BIOQUMICA

Estudiante: David Esteban Soler Camargo1Por qu es importante estudiar bioqumica como ser humano?Ya que nos ayuda a tener una visin mas amplia sobre los comportamientos de nuestro organismo, y de los seres vivos que estn a nuestro alrededor, as tambin como el funcionamiento de las molculas que componen cada una de las clulas, tejidos, hormonas y rganos que poseemos.

Molcula de oxitocina5Pensum3Temas4Por qu es importante estudiar bioqumica como ingeniero?Como ingenieros qumicos, es muy importante tener claro, conocer y saber acerca del comportamiento qumico de las bases moleculares de la vida, ya que en muchas reas de la ingeniera qumica, como la farmacutica, se necesitan y se aplican. Adems, tanto en el mbito laboral ingenieril como en el mbito de cultura general es necesario conocer sobre bioqumica.

Frmacos, desarrollados en gran parte por conocedores de Bioqumica. 6Glcidos o carbohidratos

7Caractersticas principales de los hidratos de carbonoSon la principal fuente de energa de las clulas por sus mltiples y rpidos mecanismos de transformacin.Se originan a travs de la fotosntesis.Se tienden a ciclar y comprimir cuando la molcula de glcido es muy amplia.Un intervalo amplio de fenmenos celulares,como el reconocimiento celular y la unin, dependen del hidrato de carbonoLa mayora de los hidratos de carbono contienen carbono, hidrgeno y oxgeno con una proporcin (CH20)n.8Caractersticas principales de los hidratos de carbonoTambin tiene funciones estructurales como la celulosa y la quitina.Son precursores de otras biomolculas importantes como los aminocidos, lpidos, purinas y pirimidinas.Se clasifican en monosacridos, disacridos, oligosacridos y polisacridos esto es de acuerdo del numero de azucares sencillos que tienen.Se encuentran tambin como parte de molculas proteicas y lipdicas mas grandes.Cuando estn lineales se representan mediante estructuras de Fisher y cuando estn cclicos mediante estructura de Haworth

9Funciones de los carbohidratos.Son fuente de reserva energtica como el almidn y el glucgeno.Son reguladores de procesos metablicos.Son fuente de energa.Hacen parte de la estructura de los cidos nucleicos y paredes celulares. (Celulosa o quitina)Tienen funciones de comunicacin entre tejidos y clulas.Papel principal en la endocitosis.Precursores de la produccin biolgica de biomoleculas mas complejas como aminocidos, lpidos, purinas, etc.

10Monosacridos11MonosacridosLos monosacridos mas abundantes son las pentosas y hexosas que se tienden a ciclar.Dependiendo de la funcin principal y el numero de carbonos se llaman a los monosacridos, por ejemplo, uno de grupo principal aldehdo y de seis carbonos se llama aldohexosa como lo es la glucosa.Los monosacridos poseen carbonos quirales y simtricos, los simtricos son aquellos que tienen dos enlaces de un carbono con el mismo radical, los quirales o asimtricos son aquellos que difieren en todos los radicales del carbono.Los monosacridos no se pueden hidrolizar por falta de enlaces teres, stereses o amidas.

12Isomera de los monosacridos: Isomera de funcinLos ismeros de funcin se distinguen por tener distintos grupos funcionales. Las aldosas son ismeros de las cetosas si son del mismo numero de carbonos. Un ejemplo de estos, de 5 carbonos son la aldopentosa ribosa esta hace parte de los cidos nucleicos y la cetopentosa ribulosa.

13Isomera espacialLos ismeros espaciales, o estereseoismeros, se producen cuando la molcula presenta uno o mscarbonos asimtricos. Los radicales unidos a estos carbonos pueden disponerse en el espacio en distintas posiciones. Cuantos ms carbonos asimtricos tenga la molcula, ms tipos de isomera se presentan.

En el caso de esta molcula, el 1er carbono es simtrico por el doble enlace con el O2, el segundo carbono es asimtrico, ya que en un radical tiene hidrogeno, otro es un hidroxilo, otro un metanol y el otro un aldehdo, por ultimo el carbono 3 es simtrico por tener dos enlaces con hidrgenos.14EnantimerosEl carbono asimtrico ms alejado del grupo funcional sirve como referencia para nombrar la isomera de una molcula. Cuando el grupo alcohol de este carbono se encuentra representado a suderechaen la proyeccin lineal se dice que esa molcula es D-. Cuando el grupo alcohol de este carbono se encuentra representado a suizquierdaen la proyeccin lineal se dice que esa molcula esL-.

15Enantimeros, diastomeros y epimeros.Los ismeros especulares, llamados tambin enantimeros, o enantiomorfos, o ismeros quirales, son molculas que tienen los grupos -OH de todos los carbonos asimtricos, en posicin opuesta, reflejo de la otra molcula ismera.Los diastomeros son aquellos que son ismeros, pero no imgenes especulares, un ismero que solo difiere en la posicin de un OH en un carbono asimtrico se llama epmero.

16Isomera de los monosacridos: Isomera pticaCuando se hace incidir un plano de luz polarizada sobre una disolucin de monosacridos que poseen carbonos asimtricos el plano de luz se desva. Si la desviacin se produce hacia la derecha se dice que el ismero es dextrgiro y se representa con el signo (+). Si la desviacin es hacia la izquierda se dice que el ismero es levgiro y se representa con el signo ( - ).

17Isomera de los monosacridos.El numero total de ismeros posibles de un monosacrido, se determina usando la regla de vant Hoff que dice, que un monosacrido con n tomos de carbono, tiene un total de 2n stereseoismeros posibles.Casi todos los azucares naturales tienen la configuracin D-.

18Familia de las D-aldosas

19Familia de las D-cetosas

20Estructura cclica de los monosacridosLos azcares que contienen cuatro o ms carbonos se encuentran principalmente en formas cclicas. La formacin del anillo se produce en disolucin acuosa debido a que los grupos aldehdo y cetona reaccionan reversible mente con los grupos hidroxilo presentes en el azcar para formar hemiacetales y hemicetales cclicos.Son mas estables de 5 a 6 carbonos.El tomo de carbono donde se cicla se llama tomo de carbono anomrico.21Ciclacin de los monosacridos.En los azcares aldosa, el grupo hidroxilo del recin formado hemiacetal se produce en el carbono I (el carbono anomrico) y puede tener lugar bien por encima del anillo o por debajo del anillo .Cuando el hidroxilo est hacia abajo, la estructura est en la forma anomrica . Si el grupo hidroxilo est hacia arriba, la estructura est en la forma anomrica .Para representar estas ciclaciones se hace por medio de las estructuras de Haworth, en las proyecciones de Fischer cuando el carbono anomrico esta a la derecha es , a la izquierda es .22Estructuras de HaworthEn las proyecciones de Fischer se representa as la ciclacin de la molcula, pero no es la mejor forma de hacerlo, la mejor forma es mediante las estructuras de Haworth.

23Estructuras de HaworthPara dibujar las estructuras de Haworth hay diferentes pasos.1. Dibujar un anillo de cinco o seis miembros con el oxgeno situado as.

242. Comenzando con el carbono anomrico hacia la derecha del oxgeno del anillo, colocar los grupos hidroxilo. Los grupos que apuntan hacia la izquierda en la frmula de proyeccin de Fischer deben ir por encima del plano del anillo, y aquellos que apuntan hacia la derecha deben ir por debajo del anillo.3. En los azcares D-, la posicin del ltimo carbono (p. ej., C-6 de la glucosa) est siempre hacia arriba.Estructuras de Haworth

25Proyecciones de HaworthLos anillos hemiacetlicos de cinco miembros se denominan franosas debido a su semejanza estructural con el furano y Los anillos de seis miembros se denominan piranosas debido a su semejanza con el pirano

26Monosacridos reacciones2727Reacciones de los monosacridos: oxidacinLa oxidacin de un grupo aldehdo da lugar a un cido aldnico, mientras que la oxidacin de un grupo terminal CH20H (pero no el grupo aldehdo) da lugar a un cido urnico. La oxidacin del aldehdo y del CH20H da un cido aldrico.

28Reacciones de los monosacridos: ReduccinLa reduccin de los grupos aldehdo y cetona de los monosacridos proporciona los azcares alcohol (alditoles). Por ejemplo, la reduccin de la D-glucosa proporciona D-glucitol, que tambin se conoce como D-sorbitol.

29Isomerizacin Los monosacridos experimentan varios tipos de isomerizaciones. Por ejemplo, tras varias horas una disolucin alcalina de o-glucosa tambin contiene D-manosa y D-fructosa. Adems de esto se encuentran las enzimas isomerasas que pueden convertir una glcido en su ismero. Por ejemplo una epimerasa es la encargada de convertir manosa en glucosa.

30steresificacinComo todos los grupos OH libres, los de los hidratos de carbono pueden convertirse en steres por reacciones con cidos. La steresificacin suele cambiar considerablemente las propiedades fsicas y qumicas de los azcares. Los steres fosfato y sulfato de las molculas de hidratos de carbono se encuentran entre los ms comunes de la naturaleza. 31teres y polimerizacinSi se forma un enlace acetal entre el grupo hidroxilo del hemiacetal de un monosacrido y el grupo hidroxilo de otro monosacrido, el glucsido que se forma se denomina disacrido. Una molcula que contiene un gran nmero de monosacridos unidos por enlaces glucosdicos se denomina polisacrido.

32Monosacridos principales : GlucosaLa o-glucosa, se encuentra en cantidades importantes en todo el mundo vivo. Es el principal combustible de las clulas. En los animales, la glucosa es la fuente de energa preferida de las clula cerebrales y las clulas que tienen aporte limitado de oxigeno, como las oculares. Las fuentes de glucosa son el almidn de las plantas y los disacridos lactosa, maltosa y sacarosa.

Molcula de glucosa33FructosaEsta molcula es un miembro importante de la familia de azcares de cetosa. Por gramo, la fructosa es el doble de dulce que la sacarosa. Por esta razn, la fructosa se usa frecuentemente como agente edulcorante en los productos alimenticios procesados. Se fructosa en el sistema reproductor masculino. Se sintetiza en las vesculas seminales y posteriormente se incorpora al semen. Los espermatozoides utilizan el azcar como fuente de energa.

Molcula de fructosa34GALACTOSALa galactosa es necesaria para sintetizar diversas biomolculas, entre las que se encuentran la lactosa (en las glndulas mamarias lactantes), los glucolpidos, determinados fosfolpidos, proteoglucanos y glucoprotenas.

35Derivados de monosacridos importantes: cidos urnicos.los cidos urnicos se forman cuando se oxida el grupo CH20H terminal de un monosacrido.En las clulas hepticas el cido glucurnico se combina con molculas como los steresoides, determinados frmacos y la bilirrubina para mejorar su hidrosolubilidad, este proceso ayuda a eliminar los productos de desecho del cuerpo.

36AminoazcaresEstos compuestos son constituyentes comunes de las molculas complejas de hidratos de carbono unidas a las protenas y a los lpidos celulares.Los aminoazcares ms comunes de las clulas animales son la D-glucosamina y la D-galactosamina.

-D-Glucosamina y -D-galactosamina respectivamente3737DESOXIAZCARESLos monosacridos en los que un grupo -OH ha sido sustituido por un - H se denominan desoxiazcares.La fucosa suele encontrarse entre los componentes hidratos de carbono de las glucoprotenas, como las que determinan los grupos sanguneos ABO sobre la superficie de los eritrocitos. La 2-desoxirribosa es el azcar pentosa integrante del DNA.

38Disacridos y OligosacridosCuando estn unidos mediante enlaces glucosdicos, los monosacridos forman varias molculas que realizan diversas funciones biolgicas. Los disacridos son glucsidos formados por dos monosacridos. El trmino oligosacrido se utiliza para polmeros de azcares relativamente pequeos que constan de dos a diez o ms unidades de monosacrido.La digestin de los disacridos y de otros hidratos de carbono se produce por enzimas sintetizadas por las clulas que tapizan el intestino delgado.39Principales disacridos: LactosaEs un disacrido que se encuentra en la leche.Est formado por una molcula de galactosa y una molcula de glucosaEs un azcar reductor.

40MaltosaConocida tambin como azcar de malta, es un producto intermediario de la hidrlisis del almidn y no parece existir en forma libre en la naturaleza.

41CelobiosaEs un producto de degradacin de la celulosa, contiene dos molculas de glucosa ligadas por un enlace glucosdico, ( 1,4).No se encuentra libre en la naturaleza.

42SacarosaEs conocido como azcar comn de mesa.Se produce en las hojas y races de las plantas. Es una fuente de energa que se transporta por toda la planta.Es un azcar no reductor.

43Polisacridos Las molculas de polisacridos se utilizan como formas de almacenamiento de energa o como materiales estructurales.Estn formadas por un gran nmero de unidades de monosacrido unidos por enlaces glucosdicos.La mayora de los polisacridos comunes son molculas grandes que contienen desde cientos hasta miles de unidades de azcar.Estas molculas pueden tener una estructura lineal, como la de la celulosa o la amilosa, o pueden tener formas ramificadas, como las que se encuentran en el glucgeno y la amilopectina.Los polisacridos pueden dividirse en dos clases: homopolisacridos, que estn formados por un tipo de monosacrido, y heteropolisacridos, que contienen dos o ms tipos de monosacridos.4444HomopolisacridosLos homopolisacridos, que se encuentran en abundancia en la naturaleza, son el almidn, el glucgeno, la celulosa y la quitina. El almidn, el glucgeno y la celulosa cuando se hidrolizan dan todos D-glucosa.Los polisacridos no tienen sabor dulce y no cristalizan. Su importancia biolgica reside en que pueden servir como reservas energticas o pueden conferir estructura al ser vivo que los tiene. La funcin que cumplan vendr determinada por el tipo de enlace que se establezca entre los monosacridos formadores.45Homopolisacaridos importantes: AlmidnAparece en clulas vegetales. Es unhomopolsacridocon funcin de reserva energtica,formado por dos molculas, que son polmeros de glucosa, la amilosa y la amilopectina. Laamilosaest formada por glucosas unidas por enlace(1-4). Laamilopectinaest formada por glucosas unidas por enlaces(1-4)y(1-6). Estos enlaces (1-6) originanramificaciones.Proporciona el 70-80% de las caloras consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidn como los productos de la hidrlisis del almidn (amilosayamilopectina).46Componentes del almidn: amilosaLaamilosaes el componente minoritario (menos del 30%). Es un polmero de alfa glucosa, con enlaces 1-4. Puesto que cada dos unidades forman una maltosa, tambin se puede decir que est compuesto por unidades de maltosa. La molcula tiene una estructura lineal (sin ramificaciones) y de aspecto helicoidal.Varios polisacridos, incluyendo ambos tipos de almidn, poseen un extremo reductor en el que el anillo puede abrirse para formar un gmpo aldehdo libre con propiedades reductoras.

47AmilopectinaLaamilopectinaest compuesta tambin por unidades de alfa-glucosa con enlaces 1-4 que forman el ncleo central de la molcula helicoidal, pero, adems, hay enlaces alfa 1-6 que forman isomaltosas y que constituyen puntos de ramificacin cada 12 30 glucosas. Dentro de cada ramificacin los enlaces siguen siendo alfa 1-4, salvo en las nuevas ramificaciones. En conjunto, la molcula tiene unas cinco o seis veces ms unidades de glucosa que la de amilosa, lo que supone algo ms de mil unidades.

Amilopectina48

Homopolisacaridos importantes: Glucgeno.El glucgeno es el hidrato de carbono de almacenamiento de energa de los vertebrados. Se encuentra abundantemente en las clulas hepticas y musculares. Est formado por glucosas unidas por enlace (1-4)y presenta ramificaciones formadas por enlaces(1-6) en mayor cantidad que en la amilopectina.Debido a que la molcula es ms compacta que otros polisacridos, ocupa poco espacio, una caracterstica importante en los cuerpos animales que se mueven. Los muchos extremos reductores de las molculas de glucgeno permiten que la glucosa almacenada se movilice rpidamente cuando el animal demanda mucha energa.49

CelulosaLa celulosa es un polmero formado por residuos de o-glucopiranosa unidos por enlaces glucosdicos (l,4).Es el polisacrido estructural ms importante de las plantas. Debido a que la celulosa representa alrededor de un tercio de la biomasa de las plantas.La capacidad para digerir la celulosa slo se encuentra en los microorganismos que poseen la enzima celulasa.50QuitinaComo con la celulosa, las unidades monomricas (en este caso N-acetil-glucosamina) estn unidas en cadenas sin ramificar por enlaces glucosdicos (l,4).Se encuentra en exoesqueletos de artrpodos y otros seres, ya que ofrece gran resistencia y dureza.

51HeteropolisacridosLos heteropolisacridos son polmeros de hidratos de carbono de peso molecular elevado que contienen ms de una clase de monosacrido. Entre los ejemplos importantes se encuentran los glucosaminoglucanos (GAG), los componentes principales de los proteoglucanos y la murena, un componente importante de las paredes de las clulas bacterianas.52Unidades de disacridos que componen los GAG.

53Unidades de disacridos que componen los GAG.

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MurenaEs un polmero complejo que es la principal caracterstica estructural de las paredes celulares de todas las bacterias. Contiene dos derivados de azcar: N-acetil-glucosamina y cido N-acetil murmico.La murena es, en gran parte, responsable de la forma y la rigidez de las paredes celulares bacterianas.55Lpidos

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Definicin y propiedades Son sustancias apolares o antipticas de origen orgnico presentes en los seres vivos, son solubles en solventes orgnicos. Algunos lpidos son reservas energticas vitales. Otras son los componentes estructurales primarios de los membranas biolgicos. Asimismo, otras molculas lipdicas actan como hormonas, antioxidantes, pigmentos o factores de crecimiento vitales y vitaminas.57Clases de lpidosLos lpidos pueden clasificarse de muchas formas diferentescidos grasos y derivados.Triacilgliceroles.Ceras.Fosfolpidos (fosfoglicridos y esfingomielinas).EsfingolpidosIsoprenoides58

cidos grasoslos cidos grasos son cidos monocarboxlicos que contienen tpicamente cadenas hidrocarbonadas de longitudes variables (entre 12 y 20 carbonos).Los cidos grasos son componentes importantes de varias clases de molculas lipdicas, como trigliceroles, esfingolpidos y fosfolpidos.Cuando estn insaturados estos se isomerizan en dos diferentes los cis (b) y trans(a).59Ejemplos de cidos grasos

60cidos grasos insaturadosLos cidos grasos con un doble enlace se denominan molculas monoinsaturadas. Cuando hay dos o ms dobles enlaces en los cidos grasos, normalmente separados por grupos metileno (-CH2-), se denominan polinsaturados.El cido graso monoinsaturado cido oleico (a) (18:19) Y el polinsaturado cido linoleico (b) (18:2 9,12) se encuentran entre los cidos grasos ms abundantes de los seres vivos.

a.b.61cidos grasos no esencialesLos mamferos obtienen la mayora de sus cidos grasos de la alimentacin. Sin embargo, estos organismos pueden sintetizar los cidos grasos saturados y algunos cidos grasos insaturados.Los cidos grasos que se pueden sintetizar se denominan cidos grasos no esenciales.

62cidos grasos esencialesDebido a que los mamferos no poseen las enzimas que se requieren para sintetizar los cidos linoleico (l8:2 9,12) y linolnico (imagen) (18:2 15,12), estos cidos grasos esenciales deben obtenerse mediante la alimentacin. Adems de contribuir a la estructura adecuada de la membrana, los cidos linoleico y linolnico son precursores de varios metabolitos importantes.

63TriacilglicerolesSon steres de glicerol con tres molculas de cidos grasosDebido a que los triacilgliceroles no tienen carga se les suele denominar grasas neutras. La mayora de las molculas de triacilgliceroles contienen cidos grasos de diversas longitudes, que pueden ser in saturados, saturados o una combinacin de ambos64

Grasas y aceitesLas grasas, que son slidas a temperatura ambiente, contienen una gran proporcin de cidos grasos saturados. Los aceites son lquidos a temperatura ambiente debido a su contenido relativamente elevado de cidos grasos insaturados.65

Funciones de triacilglicerolesLa primera es que son la principal forma de almacenamiento y transporte de los cidos grasos. Las molculas de triacilgliceroles almacenan la energa de manera ms eficaz que el glucgeno por varias razones:Debido a que los triacilgliceroles son hidrfobos, se fusionan en gotitas compactas anhidras dentro de las clulas estas clulas son llamadas adipocitos, debido a que el glucgeno tiene una gran cantidad de agua los triacilgliceroles pueden almacenar hasta 8 veces mas energa por gramo que los hidratos de carbono66Funciones de los triacilgliceroles2. Las molculas de triacilgliceroles se oxidan menos que las molculas de hidratos de carbono. Por lo tanto, cuando se degradan, los triacilgliceroles liberan ms energa.Una segunda funcin importante de la grasa es la de proporcionar aislamiento para las bajas temperaturas ya que las grasas son malos conductores de calor. Debido que el tejido adiposo se encuentra por todo el cuerpo, impide la perdida masiva de calor. Una ultima funcin importante es que algunos animales segregan estos para proteger e impermeabilizar sus plumas y pieles.67Funciones de triacilgliceroles para las plantasEn los vegetales, los triacilgliceroles constituyen una reserva de energa importante en las frutas y las semillas. Debido a que estas molculas contienen cantidades relativamente grandes de cidos grasos insaturados (p. ej., oleico y linoleico), se les denomina aceites vegetales.68

steres de cerasLas ceras son mezclas complejas de lpidos apolares.Son cubiertas protectoras de las hojas, los tallos y las frutas de los vegetales y la piel de los animales.Los steres formados por cidos grasos de cadena larga y alcoholes de cadena larga son constituyentes destacados de la mayora de las ceras.Las ceras contienen tambin hidrocarburos, alcoholes, cidos grasos, aldehdos y esteroles (alcoholes esteroides).69

FosfolpidosSon los componentes de membrana estructurales fundamentales.Sin agentes que disminuyen la tensin superficial de un liquido, especialmente agua.Son molculas anfipticas, los dominios hidrfobos estn compuestos por cadenas carbonatadas pertenecientes a los cidos grasos que las componen, los hidrfilos, o cabezas polares, contiene el grupo fosfato y otros grupos polares.Hay dos tipos de fosfolpidos, los fosfoglicridos y las esfingomielinas.

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FosfoglicridosSon molculas que contienen glicerol, cidos grasos, fosfato y un alcohol.El precursor de todos los fosfogliceridos es el acido fosfatdicoLas molculas de fosfoglicrido se clasifican de acuerdo con el alcohol que esterifica el grupo fosfato. Por ejemplo, si el alcohol es la colina, la molcula se denomina fosfatidilcolina (PC) ( que tambin se llama lecitina). Otras clases de fosfoglicridos son la fosfatidiletanolamina (PE), la fosfatidilserina (PS), el difosfatidilglicerol (dPG) y el fosfatidilinositol (PI).71

Principales clases de fosfoglicridos72

CeramidasLas ceramidas son una familia de lpidos .Una ceramida se compone de un cido graso unido mediante un enlace amida a una esfingosina, un alcohol insaturado de 18 carbonos. Es la molcula base de los esfingolpidos, muy abundantes en la bicapa lipdica de las membranas celulares.73

EsfingolpidosSon componentes importantes de las membranas animales y vegetales. Todas las molculas de esfingolpidos contienen un aminoalcohol de cadena larga.En los animales, este alcohol es principalmente la esfingosina, en los vegetales es la esfingosina.El centro de cada clase de esfingolpido es una ceramida,

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esfingomielinas En las esfingomielinas, el grupo hidroxilo 1 de la ceramida est esterificado con el grupo fosfato de la fosforilcolina o la fosforiletanolamina .Las esfingomielinas se encuentran en mayor abundancia en la vaina de mielina de las clulas nerviosas.

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Esfingomielina.GlucolpidosLas ceramidas tambin son precursoras de los glucolpidos, que suelen denominarse glucoesfingolpidos. En los glucolpidos, se encuentran unidos a la ceramida un monosacrido, un disacrido o un oligosacrido mediante un enlace glucosdico.Las clases ms importantes de glucolpidos son los cerebrsidos, los sulftidos y los ganglisidos.76

Cerebrosidos Los cerebrsidos son esfingolpidos en los que el grupo de cabeza es un monosacrido. Los galactocerebrsidos, el ejemplo ms importante de esta clase, se encuentran casi por completo en las membranas celulares del cerebro. Si se sulfata un cerebrsido, se le denomina sulftido.77

GlucocerebrosidoSulfatidoganglisidosSon esfingolpidos que contienen oligosacaridos, con uno o varios residuos de acido silicoLos nombres de los ganglisidos incluyen superndices con letras y nmeros. Las letras M, D Y T indican si la molcula tiene uno, dos o tres residuos de cido silico.78

Ganglisido de Tay-SachsIsoprenoides.Son un gran grupo de biomolculas que contienen unidades estructurales de cinco carbonos que se repiten y que se denominan unidades isopreno.Los isoprenoides no se sintetizan a partir del isopreno, sino que todas sus rutas de biosntesis comienzan con la formacin de isopentenil pirofosfato a partir de acetil-CoALos isoprenoides constan de terpenos y esteroides79

TerpenosLos terpenos son un grupo enorme de molculas que se encuentran en gran medida en los aceites esenciales de las plantas.Se clasifican segn el numero de isoprenos que tengan.Hay algunas molculas denominadas terpenoides mixtos, estn formadas por componentes no terpnicos unidos a grupos isoprenoide. se encuentran la vitamina E (u.-tocoferol, la ubiquinona, la vitamina K y algunas citoquininas (hormonas vegetales)80Vitaminas k, e y citoquina.81

Clasificacin de los terpenos82

EsteroidesLos esteroides son derivados complejos de los triterpenos. Se encuentran en todos los eucariotas y en un pequeo nmero de bacterias. Cada tipo de esterode est formado por cuatro anillos fusionados. Se diferencian entre ellos por la posicion del doble enlace carbono- carbono y por tener diferentes sustituyentes, hidroxilos, carbonilo y alquilos.83

Colesterolcolesterol, una molcula importante de los animales, es un ejemplo de esteroide Adems de ser un componente esencial de las membranas de las clulas animales, el colesterol es precursor de la biosntesis de todas las hormonas esteroideas, la vitamina D y las sales biliares.El colesterol normalmente se almacena dentro de las clulas en forma de ster de cido graso.84

Derivados de lpidos. EicosanoidesSon un grupo de sustancias muy potentes semejantes a las hormonas que se producen en la mayora de los tejidos animales. Intervienen en una gran variedad de procesos biolgicos, como la contraccin del musculo liso, la inflamacin. la percepcin del dolor y la regulacin del flujo sanguneo. Los eicosanoides participan tambin en varias enfermedades como el infarto de miocardio y la artritis reumatoide.Se forman apartir del cido araquidnico.Se dividen en 3 las prostaglandinas, los tromboxanos y los leucotrienos.85prostagladinasSon derivados del. cido araquidnico que contienen un anillo de ciclopentano con grupos hidroxilos.Tienen una gran variedad de funciones reguladoras. Por ejemplo. las prostaglandinas estimulan la inflamacin, un proceso de lucha contra la infeccin que produce dolor y fiebre. Tambin participan en los procesos reproductores como la ovulacin y la digestin.

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tromboxanosTambin se forman a partir del cido araquidnico.Se diferencian de otros eicosanoides en que sus estructuras tienen un ter cclico. El tromboxano A2 (TXA2), el miembro ms destacado de este grupo de eicosanoides. lo producen principalmente las plaquetas (fragmentos celulares de la sangre que inician su coagulacin. una vez liberado, el TXA, estimula la agregacin de las plaquetas y la vasoconstriccin.87

Leucotrienos.Son derivados lineales (acclicos) del cido araquidnico cuya sntesis se inicia con una reaccin de peroxidacin. Los leucotrienos se diferencian por la posicin de este paso de peroxidacin y la naturaleza del grupo tioter unido cerca del lugar de peroxidacin.Los efectos de los leucotrienos son vasoconstriccin, bronco constriccin.88

Acciones biolgicas algunas molculas eicosanoides.89

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Aminocidos, pptidos y protenas.Algunas protenas 91

Las propias protenasson informativas, cada una de ellas con una forma singular lo que permite interacciones selectivas con slo una molcula o unas pocas molculas, por ejemplo la enzima glucoquinasa slo acepta como sustrato a la glucosa, mientras que la hexoquinasa acepta glucosa, galactosa o manosa.

Aminocidos y protenasTodas las protenas estn formadas hasta por 20 diferentes aminocidos, En cada protena los tipos y cantidades precisas de cada aminocido estn ligados de forma covalente en una secuencia lineal especificada por la secuencia de bases del mRNA generado por el DNA para esa protena. Aquellas con pesos moleculares bajos, que constan de menos de 50 aminocidos, se denominan pptidos. El trmino protena describe las molculas con ms de 50 aminocidos.92

Protena mioglobinaTetrapptido, (oligopptido)92Aminocidos Son los componentes fundamentales de todos los pptidos y protenas existentes, estas son constituyentes esenciales de todas los organismos. La mayora de las tareas que realizan las clulas requieren protenas. La diversidad de funciones que pueden realizar es asombrosa. Por ejemplo, en las animales, las protenas son los componentes estructurales principales del msculo, el tejido conjuntivo, las plumas, las uas y el pelo. Adems cumplen funciones hormonales, metablicas y enzimticas.93

AMINOCIDOS Hay 20 aminocidos que hacen parte usualmente de las protenas presentes en el ser humanos, a estos 20 aminocidos se les llama estndar, estas molculas contienen un tomo de carbono central (el carbono a) al que estn unidos un grupo amino, un grupo carboxlico, un tomo de hidrgeno y un grupo R.La excepcin de esto es la prolina, difiere de los otros aminocidos estndar en que su grupo amino es secundario, formado por un cierre en anillo entre el grupo R y el nitrgeno amino. La prolina confiere rigidez a la cadena peptdica debido a que no es posible la rotacin alrededor del carbono a. Esta caracterstica estructural posee implicaciones significativas en la estructura y, por lo tanto, la funcin de las protenas con un contenido elevado de prolina.94AMINOCIDOS Los aminocidos no estndar son residuos de aminocido que se han modificado de forma qumica despus de haberse incorporado a un polipptido o los aminocidos que se encuentran en los seres vivos pero que no se encuentran en las protenas. Los 20 aminocidos estndar son los siguientes:95

95Aminocidos estndar96

97Aminocidos estndar

A un pH de 7, el grupo carboxilo de un aminocido se encuentra en su forma de base conjugada (-COO-) y el grupo amino en su forma de cido conjugado (-NH3+). De este modo, cada aminocido puede comportarse como un cido o como una base. El trmino anftero se utiliza para describir esta propiedad.Tabla de aminocidos98

Clases de aminocidos.Los aminocidos se clasifican de acuerdo con su capacidad para interaccionar con el agua. Utilizando este criterio, pueden distinguirse cuatro clases: apolares neutros, polares neutros, cidos, bsicos.99

Apolares neutrosLos aminocidos apolares neutros contienen principalmente grupos R hidrocarbonados. El trmino neutro se utiliza debido a que estos grupos R no llevan cargas positivas o negativas. Dado que interaccionan poco con el agua, los aminocidos apolares participan de forma importante en el mantenimiento de la estructura tridimensional de las protenas. En este grupo se encuentran dos tipos de cadenas R hidrocarbonadas: aromticas y alifticas.100

AromticoAlifticoAminocidos polares neutros.Dado que los aminocidos polares poseen grupos funcionales capaces de formar enlaces de hidrgeno, interaccionan fcilmente con el agua.Los grupos hidroxilo tienen otras funciones en las protenas. Por ejemplo, la formacin del ster fosfato de la tirosina es un mecanismo de regulacin habitual. Adems, los grupos -OH de serina y treonina son puntos a los que se unen los hidratos de carbono101

Aminocidos cidos y bsicoscidos: Dos aminocidos estndar poseen cadenas laterales con grupos carboxilato. Las cadenas laterales del cido asprtico y del cido glutmico estn cargadas negativamente a pH fisiolgico, por lo que suele llamrseles aspartato y glutamato.Bsicos: Los aminocidos bsicos a pH fisiolgico llevan una carga positiva. Por lo tanto, pueden formar enlaces inicos con los aminocidos cidos. La lisina, que tiene un grupo amino en la cadena lateral, acepta un protn del agua para formar el cido conjugado (-NH3+).102Funciones biolgicas de aminocidosVarios aminocidos o sus derivados actan como mensajeros qumicos. Por ejemplo, la glicina, el cido (GABA) y la -aminobutrico erotonina y la melatonina (derivados del triptfano) son neurotransmisores, sustancias liberadas por una clula nerviosa que influyen sobre la funcin de una segunda clula nerviosa o una clula muscular. La tiroxina (un derivado de la tirosina) y el cido indol actico (un derivado del triptfano que se encuentra en las plantas) son dos ejemplos de hormonas. Las hormonas son molculas sealizadores producidas en una clula que regulan la funcin de otras clulas.103

Los aminocidos son precursores de diversas molculas complejas que contienen nitrgeno. Entre los ejemplos se encuentran las bases nitrogenadas componentes de los nucletidos y los cidos nucleicos, el hemo (el grupo orgnico que contiene el hierro necesario para la actividad biolgica de varias protenas importantes) y la clorofila (un pigmento de importancia crucial en la fotosntesis).Varios aminocidos estndar y no estndar actan como intermediarios metablicos. Por ejemplo, la arginina, la citrulina y la ornitina son componentes del ciclo de la urea. La sntesis de urea, una molcula que se forma en el hgado de los vertebrados, es el principal mecanismo para eliminar los desechos nitrogenados.104Funciones biolgicas de aminocidos

Aminocidos modificados de las protenasVarias protenas contienen derivados de aminocidos que se forman tras la sntesis de la cadena polipeptdica. Entre estos aminocidos modificados se encuentra el cido y-carboxiglutmico, un residuo de aminocido que une el calcio que se encuentra en la protena de la coagulacin de la sangre, protrombina. La 4-hidroxiprolina y la 5-hidroxiprolina son componentes estructurales importantes del colgeno la protena ms abundante del tejido conjuntivo. La fosforilacin de los aminocidos que contienen hidroxilo, serina, treonina y tirosina suele utilizarse para regular la actividad de las protenas. Por ejemplo, la sntesis del glucgeno est significativamente restringida cuando la enzima glucgeno sintasa est fosforilada.105

Titulacin de aminocidosDebido a que los aminocidos contienen grupos ionizables, la forma inica predominante de estas molculas en disolucin depende del pH.La titulacin de un aminocido explica el efecto del pH sobre la estructura del aminocidoLa titulacin tambin es una herramienta til para determinar la reactividad de las cadenas laterales de los aminocidos.106

Curva de titulacin de alaninaEjemplo de curva titulacin de alaninaDurante la titulacin con una base fuerte como el NaOH, la alanina pierde dos protones, para formar H2O con los OH.En una disolucin muy cida, la alanina se encuentra presente fundamentalmente en la forma sin carga en el grupo carboxilo, pero en el grupo amino se encuentra protonada NH3+, en este caso la molcula tiene carga +1, en total pues tiene un H+, del que debera tener en su forma fundamental.El descenso de la concentracin de H+ hace que el grupo carboxilo pierda su protn y se transforme en un grupo carboxilato con carga negativa. (En un cido poliprtico, los primeros protones que se pierden son los del grupo con el pKa menor.)En ese punto la alanina no tiene carga neta, pues el acido carboxlico esta cargado negativamente y el grupo amino esta cargado positivamente. 107Punto isoelctricoEs el punto en el cual la molcula tiene una carga neta igual a 0.Debido a que no hay carga neta en el punto isoelctrico, a este pH los aminocidos son menos solubles.Para EL CASO DE LA ALANINA el punto isoelctrico se puede calcular con la siguiente ecuacin:

Para casos de aminocidos mas grandes o pptidos se tiene que aplicar el mtodo visto en clase108

Enlace peptdicoLos polipptidos son polmeros lineales formados por aminocidos unidos por enlaces peptdicos. Estos son enlace, amida que se forman cuando el par de electrones sin compartir del tomo de nitrgeno -amino de un aminocido ataca al carbono -carboxilo de otro en una reaccin de sustitucin nuclefila. Dado que esta reaccin es una deshidratacin los aminocidos unidos se denominan residuos de aminocido.109

Reaccin de sustitucin de aciloEnlace peptdico Cuando dos molculas de aminocido se unen, el producto se llama un dipptido, al aadirse los aminocidos y alargarse la cadena, el prefijo refleja el nmero de residuos. Por ejemplo, un tripptido contiene t.res residuos de aminocido, un tetrapptido cuatro, y as sucesivamente.Por convenio, el residuo de aminocido con el grupo amino libre se denomina residuo N-terminal y se escribe a la izquierda. El grupo carboxilo libre en el residuo C-terminal aparece a la derecha. Los pptidos se nombran utilizando su secuencia de aminocidos, empezando por su residuo N-terminal.

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tetrapptido denominado tirosilalanilcisteinilglicina.PPTIDOSAunque sus estructuras son menos complejas que las de las molculas proteicas ms grandes, los pptidos poseen actividades biolgicas significativas.

111

Ejemplo de algunos pptidos con su conformacin de aminocidosGlutatin Es un ejemplo de un pptido formado por 3 aminocidos que se encuentra en casi todos los organismos participa en muchos procesos biolgicos importantes, entre los que se encuentran la sntesis de protenas y de DNA, el metabolismo de frmacos y toxinas ambientales, y el transporte de aminocidos. Un grupo de las funciones del glutatin explota su efectividad como agente reductor. El glutatin protege a las clulas de los efectos destructores de la oxidacin por las reacciones con sustancias como los perxidos112

Funciones de los peptidosLos pptidos son una clase de molculas sealizadoras que utilizan los organismos multicelulares para regular sus complejas actividades. Recuerde que los organismos multicelulares que estn formados por varios cientos de clases de clulas deben coordinar un nmero inmenso de procesos bioqumicos. La interrelacin dinmica entre los procesos opuestos, denominada homeostass, mantiene un ambiente interno estable. En la actualidad se conocen molculas peptcticas con funciones opuestas que afectan a la regulacin de numerosos procesos. Entre los ejemplos se encuentran el comportamiento alimentario, la presin sangunea y los receptores del dolor.113PROTENAS De las molculas biolgicas presentes en el ser humano las protenas contienen las funciones mas diversas. Catlisis, estructura, movimiento, defensa, regulacin, transporte, respuesta agreciones y almacenamiento, son algunas de las funciones de las protenas.Se pueden clasificar de 2 formas, por su forma o su composicin.

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Segn su formaProtenas fibrosas son molculas largas con forma de varilla que son insolubles en agua y fsicamente correosas. Las protenas fibrosas, como las queratinas de la piel, el pelo y las uas, tienen funciones estructurales y protectoras.Las protenas globulares son molculas esfricas compactas, normalmente hidrosolubles. De forma caracterstica, las protenas globulares tienen funciones dinmicas. Por ejemplo, casi todas las enzimas tienen estructuras globulares. Otros ejemplos son las inmunoglobulinas y las protenas de transporte hemoglobina y albmina (un transportador de cidos grasos en la sangre).115

FibrosasGlobularesSegn su composicin Las protenas simples, como la albmina srica y la queratina, contienen slo aminocidos.Por el contrario, cada protena conjugada consta de una protena simple combinada con un componente no proteico, que se denomina grupo prosttico. Los grupos prostticos desempean un papel importante, a veces crucial, en la funcin de las protenas. Las protenas conjugadas se clasifican de acuerdo con la naturaleza de su grupo prosttico. Por ejemplo, las glucoprotenas contienen un componente hidrato de carbono, las Lipoprotenas contienen molculas de lpidos, las metaloprotenas contienen iones metlicos etc.116

Albumina sricaGlucoprotenaMetaloprotenaAlgunas funciones de protenas117

Qu es una hormona?Las hormonas son sustancias producidas por las glndulas endocrinas (o tambin por clulas epiteliales e intersticiales), que actuando como mensajeros qumicos, a travs de la sangre, hacen activar mecanismos para que el organismo se adapte a las diversas alteraciones que se producen en el ambiente externo e interno.Hormonas proteicasLa mayora de las hormonas son de tipo proteico, es decir, formadas por una cadena de aminocidos con un radical libre en el cual se adicionan diferentes grupos funcionales segn la hormona PROTENAS HORMONALESDOPAMINALa dopamina es una feniletilamina, una catecolamina (amino hormonas, neurotransmisores que se vierten al torrente sanguneo), que cumple funciones de neurotransmisor en el sistema nervioso central.

Los alimentos altos en protena y que contienen antioxidantes son mejores para aumentar los niveles de dopamina.

FenilalaninaTirosina DopaminaMetabolismoSe concentra en reas del cerebro contiguas a los lugares de mayor secrecin de endorfina. Cuando la funcin de la dopamina disminuye tambin disminuye la funcin de la endorfina. Cuando demasiado estrs causa una disminucin de la dopamina la persona pierde su "anestsico" natural.

FuncionesMotivacin y placesAnatomaMovimientoCognicin y corteza frontal Regulacin de la secrecin de prolactina

ADRENALINALa adrenalina es una catecolamina y una monoamina; es una hormona vasoactiva secretada por las glndulas suprarrenales bajo situaciones de alerta o emergencia.

Mecanismo de accin

Ante las situaciones de riesgo, las glndulas suprarrenales secretan la adrenalina, la que relaja la musculatura de las vas respiratorias para permitir que ingrese ms aire a los pulmones; estimula al corazn y lo hace latir ms rpido y con ms fuerza; las pupilas se dilatan para que aumente la capacidad de observar; la velocidad de la respiracin aumenta y el sistema digestivo se retarda de manera que entra ms sangre a los msculos, los cuales se tensionan y aumenta la presin arterial.Consecuencias de una secrecin de adrenalina Aumenta la concentracin de glucosa en la sangreAumenta la tensin arterial Aumenta el ritmo cardiacoDilata la pupila para tener una mejor visinAumenta el ritmo de la respiracinAplicaciones medicas Paro cardiacoAnafilaxiaLaringotraqueobronquitisanestsicos localesAutoinyectores

OXITOCINALa oxitocina es un pptido de nueve aminocidos (un nonapptido). Su secuencia es cistena - tirosina - isoleucina - glutamina - asparagina - cistena - prolina - leucina glicina.

La oxitocina es una hormona que produce el hipotlamo y que despus se almacena en la hipfisis, regulando diversos procesos de ndole fisiolgica, como por ejemplo las emociones. Se la relaciona con el comportamiento sexual, el instinto materno o paterno y otros procesos afectivos, como la empata hacia otras personas; se cree que est relacionada con la capacidad de establecer relaciones sociales y generar confianza y generosidad.

Funciones Se la conoce como la hormona del amor, precisamente, por estar involucrada en el orgasmo (estimulando la circulacin de esperma en los hombres y las contracciones pelvianas en las mujeres) e intervenir en la creacin de lazos afectivos con la pareja; es decir, fortaleciendo la confianza entre ambos y la fidelidad.

La oxitocina se utiliza por va intravenosa para inducir el parto y estimular las contracciones uterinas una vez que se ha iniciado el parto. La oxitocina intranasal se utiliza para favorecer la excrecin inicial de leche una vez finalizado el parto

INSULINALa insulina es una hormona polipeptdica formada por 51 aminocidos, producida y secretada por las clulas beta de los islotes de Langerhans del pncreas.

Funciones

Reguladora de metabolismoEstimula la glucogenognesis (sntesis del glucgeno)Inhibe la glucogenolisis.Disminuye la glucosecrecin hepticaPromueve la gluclisis.Favorece la sntesis de trigliceridos. Estimula la sntesis de protenas.

Funcin de la Insulina sobre la glucosa

La insulina es la principal hormona que regula los niveles de glucosa en sangre. Su funcin es controlar la velocidad a la que la glucosa se consume en las clulas del msculo, tejido graso e hgado.

Deficiencia de Insulina

La diabetes es la carencia absoluta o relativa de insulina que da como resultado acumulaciones anormales de grasa y deficiencias en el metabolismo de las protenas y los carbohidratos. Inicialmente, la ausencia en la produccin de insulina afecta a la captacin y entrada de glucosa en el msculo y clulas grasas. Cuando la ingesta de glucosa disminuye, el cuerpo demanda combustible y el glucgeno se libera desde el hgado. El nivel de glucosa en sangre se eleva an ms. Cuando los niveles de glucosa en sangre se acercan a los 180 mg/dl, la capacidad de los conductos renales para reabsorberla (el umbral renal) se excede, y la glucosa es excretada por la orina (glucosuria). Puesto que la glucosa es un diurtico osmtico, se excretan agua y sales en grandes cantidades y se produce la deshidratacin celular. Cuando la situacin se prolonga, la excesiva diuresis (poliuria) combinada con la prdida de caloras ocasiona polidipsia (sed aumentada), polifagia (hambre aumentada) y fatiga: los sntomas clsicos de la diabetes.Cmo es el tratamiento con Insulina?

El tratamiento con insulina pretende revertir el estado catablico creado por la deficiencia de insulina. Cuando el cuerpo recibe insulina, los niveles de glucosa en sangre comienzan a caer, de forma que las grasas dejan de proveer combustible, con lo que cesa la produccin de cuerpos cetnicos, los niveles de bicarbonato sdico en sangre y el PH suben, y el potasio se desplaza intracelularmente a medida que el anabolismo (reconstruccin de tejidos) comienza.Estructura proteica133

Estructura proteicaLas protenas son molculas extraordinariamente complejas. Los modelos completos que dibujan aun las ms pequeas de las cadenas polipeptdicas son casi imposible de comprender.La estructura primaria, la secuencia de aminocidos, est especificada por la informacin gentica. Al plegarse la cadena polipeptdica se forman determinadas disposiciones localizadas de los aminocidos adyacentes que constituyen la estructura secundaria. La forma tridimensional global que asume un polipptido se denomina estructura terciaria. Las protenas que constan de dos o ms cadenas polipeptdicas (o subunidades) se dice que tienen estructura cuaternaria.134Ejemplo de una enzima proteica completa135

Estructura primaria.Cada polipptido tiene una secuencia de aminocidos especfica.Las interacciones entre los residuos de aminocidos determinan la estructura tridimensional de la protena, su papel funcional y sus relaciones con otras protenas.136

Estructura secundaria La estructura secundaria de los polipptidos consta de varios patrones repetitivos. Los tipos de estructura secundaria que se observan con mayor frecuencia son la hlice y la lmina plegada . Estas estn estabilizadas por enlaces de hidrgeno entre los grupos carbonilo y N - H del esqueleto polipeptdico.

137

Hlice alfaEs una estructura rgida en forma de varilla que se forma cuando una cadena polipeptdica se retuerce en una conformacin helicoidal a la derecha.Se forman enlaces de hidrgeno entre el grupo N-H de cada aminocido.Los grupos R de los aminocidos se extienden hacia fuera de la hlice.Debido a varias restricciones estructurales determinados aminocidos no estimulan la formacin de la hlice. Por ejemplo, el grupo R de la glicina es tan pequeo que la cadena polipeptdica puede ser demasiado flexible.Las secuencias de aminocidos con un nmero grande de aminocidos cargados (p. ej., glutamato y aspartato) y grupos R voluminosos (p. ej., triptfano) son tambin incompatibles con las estructuras de hlice CI..138Hlice 139

Laminas plegadasSe forman cuando se alinean de lado dos o ms segmentos de cadenas polipeptdicas. En lugar de estar enrollada, cada cadena est totalmente extendida.Estn estabilizadas por enlaces de hidrgeno que se forman entre los grupos N-H y carbonilo del esqueleto polipeptdico de cadenas adyacentes.Hay dos tipos de lminas plegadas paralelas y antiparalelas. En las estructuras de lminas plegadas paralelas las cadenas polipeptdicas estn colocadas en la misma direccin. Las cadenas antiparalelas van en direcciones opuestas. Las lminas antiparalelas son ms estables que las lminas paralelas debido a que se forman enlaces de hidrgeno totalmente colineales. En ocasiones se observan lminas paralelas y antiparalelas mezcladas.140Beta antiparalela141

Comparacin entre beta paralela y antiparalela142

Estructuras supersecundarias. Son combinaciones entre estructuras secundarias. Las siguientes son estructuras supersecundarias.

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Estructura terciaria. Se llama estructura terciaria a ladisposicin tridimensional de todos los tomosque componen la protena, concepto equiparable al de conformacin absoluta en otras molculas. La estructura terciaria de una protena es laresponsable directa de sus propiedades biolgicas, ya que la disposicin espacial de los distintos grupos funcionales determina su interaccin con los diversos ligandos.Para las protenas que constan de una sola cadena polipeptdica (carecen de estructura cuaternaria), la estructura terciaria es la mxima informacin estructural que se puede obtener.La asociacin de varias estructuras suprasecundarias en una nica cadena polipeptdica da lugar a la estructura terciaria.144Estructura terciaria. 145

Caractersticas estructura terciaria.Muchos polipptidos se pliegan de forma que los residuos de aminocido distantes en la estructura primaria quedan cerca.Debido al eficaz empaquetamiento al plegarse la cadena polipeptdica, las protenas globulares son compactas. Durante este proceso, la mayora de las molculas de agua quedan excluidas del interior de la protena permitiendo las interacciones entre los grupos polares y apolares. Las protenas globulares grandes (es decir, aqueuas con ms de 200 residuos de aminocido) suelen contener varias unidades compactas denominadas dominios. Los dominios son segmentos estructuralmente independientes que poseen funciones especficas (p. ej., unin de un ion o molcula pequea).146La estructura terciaria se estabiliza por las interacciones siguientes147

Estructura cuaternaria. Muchas protenas, especialmente las que tienen pesos moleculares elevados, estn formadas por varias cadenas polipeptdicas.Cada componente polipeptdico se denomina una subunidad, las subunidades en un complejo proteico pueden ser idnticas o bastante diferentes.Las protenas con varias subunidades en las que alguna o todas las subunidades son idnticas se denominan oligmeros.Las subunidades polipeptdicas se ensamblan y se mantienen unidas por interacciones no covalentes, como el efecto hidrfobo, las interacciones electrostticas y los enlaces de hidrgeno, as como los entrecruzamientos covalentes.

148Estructura cuaternaria de una enzima149

En resumen150

ACIDOS NUCLEICOS

151NUCLEOTIDOSAZCAR (PENTOSA)

GRUPO FOSFATO

BASE NITROGENADA152AZCARES

153GRUPO FOSFATO

154BASES NITROGENADAS

155

ESTRUCTURA DEL ADN156

ESTRUCTURA DEL ARN157ESTRUCTURA

158

las molculas de ARN son de cadena simple y no suelen formar dobles hlices extensas. No obstante, s se pliega como resultado de la presencia de regiones cortas con apareamiento intramolecular de bases, es decir, pares de bases formados por secuencias complementarias ms o menos distantes dentro de la misma hebra. El ARNt posee aproximadamente el 60% de bases apareadas en cuatro brazos con estructura de doble hlice.14Una importante caracterstica estructural del ARN que lo distingue del ADN es la presencia de un grupohidroxilen posicin 2' de la ribosa.ARN Y SU CONFORMACION 159TIPOS DE ARNARN MENSAJERO (ARNm)

ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt)

ARN RIBOSOMAL (ARNr)

160REPLICACION DEL ADN

DNA RNA TRANCRIPCION TRADUCCION

POLIMERASA II guanina metilada HELICASA ENHANCER

PROTEINA

En l a replicacin de DNA cada una de las hebras sirve como molde para otra: los genes especifican los tipos de protenas que fabrican las celulas , pero el DNA no es el molde directo para la sintesis de protenas.161MOLDE Y NUCLEOTIDO DE ARNMOLDE.Factores de transcripcinLas protenas se unes a las secuencias de los promotores.Nucletidos sueltos que se incorporan a la nueva cadena de ARNUTP CTP ATP GTPAl unirse quedan UMP CMP AMP GMP.Se llega a la secuencia final y se separa la polimerasa.162REPLICACION EL ADNADN

163Caractersticas de la doble HliceSu estabilidad se debe a los puentes de hidrogeno e interacciones hidrfobas.La doble hlice del ADN facilita la transcripcin de la informacin hereditaria.La doble hlice se funde reversiblemente.Algunas molculas son circulares y estan enrrolladas

164CLONACION

SDNEY, AUSTRALIA (02/OCT/2012).- Ms de 15 aos despus de la oveja Dolly, el primer mamfero clonado del planeta, cientficos de Nueva Zelanda han creado genticamente a la vaca Daisy con la esperanza de producir la primera leche a prueba de alergias."Hemos tenido xito en reducir enormemente la cantidad de Beta-lactoglobulina (BLG), una de las protenas de la leche que no est presente en la leche humana y que puede causar reacciones alrgicas", explic Stefan Wagner, uno de los investigadores de AgResearch.

Adems, la leche de Daisy contiene una gran cantidad de casenas, otras protenas que estn presentes en la leche vacuna, lo que la convierte en ms nutritiva que la producida por el vacuno comn.

165Estructura de un Virus

166conclusionesUn acido nucleico esta formado por cuatro tipos de bases unidas a un eje azcar-fosfato.Una pareja de cadenas de acido nucleico son secuencias complementarias pueden formar una estructura de doble hlice.Las polimerasas replican DNA a partir de las instrucciones de moldes.La expresin gnica es la transformacin del DNA en molculas funcionales.Los aminocidos se codifican por grupos de tres bases comenzando desde un punto fijo.

167Clula168Sntesis de la teora celularCada organismo vivo est formado por una o ms clulas.Los organismos vivos ms pequeos son clulas nicas y las clulas son unidades funcionales de los organismos multicelulares.Todas las clulas provienen de clulas preexistentes.

Diversidad celularCinco reinos, tres clulas

Clula procariontebacteriana

Clula eucarionte vegetal

Clula eucarionte vegetal

Clula eucarionte animalEstructuras de la clula eucarionteNcleoCromatinaNuclolo

OrganelosRetculo endoplsmico rugosoRetculo endoplsmico lisoRibosomasComplejo de GolgiLisosomasVacuolasPeroxisomasMitocondriasPlastidios (clula vegetal)

CitoesqueletoMicrotbulosMicrofilamentosFilamentos intermediosCentriolosCiliosFlagelos

Membrana plasmtica

Ncleo: cromatinaContienen los genes

Ncleo: NucloloSntesis de ARN ribosomal y ensamble de subunidades ribosmicas

Organelos: R.E.R.Sntesis de muchas protenas destinadas a la secrecin o la incorporacin a membranas

Organelos: R.E.L.Sntesis de lpidos y detoxificacin de sustancias

Organelos: RibosomasSntesis de polipptidos (procariontes y eucariontes)

Organelos: Complejo de GolgiModificacin, empaque para secrecin y distribucin de protenas para otros organelosOrganelos: Complejo de Golgi

Degradacin de materiales ingeridos, secreciones y desechos celularesOrganelos: Lisosomas

Transporte y almacenamiento de materiales, desechos y aguaOrganelos: VacuolasOrganelos: PeroxisomasCatlisis de varias reacciones metablicas. Ejs. Degradacin de H2O2 mediante la catalasa; degradacin del etanol

Organelos: MitocondriasRespiracin celular: ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilacin oxidativa

Organelos: PlastidiosClomoplastos:Cloroplastos: fotosntesisPlastidios para pigmentacin de flores y frutosLeucoplastos:Amiloplastos: almacenamiento de almidn

Citoesqueleto: Microtbulos, filamentos intermedios y microfilamentos

Estructuras slidas, de subunidades de actinaSoporte estructural, movimiento celular y de organelos, divisin celular

Fibras resistentes estables, formadas de polipptidos: Ej. MiosinaRefuerzan citoesqueleto, estabilizan la forma celular

Tubos huecos de tubulinaSoporte estructural, movimiento celular y de organelos, divisin celular, en cilios, flagelos, centriolos y cuerpos basalesCitoesqueleto

Citoesqueleto: CentriolosOrganizacin del huso mitticoAusente en plantas

Citoesqueleto: CiliosDesplazamiento en organismos unicelulares y movimiento de materiales en superficies epiteliales

Citoesqueleto: FlagelosLocomocin de espermatozoides y algunos organismos unicelulares

Membrana: estructura

Membrana: permeabilidad selectiva y mecanismos de intercambio

Membrana: protenas transportadoras

Membrana: osmosis

Osmosis: fenmenos asociados

Osmosis: fenmenos asociados

Membrana: vesculas

Enzima y sustrato

Glucosa al fin

Elaboracin de ATP

Y qu ms?enzima en reaccin de sntesisenzima en reaccin de degradacinenzima en reaccin de transformacinRutas metablicas205Qu ES UNA RUTA METABLICA?Sucesin de reacciones qumicas que conducen de un sustrato (donde acta la enzima) inicial a uno o varios productos finales, a travs de una serie de metabolitos intermediarios. Su conjunto da lugar al metabolismo.

Sustrato AaMetabolito BbMetabolito CcProducto Dd

MetabolismoConjunto de reacciones bioqumicas y procesos fsico-qumicos que ocurren en una clula y en el organismo.

CatabolismoAnabolismoRutas CatablicasAnablicasAnfiblicasDiferentes rutasAnabolismo y catabolismo son simultneos y a veces sin lmites precisos y requieren de enzimas para poderse llevar a cabo.Factores que afectan a la velocidad de reaccin de las rutas

Muy importante: el atp

Adenosn Trifosfato (ATP)Molcula utilizada por todos los organismos vivos para proporcionar energa en las reacciones qumicas. Es uno de los cuatro monmeros utilizados en la sntesis de ARN celular. Es una coenzima de transferencia de grupos fosfato que se enlaza de manera no-covalente a las enzimas quinasas (co-sustrato).

Debido a la presencia de enlaces ricos en energa (fosfatos), esta molcula se utiliza en los seres vivos para proporcionar la energa que se consume en las reacciones qumicas degradndose a ADP.Las reservas de ATP en el organismo no exceden de unos pocos segundos de consumo. El ATP se produce de forma continua, pero cualquier proceso que bloquee su produccin provoca la muerte rpida.De ATP A ADP: EL INTERCAMBIO DE Energa

Algunas molculas del metabolismo

Estas molculas se utilizan reducir y oxidar sustancias qumicas en las clulas.Catabolismo 212Esquema general catabolismo

Gluclisis

Fermentacin

Respiracin

Ciclo de los cidos tricarboxlicos

Catabolismo de Lpidos

Catabolismo de protidos

Catabolismo de aminocidosCatabolismo

GlucolisisProceso catablico que parte de la Glucosa-6-Fosfato (G6P) y finaliza en el Piruvato.El piruvato pasar alCiclo de Krebs, como parte de la respiracin aerbica.G6P puede obtenerse fosfatando glucgeno o almidn con ATP.

En su fase inicial deactivacinque consume energa en forma de ATP. Va de la G6P al GAP (Glucosa fosfatada).

La siguiente fase es de rendimiento energtico. De GAP -> piruvatoEn puntos clave hay enzimas alostricas.

El piruvato es el inicio de varias rutas anablicas

Consume 6 molculas de ATPDiagrama gluclisis

Cmo sucede termodinmicamente?

Respiracin Es un proceso bsico dentro de lanutricin celular.

Conjunto de reacciones bioqumicas que ocurre en la mayora de lasclulas, en las que elcido pirvicoproducido por lagluclisisse desdobla adixido de carbono yagua y se producen hasta 38 molculas deATP.

En las clulaseucariotasla respiracin se realiza en lasmitocondriasy ocurre en tres etapas

Oxidacin del cido pirvico.

Ciclo de los cidos tricarboxlicos(ciclo de Krebs)

Cadena respiratoriayfosforilacin oxidativadel ADP a ATP.

OXIDACIN DEL CIDO PIRVICOEs el lazo entre lagluclisisy elciclo de Krebs. Es un complejo de reaccionescatalizadopor el piruvato deshidrogenasa localizado en lamatriz mitocondrial.

Cadacido pirvicoreacciona con lacoenzima A, desdoblndose enCO2y un grupoacetilode dos carbonosque se une inmediatamente a la coenzima A formandoacetil coenzima Aque entrar alciclo de Krebs.

Elpiruvatose difunde hasta la matriz de la mitocondria, cruzando ambas membranas.Cadena respiratoria

Inhibidores de la cadena respiratoria221DesacopladoresSon cidos dbiles solubles en lpidos.Un desacoplante muy usado es el 2,4-dinitrofenol (DNP) el cual acta de aproximndose a la membrana interna y protonandose, debido al pH ms bajo existente en esta zona, esta protonacin aumenta la hidrofobicidad del DNP, lo cual permite que difunda en la membrana y que la atraviese por la accin de masa. Una vez dentro de la matriz, el pH ms alto hace que el hidroxilo fenlico desprotone. As pues, el desacoplador tiene el efecto de transporte de H+ de vuelta hacia la matriz, evitando el canal protnico Fo y, por tanto, sin sntesis de ATP. Ya que la entrada de los H+ en la matriz, a travs del canal Fo proporciona la energa necesaria para impulsar la sntesis de ATP, Otros desacopladores son:DinitrocresolPentaclorofenolCCCP (m-clorocarbonilcianuro fenilhidrazona), 100 veces ms activa que el primero.222Los inhibidores de la respiracinHay varias clases de inhibidores dependiendo del sitio de accin.Sobre la NADH-deshidrogenasa, bloqueando la transferencia de electrones entre la flavina y la ubiquinona. (Inhibidores del sitio I)Barbitricos, como el amobarbitalPiericidina A (antibitico)Rotenona (insecticida)Acta bloqueando la transferencia de electrones entre el citocromo b y el citocromo c1. (inhibidores de sitio III)AntimicinaActan sobre el Hemo a3 de la citocromooxidasa impidiendo su interaccin con el oxgeno (inhibidores de sitio IV)CianuroMonxido de carbonoH2S223Glucolisis y acido lctico Hay una utilizacin de la glucosa que se encuentra en el citoplasma de la clula muscular, bien libre o almacenada en forma de glucgeno.

No hay una utilizacin del oxgeno en esta serie de reacciones qumicas, en las que partiendo de la glucosa se llegan a formar 2 molculas de cido pirvico y energa (ATP).La capacidad de metabolizar molculas de glucosa a cido pirvico es mucho mayor que la capacidad de metabolizar cido pirvico a travs delmetabolismo aerbicoque tiene lugar en el interior de la mitocondria (ciclo de Krebs). Cuando las necesidades energticas son bajas, se produce una continuidad entre los procesos anaerbico lctico y aerbico, de forma que la mayor parte del cido pirvico que se produce entra en la va aerbica.

Glucolisis y cido lctico

Cuando la necesidad de obtener energa para la contraccin muscular es elevada aumenta de forma importante la utilizacin de la glucosa por la va anaerbica y hay un aumento significativo en la formacin de cido pirvico. Como consecuencia de ello hay una sobreproduccin de cido pirvico y esteexcesode cido pirvico es convertido en cido lctico.cido lctico a nivel intracelularCIDO LCTICO A NIVEL EXTRACELULAREl exceso de cido lctico que se va generando en la clula muscular y que no puede ser neutralizado, sale al espacio extracelular gracias a la actuacin del transportador MCT1.El cido lctico es reducido a lactato y sale al espacio intersticial.

El lactato a travs del espacio intersticial alcanza la sangre, siendo de esta forma distribuido de forma rpida a todo el organismo. El cido lctico es producido por las fibras musculares que se activan al alcanzar altas intensidades de trabajo, por lo que fibras oxidativas que forman parte del msculo metabolizan parte del lactato producido.Lactato circulante en la sangre, es captado por diferentes clulas -principalmente musculares-, que son capaces de convertirlo en piruvato y de esta forma entra en el ciclo de Krebs para convertirse en una fuente de energa aerbica.

Esquema cido lctico

glucogenolisisGlucogenlisis

B-oxidacin-oxidacin

Reaccin 1: Deshidrogenacin inicial. Reaccin catalizada por una acil-CoA deshidrogenasa. Reaccin ligada a la formacin de FAD.Formacin de enoil CoA y un doble enlace entre los carbonos 2 y 3 Reacciones 2: Hidratacin. Hidratacin del doble enlace en una reaccin catalizada por la enoil CoA hidratasa.Se genera la formacin de -hidroxiacil CoA.Reacciones de la B-OxidacinReaccin 3: Deshidrogenacin. Reaccin catalizada por 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa. Convierte el grupo hidroxilo del carbono 3 en un grupo ceto. Generacin de NADH y cetoacil-CoAReacciones 4: Escisin o Tilisis. Escinsin del cetoacil CoA en una reaccin catalizada por la tiolasa. Formacin de acetil- CoA y acil -CoA, acortado este ltimo en dos tomos de carbono.Reacciones de la B-Oxidacin

Tabla resumen reacciones B-Oxidacin

Es el procesometablicopor el cual se forman en elhgadoloscuerpos cetnicos(acetoacetato,acetonaybetahidroxibutirato) por laoxidacin(-oxidacin) metablica de loscidos grasos. Se estimula esta ruta cuando se produce una mala utilizacin deficitaria de los hidratos de carbono. La cetognesis se produce fundamentalmente en el hgado, debido a las elevadas concentraciones de HMG-CoA sintasa en tejido. Los cuerpos cetnicos se transportan desde el hgado a los tejidos, donde el cetoacetato y el -hidroxibutirato pueden reconvertirse de nuevo en acetil-CoA para la generacin de energa.

CetognesisANABOLISMO237Esquema general anabolismo

Fotosntesis (plantas)

Quimiosntesis

Sntesis de aminocidosSntesis de glcidosSntesis de lpidosSntesis de nucleticos

Gluconeognesis

sntesis de aminocidos

El hgado es el sitio principal demetabolismo del nitrgenoen el cuerpoEl glutamato es sintetizado a partir de su distribuido ampliamente -ceto cido precursor por una simple transaminacin. Como se seala en elmetabolismo de nitrgeno, el glutamato dehidrogenasa desempea un papel central en la homeostasis global de nitrgeno.

Aspartato tambin puede derivarse de asparragina a travs de la accin de asparaginasa. La importancia de aspartato como precursor de ornitina para el ciclo de la urea es se describe en elmetabolismo de nitrgeno.

Sntesis aminocidos

El ciclo de la glucosa-alanina se utiliza sobre para eliminar el nitrgeno al mismo tiempo que reabastece su suministro de energa. La oxidacin de la glucosa produce piruvato que puede experimentar transaminacin a alanina. Esta reaccin es catalizada por la alanina transaminasa, ALT (la ALT se llamaba glutamato piruvato transaminasa srica, SGPT). Dentro del hgado la alanina se convierte de nuevo a piruvato que es entonces una fuente de tomos de carbono para la gluconeognesis.

La glucosa recin formada puede entonces entrar a la sangre para ser entregada de nuevo al msculo. El grupo amino transportado desde el msculo al hgado en forma de alanina es convertido a urea en el ciclo de la urea y es excretado.

El azufre para la sntesis de la cistena viene del aminocido esencial metionina. Una condensacin de ATP y metionina catalizados por la metionina adenosiltransferasa produceS-adenosilmetionina(SAM o AdoMet).

CICLO DE LA UREA

La mayora del ciclo de la urea es citosolico, pero la ornitina transcarboxilasa es intramitocondrial. En el ciclo principal, el nitrgeno entra por medio del amonio (NH4) y mediante la Carbomil-P sintetasa forma Carboamil-P NH3.Este compuesto se une a la ornitina y mediante laornitina trans carboxilasaforma Citrulina, luego argininasuccinato al unirse un aspartato (via laargininasuccinato sintetasa). Este ltimo compuesto se descompone en fumarato yarginina. Esta se degrada en Urea, la cual se elimina a losrionesy en ornitina, para reiniciar el ciclo.

Corresponde a lava metablicausada para eliminar los desechos nitrogenados delorganismo.Los diversos compuestos pueden entrar por casi cualquier parte del ciclo, y el producto final de desecho es laurea.

Sntesis de Lpidos

La va de sntesis de los cidos grasos ocurre en el citoplasma, mientras que su oxidacin sucede en la mitocondria. La sntesis de las grasas involucra la oxidacin de NADPH. La acetil-CoA en la sntesis de la grasa esta temporalmente unida al complejo enzimtico como malonil-CoA. La enzima que cataliza esta reaccin, la acetil.Coa carboxilasa (ACC), es el sitio ms importante de la regulacin de la sntesis de cidos grasos. Como otras enzimas que transfieren CO2a sustratos, la ACC requiere como co-factor a labiotina.

Sntesis de triacilglicridos

GluconeognesisEn lo organismos es imprescindible asegurar los niveles adecuados de glucosa.

Es fundamental la Gluconeognesis porque sintetiza glucosa a partir de: cido lctico, aminocidos o algn metabolito del ciclo de Krebs.

Ocurre en el hgado y en parte en el rin

No es exactamente inversa a la gluclisis. Algunas enzimas son glucolticas y gluconeognicas pero la Gluconeognesis posee enzimas especficas.

Enzimas GluconeognicasGluconeognesis

Balance de energa2cido pirvico+ 4ATP+ 2GTP+ 2NADH+ 6H2OGlucosa+ 4ADP+ 2GDP+ 6Pi+ 2NAD+ 2H+ANFIBOLISMO: CICLO DE KREBS

Detalles del ciclo de krebsInhibidores del ciclo de krebsEl fluoracetato en forma de fluor acetil CoA reacciona con el oxalacetato y produce fluorcitrato, pero el fluorcitrato la aconitasa no lo reconoce y se paraliza el ciclo.El arsenito que es la forma trivalente del arsnico inhibe todos aquello compuestos multienzimaticos que usan lipoamida como coenzima, y en el caso del ciclo el que usa lipoamida es el complejo enzimtico de cetoglutarato deshidrogenasa. Pero ojo la piruvato deshidrogenasa tambin usa lipoamida y tambin es inhibida por el arsenito pero esa primera reaccin ocurre intra-mitocondrialmente pero no hace parte del ciclo, pero tambin es inhibida por el arsenito.El malonato es inhibidor competitivo de la succinato deshidrogenasa.

251Ciclo de GlioxalatoEl ciclo del glioxilato es una variante del ciclo del cido ctrico (concretamente un "by-pass" de las estapas descarboxilantes) que ocurre en los glioxisomas de las clulas vegetales (tambin ocurre en muchos hongos y protozoos).1 Permite generar glucosa a partir de cidos grasos, esto es muy importante en las semillas, debido a que la mayor parte de la energa metablica necesaria para su desarrollo se encuentra en forma de triacilgliceroles.252253Ciclo de Glioxalato

Reacciones bioqumicas del ciclo de Glioxalato1) La acetil-CoA (procedente de la oxidacin de cidos grasos) reacciona con el oxalacetato formando citrato. La enzima que cataliza esta reaccin es la citrato sintasa*.2) El citrato reacciona con la enzima aconitasa* formando Isocitrato.3) El isocitrato, mediante una reaccin catalizada por la enzima isocitrato liasa, se fragmenta en glioxilato y succinato.4a) El succinato es metabolizado en forma similar que en el ciclo del cido ctrico a fumarato mediante la enzima succinato deshidrogenasa y luego a malato por la enzima fumarasa.4b) La acetil-CoA transfiere un acetilo al glioxilato produciendo malato en una reaccin catalizada por la enzima malato sintasa*.5) El malato se deshidrogena para formar nuevamente oxalacetato mediante una reaccin catalizada por la enzima malato deshidrogenasa. El oxalacetato es capaz de generar glucosa mediante gluconeognesis.254En resumen: metabolismo celular

ConclusionesCatabolismo y anabolismo sumamente importantes para la vida.ATP alto contenido energtico.Gluclisis y gluconeognesis complejas y convergen en el ciclo de Krebs.Ciclo de Krebs eslabn para muchas rutas metablicas.Energa para la clula.

Tema de profundizacin258almidnEs un polisacrido de reserva de energa de las plantas, constituido por amilasa y amilopectina, proporciona del 70 al 80% de las caloras consumidas por el ser humano, pero adems de esto tiene varias aplicaciones industriales, en la industria alimenticia, textil, farmacutica, cosmtica, papelera de adhesivos, entre otras.

259

Granos de almidn en clulas de patata.INDUSTRIA ALIMENTICIAMedio de moldeo para caramelos de frutas, rodajas de naranja y gomas de mascar. Dador de cuerpo, textura y estabilidad a caramelos. Agente para espolvorear, combinado con azcar pulverizada en gomas, caramelos y gomas de mascar. 260

Protector contra la humedad de diversos productos en polvo como azcares- pues los almidones absorben humedad sin apelmazarse. Espesante, cuerpo y textura al alimento preparado; para sopas, alimentos para infantes, salsas, gelatinas sintticas. Agente coloidal, textura, sabor y apariencia. La coccin del almidn produce una solucin coloidal estable, compatible con otros ingredientes en productos alimenticios.261INDUSTRIA ALIMENTICIA

Aglutinante, para el ligamento de componentes. En la preparacin de salchichas y embutidos cocidos. Emulsificante, produce una emulsin estable en la preparacin de mayonesas y salsas similares. Estabilizador, por su elevada capacidad de retencin de agua es usado en productos mantecados-helados.262INDUSTRIA ALIMENTICIA

INDUSTRIA TEXTILApresto, en la industria textil como encolante de la urdimbre, aprestado y estampado de tejidos. En lavandera para almidonar tejidos blancos y darles dureza y para restaurar apariencia y cuerpo a las prendas de vestir. 263

INDUSTRIA FARMACUTICA Y COSMTICAAgente de dispersin de polvo y como ligante del ingrediente activo de tabletas y productos medicinales.Espolvorate, como polvo fino en la preparacin de polvos faciales finos, polvos compactos y polvos nutritivos.

264

INDUSTRIA PAPELERAAdhesivo, para diferentes aplicaciones en la industria de papel y cartn.En la industria del papel su funcin es servir como aglomerante de los componentes que forman el papel, fibra celulsica y rellenos, formando una capa superficial que reduce la pelusa y aumenta la resistencia mecnica del papel a la aspereza y plegado, aumenta la solidez y la durabilidad del papel.En las empresas productoras de cartn corrugado se utiliza para la formacin del cartn ya que permite unir las lminas planas de cartn a la lmina corrugada u ondulada.

265

INDUSTRIA DE ADHESIVOSElaboracin de adhesivos de alta fuerza o para colas de menor precio para diversas aplicaciones en la industria de papel y cartn. Los adhesivos de almidn, que son adhesivos a base agua, son muy tiles para las empacadoras y etiquetadoras de alta velocidad por el costo relativamente bajo y la gran velocidad de adhesin.266

OTRAS APLICACIONESAbsorbente, en la preparacin de jabones y detergentes para aumentar su efectividad y poder de limpieza. Movilizarte, como vehculo mvil en tintas de impresin. Diluyente, en la industria de colorantes para estandarizar las tinturas con respecto a los rangos de colores.267

Conservante, en la industria de artes grficas en forma de adhesivo, el cual se aplica a las planchas de impresin litogrfica para conservar la parte que no lleva imagen y protegerla de bacterias, corrosin o rayado. Espolvoreante, como polvo fino en la preparacin de germicidas y insecticidas. 268OTRAS APLICACIONES

Obtencin del almidn de maz, proceso269

Apuntes270Talleres271Taller numero 2272

D-Manosa: Este azcar, presente en los arndanos azules y en la pia, se adhiere a las bacterias E. Coli presentes en el tracto urinario, arrastrndolas y garantizando la salud de vejigaD-Galactosa: se convierte en glucosa en el hgado como aporte energtico. Adems, forma parte de los glucolpidos y las glucoprotenas de las membranas celulares de las clulas, sobre todo de las neuronas.D-Alosa: Es un monosacrido poco comn que se ha logrado aislar de las hojas de un arbusto africano denominado Protea rubropilosa. Es soluble en agua y prcticamente insoluble en metanol.273Taller numero 2

Segn la regla de Vant Hoff, puede tener 2n Estereoisomeros, siendo n el numero de carbonos asimtricos, para una aldohexosa, son 24 =16

Forma parte de los azcares que componen algunos glucosaminoglucanos como el dermatn sulfato y el heparn sulfato, importantes componentes de la matriz extracelular.

Es un anmero alfa, pues va hacia abajo en la estructura cclica y a la derecha en la lineal .274Taller numero 2

Es un piransido, ya que es de 6 carbonos y es una aldosa, crea el puente hemiacetal con el ultimo carbono quirl. Y mas el oxigeno que se cuenta como parte del ciclo, queda un pirano.

Crea un puente hemiacetal, y reaccionan el grupo funcional aldehdo y el grupo hidroxilo.

Los que estaban en la proyeccin lineal hacia la derecha se ubican hacia abajo, los que estaban a la izquierda hacia arriba.

No existe el alfa-L275Taller numero 2

Se define como las dos conformaciones diferentes que se dan segn el ultimo carbono asimtrico, si esta hacia la derecha en la conformacin lineal es D, y si esta hacia la izquierda es L.

Es un fenmeno de isomerizacin que ocurre en monosacridos referido a la rotacin que sufre el carbono anomrico al pasar de un confrmero al otro. Puede pasar de un enlace de carbono alfa a uno beta, o viceversa.

La fructosa, todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de fructosa (a menudo con glucosa), que puede ser extrada y concentrada para hacer un azcar alternativo.Tiene un alto poder edulcorante.

276Taller numero 2

Se origina cuando un en una estructura lineal se forma un puente hemiacetal, cuando la conformacin es L, el anmero va a dar una conformacin hacia arriba, por lo tanto queda como beta.

Acido d-gluconico: Se suele emplear por regla general las sales del cido, los denominados gluconatos.Generalmente son conocidos los gluconato sdico (es un conocido quelante del Calcio y es muy empleado en la limpieza de botellas de vidrio) y el gluconato potsico. Los gluconatos de calcio y de hierro son empleados en los tratamientos de deficiencias nutritivas en el cuerpo humanocomo las anemias277Taller numero 2

D-glucitol, Es un slido higroscpico que se utiliza en la industria como humectante para mantener diversos productos con un grado de humedad apropiado, se utiliza en la elaboracin de alimentos, frmacos y productos qumicos. Acondicionador de papel, textiles, colas y cosmticos, tambin como emulsionante en la fabricacin de pasteles y dulces para impedir que se separen la fase acuosa y la fase grasa en estos alimentos; el sabor dulce relativo de la sacarosa-sorbitol es de 100-60 por lo tanto necesitaremos una cantidad mayor de sorbitol para obtener el mismo sabor dulce que el azcar de mesa. Adems, el sorbitol se utiliza como fuente de alcohol en la fabricacin y resinas.

El cido glucurnico es altamente hidrosoluble; de hecho, en la fisiologa animal es comn emplearlo conjugado a toda clase de sustancias xenobiticas a fin de facilitar su excrecin. Entre estos conjugados destacan drogas, bilirrubina, algunas hormonas y cidos biliares. Este proceso de conjugacin recibe el nombre de glucuronidacin.278Taller numero 2

Es un monosacrido derivado por oxidacin con cido ntrico de determinados azcares como la glucosa o la D-ribosa.1

279Taller numero 2

Tiene 4 carbonos asimtricos si es un aldosa, y tiene la implicacin de que estos tienen 16 ismeros estructurales.

Pues es una aldohexosa polihidroxilada, adems de esto es la unidad fundamental de otras macromolculas, mayores que la contienen en ellas, como los almidones, algunos disacridos y algunos polisacridos.

La quitina, un polmero compuesto por monmeros de N-acetilglucosamina que forma parte del exoesqueleto de los artrpodos y de la pared celular de los hongos.280Taller numero 2

A ninguno N-acetilglucosamina, pero N-acetilgalactosa, conforma todos los grupos sanguneos, el antgeno O, tiene una molcula de este, el antgeno A, tiene 2 molculas de este y el antgeno B tiene una molcula de este.

Es el enlace mediante el cual se unen entre s dos o ms monosacridos formando disacridos o polisacridos, respectivamente. Su denominacin ms correcta es enlace O-glucosdico pues se establece en forma de ter siendo un tomo de oxgeno el que une cada pareja de monosacridos.

Se llama glucosuria a la presencia de glucosa en la orina a niveles elevados. La glucosa se reabsorbe en su totalidad a nivel de las nefronas, las unidades funcionales del rin donde se produce la depuracin de la sangre. La glucosuria renal es la consecuencia de un defecto hereditario de reabsorcin de glucosa en el tbulo renal,281Taller numero 2

La gluclisis o glicolisis (del griego glycos, azcar y lysis, ruptura), es la va metablica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energa para la clula. Consiste en 10 reacciones enzimticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos molculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vas metablicas y as continuar entregando energa al organismo.1La gluconeognesis es la produccin de nueva glucosa. Si molcula no es necesitada inmediatamente se almacena bajo la forma de Glucgeno. Generalmente en personas con requerimientos de glucosa bajos (poca actividad fsica), el glucgeno se encuentra almacenado en el hgado pero este puede ser utilizado y metabolizado por 2 enzimas la enzima desramificante y la glucgeno fosforilasa. El proceso de gluconeognesis se hace de muchas formas posibles, siendo las tres ms importantesDesde glicerol: El proceso empieza cuando el glicerol (que viene desde el proceso de lipidolisis) se fosforila para obtener as el glicerol 3 fosfato. Este proceso es catalizado por la enzima Glicerol Quinasa, el glicerol 3 fosfato se convierte en dihidroxiacetona fosfato (producto que tambin participa en la ruta anterior), este proceso es catalizado por la glicerol 3 fosfato xido-reductasa, la dihidroxiacetona fosfato se convierte en fructosa 1,6 bisfofato, sta pasa a glucosa 6 fosfato por otra enzima (recordemos que este proceso es regulado por lo tanto tendra que regresar por una enzima ms especfica para este sustrato), la glucosa 6 fosfato se convierte en glucosa por medio de la Glucosa 6 Fosfatasa.Desde el lactico: El desplazamiento de las molculas de lactato y piruvato (en condiciones de requerimiento de energa) esta hacia piruvato esto es realizado por la enzima lactato dehidrogenasa, desde pirvico es casi imposible detener el proceso y este se carboxila (mediante la piruvato carboxilasa) para poder entrar a la mitocondria como oxal acetato. El oxal acetato pasa a Malato mediate la malato deshidrogenasa de tipo A, deacargando su protones sobre el NAD+, el Malato vuelve a Oxal acetato pero fuera de La mitocondria (debido a lo explicado anteriormente, de que el Malato no es permeable en mitocondria), mediante la malato deshidrogenasa tipo b, este pasa a Fosfo enol piruvato mediante la Fosfo enol Piruvato carboxi quinasa, para empezar nuevamente el proceso de Gluconeogenesis.282Taller numero 2

Es un glucosaminoglucano sulfatado compuesto por una cadena de disacridos de N-acetilgalactosamina y N-cido glucurnico alternados. El condroitn sulfato se encuentra habitualmente asociado a protenas constituyendo agregados de alto peso molecular denominados proteoglicanos. Una cadena de condroitn puede estar constituida por ms de 100 azcares individuales, cada uno de los cuales puede estar sulfatado en posiciones y en nmero diverso283

Taller numero 2Bibliografa284BibliografaDevlin, T. M. 2006.Bioqumica, 4 edicin. Revert, BarcelonaCurtis, Helena (2008). Captulo 3: Molculas orgnnicas.Curtis Biologa(Sptima edicin). Mdica PanamericanaBioquimica de HarperBioquimica de Trudy McKee285Notas1er corte286