La química de la vida

María José Dabanch Araya

La química celular se basa en los compuestos de carbono

Constituyen aproximadamente el 99% del peso de la célula.

Célula

Hidrógeno OxígenoCarbono Nitrógeno

MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Entre los tipos principales de moléculas orgánicas importantes en los sistemas vivos están:

1. Carbohidratos2. Lípidos3. Proteínas4. Nucleótidos

CARBOHIDRATOS

Son un grupo de sustancias que incluyen azúcares simples y todas las moléculas más grandes construidas con bloques de azúcares.

Sólo contienen CARBONO, HIDRÓGENO Y OXÍGENO en razón: (1 C : 2 H : 1 O)

Funciones:

Almacenamiento de energía Estructural Pigmentos y hormonas Agentes formadores de

emulsionesMensajeros intracelulares

Clasificación basada en:•número de las unidades de azúcar

Según el número de unidades de azúcar en el compuesto:

Monosacáridos: unidad de azúcar Disacáridos: 2 unidades de azúcar Oligosacáridos: 3 - hasta 20 unidades de azúcar Polisacáridos: más de 20 unidades de azúcar

Las cadenas hidrocarbonadas se forman mediante “puentes de átomos de oxígeno” llamados enlaces glucosídicos.

Monosacáridos

Disacáridos

Oligosacáridos

Los oligosacáridos son moléculas constituidas por la unión de dos a nueve monosacáridos cíclicos, mediante enlaces de tipo glucosídicos. El enlace glucosídico es un enlace covalente que se establece entre grupos alcohol de dos monosacáridos, con desprendimiento de una molécula de agua.

Polisacáridos

Los polisacáridos son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.

Lípidos

son moléculas grandes, orgánicas no polares. No se disuelven en el agua.

Los lípidos son diversos e incluyen: triglicéridos, fosfolípidos, esteroides, ceras y pigmentos.

Las moléculas de lípido tienen una proporción mayor de átomos de carbono e hidrógeno que  los hidratos de carbono.

Lípidos

Fuente de almacenamiento de energía. Mayor constituyente de membranas

(fosfolipidos). Pigmentos (retinal, caroteno). Cofactores (vitamina K). Detergentes (sales biliares). Hormonas (derivados de la vitamina D). Mensajeros extracelulares (eicosanoides). Mensajeros intracelulares (fosfatilinositol). Transportadores

Proteínas

Las proteínas son compuestos orgánicos compuestos principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

Al igual que la mayoría de las otras macromoléculas biológicas, las proteínas están formadas por la unión de monómeros llamados aminoácidos. 

Complejos lipídicos

Lipoproteínas

GlicolípidosFosfoglicerol

es

Neutros

Acilgliceroles

Ceras

Esteroides

Esfingolipidos

Nonacilgliceridos

No Saturados

Saturados

Ácidos Grasos

Tipos de Lípidos

Enzimas

son moléculas de proteínas o ARN que actúan como catalizadores biológicos y son esenciales para el funcionamiento de las células. Muchas enzimas son proteínas. 

Aminoácidos

Hay 20 aminoácidos diferentes, y todos comparten una estructura básica. 

Dos o más aminoácidos pueden unirse mediante enlaces covalentes llamados peptídicos.

De esta manera se forman desde dipéptidos hasta cadenas muy largas llamadas polipéptidos.

Las proteínas se componen de uno o varios polipéptidos. Las proteínas se doblan y pliegan sobre sí mismas como resultado

de las interacciones entre los aminoácidos individuales de la cadena.

Principales tipos de proteínasTipos Ejemplos Localización o

función

Enzimas Ácido- graso - sintetasa

Cataliza la síntesis de ácidos grasos

Reserva Ovoalbúmina Clara de huevo

Transportadoras Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre

Protectoras en la sangre

Anticuerpos Bloquean a sustancias extrañas

Hormonas Insulina Regula el metabolismo de la glucosa

Estructurales Colágeno Tendones, cartílagos, pelo

Contráctiles Miosina Constituyente de las fibras musculares

Ácidos nucleicos

son moléculas orgánicas muy grandes y complejas, que almacenan y transfieren importante información en la célula.

Hay dos tipos principales de ácidos nucleicos:

El ácido desoxirribonucleico  (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).

El ácido desoxirribonucleico, o ADN, contiene información que determina las características de un organismo y dirige sus actividades celulares.

El ácido ribonucleico o ARN, almacena y transfiere información desde el ADN, que es esencial para la fabricación de las proteínas. Las moléculas de ARN pueden actuar como enzimas.

Tanto el ADN y el ARN son polímeros, compuestos de miles de monómeros formando enlaces llamados nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes principales: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada en forma de anillo.

Transcripción

La información contenida en el ADN se copia en el ARN mensajero (ARNm). De esta manera es el m ARN el que sale del núcleo y posibilita que se sinteticen las proteínas en el citoplasma.

TraducciónLa información transcrita en el ARNm se utiliza para determinar la secuencia de aminoácidos de una proteína. Una secuencia de tres bases consecutivas del ARNm, específica para un aminoácido, se denomina codón. Los ribosomas se unen al ARNm y lo recorren, lo cual permite que el ARNt (ARN de transferencia) se una en secuencia y coloque de manera adecuada los aminoácidos