos, son necesarios en concentraciones bajísimas, menores al 0,01 %, pero no por eso son menos importantes. Fe – Cu – Mn – Zn - Mo y otros presentes sólo en algunos seres vivos como el (B) en vegetales. Elementos químicos esenciales para la vida.

7. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Formación de las moléculas La fuerza de un enlace químico se mide como la energía que se necesita para romperlo. A su vez, nos da idea de la energía liberada en el proceso Los enlaces pueden ser débiles o fuertes : enlaces débiles son importantes en la interacción de los elementos para formar moléculas y también en la interacción de moléculas entre sí. Si bien al considerarlas individualmente resultan interacciones débiles, fáciles de romper, en conjunto presentan una fuerza suficientemente importante como para participar en las uniones entre moléculas. enlaces fuertes son los responsables de la mayoría de las uniones entre átomos que forman moléculas los átomos de los elementos que acabamos de mencionar se combinan entre sí para formar moléculas Combinaciones se producen a través de enlaces químicos, que mantienen unidos a los elementos entre sí.

8. Moléculas inorganicasde interés biológico - Enlaces químicos débiles Interacciones hidrofóbicas , generadas por fuerzas de repulsión entre las moléculas. Este tipo de enlace es muy importante en la formación de las membranas biológicas. enlaces puentes de hidrógeno , interacciones entre átomos electropositivos y electronegativos, por atracción de cargas opuestas. Son importantes en la interacción de moléculas polares

9. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Enlaces químicos débiles C. Enlaces iónicos ocurren entre átomos eléctricamente cargados llamados iones. Aportan la fuerza que mantiene unida, por ejemplo, a los iones sodio, cargados positivamente ( Na +) y a los iones cloruro, cargados negativamente (Cl-) en la molécula de sal común, el cloruro de sodio ( ClNa ). Estos enlaces son muy fuertes en ausencia de agua. D. las fuerzas de van der Waals , enlaces débiles que se generan entre átomos ubicados a corta distancia, y que se deben a sus cargas eléctricas fluctuantes. Estas fuerzas se conocen como atracciones de van der Waals. Sin embargo, si los átomos se acercan demasiado entre sí, las fuerzas de atracción se transforman en fuerzas de repulsión

10. enlaces covalentes, formados por pares de electrones (pueden ser uno, dos o tres pares) que se comparten entre los átomos que constituyen las moléculas. Este tipo de enlace es muy importante en la formación de moléculas orgánicas, que están constituidas principalmente por átomos de carbono, un macroelemento que es la base estructural de los seres vivos, precisamente porque puede formar enlaces covalentes con otros cuatro átomos de carbono o con otros, como el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc. Así, gracias a los enlaces covalentes entre átomos de carbono se forman largas cadenas carbonadas, que constituyen el “esqueleto principal” de la mayoría de los compuestos orgánicos Moléculas inorgánicas de interés biológico - Enlaces químicos débiles

11. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Enlaces químicos débiles Interacciones hidrofóbicas , generadas por fuerzas de repulsión entre las moléculas. Este tipo de enlace es muy importante en la formación de las membranas biológicas. enlaces puentes de hidrógeno , interacciones entre átomos electropositivos y electronegativos, por atracción de cargas opuestas. Son importantes en la interacción de moléculas polares

12. C. Enlaces iónicos ocurren entre átomos eléctricamente cargados llamados iones. Aportan la fuerza que mantiene unida, por ejemplo, a los iones sodio, cargados positivamente ( Na +) y a los iones cloruro, cargados negativamente (Cl-) en la molécula de sal común, el cloruro de sodio ( ClNa ). Estos enlaces son muy fuertes en ausencia de agua. D. las fuerzas de van der Waals , enlaces débiles que se generan entre átomos ubicados a corta distancia, y que se deben a sus cargas eléctricas fluctuantes. Estas fuerzas se conocen como atracciones de van der Waals. Sin embargo, si los átomos se acercan demasiado entre sí, las fuerzas de atracción se transforman en fuerzas de repulsión Moléculas inorgánicas de interés biológico - Enlaces químicos débiles

13. enlaces covalentes, formados por pares de electrones (pueden ser uno, dos o tres pares) que se comparten entre los átomos que constituyen las moléculas. Este tipo de enlace es muy importante en la formación de moléculas orgánicas, que están constituidas principalmente por átomos de carbono, un macroelemento que es la base estructural de los seres vivos, precisamente porque puede formar enlaces covalentes con otros cuatro átomos de carbono o con otros, como el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc. Así, gracias a los enlaces covalentes entre átomos de carbono se forman largas cadenas carbonadas, que constituyen el “esqueleto principal” de la mayoría de los compuestos orgánicos Moléculas inorgánicas de interés biológico - Enlaces químicos débiles

14. Molécula de enorme importancia biológica, tanto por su abundancia como por las funciones. Abundancia . biomolécula más abundante de los seres vivos, alcanzando una proporción media del 75% del peso total. Procede en su mayor parte del medio externo y en menor proporción de reacciones químicas de las células. Moléculas inorgánicas de interés biológico - El agua

15. Estructura de la molécula. Es neutra en conjunto, pero presenta bipolaridad (se comporta como un pequeño imán o dipolo debido al reparto asimétrico de sus electrones, que hace que un extremo tenga carga positiva y el otro extremo la tenga negativa. Debido a esta característica, entre hidrógenos y oxígenos de distintas moléculas se establecen enlaces débiles llamados puentes de hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas del agua. Moléculas inorgánicas de interés biológico - El agua

16. - Funciones biológicas del agua Función disolvente. Líquido que disuelve un gran número de sustancias diferentes (disolvente universal). Esto hace que casi todas las reacciones biológicas tengan lugar en medio acuoso, al mantener muchos compuestos de forma ionizada y por lo tanto permitiendo que puedan reaccionar entre ellos.

17. Medio de reacción. Constituye un medio que facilita la movilidad de las moléculas, favoreciendo el que puedan reaccionar entre ellas. (Las semillas pueden mantenerse “dormidas” mucho tiempo porque al no tener agua, no hay reacciones químicas). Función transportadora. Los medios transportadores de sustancias tanto nutritivas como de desecho suelen estar constituidos fundamentalmente por agua (sangre, savia). - Funciones biológicas del agua

18. Función bioquímica. El agua participa en reacciones bioquímicas como sustancia reaccionante o sustrato, como por ejemplo en las llamadas hidrólisis, mediante las cuales muchas macromoléculas orgánicas son descompuestas en biomoléculas más simples. En procesos como la fotosíntesis, el agua interviene aportando hidrógenos. En otras reacciones, se obtiene agua como producto de reacción, como por ejemplo en la respiración u oxidación de la glucosa. - Funciones biológicas del agua

19. Función estructural. El agua puede servir de auténtico esqueleto, dando consistencia a ciertas células o estructuras. Por ejemplo esto sucede en plantas herbáceas o en animales como las medusas. Función termorreguladora. Debido a su elevado calor específico (se necesita mucha energía para elevar o disminuir su temperatura) es un excelente regulador, evitando los cambios bruscos que podrían afectar a los seres vivos. - Funciones biológicas del agua

20. Moléculas inorgánicas de interés biológico - Sales minerales Sales insolubles o no disociadas. Se dicen también sales precipitadas. Presentan una función esquelética, formando caparazones (carbonato cálcico) o conchas o bien huesos (fosfato cálcico). En algunos casos, los iones pueden estar unidos a moléculas orgánicas, de modo que no están disociados pero tampoco forman sales minerales. Sus funciones dependerán de la molécula de que se trate. Por ejemplo, la hemoglobina lleva el ión hierro, la clorofila contiene magnesio. Sales en forma disociada o sales solubles o disueltas. Los iones se encuentran disueltos en agua y son responsables de algunas funciones muy específicas, pero también intervienen de manera decisiva en procesos físico-químicos de importancia vital para los organismos

21. - Equilibrio Osmótico Las membranas celulares son semipermeables. Esto quiere decir que dejan pasar el agua libremente pero no las sales. La dirección que lleve el agua, es decir, si entra o si sale de las células dependerá de la concentración de sales a cada lado de la membrana: el agua siempre se mueve desde donde hay menos concentración de sales hacia donde hay más, hasta que ambas disoluciones alcancen la misma concentración. A este fenómeno se le llama ósmosis, y en este trasvase el agua ejerce una presión osmótica. Si fuera de la célula hay mayor concentración de sales, la disolución es hiperosmótica o hipertónica, el agua sale de la célula y esta se deshidrata. Si la concentración fuera es menor o hipoosmótica o hipotónica, el agua entra en la célula y se hincha. El tercer caso es el idóneo: si una célula está rodeada por una disolución isoosmótica, el agua no entra ni sale.

22. - Equilibrio ácido - base El pH está relacionado con la concentración de hidrogeniones [H+] presentes en el medio acuoso. En muchas reacciones celulares el pH tiende a aumentar o a disminuir y ciertas sales se unen a los protones o los liberan evitando cambios en su concentración. Se denominan sustancias tamponantes . Un ejemplo de sistema tampón en las células lo constituye el ión hidrógeno carbonato, carbonato ácido o bicarbonato.

23. CONTENIDO 2.1 Moléculas inorgánicas de interés biológico. 2.2Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos. 2.3 Biomoléculas orgánicas: proteínas y ácidos nucleicos. PAO: 2 DOCENTE: MARCELA BRITO

24. La importancia del carbono para la vida surge de su capacidad para formar enlaces covalentes con hasta cuatro átomos, incluso con otros átomos de carbono formando largas cadenas carbonadas. Estos enlaces son relativamente estables y pueden ser simples, dobles o triples, o sea que se pueden compartir uno, dos o tres pares de electrones respectivamente. Las moléculas orgánicas se clasifican en cuatro gran des grupos: BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS - carbohidratos y lípidos a) hidratos de carbono b) lípidos c) proteínas d) ácidos nucleicos Estas moléculas gigantes, que llamamos macromoléculas, tienen siempre una particularidad: están armadas por numerosas unidades elementales, moléculas pequeñas enlazadas en forma repetitiva.

25. Estas moléculas gigantes, que llamamos macromoléculas, tienen siempre una particularidad: están armadas por numerosas unidades elementales, moléculas pequeñas enlazadas en forma repetitiva. Dentro de estos grupos existen compuestos que sólo poseen en su constitución átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, por lo que se denominan compuestos orgánicos ternarios. Comprenden a los hidratos de carbono y a los lípidos . Esta cadena, formada por 100 eslabones, representa una molécula. En química también se le asigna el nombre de polímero , que significa que está formada por muchas partes. A cada una de las unidades moleculares que se repiten se la denomina monómero (mono: uno; mero: porción). Una macromolécula es una molécula orgánica gigante, polimérica, con un peso molecular elevado (arbitrariamente, suele considerarse mayor que 10000), constituida por moléculas pequeñas que se unen repetitivamente Biomoléculas orgánicas: carbohidratos.

26. características Son llamados también carbohidratos o glúcidos. Constituyen la mayor parte de la materia orgánica de la Tierra, cumpliendo importantes funciones en todas las formas de vida: La inmensa posibilidad de diversidad estructural de los hidratos de carbono es una característica clave en su función de mediadores de las interacciones celulares. Los hidratos de carbono pueden ser moléculas pequeñas conocidas como azúcares, o moléculas más grandes y complejas. De acuerdo con el número de moléculas de azúcar que poseen, se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos . funciones • Sirven como almacén de energía, combustible y metabolitos intermediarios; • los azúcares ribosa y desoxirribosa forman parte del armazón estructural del ARN y ADN; • los polisacáridos también son elementos estructurales de las paredes celulares de bacterias y plantas. La celulosa, el constituyente principal de las paredes de las plantas, es uno de los compuestos orgánicos más abundantes de la biósfera; • los hidratos de carbono están enlazados a muchas proteínas y lípidos, donde ejercen funciones clave en las interacciones entre las células y otros elementos del entorno celular. Biomoléculas orgánicas: carbohidratos.

27. Monosacáridos Poseen una sola subunidad, llamada más apropiadamente monómero. El monómero puede tener un número de átomos de carbono que oscila de tres a siete, por ello se denominan triosas, tetrosas, pentosas, hexosas y heptosas . En todos los carbonos hay una función alcohol (-OH), salvo en uno, que puede presentar un grupo carboxilo. (C= O) BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Hidratos de carbono Si el grupo carbonilo está en un extremo, el monosacárido es un aldehído ( aldosa) ; si se está en cualquier otra posición el monosacárido es una cetona y se denomina cetosa . 

28. monosacáridos muy importantes para los seres vivos Algunos monosacáridos, como las triosas y tetrosas, son intermediarios de muchos procesos metabólicos. Las pentosas más importantes son la ribosa y desoxirribosa, que forman parte estructural de los nucleótidos y ácidos nucleicos ADN y ARN. La ribulosa también es una pentosa intermediaria en el proceso de la fotosíntesis. Dentro de las hexosas se encuentra la glucosa, que constituye una fuente de energía muy importante para las células, y es componente de hidratos de carbono más complejos como los disacáridos y polisacáridos. Otras hexosas son la galactosa, que forma parte del azúcar de la leche y la fructosa, que se encuentra principalmente en vegetales y en animales. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Hidratos de carbono

29. Disacáridos Cuando dos hexosas se asocian a través de un enlace glucosídico, forman un disacárido (molécula constituida por dos monómeros). Los disacáridos más importantes son la sacarosa o azúcar de caña, (glucosa +fructosa); la maltosa, (dos glucosa). Los mono y disacáridos, conocidos comúnmente como azúcares, son moléculas relativamente pequeñas, de sabor dulce y son solubles en agua. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Hidratos de carbono Los disacáridos y polisacáridos, para ser utilizados en la célula deben ser desdoblados primero para obtener monosacáridos

30. Polisacáridos Cuando gran cantidad de moléculas de hexosas se unen a través de enlaces glucosídicos se forman grandes moléculas, constituidas por numerosas subunidades, que se denominan polímeros ( polisacáridos ) . Los más conocidos sirven como almacén de energía, y por lo tanto son acumulados tanto en células vegetales como animales. Ejemplos el almidón es el polisacárido (polímero de glucosa) es reserva energética en células vegetales. La celulosa, que es un polímero de glucosa que constituye la mayor parte de la pared celular de células vegetales. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Hidratos de carbono

31. Ejemplos BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Hidratos de carbono

32. CONCEPTO biomoléculas orgánicas formadas siempre por C, H y O aunque muchos poseen P y N, y en menor proporción S. Constituyen un grupo muy heterogéneo en cuanto a su composición química características físicas Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos como el benceno, el éter, el alcohol, la acetona, la gasolina, etc., suelen ser untuosos al tacto y menos densos que el agua. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Lipidos energética, estructural, hormonal y vitamínica. FUNCIONES

33. Los ácidos grasos Son cadenas hidrocarbonadas, que pueden ser saturadas o insaturadas. Los ácidos grasos saturados son los que no poseen ningún doble enlace entre carbonos (grasas animales (manteca). y los insaturados son los que tienen uno o más dobles enlaces, grasas vegetales (aceite de oliva, girasol, etc. Los ácidos grasos poseen un número variable de carbonos y en uno de sus extremos portan un grupo ácido carboxílico. Su característica más llamativa es que son muy insolubles en agua, por lo que se dice que son hidrófobos. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Lípidos Los alcoholes también son variados y se trata de moléculas carbonadas que poseen uno o más grupos hidroxilo(-OH).

34. GLICÉRIDOS Lípido complejo compuesto por ácidos grasos. Son las conocidas con el nombre de Grasas. Pueden tener 1, 2, ó 3 moléculas. Las de 3 moléculas son los llamados triglicéridos. Son los más abundantes. Son un depósito concentrado de energía en las células. Rinden 9 kilocalorías por gramo ( casi el doble que el glucógeno o las proteínas). Las grasas se acumulan en los animales en las células adiposas. Suelen ser saturadas y por eso forman estructuras sólidas a temperatura ambiente. Las grasas insaturadas de los vegetales son más inestables provocando fluidez en las mezclas. El ser humano las necesita porque hay muchas que no puede sintetizar. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Lípidos

35. FOSFOLÍPIDOS Conjunto de ácidos grasos + un alcohol, ácido fosfórico y un compuesto nitrogenado. Forman las membranas celulares BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Lípidos

36. OTROS LIPIDOS Son menos abundantes pero importantes en la actividad biológica. colesterol, vitaminas como la D BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Lípidos

37. CONTENIDO 2.1 Moléculas inorgánicas de interés biológico. 2.2Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos. 2.3 Biomoléculas orgánicas: proteínas y ácidos nucleicos. PAO: 2 DOCENTE: MARCELA BRITO

38. funciones BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas Muchas de las proteínas intracelulares son enzimas, que aceleran (catalizan) reacciones metabólicas que se producen dentro de los seres vivos. Otras proteínas permiten que las células realicen trabajo, mantengan la rigidez interna y transporten moléculas a través de las membranas. Algunas incluso dirigen su propia síntesis o la de otras macromoléculas. Son el producto final que se obtiene cuando se descifra el mensaje contenido en el ADN.

39. Proteínas vegetales BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas A diferencia de los animales, las plantas no obtienen los aminoácidos requeridos consumiendo otros organismos. Por lo tanto, todos los aminoácidos deben ser sintetizados por la propia planta. Un gran reto para las plantas radica en que las proteínas presentan un tiempo de vida limitado, por lo que deben ser constantemente traducidas del ARN-m a fin de que la planta tenga un crecimiento y desarrollo normal continuo. Esto significa que debe haber un abastecimiento suficiente de todos los 20 aminoácidos requeridos para la síntesis de proteínas para que pueda ocurrir el crecimiento y desarrollo de la planta.

40. compuestos orgánicos cuaternarios Son complejas moléculas formadas por subunidades llamadas aminoácidos (polímeros de aminoácidos) Los aminoácidos son componentes orgánicos sencillos, y en las proteínas naturales se han encontrado unos 20 tipos de aminoácidos diferentes. La gran mayoría de las proteínas posee entre 100 y 300 aminoácidos BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas Todos los aminoácidos presentan la misma constitución básica: un grupo ácido carboxílico, y un grupo amino, ambos unidos al mismo átomo de carbono, llamado carbono alfa (Cα). Los otros dos enlaces de este carbono están ocupados por un átomo de hidrógeno y en el extremo opuesto un grupo llamado “R”, que es la única porción que varía para cada uno de los 20 aminoácidos, como lo muestra el siguiente esquema:

41. Enlace peptídico En la misma molécula coexisten dos grupos químicos de comportamiento opuesto: La unión entre los distintos aminoácidos para formar proteínas se produce entre el grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo del siguiente, y el enlace fuerte que se forma se denomina enlace peptídico BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas cada tipo particular de proteína tiene una secuencia (u ordenamiento) de aminoácidos distintos que es exclusiva de ella

42. AMINOACIDOS Los aminoácidos tienen una gran capacidad de disociación. A un pH fisiológico (pH 7.4) los grupo carboxilo existen casi por completo como R-COO- y los grupos amino predominantemente como R-NH3+, esto le da la característica de poseer, en la misma molécula tanto cargas positivas, como cargas negativas (molécula bipolar). Como la molécula no contiene una carga neta, ya que posee una cantidad igual de grupos ionizables de carga opuesta, es considerada una sustancia anfótera

43. CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOACIDOS La clasificación más significativa se basa en la polaridad de la cadena lateral. Así, se tienen aminoácidos no polares y polares, dentro primer grupo se pueden subdividir en aminoácidos alifáticos y aromáticos y dentro de los segundos en sin carga, ácidos y básicos.

44. CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOACIDOS Algunos de los aminoácidos proteicos no pueden ser sintetizados en los tejidos animales en cantidades suficientes para llenar las necesidades metabólicas de estos, por lo cual se les da el nombre de aminoácido esenciales o indispensables.

45. proteínas La forma de las proteínas está dada por cuatro niveles estructurales: BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas La unión de sucesivos aminoácidos no permanece estirada sino que luego se pliega (característica de cada proteína).

46. Estructura primaria Es simplemente el orden específico en que los aminoácidos se unen para formar un péptido. Este orden está determinado por la secuencia del ADN del gen que codifica la síntesis de un péptido o proteína en particular BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas Estructura SECUNDARIA e refiere la organización local de la cadena polipeptídica. El átomo de hidrógeno de un grupo amino y un átomo de oxígeno de un aminoácido diferente de la proximidad pueden formar enlaces de hidrógeno débiles (puentes de hidrógeno). Estos enlaces hacen que la cadena adquiera una configuración concreta, la cual puede tener la forma de una hélice alfa, o una hoja plegada beta

47. Estructura TERCIARIA La disposición tridimensional de todos los restos de aminoácidos. La estructura terciaria se estabiliza mediante interacciones hidrófobas entre las cadenas laterales de aminoácidos no polares, y en algunas proteínas, por medio de puentes disulfuro. Este tipo de organización estructural es la que hace a las proteínas funcionales BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Proteínas Estructura CUATERNARIA sólo se observa en las proteínas que están constituidas por más de una cadena polipeptídica;

48. macromoléculas responsables de la herencia compuestos cuaternarios que además poseen P en su composición, responsables del control de todas las funciones celulares y, además, de la transmisión de la información hereditaria a las nuevas generaciones. Por sus estructuras primarias ambos son polímeros lineales formados por subunidades básicas que se repiten: los nucleótidos NUCLEOTIDOS Monómero complejo porque, a su vez, está formado por tres moléculas unidas: BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

49. nucleótidos La pentosa puede ser : ribosa - desoxirribosa La base nitrogenada puede pertenecer a dos categorías: derivadas de la purina y derivadas de la pirimidina a) derivadas de la purina : Adenina A - guanina G b) derivadas de la pirimidina : Citosina C – Timina T – Uracilo U BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

50. Los nucleótidos, sin polimerizarse, pueden intervenir en otras dos funciones, relacionadas con el metabolismo celular: a) como moléculas especializadas en la transferencia de energía química; b) como parte de moléculas que colaboran en la tarea catalítica de las enzimas, las llamadas coenzimas. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

51. ARN = ácido ribonucleico, polímero de ribonucleótidos Cadena lineal, resultado de la unión entre el grupo fosfórico de un nucleótido y la ribosa del siguiente. Así, el ARN puede considerarse como un esqueleto o eje donde se alternan sucesivamente: …ácido fosfórico – ribosa – ácido fosfórico – ribosa – ácido fosfórico – ribosa… secuencia de bases nitrogenadas que es característica de cada ARN particular: … C- G- G- U- C- C- U- BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

52. Funciones arn Portador de un mensaje en código que determina, uno por uno, todos los aminoácidos componentes de una proteína; Encargado de descifrar el código del ARNm y de transportar el aminoácido adecuado hasta su sitio específico en la cadena proteica en formación; Forma parte de un organelo celular, el ribosoma, que interviene a modo de “señalador” del sector del mensaje que está descifrando. Llevan a cabo una tarea de máxima importancia para el funcionamiento de la célula. Pero, si bien son indispensables en esa función, los ARN son sólo operadores que ejecutan órdenes ya que el verdadero archivo de la información celular no reside en ellos sino en el ADN. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos TIPOS ARN ARNm o ARN mensajero; ARNt o ARN de transferencia ARNr o ARN ribosómico. Se diferencian entre sí en cuanto al número de nucleótidos y a la disposición espacial de la molécula. Pero los 3 tienen la misma estructura general, y se complementan en la realización de una actividad común : la síntesis de proteínas.

53. Ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA) Constituido por dos cadenas lineales, cada una de las cuales resulta de la unión entre el grupo fosfórico de un nucleótido y la desoxirribosa del siguiente. Las dos cadenas están enfrentadas por sus bases nitrogenadas, entre las cuales se establecen uniones de tipo puente de hidrógeno. La doble cadena se arrolla en forma de hélice alrededor de un eje, como si fuera una escalera-caracol BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

54. Interpretemos esta “escalera-caracol”. •Los pasamanos serían los esqueletos de los sucesivos ... ácido fosfórico - desoxirribosa - ácido fosfórico - desoxirribosa. •Cada escalón estaría formado por un par de bases nitrogenadas enfrentadas y unidas. El apareamiento de bases es muy específico, ya que el espacio en la hélice no puede ser ocupado por un par cualquiera. Se ha determinado que siempre se enfrentan: adenina - timina y citosina - guanina. •Entre la adenina y la timina se establecen dos puentes de hidrógeno; entre la citosina y la guanina, tres puentes hidrogeno. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

55. Replicación del ADN Proceso por el cual se copia la información genética contenida en una molécula de ADN a otra molécula de ADN. Esencial para la división celular (obtener dos células hijas a partir de una célula madre – mitosis). Además de para la transmisión de información genética de una célula a su descendencia. En la replicación del ADN, la doble hélice de ADN se separa y cada cadena sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. La síntesis de la nueva cadena se lleva a cabo por la enzima ADN polimerasa. Dicha enzima requiere la presencia de una cadena molde de ADN y un primer de ARN. El resultado es dos moléculas de ADN idénticas a la molécula original. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

56. Transcripción del ADN La información genética almacenada en el ADN se transcribe en ARN mensajero (ARNm) por medio de la actividad de una enzima llamada ARN polimerasa. Para simplificar el proceso molecular, podríamos decir que la transcripción se trata de un paso “intermedio” y necesario para que la información que contiene el ADN pueda expresarse en elementos funcionales del organismo, las proteínas. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

57. Traducción del ADN Proceso por el cual el ARN se traduce en proteínas. El ARNm se transporta fuera del núcleo hacia el citoplasma donde se une a los ribosomas. Los ribosomas son los responsables de la síntesis de proteínas, y utilizan la información del ARNm para producir la secuencia correcta de aminoácidos que constituirán la proteína. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

58. Conclusión del dogma de la biología molecular concepto fundamental en la biología molecular que describe el flujo de información genética en una célula. El dogma establece que la información genética fluye desde el ADN a través de la síntesis de ARN y luego a través de la síntesis de proteínas. Más específicamente, el dogma establece que el ADN es transcrito en ARN, que a su vez es traducido en proteínas. Este proceso se conoce como expresión génica y es crucial para el funcionamiento y la supervivencia de las células. El ADN es el material genético que contiene la información necesaria para la síntesis de proteínas, mientras que el ARN actúa como intermediario, transportando la información genética desde el ADN hacia los ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos

59. Excepciones del dogma central de la biología molecular A mpliamente aceptado desde su formulación en la década de 1950, algunos descubrimientos recientes han puesto en duda su rigidez. Por ejemplo, se ha demostrado que algunos virus pueden sintetizar proteínas a partir de ARN sin pasar por el ADN, y que ciertos tipos de ARN pueden tener funciones más allá de servir como intermediarios en la síntesis de proteínas (como el ARN de interferencia). Otra excepción es la retrotranscripción , proceso por el cual el ARN se utiliza como molde para sintetizar ADN. Este proceso es llevado a cabo por la enzima transcriptasa inversa, y se encuentra presente en los retrovirus, como el VIH. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS – Ácidos nucleicos