1. tomos, molculas y vida 2. Para comprender mejor los procesos que rigen la vida, es necesario conocer algunos principios bsicos de la qumica. En trminos generales la materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, o sea todo el material fsico en el Universo. La energa es la capacidad de realizar un trabajo, generalmente manifestada por el movimiento de piezas de materia de un lugar a otro. 3. Ncleo Capa de Electrones Protones: carga (+) Electrones: carga (-) Neutrones: Carecen de carga 4. Los elementos: Son materia que contienen un solo tipo de tomos los cules constituyen las partculas ms pequeas que conservan las propiedades qumicas inalterables de dichas sustancias. Nmero atmico: el cual se refiere al nmero de protones en el ncleo 5. Istopos: Los tomos con el mismo nmero de protones (es decir tomos del mismo elemento), pero con nmero diferente de neutrones. 6. Elemento Porcentaje Carbono 18% Hidrgeno 10% Oxgeno 65% Nitrgeno 3% 7. Elemento Composicin aproximada por peso (%) Importancia o Funcin Oxgeno (O) 65 Presente en casi todos os compuestos orgnicos; necesario para la respiracin celular Carbono (C) 18 Forma el esqueleto de las molculas orgnicas Hidrgeno (H) 10 Presente en la mayora de los compuestos orgnicos y el agua Nitrgeno (N) 3 Componentes de las protenas y cidos nucleicos . Calcio (Ca) 1.5 Componente de los huesos y diente; contraccin muscular, conduccin de impulsos nerviosos Fsforo (P) 1 Componente de los huesos, cidos nucleicos y ATP Potasio (K) 0.4 Contraccin muscular Azufre (S) 0.3 Componente de algunas protenas Sodio (Na) 0.2 Conduccin de impulsos nerviosos. 8. Sustancia qumica % Agua 65 Protenas 16 Lpidos 13 Minerales 5 Carbohidratos 1 9. Enlace qumico: es la fuerza de atraccin que mantiene unido a los tomos. Los principales tipos de enlace qumico son el inicos y el covalente Es un tomo o molcula que ha ganado o perdido electrones. El in puede se positivo si pierde electrones (Catin) o negativo si gana electrones (Anin) 10. En el enlace inico existe una transferencia total de los electrones ms extremos de un tomo menos electronegativo a otro que es ms electronegativo. 11. es aquel en que dos tomos comparten electrones 12. Identifique el enlace qumico 1 2 3 4 13. El mayor componente de los organismos es el agua; el cuerpo humano est formado por alrededor del 70% de agua. Algunas plantas y animales marinos como las medusas, alcanza hasta el 95% 14. Las molculas de agua son cohesivas porque tienen una fuerte tendencia a atraerse entre s, debido a la presencia de puentes de hidrgeno entre ellas. Las molculas del agua tambin se adhieren a otros tipos de sustancias. 15. Tensin Superficial 16. La ionizacin del agua se refiere a la tendencia de esta molcula a disociarse para formar iones de (H+) y iones de hidrxido (OH-) 17. Imagen Describa 18. El pH se define como el logaritmo del recproco de la concentracin de iones de Hidrgeno: pH=Log [1/H+]= -Log [H+] La escala de pH indica el grado de acidez o basicidad de una solucin y tiene un rango desde 0 hasta 14 19. Ordene las sustancias segn su pH 20. 18/03/2015 25 21. Radicales Libres Es una molcula, orgnica o inorgnica, extremadamente inestable y con un gran poder reactivo. Estado inestable Sitio de sus reacciones: ADN y lpidos. 22. 18/03/201527 Atacan molculas estables Radical libre Roba un electrn Convierte en un Radical libre Ciclo destructivo 23. 18/03/201528 RADICALES LIBRES Daan las membranas de nuestras clulas. Destruyen o provocan mutaciones en el DNA. Facilitan las enfermedades 24. 18/03/201529 25. 18/03/201530 Tabaquismo Los RL podran aparecer a partir de: La fase gaseosa/ fase de alquitrn del humo del cigarrillo. Los macrfagos y neutrfilos circundantes. Fuentes endgenas de ROS 26. 18/03/201531 Dieta no Balanceada La deficiencia de Vitaminas B1, B2, B12, Coenzima A y minerales, determina una alteracin en el Ciclo de Krebs con depresin energtica de ATP y eliminacin de ROS. 27. 18/03/201532 Otros efectos Piel: Afecciones al colgeno, que producen aceleramiento del envejecimiento. Articulaciones: lesiones en la elastina y el colgeno. Vista: gran cantidad de cidos grasos omega-3 28. 18/03/201533 Teora del Envejecimiento por RL Produccin del radical superxido que causa lesiones en: colgeno, elastina, mucopolisacridos, lpidos. Aparicin de pigmentaciones en la piel corazn, hgado, y cerebro- Proceso continuo de peroxidacin lipdica. 29. 18/03/201534 Sistemas Antioxidantes Primera lnea de defensa La enzima superxido dismutasa Enzima Catalasa-peroxidasa La Glutatin peroxidasa Segunda lnea de defensa: cido Ascrbico -Caroteno -Tocoferol 30. Los compuestos orgnicos son molculas cuyo esqueleto estructural est formado por tomos a travs de enlaces covalentes. Los compuestos orgnicos ms sobresalientes y que forman parte de los seres vivos son: 31. Carbohidratos Son molculas formadas en su mayor parte por tomos de carbono e hidrgeno y en una menor cantidad de oxgeno. Pueden ser azcares pequeos solubles en agua como la glucosa y la fructosa, o cadenas de subunidades de azcar como el almidn y la celulosa. Si un carbohidrato se compone por una sola molcula de azcar se denomina monosacrido. Si se enlazan dos o ms monosacridos, forman un disacrido o un polisacrido Los carbohidratos son fuentes importantes de energa para casi todos los organismos. 32. CarbohidratosMonosacrido Disacrido Polisacrido Glucosa Lactosa Almidn 33. Por el nmero de carbonos que presentan 3C triosa 4C tetrosa Biolgicamente son las ms importantes 5C pentosa 6C hexosa Carbohidratos 34. Estn formados por un solo azcar por ejemplo: glucosa, fructosa, galactosa, ribosa y desoxirribosa. La glucosa se encuentra en sangre y lquido extracelular. La fructosa en los frutos, la ribosa en el RNA, la desoxirribosa en el DNA y la galactosa en la leche. Fructuosa 35. Son dos monosacridos unidos por condensacin (se libera una molcula de agua), por medio de un enlace covalente (enlace glucosdico) Los ms importantes son: La se encuentra en la leche y consta de glucosa y galactosa. La se encuentra en frutos (azcar de mesa), consta de glucosa y fructuosa. La se obtiene como resultado de la digestin del almidn (glucosa y glucosa). 36. Son largas cadenas de monosacridos, usados por las plantas y animales como reservas de energa. Los ms comunes en los seres vivos son: , , y . 37. C E L U L O S A (digestin y funcin) Imagen al ME de las fibras de CELULOSA celulasas Rumiantes Protozoos simbiontes en intestino Forma la matriz de la pared celular de las clulas vegetales. (no es nutriente para el ser humano) 38. Q U I T I N A (polisacrido estructural de artrpodos y hongos) Polmero de N-Acetil- glucosamina b b b 39. A L M I D N (homopolisacrido de reserva de los vegetales) (base de la alimentacin del ser humano) 40. G L U C G E N O (homopolisacrido de reserva de los animales) Se localiza en el HGADO y en el MSCULO ESQUELTICO Microfotografa (ME) de HEPATOCITO Mitocondria Ncleo Nucleolo Grnulos de glucgeno Se acumulan en el citoplasma y son densos a los electrones. Desprenden glucosas en condiciones de ayuno. Tras 24 horas de ayuno prcticamente desaparecen. 41. G L U C G E N O (DIGESTIN) En una persona de 70 Kg, hay entre 375-475 g de glucgeno: el 70 % se encuentra en el msculo, el 25 % en el hgado y el 5 % restante es glucosa circulante. La glucgenofosforilasa rompe los enlaces a 1,4. Se detiene 4 restos antes de la ramificacin. La 4-glucanotransferasa traslada tres restos al otro extremo. La amilo a 1,6 glucosidasa rompe el enlace a 1,6.. 42. Los lpidos son biomolculas orgnicas formadas bsicamente por carbono e hidrgeno y generalmente tambin oxgeno; pero en porcentajes mucho ms bajos. Adems pueden contener tambin fsforo, nitrgeno y azufre . Todo lo que entra y sale de las clulas tiene que atravesar las barreras lipdicas que forman las membranas celulares. Estas regiones no polares hacen que los lpidos sean hidrofbicos o insolubles en agua, pero que se disuelven en solventes orgnicos no polares como cloroformo, ter y benceno. Los diversos tipos de lpidos cumplen con diferentes funciones: Son molculas almacenadoras de energa Forman cubiertas impermeables en los cuerpos de plantas o de animales Constituyen masa de todas las membranas de las clulas Algunos son hormonas, que actan como "mensajeros qumicos" que transmiten informacin desde unas clulas a otras. 43. 49 44. Los cidos grasos son molculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal Cuentan con un nmero par de tomos de carbono (entre 4 y 24). Tienen en un extremo un grupo carboxilo (-COOH). En la naturaleza es muy raro encontrarlos en estados libre. Estn formando parte de los lpidos y se obtienen a partir de ellos mediante la ruptura por hidrlisis. 50 45. Se conocen unos 70 cidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos: 1. cidos grasos saturados 2. cidos grasos insaturados Los cidos grasos saturados slo tienen enlaces simples entre los tomos de carbono (mirstico (14C);el palmtico (16C) y el esterico (18C)) . 51 46. Los cidos grasos insaturados tienen uno (monoinsaturados) o varios enlaces dobles (poliinsaturados). Sus molculas presentan codos dnde aparece un doble enlace. Esto provoca variaciones en sus propiedades como el punto de fusin (cuanto mas larga es la cadena y ms saturada, mayor es el punto de fusin). (olico (18C, un doble enlace) y el linoleco (18C y dos dobles enlaces)). Estos compuestos no pueden ser sintetizados por los animales, se llaman cidos grasos esenciales y deben tomarse en la dieta. Se denominan, en conjunto, vitamina F (aunque no son una verdadera vitamina). Son mas abundantes que los saturados, tanto en animales como en vegetales, pero especialmente en estos ltimos. 52 47. 53 48. 54 SNTESIS DE UN LPIDO 49. La saponificacin es una reaccin tpica de los cidos grasos, en la cual reaccionan con bases (NaOH o KOH) y dan lugar a una sal de cido graso, que se denomina jabn. Las molculas de jabn presentan simultneamente una zona lipfila o hidrfoba, que rehye el contacto con el agua, y una zona hidrfila o polar, que tiende a contactar con ella. Esto se denomina comportamiento anfiptico. 55 50. LPIDOS CON CIDOS GRASOS O SAPONIFICABLES Los lpidos saponificables son aquellos que contienen cidos grasos. Todos los lpidos saponificables son esteres de cidos grasos y un alcohol o un aminoalcohol. Pertenecen a este grupo los lpidos simples u hololpidos y los lpidos complejos o heterolpidos. LIPIDOS SIMPLES Son lpidos saponificables en cuya composicin qumica solo intervienen carbono, hidrgeno y oxgeno. Comprenden dos grupos de lpidos: 1. Acilglicridos 2. Ceras 56 51. ACILGLICRIDOS Son lpidos simples formados por la esterificacin de una dos o tres molculas de cidos grasos con una molcula de glicerina (propanotriol). Tambin reciben el nombre de glicridos o grasas simples. Segn el nmero de cidos grasos que forman la molcula, se distinguen: 1.Monoacilglicridos 2.Diacilglicridos 3.Triacilglicridos 57 52. 58 53. Si un acilglicrido presenta como mnimo un cido graso insaturado, es lquido y recibe el nombre de aceite (el aceite de oliva es un ster de tres cidos oleicos con una glicerina). Si todos los cidos grasos son saturados, el acilglicrido es slido y recibe el nombre de sebo (la grasa de buey, de caballo o de cabra). Si el acilglicrido es semislido, recibe el nombre de manteca, como la grasa de cerdo. En los animales de sangre fra y en los vegetales hay aceites, y en los animales de sangre caliente hay sebos o mantecas. 59 54. Ceras Se obtienen por esterificacin de un cido graso con un alcohol monovalente de cadena larga (peso molecular elevado). Tienen un fuerte carcter hidrfobo y forman laminas impermeables que protegen muchos tejidos y formaciones drmicas de animales y vegetales (cera de las abejas, grasa de la lana, cerumen del odo..) 60 55. Son lpidos saponificables en cuya estructura molecular, adems de carbono, hidrgeno y oxgeno, hay tambin nitrgeno, fsforo, azufre o un glcido. Los lpidos complejos son las principales molculas constitutivas de la doble capa lipdica de las membranas citoplasmticas, por lo que tambin se los denomina lpidos de membrana. Los lpidos complejos se dividen en dos grupos los 61 56. Fosfolpidos. Son lpidos complejos caracterizados por presentar un cido ortofosfrico en su zona polar. Son las molculas mas abundantes de la membrana citoplasmtica. Se dividen en dos grupos: fosfoglicridos Esfingolpidos 62 57. Se caracterizan por que no tienen cidos grasos en la estructura. En las clulas aparecen en menor cantidad que los otros tipos de lpidos. Algunos que son sustancias biolgicamente muy activas como hormonas y vitaminas. 63 58. 1. Entre los monoterpenos, algunas esencias vegetales como el mentol de la menta, el limoneno del limn y el geraniol del geranio. Son compuestos con aroma caracterstico y en general, voltiles. 1. De los diterpenos, el ftol, alcohol que forma parte de la clorofila, y las vitaminas A, E y K. 64 limoneno geraniol 59. 1. Entre los tetraterpenos, los carotenoides, que son pigmentos fotosintticos. Se dividen en carotenos (color rojo) y xantofilas (color amarillo). Los carotenoides son precursores de la vitamina A. Estos compuestos presentan en su estructura muchos dobles enlaces conjugados, lo que hace que los electrones estn muy deslocalizados y sean fcilmente excitables. De ah su funcin como pigmentos fotosintticos. 1. Entre los politerpenos, el caucho, que se obtiene del rbol Hevea brasiliensis. El caucho es un polmero formado por miles de molculas de isopreno, dispuestas de forma lineal. 65 60. ESTEROIDES Los esteroides comprenden dos grandes grupos de sustancias, derivados de la molecula ciclopentano perhidrofenantreno: los esteroles y las hormonas esteroideas. Esteroles. Son esteroides que poseen un grupo hidroxilo unido al carbono 3 y una cadena aliftica en el carbono 17. Los esterles son el grupo ms numeroso de los esteroides. Los principales esterles son el colesterol, los cidos biliares, las vitaminas D y el estradiol. 66 61. El colesterol forma parte estructural de las membranas de las clulas de los animales, a las que confiere estabilidad debido a que disminuye la movilidad de las molculas de fosfolpidos, ya que se sita entre los fosfolpidos y fija a estas molculas. El colesterol se une mediante su grupo polar con las zonas hidrfilas de los fosfolpidos contiguos, mientras que el resto de su molcula interacciona con las zonas lipfilas de estas molculas. El colesterol es muy abundante en el organismo, y es la molcula base que sirve para la sntesis de casi todos los esteroides. 67 62. Los cidos biliares son un grupo de molculas producidas en el hgado a partir del colesterol, y de las que derivan las sales biliares, que se encargan de la emulsin de las grasas en el intestino, lo que favorece la accin de las lipasas y su posterior absorcin intestinal. 68 63. El grupo de las vitaminas D esta formado por un conjunto de esteroles que regulan el metabolismo del calcio y fsforo y su absorcin intestinal. Cada vitamina D proviene de un esterol diferente. La sntesis de estas vitaminas es inducida en la piel por los rayos ultravioleta. Su carencia origina raquitismo en los nios y osteomalacia en los adultos. El estradiol es la hormona encargada de regular la aparicin de los caracteres sexuales secndanos femeninos y de controlar el ciclo ovrico. 69 64. Hormonas esteroideas. Derivan del colesterol, y son hidrofbicas (por eso pueden atravesar fcilmente las membranas). Se caracterizan por la presencia de un tomo de oxgeno unido al carbono 3 mediante un doble enlace. 70Eduardo Gmez Tipo de hormona Nombre Funcin Ecdisona Muda de artrpodos Sexuales Femeninas Progesterona Regula el embarazo, el ciclo ovrico y son precursores metablicos de las dems hormonas esteroideas Estrgenos (estradiol) Fomenta el desarrollo sexual femenino y mantiene los caracteres sexuales femeninos Masculinas Testosterona Fomenta el desarrollo sexual masculino y mantiene los caracteres sexuales masculinos Suparrenales o corticoides Glucocorticoides Cortisol Cortisona Fomentan la gluconeognesis y, a dosis elevadas, son inmunodepresores. Mineralocorticoides Aldosterona Regula el equilibrio inico en el interior del organismo 65. Protenas Son polmeros (macromolculas) de aminocidos. Todos los aminocidos tienen la misma estructura fundamental que consiste en un carbono central unido a cuatro grupos funcionales distintos: Un grupo amino (-NH2) Un grupo carboxilo o cido carboxlico (-COOH) Un hidrgeno (-H) Un grupo variable (R) Algunos aminocidos son hidroflicos, sus grupos R son polares y solubles en agua. Otros son hidrofbicos, con grupos R no polares que son insolubles en agua. 66. Las protenas son las molculas orgnicas ms abundantes en las clulas; constituyen alrededor del 50% de su peso seco o ms en algunos casos. Una bacteria puede tener cerca de 1000 protenas diferentes, pero en una clula humana puede haber 10.000 clases de protenas distintas. Qumicamente, las protenas estn formadas por la unin de muchas molculas relativamente sencillas y no hidrolizables, denominadas Aminocidos (Aa). Los aminocidos se unen entre s originando pptidos. Segn su tamao molecular, pueden ser oligopptidos, formados por no ms de 10 Aa y polipptidos, constituidos por ms de 10 Aa. Cuando el nmero de Aa supera los 50 y el polipptido tiene una estructura tridimensional especfica, entonces se habla propiamente de protenas. 72 67. Los aminocidos son compuestos orgnicos de bajo peso molecular. Estn compuestos siempre de C, H, O y N y adems pueden presentar otros elementos. Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (COOH) y un grupo amino (NH2) que se unen al mismo carbono (carbono ). 73 Aminocidos: Unidades estructurales de las Protenas 68. Son aquellos que los organismos hetertrofos deben tomar de su dieta ya que no pueden sintetizarlos en su cuerpo (los auttrofos pueden sintetizarlos todos) Las rutas metablicas para su obtencin suelen ser largas y energticamente costosas, por lo que los vertebrados las han ido perdiendo a lo largo de la evolucin (resulta menos costoso obtenerlos en los alimentos). EN ADULTOS: 8 Fenilalanina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Treonina Triptfano Valina EN NIOS los anteriores y: Arginina Histidina Aminocidos Esenciales 69. 75 En un aminocido, un carbono central () se une a: Un grupo amino NH2 Un grupo carboxilo COOH Un hidrgeno Un cadena lateral R que difiere en los 20 aminocidos existentes. CH2N COOH H CH3 Monmero AMINOCIDO Estructura de los aminocidos 70. 76 Los aminocidos se unen entre s mediante uniones peptdicas para formar cadenas lineales no ramificadas. C H R C O OH N H H C H R C O OH N H H C N = O H C H R N H H C H R C O OH + H2O Unin Peptdica Unin Peptdica entre Aminocidos CONDENSACIN 71. PROTENAS Holoprotenas Protenas filamentosas Protenas globulares Heteroprotenas Cromo protenas Glucoprotenas Lipoprotenas Nucleoprotenas Fosfoprotenas Clasificacin de las protenas 77 72. 78 Estructura de una Protena? 73. La organizacin de una protena viene definida por cuatro niveles estructurales ( o cuatro niveles de organizacin) denominados: 1. ESTRUCTURA PRIMARIA 2. ESTRUCTURA SECUNDARIA 3. ESTRUCTURA TERCIARIA 4. ESTRUCTURA CUATERNARIA Cada una de estas estructuras informa de la disposicin de la anterior en el espacio. Estructura de las protenas 79 74. La estructura primaria es la secuencia de aminocidos de la protena. Nos indica qu aminocidos componen la cadena polipeptdica y el orden en que dichos aminocidos se encuentran. La secuencia de una protena se escribe enumerando los aminocidos desde el extremo N-terminal hasta el C-terminal. 80 Estructura primaria 75. 81Serina Glicina Tirosina Alanina Leucina Estructura primaria 76. 82 Estructura primaria 77. La estructura secundaria es la disposicin de la secuencia de aminocidos o estructura primaria en el espacio. Los aminocidos, a medida que van siendo enlazados durante la sntesis de las protenas, y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposicin espacial estable, la estructura secundaria. 83 Estructura secundaria 78. 84 Conformacin Conformacin Estructura secundaria 79. El colgeno posee una disposicin en hlice especial, mas alargada que la -hlice, debido a la abundancia de prolina e hidroxiprolina. 85 Hlice de colgeno 80. 86 Hlice de colgeno Hay algunas alteraciones del colgeno que provocan sndromes como el de el hombre de goma o el sndrome de Marfn que padeca Paganini y que explicaba sus dedos largos e hiperextensibles 81. En general, las protenas que se quedan en la estructura secundaria, dan lugar a protenas filamentosas alargadas. Son insolubles en agua y soluciones salinas y realizan funciones esquelticas. Las ms conocidas son la -queratina del pelo, plumas, uas, cuernos, etc, la fibrona del hilo de seda y de las telaraas, y la elastina del tejido conjuntivo, que forma una red deformable por la tensin. 87 82. 88 La conformacin terciaria de una protena globular es la conformacin tridimensional del polipptido plegado. Las interacciones que intervienen en el plegamiento de la estructura secundaria son: Interacciones hidrofbicas entre restos laterales no polares. Uniones de Van der Waals. Puentes de Hidrgeno. Interacciones salinas. Puentes Disulfuro. Las funciones de las protenas dependen del plegamiento particular que adopten. Esta estructura est altamente influenciada por la estructura primaria. Estructura terciaria 83. Es disposicin espacial de la estructura secundaria de un polipptido al plegarse sobre s misma originando una conformacin globular. La conformacin globular en las protenas facilita su solubilidad en agua y en disoluciones salinas. Esto les permite realizar funciones de transporte, enzimticas, hormonales, etc Las conformaciones globulares se mantienen estables por la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminocidos. 89 Estructura terciaria Lmina Hlice 84. 1. La estructura cuaternaria es la unin mediante enlaces dbiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptdicas con estructura terciana, idnticas o no, para formar un complejo proteico. 2. Cada una de estas cadenas polipeptdicas recibe el nombre de protmero (subunidad o monmero) 3. Segn el nmero de protmeros que se asocian. las protenas que tienen estructura cuaternaria se denominan: Dmeros, como la hexoquinasa. tetrmero como la hemoglobina. Pentmeros, como la ARN-polimerasa. Polmeros, cuando en su composicin intervienen gran nmero de protmeros. (cpsida del virus de la poliomielitis, que consta de 60 subunidades proteicas, los filamentos de actina y miosina de las clulas musculares, etc). 90 Estructura cuaternaria 85. 91 Las interacciones que estabilizan esta estructura son en general uniones dbiles: Interacciones hidrofbicas. Puentes de hidrgeno. Interacciones salinas. Fuerza de Van der Waals. En algunas ocasiones puede haber enlaces fuertes tipo puentes disulfuro, en el caso de las inmunoglobulinas. Estructura cuaternaria 86. 92 87. 93 En resumen, la estructura de una protena. Primaria Secundaria Terciaria Cuaternaria Secuencia Conformacin Asociacin Hlice Hoja Plegada Globular Fibrosa Subunidades iguales Subunidades distintas Combinacin ilimitada de aminocidos. Unin Peptdica Puente de Hidrgeno Puente de Hidrgeno, Interacciones hidrofbicas, salinas, electrostticas. Fuerzas diversas no covalentes. 88. 94 1. Estructural 2. Enzimtica 3. Hormonal 4. Defensiva 5. Transporte 6. Reserva 7. Funcin homeosttica 8. Anticongelante 9. Actividad contrctil FUNCIONES Y EJEMPLOS DE PROTENAS: 89. Es una de las funciones ms caractersticas: 1. Algunas glucoprotenas forman parte de las membranas celulares. Intervienen en el transporte selectivo de iones (bomba de Na-K) 2. Otras protenas forman el citoesqueleto de las clulas, las fibras del huso, de los cilios y flagelos. 3. Otras, como las histonas forman parte de los cromosomas eucariotas. 4. El colgeno, que mantiene unidos los tejidos animales y forma los tendones y la matriz de los huesos y cartlagos. 5. La elastina, en el tejido conjuntivo elstico (ligamentos paredes de vasos sanguneos). 6. La queratina, que se sintetiza en la epidermis y forma parte de pelos, uas, escamas de reptiles, plumas, etc. 7. La fibrona, que forma la seda y las telas de araas. Es una disolucin viscosa que solidifica rpidamente al contacto con el aire. 95 Estructural 90. Es la funcin ms importante. Las enzimas son las protenas ms numerosas y especializadas y actan como biocatalizadores de las reacciones que constituyen el metabolismo celular. Se diferencian de los catalizadores no biolgicos porque las enzimas son especficas de la reaccin que catalizan y de los sustratos que intervienen en ellas. 96 Insulina y glucagn Hormona del crecimiento segregada por la hipfisis Calcitonina Enzimtica Hormonal Inmunoglobulina, trombina y fibringeno Defensiva 91. Adems de las protenas transportadoras de las membranas, existen otras extracelulares que transportan sustancias a lugares diferentes del organismo. Hemoglobina, la hemocianina y la mioglobina del msculo estriado. Los citocromos transportan electrones en la cadena respiratoria (mitocondrias) y en la fase luminosa de la fotosntesis (cloroplastos). La seroalbmina transporta cidos grasos, frmacos y productos txicos por la sangre. Las lipoprotenas transportan el colesterol y los triacilglicridos por la sangre. 97 Transporte 92. 98 En general, las protenas no se utilizan para la obtencin de energa. No obstante, algunas como la ovoalbmina de la clara de huevo, la casena de la leche o la gliadina de la semilla de trigo, son utilizadas por el embrin en desarrollo como nutrientes. Las protenas intracelulares y del medio interno intervienen en el mantenimiento del equilibrio osmtico en coordinacin con los tampones. Reserva Funcin homeosttica 93. Presentes en el citoplasma de ciertos peces antrticos. El movimiento y la locomocin en los organismos unicelulares y pluricelulares dependen de las protenas contrctiles: la dinena, en cilios y flagelos, la actina y miosina, responsables de la contraccin muscular. 99 Anticongelante Funcin contrctil 94. ENZIMAS Son biomolculas cuya funcin es aumentar la velocidad de las reacciones bioqumicas, actan por lo tanto como catalizadores biolgicos. 95. La gran mayora de las enzimas son protenas. Sin embargo existen algunos ARN que pueden actuar como enzimas (ribozimas) 96. Las enzimas son catalizadores y como tales aumentan la velocidad de la reaccin qumica, sin modificar su resultado. No modifican la energa de los reactivos ni de los productos pero s disminuyen la energa de activacin, una especie de barrera energtica que deben pasar los reactivos para convertirse en productos. 97. No, las enzimas son especficas, cada una cataliza una determinada reaccin. 98. La alta especificidad se debe a que su estructura terciaria le permite formar cavidades llamadas sitios activos, lugar donde se ubica el sustrato durante el proceso de catlisis. 99. LA ENZIMA SE UNE ESPECFICAMENTE A LAS MOLCULAS DENOMINADAS SUSTRATOS, FORMANDO UN COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO Y FAVORECIENDO SU TRANSFORMACIN EN PRODUCTOS 100. Se les designa tomando en cuenta el nombre del substrato sobre el que actan ms la terminacin Ejemplos: Maltosa Maltasa Actualmente se nombran usando el , ms la sobre el substrato, ms la terminacin Ejemplo: Enzima ; responsable de oxidacin del cido mlico 101. No, depende de muchos factores entre los que se cuentan: Concentracin del sustrato Temperatura pH 102. Concentracin de sustrato A mayor concentracin de sustrato es mayor la velocidad. Pero no aumenta indefinidamente, cuando no hay ms enzima para unirse al sustrato se alcanza la velocidad mxima 103. Cada enzima tiene un pH ptimo en el cual la actividad enzimtica es mxima 104. Cada enzima tiene una temperatura ptima en la cual su actividad es mxima 105. De modo que si variamos el pH o la temperatura, la velocidad de la reaccin catalizada por una enzima tambin vara. Los valores de pH y temperatura ptima son aquellos a los cuales se alcanza la mxima actividad enzimtica o la mayor velocidad de reaccin 106. cidos nuclicos Los cidos nucleicos fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869 107. La informacin gentica o genoma, est contenida en unas molculas llamadas cidos nucleicos. Existen dos tipos de cidos nucleicos: ADN y ARN. El ADN guarda la informacin gentica en todos los organismos celulares, el ARN es necesario para que se exprese la informacin contenida en el ADN 108. COMPOSICIN QUMICA Y ESTRUCTURA DE LOS CIDOS NUCLEICOS Los cidos nuclicos resultan de la polimerizacin de monmeros complejos denominados nucletidos. Un nucletido est formado por la unin de un grupo fosfato al carbono 5 de una pentosa. A su vez la pentosa lleva unida al carbono 1 una base nitrogenada. 109. BASES NITROGENADAS Mirel Nervenis 110. Aquellas bases formadas por dos anillos se denominan bases pricas (derivadas de la purina). Dentro de este grupo encontramos: Adenina (A), y Guanina (G). Si poseen un solo ciclo, se denominan bases pirimidnicas (derivadas de la pirimidina), como por ejemplo la Timina (T), Citosina (C), Uracilo (U). Mirel Nervenis 111. En 1953 Watson y Crick propusieron el modelo de doble hlice, para esto se valieron de los patrones obtenidos por difraccin de rayos X de fibras de ADN. Este modelo describe a la molcula del ADN como una doble hlice, enrollada sobre un eje, como si fuera una escalera de caracol y cada diez pares de nucletidos alcanza para dar un giro completo. 112. Modelo de la doble hlice de ADN Representacin abreviada de un segmento de ADN 113. ARN CIDO RIBONUCLECO El cido ribonucleico se forma por la polimerizacin de ribonucletidos. Estos a su vez se forman por la unin de: a) un grupo fosfato. b) ribosa, y c) una base nitrogenada unida al carbono 1 de la ribosa, que puede ser citocina, guanina, adenina y uracilo. Esta ltima es una base similar a la timina. Mirel Nervenis 114. En general los ribonucletidos se unen entre s, formando una cadena simple, excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles. La cadena simple de ARN puede plegarse y presentar regiones con bases apareadas, de este modo se forman estructuras secundarias del ARN, que tienen muchas veces importancia funcional, como por ejemplo en los ARNt (ARN de transferencia). 115. Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra manera en la sntesis de las protenas. Ellos son: ARN mensajero (ARNm) ARN ribosomal (ARNr) ARN de transferencia (ARNt). Mirel Nervenis