En el organismo se encuentran cuatro tipos diferentes de molculas:

CARBOHIDRATOS LIPIDOS PROTEINAS AMINOACIDOS

TODAS ESTAS MOLECULAS CONTIENEN:

Carbono, Hidrgeno y Oxgeno Las protenas contienen Nitrgeno y Azufre

Los nucletidos Nitrgeno y Fsforo

Las propiedades qumicas de una molcula orgnica derivan de sus Grupos Funcionales.

Los Grupos Funcionales van unidos al esqueleto de carbono, reemplazando a uno o mas de los hidrgenos del hidrocarburo.

GRUPOS FUNCIONALES

HIDRATOS DE CARBONO

IMPORTANCIA

Los hidratos de carbono desempean funciones muy variadas en los seres vivos, y juegan un papel central en el ciclo energtico de la bisfera.

Mediante la fotosntesis, las plantas captan el dixido de carbono (CO) de la atmsfera y se fija en los hidratos de carbono. stos se almacenarn en las plantas en forma de almidn que sern la fuente de carbono para los animales. Mediante la respiracin , tanto los animales como las plantas oxidarn estos carbohidratos para obtener energa y devolvern a la atmsfera el (CO) .

Tambin juegan un papel importante en la formacin de estructuras que protegen a la clulas, como la celulosa de las clulas vegetales, los polisacridos de las paredes bacterianas y el exoesqueleto de los artrpodos.

Los sacridos unidos a protenas o lpidos de la superficie celular son importantes en la comunicacin celular.

CARBOHIDRATOS o HIDRATOS DE CARBONO Son molculas fundamentales de almacenamiento de energa en la mayora de los seres vivos.

Los carbohidratos o glcidos, se clasifican de acuerdo con el nmero de molculas de azcar que contengan:

MONOSACRIDOS DISACRIDOS POLISACRIDOS

Los monosacridos presentan un nico grupo carbonilo ( aldehdo o

cetona) y muchos grupos hidroxilos.

Los monosacridos se clasifican en funcin de su grupo funcional en aldosas o cetosas.

La presencia de carbonos asimtricos determina que los monosacridos presenten estereoisometra.

Los monosacridos en solucin acuosa, forman una configuracin ciclada que presenta un nuevo carbn asimtrico denominado carbono anomrico.

MONOSACRIDOS Contienen slo una molcula de azcar. Ejemplos: La ribosa, la glucosa y la fructosa.

MONOSACRIDOS

DISACRIDOS. Compuestos por dos azcares simples unidos covalentemente. Ejemplos: Sacarosa (azcar de caa), Maltosa, Lactosa (azcar de la leche)

DISACRIDOS Y ENLACES GLUCOSDICOS

POLISACRIDOS. Como la celulosa y el almidn, los cuales contienen muchas molculas de azcar simple unidas entre s.

Los polmeros de monosacridos (disacridos, oligosacridos y polisacridos) se forman mediante enlaces o-glucosdicos.

Los polisacridos de reserva unen sus unidades de glucosa mediante enlaces o-glucosdicos tipo .

El glucgeno es el polisacrido que almacena la glucosa en las clulas animales, mientras que el almidn es el polisacrido de reserva vegetal.

Los polisacridos estructurales de las clulas animales tienen enlaces , y son los glucosaminoglucanos (GAG). La resistencia de los tejidos cartilaginosos y la dureza del tejido

seo, se debe a la naturaleza de los hidratos de carbono de la matriz extracelular.

Los glucoconjugados son macromolculas formadas por lpidos o

protenas unidos a una porcin glucdica.

a) Amilosa

b) Punto de ramificacin (1-6)

c) Puntos de ramificacion en verde y en rojo los extremos no reductores.

ALMIDN

CELULOSA

QUITINA

LPIDOS. Son molculas orgnicas insolubles en agua.

Una de sus propiedades ms importantes es su hidrofobicidad.

Algunos almacenan gran cantidad de energa qumica como

los triacilglicridos.

Los fosfolpidos y los esfingolpidos constituyen los principales componentes de las membranas biolgicas.

Otros lpidos desempean funciones de proteccin (ceras).

Las vitaminas, pigmentos, hormonas y mensajeros intracelulares tambin son lpidos.

Segn su estructura los lpidos se pueden clasificar en : Lpidos saponificables.- formados por steres de cidos

grasos. En presencia de NaOH o KOH, dan jabones. o Acilglicridos o Lpidos complejos ( fosfoglicridos, esfingolpidos) o Ceras

Lpidos insaponificables.- no contienen cidos grasos, por ello

no pueden formar jabones. o Terpenos o Esteroides o Eicosanoides

Estructura y Composicin Qumica.

Los cidos grasos, son cidos carboxlicos de cadena larga con un nico grupo carboxlico y una cola hidrocarbonada no polar.

Los cidos grasos difieren unos de otros en la longitud de la cadena, y en la presencia, nmero y posicin de dobles enlaces.

La mayora de los cidos grasos presentes en los sistemas biolgicos contienen entre 14 y 24 tomos de carbono.

La cola hidrocarbonada puede ser: o Saturada o Insaturada

Los dobles enlaces de casi todos los cidos grasos naturales son conformacin cis. Los cidos grasos trans se producen durante la fermentacin en el rumen de los animales productores de lcteos y de carne.

Las dietas ricas en cidos grasos trans estn correlacionados con niveles elevados de LDH ( colesterol malo) y bajos de HDL (colesterol bueno), se recomienda evitar la ingestin de grandes cantidades de cidos grasos.

Propiedades De Los cidos Grasos.

La cadena hidrocarbonada apolar explica la escasa solubilidad de los cidos grasos en agua.

A temperatura ambiente, los cidos grasos saturados tienen una consistencia crea, mientras que los insaturados son lquidos viscosos.

LPIDOS SAPONIFICABLES. o Acilglicridos. Son steres constituidos por el alcohol glicerol y cidos grasos (s y ns), y se forman mediante una reaccin de condensacin denominada esterificacin. Una molcula de glicerol o glicerina, puede reaccionar con hasta 3 molculas de cido graso, puesto que tienen 3 grupos hidroxilo. Los acilglicridos pueden ser de tres tipos: o Monoacilglicridos o Diacilglicridos o Triacilglicridos

Los triacilglicridos funcionan como almacn de energa en

las clulas, constituyendo reservas de energa mucho ms eficientes que los hidratos de carbono.

Son insolubles en agua. Se acumulan como pequeas gotas en el citoplasma. Los adipocitos son clulas animales especializadas en el

almacenamiento de grasa. El contenido medio de grasa en los seres humanos de 21% -

26%, les permitira sobrevivir a la inanicin durante 2 o 3 meses.

Por el contrario, la porcin de glucgeno en el cuerpo, que funciona como reserva de energa de corto plazo, puede abastecer las necesidades de energa del cuerpo menos de un da.

El almacenamiento de grasa en los animales tiene tres

funciones distintas:

o Produccin de energa. La mayor parte de la grasa de la mayora de los animales se oxida para generar ATP

o Produccin de calor. Algunas clulas especializadas, como las de la grasa parda de los animales homeotermos, oxidan los triglicridos para producir calor en lugar de ATP.

o Aislamiento. En los animales que viven en un entorno frio, las capas de clulas adiposas situadas debajo de la piel actan como un aislante trmico.

Los fosfoglicridos, fosfoacilglicridos o glicerofosfolpidos,

estn constituidos por el glicerol unido a dos cidos grasos esterificados al primero y segundo OH del glicerol.

El tercer grupo OH esta unido por un enlace fosfodiester a un grupo de cabeza muy polar (X).

Todos los fosfoglicridos poseen dos colas no polares. El fosfoglicrido ms simple es el cido fosfatdico.

Los fosfoglicridos son lpidos estructurales de las

membranas biolgicas. Los lpidos de la membrana son anfipticos, es decir, un

extremo de la molcula es hidrofbico y el otro hidroflico

Los esfingolpidos, tambin son componentes de las

membranas celulares, a diferencia de los fosfoglicridos no contienen glicerol tienen esfingosina, una molcula de cido graso de cadena larga y un grupo polar en la cabeza que puede ser un alcohol o un azcar.

Existen varias clases de esfingolpidos: o Esfingomielinas o Glucoesfingolpidos o Cerebrsidos o Globsidos o Ganglisidos

Ceras

Este tipo de lpidos se caracterizan por ser protectores y aislantes.

Las ceras realizan diversas funciones en la naturaleza: o Las glndulas de la piel de los vertebrados, secretan cera para

mantenerla flexible, lubricada e impermeable. o Las aves acuticas las secretan para mantener la repelencia al

agua en sus plumas. o En las plantas esta cubierta de cera evita la evaporacin

excesiva del agua y el ataque de parsitos. o En la industria farmacutica, como la lanolina, se utiliza para la

fabricacin de lociones o pomadas.

LPIDOS INSAPONIFICABLES Terpenos. Formados por unidades de isopreno, actan como

pigmentos, hormonas y agentes defensivos. La mayora de ellos son de origen vegetal, fngico y

bacteriano. Constituyen el grupo ms abundante de aceites de los

vegetales, proporcionndoles aromas y sabores caractersticos.

Esteroides. Se encuentran en la mayora de las clulas eucariotas.

o Colesterol. Es el principal esteroide en los tejidos animales, se encuentra en las membranas celulares y constituyen el 40% de los lpidos de membrana.

En los mamferos es el precursor metablico de otros esteroides como cidos biliares y hormonas. o cidos biliares. Actan como detergentes en el intestino,

emulsionando las grasas de la dieta para hacerlas ms accesibles a las enzimas digestivas.

o Hormonas Esteroideas. Se desplazan por la sangre en protenas transportadoras desde su sitio de produccin a su tejido diana. o Glucocorticoides. o Aldosterona. o Los andrgenos y estrgenos.

Eicosanoides. Son mensajeros intercelulares, se producen en la mayor parte de los tejidos de mamferos. No son transportados por el torrente sanguneo, tienden a actuar cerca de las clulas que los producen.

Hay tres clases : o Prostaglandinas o Tromboxanos o Leucotrienos

Vitaminas liposolubles. Las vitaminas son esenciales para el buen funcionamiento del

organismo. No pueden ser sintetizadas por el ser humano y otros

vertebrados, por lo que tienen que consumirse con la dieta y son: Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K

AMINOCIDOS Qu son los aminacidos? Cules son las caractersticas estructurales comunes? Cul es la clasificacin de los aminocidos segn la naturaleza de su cadena lateral? Qu es un enlace peptdico? Ejemplos de pptidos de inters biolgico.

Los aminocidos son un grupo heterogneo de molculas, que poseen caractersticas estructurales y funcionales comunes. Existen 20 aminocidos diferentes especificados en el cdigo gentico. En las clulas estos 20 a.a.se unen mediante enlaces covalentes formando largas cadenas de combinaciones especficas que producen un gran nmero de protenas diferentes. Su tamao puede ser desde pptidos formados por un nmero pequeo de a.a., hasta polmeros.

Adems de ser las unidades estructurales de las protenas, otros son precursores de muchas substancias biolgicas que contienen nitrgeno:

Grupo hemo Nucletiodos Coenzimas hormonas neurotransmisores

Los aminocidos se caracterizan por tener un tomo de carbono (carbono ) al que se unen grupos funcionales como:

Un grupo carboxilo Un grupo amino Un tomo de hidrgeno Unidos a un radical que sirve para diferenciar a los 20

aminocidos. La nica excepcin es la prolina, que posee una estructura cclica y un grupo amino secundario.

La unin covalente de los aminocidos para formar las protenas hace que los grupos funcionales amino y carboxilo de todos los a.a. excepto el primero y el ultimo, se vean modificados debido a la formacin del enlace peptdico.

Solamente se utilizan veinte tipos de aminocidos para formar las protenas de clulas eucariontes y procariontes.

La unin de estas molculas se da siempre con la cabeza amino de un aminocido y la cola carboxilo de otro.

La unin covalente que se forma se conoce como enlace peptdico y la molcula formada por muchos aminocidos se llama polipptido.

Los nombres de los veinte aminocidos se puede representar mediante un cdigo de tres letras o utilizando una sola letra.

La Prolina ,posee una estructura cclica. La Thr y la Ile presentan carbonos asimtricos es su cadena lateral.

Los aminocidos se clasifican por las caractersticas de su cadena lateral, pudiendo ser de naturaleza hidrofbica (apolar), polar sin carga, o pueden presentar carga a determinados valores de pH.

Los aminocidos estrictamente hidrofbicos son: Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp y Met

Los aminocidos polares sin carga son:

Ser, Thy, Tyr, Asn y Gln Los aminocidos ionizables a pH fisiolgico son:

Glu, Asp, Lys, Arg e His

Las propiedades de las cadenas laterales determinan las

interacciones no covalentes.

Hidrofobicidad .Teniendo en cuenta que las protenas suelen encontrarse en un entorno acuoso, las cadenas apolares tienden a agruparse como consecuencia del fenmeno de repulsin hidrofbico, plegndose en una estructura tridimensional en la que se forma un ncleo hidrofbico.

Fuerzas de Van der Waals. En las cadenas laterales de los aminocidos apolares que pueden crear fuerzas de atraccin intermoleculares muy dbiles pero que en conjunto, pueden ser de importancia en la estructura tridimensional de las protenas.

Formacin de puentes de hidrgeno. Algunas cadenas laterales pueden formar interacciones no covalentes, pudiendo actuar como donadores o aceptores de hidrgeno.

Interacciones electrostticas. Las cadenas laterales de algunos aminocidos tienen grupos funcionales cidos o bsicos que, como consecuencia pueden estar ionizados creando interacciones no covalentes entre las cadenas laterales, suelen denominarse puentes salinos por la semejanza ionica de las sales.

Los a.a. Ser, Thr y Tyr, pueden formar enlaces ester con un grupo fosfato.

Los grupos hidroxilo de las cadenas laterales de Ser y Thr pueden formar enlaces o-glucosdicos con hidratos de carbono y el grupo amino de la Asn forma enlaces N-glucosdicos con estos compuestos.

Formacin de puentes disulfuro. Se forman cuando los grupos sulfhidrilo de dos molculas de Cys, en condiciones oxidativas reaccionan formando un enlace covalente.

Estos enlaces estabilizan la estructura tridimensional de las protenas, hacindolas menos susceptibles a la degradacin.

Pptidos de inters biolgico.

Insulina.- pptido formado por dos cadenas unidas por puentes disulfuro.

La vasopresina y la oxitocina, que actan como hormonas y como neurotransmisores.

PROTENAS. Las protenas son molculas formadas por aminocidos.

Su estructura est determinada por los aminocidos que las

componen y por el orden que tienen en la cadena.

Su estructura puede ser de 4 tipos: Estructura primaria Estructura secundaria

Alfa hlice Beta plegada

Estructura terciaria Estructura cuaternaria

Considerando los niveles de organizacin de las protenas, estas se dividen en Fibrosas y Globulares.

Las fibrosas son de estructura secundaria y son insolubles en agua. Las globulares son esfricas y solubles en medios acuosos y

presentan diferentes estructuras secundarias en la misma molcula.

ESTRUCTURA PRIMARIA. Los aminocidos estn dispuestos de manera lineal.

ESTRUCTURA SECUNDARIA. Es una estructura helicoidal, debido a las interacciones entre los residuos prximos en la secuencia de aminocidos.

ESTRUCTURA PRIMARIA

Las estructuras secundarias se agrupan formando motivos que

forman estructuras globulares o dominios.

Los motivos son combinaciones de segmentos con estructuras secundarias que se asocian con una disposicin espacial caracterstica .

Varios motivos se pueden asociar formando dominios que suelen ser unidades funcionales

ESTRUCTURA TERCIARIA. Esta estructura, a su vez puede plegarse

en una posicin tridimensional , en la que las interacciones se pueden dar entre residuos que estn alejados en la secuencia primaria y que se encuentran en estructuras secundarias diferentes.

En la clula, el proceso de plegamiento ocurre durante y despus de

que las protenas son sintetizadas por los ribosomas .

Como la estructura tridimensional se mantiene unida mediante interacciones dbiles de puentes de hidrgeno, si hay un cambio en ellas se produce la desnaturalizacin ( modificacin estructural que conduce a la prdida de su funcin), por ejemplo el calor, el pH, sales, detergentes.

ESTRUCTURA CUATERNARIA. Se forma cuando varias cadenas protecas se asocian para formar una protena multimrica. En ella las cadenas individuales se denominan subunidades y pueden ser iguales o distintas.

Cuando las cadenas son diferentes, el grupo de subunidades que se repite se denomina protmero.

Por ejemplo: la hemoglobina, esta compuesta por dos subunidades y dos , el protmero sera el conjunto formado por una subunidad alfa y otra beta

ESTRUCTURA CUATERNARIA

PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS PROTENAS. Existen protenas globulares como el Colgeno o las protenas

integrales de membrana. Protenas de transporte y almacenamiento como la hemoglobina. Protenas implicadas en la contraccin muscular, protenas con

funcin de defensa como los anticuerpos y las protenas que participan en la recepcin y transmisin de seales.

En la mayora de los casos, la funcin de las protenas depende de su interaccin reversible con otras molculas denominadas ligandos, que pueden ser molculas del mismo tamao, incluso, otras protenas. Cuando una protena interacciona con un ligando pueden producirse cambios en su estructura tridimensional de mayor o menor magnitud, desencadenando efectos fisiolgicos, debido a que producen modificaciones en la actividad de la protena en cuestin.

La Hemoglobina es una protena globular o esfrica compuesta por cuatro subunidades , dos cadenas y dos cadenas . Cada una tiene un grupo prosttico hemo ( de naturaleza no proteica), con capacidad para captar oxgeno y otros ligandos, que presenta una estructura compuesta por cuatro anillos con un tomo de hierro central.

Las inmunoglobulinas (Ig), producidas por los linfocitos son un ejemplo de estructura proteica con mltiples dominios que permiten el reconocimiento y la unin de molculas ajenas al organismo sealndolas para que sean destruidas por las clulas encargadas de esta funcin: las clulas T, que tienen receptores especficos que tambin son protenas.

CIDOS NUCLICOS ADN - cido Desoxirribonuclico ARN - cido Ribonuclico Los cidos nuclicos son las molculas que transmiten y traducen la informacin gentica. NUCLETIDOS Los nucletidos son molculas formadas por un grupo fosfato, un azcar de cinco carbonos y una base nitrogenada.

Los nucletidos participan en muchas funciones celulares. Actan como transmisores de energa (ATP). Actan como seales qumicas en los sistemas celulares en

respuesta a las hormonas y otros estmulos extracelulares (AMPc). Son componentes extracelulares de una serie de coenzimas e

intermediarios metablicos (NAD, FAD, NADP). Son los constituyentes de los cidos nucleicos.

Estn constituidos por: Un base nitrogenada prica (A,G), una pirimdica (T,C,U) Una pentosa Un grupo fosfato que se une a la posicin 5 de la pentosa.

LAS BASES NITROGENADAS PUEDEN SER: PURINAS PIRIMIDINAS Adenina Timina Guanina Citosina Uracilo

Los nucletidos se unen para formar DNA o RNA, mediante puentes de grupos fosfato, en los cuales el grupo OH en la posicin 5 de un nucletido esta unido al grupo OH del siguiente mediante un enlace fosfodiester.

El DNA es importante ya que la informacin gentica reside en su secuencia de bases, que finalmente especifica la secuencia de aminocidos de las protenas. La complementariedad de las bases en las dos cadenas del DNA permite la replicacin de la informacin gentica.

El Dogma Central de la biologa propone que la informacin fluye en una sola direccin, del DNA al RNA y a las Protenas.

OTROS NUCLETIDOS.

El ATP es la moneda de intercambio energtico de la clula. Est constituido por adenina y ribosa, a la que se unen en forma secuencial tres grupos fosfato por medio de un enlace fosfodiester, seguido de dos enlaces fosfoanhdrido.

La importancia biolgica del ATP radica en la gran cantidad de energa libre que acompaa a la rotura de los enlaces fosfoanhdrido.

NAD y NADP. El dinucletido de nicotinamida y adenina y el dinucletido fosfato de nicotinamida y adenina respectivamente , adems de FAD( dinucleotido de flavina y adenina) y el FMN (mononucletido de flavina) son coenzimas nucleotdicas hidrosolubles que experimentan oxidacin y reduccin reversibles en muchas de las reacciones de transferencia de electrones del metabolismo.

ATP - Trifosfato de Adenosina Nucletido, portador de energa en la mayora de las reacciones qumicas.

Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3HIDRATOS DE CARBONONmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23LPIDOS.Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33Nmero de diapositiva 34Nmero de diapositiva 35Nmero de diapositiva 36Nmero de diapositiva 37Nmero de diapositiva 38Nmero de diapositiva 39Nmero de diapositiva 40Nmero de diapositiva 41Nmero de diapositiva 42Nmero de diapositiva 43Nmero de diapositiva 44Nmero de diapositiva 45Nmero de diapositiva 46Nmero de diapositiva 47Nmero de diapositiva 48Nmero de diapositiva 49Nmero de diapositiva 50 AMINOCIDOS Nmero de diapositiva 52Nmero de diapositiva 53Nmero de diapositiva 54Nmero de diapositiva 55Nmero de diapositiva 56Nmero de diapositiva 57Nmero de diapositiva 58Nmero de diapositiva 59Nmero de diapositiva 60Nmero de diapositiva 61Nmero de diapositiva 62Nmero de diapositiva 63Nmero de diapositiva 64Nmero de diapositiva 65PROTENAS.Nmero de diapositiva 67Nmero de diapositiva 68Nmero de diapositiva 69Nmero de diapositiva 70Nmero de diapositiva 71Nmero de diapositiva 72Nmero de diapositiva 73Nmero de diapositiva 74Nmero de diapositiva 75Nmero de diapositiva 76Nmero de diapositiva 77Nmero de diapositiva 78Nmero de diapositiva 79Nmero de diapositiva 80Nmero de diapositiva 81Nmero de diapositiva 82Nmero de diapositiva 83Nmero de diapositiva 84Nmero de diapositiva 85Nmero de diapositiva 86Nmero de diapositiva 87Nmero de diapositiva 88Nmero de diapositiva 89Nmero de diapositiva 90Nmero de diapositiva 91Nmero de diapositiva 92Nmero de diapositiva 93Nmero de diapositiva 94Nmero de diapositiva 95Nmero de diapositiva 96Nmero de diapositiva 97