Ma
nu
el Mallo
l Simm
on
ds
MC
–
I Medio
Las biomol
éculas
Los ladrillos constituyentes del organismo son las células, que
serán estudiadas más adelante. A su vez, los constituyentes de las
células corresponden a las biomoléculas, dentro de las cuales se
encuentran los carbohidratos, lípidos, proteínas y los ácidos nucleicos.
La dinámica e interacción de estas diferentes moléculas es responsable
del ser de las células y, por ende, de un organismo.
http://www.puntajenacional.cl
Manuel Mallol Simmonds
Manuel Mallol Simmonds
2
Las moléculas importantes para la vida II
2
En la guía anterior se describieron las propiedades de relevancia biológica del agua y de los iones, dos importantes conceptos esenciales para la comprensión de la biología. En esta segunda parte de biomoléculas, nos adentraremos en las propiedades estructurales, dinámicas y funcionales de los lípidos, carbohidratos, ácidos nucleícos y proteínas.
Los carbohidratos
Los glúcidos o carbohidratos son moléculas poliméricas formadas por uno o varios monosacáridos, unidos a través de un enlace covalente llamado enlace glucosídico.
Sus diferentes funciones en la biología oscilan desde aspectos energéticos, estructurales e identificadores hasta codificadores de información.
▪
Los monosacáridos
Como se mencionó, los constituyentes monoméricos de los carbohidratos corresponden a los monosacáridos. Estos son moléculas compuestas por Carbono, Hidrogeno y Oxigeno en la proporción Cn(H2O)n. Existen dos grandes familias: una
conjugadas a un grupo aldehído y otra a un grupo cetona. Dentro de esta división, son clasificados según el número de átomos de carbono que contengan.
Para la PSU las que ganan importancia corresponden a:
o Triosas: Son poco conocidas. Los únicos componentes de esta familia corresponden al gliceraldehido y la dihidroxicetona. Generalmente se encuentran en forma de metabolitos o intermediarios.
o Pentosas: Sus exponentes comúnmente citados son la ribosa y la 2-desoxirribosa, ambas aldopentosas. Forman parte de los nucleótidos del RNA, DNA y energéticos (como el ATP).
o Hexosas: Son las más conocidas. En ellas podemos citar a la galactosa, la fructosa y a la glucosa.
La glucosa existe en dos estados conformacionales: α-glucosa y β-glucosa.
La α -glucosa es el combustible energético de casi todos los seres vivos. Se encuentra en forma polimérica en el almidón y el glucógeno. Forma parte de la sacarosa y de la lactosa.
Monosacaridos
Triosas (3C)
Pentosas
(5C)
Hexosas
(6C)
Manuel Mallol Simmonds
3
3
La β -glucosa es constituyente de algunos disacáridos y del polímero estructural celulosa,presente en células eucariontes vegetales. También es combustible energético de isópteros (termitas), gracias a que poseen un protozoo simbionte en su intestino (Trichonympha sp.) capaz de producir celulasa, enzima que puede digerir la celulosa. En general los demás seres vivos no poseen dicha enzima, por lo que no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía.
Fig 1. Comparación entre la α – glucosa y la β-glucosa. La primera posee el
grupo OH del carbono 1 bajo el eje, mientras que la segunda lo posee arriba
▪
Los disacáridos
Los disacáridos son el producto de la unión entre dos monosacáridos, sean iguales o diferentes, a través de un enlace O-glucosídico. La formación de los disacáridos tiene lugar a través de condensación, formando H2O
De igual manera que la síntesis de disacáridos, su lisis es llevada a cabo por hidrólisis (añadir agua), proceso realizado por enzimas especificas para dicho disacárido.
Los disacáridos de interés para la PSU son:
o Lactosa: Disacárido formado por galactosa y glucosa. Presente en la leche. o Sacarosa: Disacárido formado por glucosa y fructosa. Corresponde al azúcar
de mesa.
o Maltosa: Disacárido formado por glucosa y glucosa. Es el producto de la actividad de la a-amilasa salival, intestinal y pancreática sobre el almidón.
Fig. 2. Lactosa, un disacárido. Se aprecian sus unidades fundamentales: Galactosa y glucosa
Manuel Mallol Simmonds
4
4
▪
Los polisacáridos
Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos, sean estos homogéneos (iguales) o heterogéneos (mezclas). Son la forma más común de encontrar glúcidos en la naturaleza (madera, algodón, cereales, tubérculos, etc), y generalmente actúan como reservas de energía o como soporte estructural.
Los polisacáridos de interés para la PSU son:
o Almidón: Polisacárido de α-glucosa. Está formado por cadenas lineales de α-glucosa llamadas amilosas y por cadenas ramificadas de α-glucosa llamadas amilopectinas. Su biosíntesis es llevada a cabo por los organismos productores (plantas), actuando como reserva de α-glucosa.
o Glucógeno: Polisacárido ramificado de α-glucosa. Está formado por cadenas lineales de α -glucosa enlazadas unas con otras. Es más compacto que el almidón y es la principal forma de reserva de α-glucosa en las células eucariontes animales. Su depósito principal en los animales es el hígado, y luego el musculo estriado.
Fig. 3. (Izquierda) Gránulos de almidón en célula vegetal, vistos por microscopía electrónica de transmisión (MET). (Derecha) Gránulos de glucógeno en hepatocito (célula del hígado) a través
de MET. Se aprecia la diferencia de tamaño de los gránulos.
o Celulosa: Polisacárido estructural formado por cadenas entrecruzadas lineales de β-glucosa. Presente en las células eucariontes vegetales y la pared celular de algunos hongos.
o Peptidoglicáno: Polisacárido estructural propio de bacterias formado por unidades repetidas de un disacárido especial, entrelazadas por cadenas cortas de aminoácidos. o Quitina: Polisacárido estructural presente en el exoesqueleto de muchos artrópodos.
Manuel Mallol Simmonds
5
5
Fig. 4. Interacción y organización de la celulosa en la pared celular. La interacción entre cadenas de celulosa es del tipo puente de hidrógeno.
Las proteínas
Conocidas también como polipéptidos o polímeros de aminoácidos, las proteínas son importantes biomoléculas celulares compuestas de Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno y Azufre. Pueden llegar a tener enorme número de roles dentro de la dinámica celular.
Comenzaremos el análisis de las proteínas por sus constituyentes monoméricos: los aminoácidos.
▪
Los aminoácidos
Los aminoácidos son los las unidades monoméricas de las proteínas. En la naturaleza proteica existen veinte, de los cuales diez (Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Fenilalalina, Treonina, Triptófano, Valina, Tirosina* e Histidina) no son sintetizados por el organismo humano (y otros organismos) siendo necesaria su ingesta en la dieta.
Existen aminoácidos raros que no forman parte de las proteínas, pero son importantes intermediarios. Dos buenos ejemplos corresponden a la citrulina y la ornitina, dos aminoácidos presentes en el ciclo de la urea.
Químicamente consisten en un carbono quiral (que posee cuatro sustituyentes diferentes) siendo tres de ellos altamente conservados entre los veinte aminoácidos. Estos sustituyentes corresponden a:
Un átomo de hidrógeno (H)
Un grupo amino (NH2)
Un grupo carboxilo (COOH)
Manuel Mallol Simmonds
6
6
Fig. 5. Estructura básica de un aminoácido único en solución acuosa. Los grupos NH2 y COOH se
muestran cargados por consecuencia de no estar unido a un polipéptido y estar disuelto en agua.
Dentro de los aminoácidos, podemos distinguir diferentes familias: o Cargados
o Apolares
La anterior clasificación cobra importancia en el hecho que las diferentes combinaciones de aminoácidos contribuyen a una conformación tridimensional propia (véase más adelante); cada proteína tiene su propia combinación.
▪
Estructuras proteicas
Las proteínas tienen la complejidad de poseer varias estructuras conformacionales, en relación al estado de síntesis en el que éstas se encuentran.
Es conveniente señalar (aunque se verá en guías posteriores) que la síntesis de las proteínas se lleva a cabo en tres diferentes complejos celulares: los ribosomas, el Reticulo Endoplasmático (o ergastoplasma) Rugoso y el Aparato de Golgi.
Las proteínas poseen cuatro estructuras, conforme a su grado de maduración (en estricta relación con su función futura):
a. Estructura lineal (Primaria) b. Estructura Secundaria
Alfa hélice
Hoja beta (pliegues)
c. Estructura globular (terciaria) d. Estructura heterogenia (cuaternaria)
Manuel Mallol Simmonds
7
7
Fig. 6. Estructuras proteicas.
La estructura lineal es la estructura que se obtiene apenas la cadena de aminoácidos ha sido producida en el ribosoma. En ese periodo la cadena es muy joven y no ha sufrido las modificaciones necesarias para ejercer su efecto definitivo. Las hormonas peptídicas (cuyo número de aminoácidos no supera los diez en general) son una gran excepción a esta regla.
Para obtener la estructura lineal es necesario unir varios aminoácidos estrictamente seleccionados. Esta unión entre aminoácidos se conoce como enlace peptídico, y se forma de manera semejante al enlace O-glucosídico: por condensación.
La estructura secundaria se obtiene cuando los aminoácidos de la cadena lineal comienzan a interaccionar unos con otros (p. ej. Aminoácidos positivos y negativos tienden a atraerse, y si están muy separados la cadena lineal tenderá a plegarse). La fuerza presente en
dicha estructura corresponde a los puentes de hidrogeno. Dependiendo de esta interacción se
pueden formar dos estructuras: Una hélice, α-hélice, o una estructura “quiebrada” o plegada, conocida como hoja beta o β-plegada. En un mismo polipéptido pueden coexistir ambas estructuras.
La estructura terciaria aparece cuando la proteína ya ha sido modificada en el RER y ya cursa su modificación final en el aparato de Golgi. Los aminoácidos que poseen radicales
Manuel Mallol Simmonds
8
sulfurados (cisteína) forman enlaces del tipo puentes disulfuros (cisteína-cisteína). La posición de dichos aminoácidos está determinada genéticamente para lograr establecer una estructura8
funcional acorde a la proteína. Una vez que se forman estos puentes, la proteína puede ejerceruna función.
La estructura cuaternaria no está presente en todas las proteínas. Consiste en la interacción covalente entre dos o más cadenas peptídicas diferentes en estructura terciaria (en general tienden a ser grandes proteínas). El exponente más conocido de esta estructura es la hemoglobina, la cual será estudiada en la guía dedicada al aparato respiratorio.
En resumen, las estructuras proteicas poseen las siguientes características:
Estructura Característica Enlace responsable
Ejemplo
Primaria Estructura lineal Enlace peptídico LH, FSH, GH. Secundaria α-Hélice; β-Plegada Puentes de hidrógeno Segmentos en diferentes proteínas. Terciaria Estructura globular potencialmente funcional
Puente disulfuro RNA polimerasa II
Cuaternaria Interacción entre diferentes péptidos grandes Covalente entre proteínas diferentes Hemoglobina
▪
Función de las proteínas
Ya se dijo al comienzo de este tópico que las proteínas poseen muchas funciones, dependiendo de la estructura primaria que se les haya conferido. Dentro de esas funciones las de mayor importancia para la PSU son:
o Enzimas o Canales iónicos
o Proteínas de adhesión celular o Proteínas de señalización intracelular o Receptores celulares
o Pigmentos
o Soportes tisulares (colágeno) o Hormonas
o Soporte celular (citoesqueleto) o Inmunidad (anticuerpos) o Contracción muscular o Coagulación sanguínea o Transporte de O2/CO2
Las funciones antes mencionadas irán apareciendo en el análisis de diferentes guías, en los que se aplicará su función al contexto del sistema/aparato o dinámica respectiva.
Manuel Mallol Simmonds
9
9
Los lípidos
Los lípidos son otra de las biomoléculas de importancia para la vida celular. Están formados casi en su totalidad por Carbono e Hidrógeno, con cantidades mínimas de Oxígeno. Son comúnmente llamados grasas, dado su comportamiento aceitoso a nivel macroscópico.
A nivel general, sus funciones son: o Aislantes termomecánicos o Reservas de alta energía
Al contrario de las demás biomoléculas, los lípidos no forman parte de la familia de los polímeros, sino que sólo son grandes moléculas que pueden ser divididas en cierto número de unidades fundamentales.
En la célula es posible encontrarlos de diferentes maneras, con diferentes funciones. Antes de comenzar su análisis, es conveniente hacer hincapié en un grupo de moléculas especiales íntimamente ligadas a ellos: los ácidos grasos.
▪
Los ácidos grasos
Es cierto que los lípidos no son polímeros, por lo que decir que los lípidos están formados por muchas unidades de ácidos grasos estaría totalmente errado. Sin embargo, es correcto decir
que la mayoría de los lípidos poseen ácidos grasos (hasta un número máximo de 3).
Los ácidos grasos son largas cadenas hidrocarbonadas (de 4 a 36 átomos de carbono) unidas a un grupo carboxilo, el cual les confiere un carácter ácido. No poseen carga eléctrica, por lo que son altamente hidrofóbicos (en solución acuosa tienden a formar micelas; nunca forman solución en agua).
Según la cantidad de enlaces dobles que posean, se clasifican en ácidos grasos saturados (que no poseen enlaces dobles; los átomos de carbono se encuentran saturados de hidrogeno) y en ácidos grasos insaturados (que poseen, al menos, un enlace doble en la cadena hidrocarbonada).
Fig. 7. (a) Acido graso saturado, se aprecia su forma recta. (b). Acido graso monoinsaturado, se aprecia su “quiebre”.
Manuel Mallol Simmonds
10
agua que los ácidos grasos saturados, lo que los cataloga como menos perjudiciales a la salud, Los ácidos grasos poliinsaturados (con muchos enlaces dobles) interaccionan mejor con el10
debido a su mayor facilidad de metabolización y/o eliminación.Existen ácidos grasos que no pueden ser sintetizados por el organismo, los llamados ácidos grasos esenciales (ácido araquidónico, acido linoléico y ácido linolénico, entre otros). Dichos ácidos grasos serán comentados con mayor detalle en la guía de nutrición.
▪
Los triglicéridos
Una de las formas más comunes de encontrar ácidos grasos es en forma de triacilgliceroles, más conocidos como triglicéridos. Las acumulaciones de triglicéridos en los alimentos son llamadas por la gente común como “grasa”.
Los triglicéridos consisten en tres moléculas de ácidos grasos unidos a un alcohol de tres carbonos llamado glicerol.
Fig. 8. (Arriba) Molécula de glicerol. (Centro) Expresión tridimensional de un triglicérido mixto. (Abajo) Expresión molecular de un triglicérido mixto (el acido graso central es poliinsaturado).
Los triglicéridos son almacenados en forma de gota lipídica en unas células especializadas llamadas adipocitos, formadoras del tejido adiposo.
Ante estímulos endocrinos, los triglicéridos pueden ser degradados y liberar sus ácidos grasos (p. ej. En el caso de una hambruna prolongada).
Manuel Mallol Simmonds
11
11
Fig. 9. Microfotografía electrónica de transmisión sobre el tejido adiposo unilocular. Se aprecian cuatro fragmentos de cuatro adipocitos. En el de la esquina inferior derecha es posible apreciar el núcleo apretado
contra la periferia a causa de la gota lipídica (marcada con un asterisco). 16.000x
El tejido adiposo se conoce como reserva de energía debido a que los ácidos grasos pueden ser metabolizados a energía celular, proceso detallado en guías futuras.
▪
Los fosfolípidos
Los fosfolípidos son la familia de lípidos responsable de la estructuración y dinámica de la membrana plasmática de las células. Posee una conformación molecular que le permite tener un extremo con carga eléctrica (hidrofílico) y otro apolar (hidrofóbico), convirtiéndolo en una molécula anfipática.
El extremo apolar generalmente está formado por dos ácidos grasos, uno saturado y otro insaturado (generalmente)
El extremo polar está formado por un grupo fosfato conjugado a un radical, de ahí las cuatro variedades de fosfolípidos. No las detallaremos, porque no son importantes para la PSU.
Ambos extremos están conectados a través de enlaces ester a una molécula de glicerol, muy parecido al caso de un triacilglicerol.
Manuel Mallol Simmonds
12
12
Fig. 10. Estructura molecular y tridimensional de la fosfatidilcolina, un fosfolípido. Se aprecia la diferencia entre el acido graso saturado e insaturado, común entre los fosfolípidos.
Las membranas plasmáticas están formadas por una bicapa lipídica de fosfolípidos principalmente, con proteínas incrustadas en ella. El interior de la bicapa está formado por los
extremos hidrofóbicos de los fosfolípidos (los ácidos grasos) y las caras externa e interna por los grupos polares de los mismos.
Además de participar en la conformación de la membrana plasmática, muchos fosfolípidos
participan en la vía de transmisión intracelular de señales externas.
▪
Los esfingolípidos
Otra gran familia de lípidos formadores de membrana plasmática son los esfingolípidos. Estos lípidos poseen un amino-alcohol de cadena larga llamado esfingosina.
Su organización molecular consiste en: esfingosina, uno o dos ácidos grasos y un radical variable unidos a una molécula de glicerol.
Exponentes de esta familia son la esfingomielina y la ceramida.
La función de este tipo de lípidos se ve marcada en las neuronas (células del tejido nervioso), en donde actúan principalmente como receptoras de señales extracelulares, activando la cascada de eventos que comunica la señal con el interior de la célula.
▪
Los esteroles
La familia de los esteroles difiere molecularmente de las otras familias de lípidos debido a que no posee ni glicerol ni ácidos grasos en su estructura. En su lugar posee una estructura de cuatro anillos hidrocarbonados fusionados, a partir del cual se derivan todas las moléculas pertenecientes a esta familia, entre las que se destacan las hormonas lipídicas (que conservan la estructura de cuatro anillos), vitaminas y pigmentos (que son estructuras derivadas del núcleo con cuatro anillos).
Manuel Mallol Simmonds
13
13
Fig. 11. Estructura tridimensional y molecular de un esterol muy conocido: el colesterol. Se aprecia el extremo polar que esta molécula posee gracias a un OH en el anillo A.
El colesterol es un esterol conjugado con cadenas hidrocarbonadas que le confirieren un comportamiento anfipático. Esta molécula es muy importante en el mantenimiento de la fluidez de la membrana plasmática de las células eucarionte y de algunas bacterias, dado que interviene en las fuerzas de Van der Walls de los ácidos grasos de los fosfolípidos, dejando la membrana en un estado de “gel” (se analizará más adelante)
Usualmente se le atribuye a efectos dañinos. Hay que destacar que el comúnmente denominado “colesterol malo” corresponde a las lipoproteínas y apolipoproteinas de baja densidad (apoLDL, LDL y VLDL), las cuales son vesículas con pocas proteínas y mucho colesterol en su interior, cuyo rol consiste en su transporte por la sangre. Estas vesículas se pueden acumular en los vasos sanguíneos, especialmente arterias, formando una placa de lípidos (placa aterosclerótica o ateroma), disminuyendo la luz del vaso. Con el pasar del tiempo ese vaso puede llegar a ocluirse. Esta patología se conoce como aterosclerosis.
Fig. 12. Cortes transversales en arteria con aterosclerosis. La imagen de la esquina superior izquierda muestra una arteria normal. La imagen de la esquina superior derecha muestra ya formación de una placa aterómica. En la esquina inferior izquierda se observa la notoria disminución de la luz vascular y en la esquina inferior derecha se observa como un coagulo sanguíneo quedó atrapado debido a la disminución del diámetro
Manuel Mallol Simmonds
14
El “colesterol bueno”, atribuido a las lipoproteínas y apolipoproteinas de alta densidad14
(apoHDL, HDL y VHDL) son vesículas que tienen una mayor carga proteica que de colesterol, porlo que no tienen un riesgo tan alto de producir aterosclerosis como las LDL, las apoLDL y VLDL.
Los ácidos nucleícos
Finalmente, concluiremos este tópico con una familia infaltable de biomoléculas celulares. Los ácidos nucleícos son biomoléculas poliméricas formadas por Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno, Oxigeno y Fósforo, organizadas en unidades monoméricas llamadas nucleótidos.
Los exponentes más conocidos de esta familia de biomoléculas consisten en el DNA (ácido desoxirribonucleico; desoxirribonucleic acid) y el RNA (ácido ribonucleico; ribonucleic acid).
El rol que poseen los ácidos nucleícos en la célula está íntimamente relacionado con la
información genética. La dinámica de funcionamiento del DNA y del RNA se analizará en mayor
profundidad en guías del módulo electivo.
Por ahora, comenzaremos este punto describiendo como se organizan las unidades fundamentales de los ácidos nucleícos: los nucleótidos.
▪
Los nucleótidos
Los nucleótidos son los componentes monoméricos de los ácidos nucleícos. Están compuestos de tres componentes estructuralmente diferentes:
- Un grupo fosfato (véase en la guía 1) - Una pentosa (ribosa o desoxirribosa)
- Una base nitrogenada (Adenina, Timina, Guanina, Uracilo o Citosina).
El grupo fosfato se encuentra en todos los nucleótidos, ya sea como monofosfato (un grupo P), difosfato (dos grupos P) o trifosfato (tres grupos P). Cabe señalar que los componentes del DNA y RNA solo son nucleótidos monofosfatados. Los nucleótidos difosfatados y trifosfatados (como el ADP y el ATP) poseen otras funciones en la célula, que serán comentadas en guías posteriores.
Manuel Mallol Simmonds
15
15
Fig. 13. Estructura básica de un nucleótido. En el rectángulo superior derecho se expresa el lugar que ocupa la base nitrogenada (purina [Adenina o Guanina] o pirimidina [Citosina, Timina o Uracilo]), bajo él se destaca
la pentosa (en este caso una ribosa) y a su izquierda el grupo fosfato unido al C5.
Las bases nitrogenadas son moléculas pequeñas provenientes de dos familias: las purinas (cuyos constituyentes son la Adenina y Guanina) que se caracterizan por la presencia de un anillo doble, y las pirimidinas (cuyos constituyentes son la Citosina, Uracilo y Timina) que se caracterizan por la presencia de un anillo único.
Fig. 14. Estructura química de las purinas y pirimidinas
Las pentosas que forman nucleótidos (que fueron mencionadas en el punto referente a carbohidratos) corresponden a la ribosa y la desoxirribosa. La única diferencia entre ambas, es que la desoxirribosa no posee un oxigeno en el carbono 2, que si posee la ribosa.
Fig. 15. (izq) Desoxirribosa. (der) Ribosa. Destáquese la presencia de oxígeno en la ribosa y su ausencia en la
desoxirribosa (marcado con un cuadrado rojo).
▪
Acido Desoxirribonucleico, DNA o ADN
Manuel Mallol Simmonds
16
nucleótidos dAMP (Adenina), dTMP (Timina), dCMP (Citosina) y dGMP (Guanina), ordenados en El ácido desoxirribonucleico (ADN, DNA) es una biomolécula formada por los16
forma de hélice dextrógira (sentido de giro a la derecha) de una larga longitud. La “d” antes decada sigla de nucleótido representa la presencia de la pentosa desoxirribosa, característica
especial y única del DNA.
Posee dos tipos de enlaces que mantienen la hélice estable. En sentido horizontal (base nitrogenada con base nitrogenada) participan los enlaces de hidrógeno. En sentido vertical (grupo fosfato con grupo fosfato) participan los enlaces 5’-3’-fosfodiester.
Fig. 16. El DNA, el sentido dextrógiro de su enrollamiento. En amarillo se representan las bases nitrogenadas y en azul los grupos fosfato junto con las desoxirribosas.
Los nucleótidos que componen el DNA se ordenan de tal manera que siempre la Adenina forma enlaces de hidrógeno con la Timina y la Guanina con la Citosina
Manuel Mallol Simmonds
17
17
Únicamente es posible encontrar DNA en: - Núcleo eucarionte - Nucleoide procarionte - Plásmidos procariontes - Mitocondrias y cloroplastos - Virus DNA
DATO PUNTAJE
El DNA es un largo pergamino que contiene todas las instrucciones para confeccionar las proteínas en los ribosomas, y así poder desarrollar un individuo completo y su dinámica bioquímica, biológica y ontogénica. Si pudiésemos estirarlo y medirlo, su longitud sería de dos metros aproximadamente (en células eucarionte).
¿Sabías que la longitud total del ADN que posee un ser humano es posible
realizar siete mil viajes ida-vuelta a la Luna?
Manuel Mallol Simmonds
18
nucleótidos antes mencionados, que en un orden específico forman diferentes palabras conocidas Las letras que componen las palabras dentro de este “mensaje genético” son los18
como genes.El DNA presente en cloroplastos y mitocondrias, así como en bacterias es mucho más corto que el de las células eucariontes, estando organizado en un solo cromosoma (se verá en profundidad en guías ulteriores) circular (a diferencia de los eucariontes, que es lineal).
▪
Acido Ribonucleico
El ácido ribonucleico (ARN, RNA) es una biomolécula formada por los nucleótidos AMP (Adenina), UMP (Uracilo), CMP (Citosina) y GMP (Guanina), ordenados en diferentes estructuras, todas lineales de larga o corta longitud. Son cadenas similares al DNA (poseen enlaces 5’-3’ fosfodiester y pueden formar enlaces de hidrógeno) pero no son dobles cadenas en hélice, sino que son monocatenarios (una sola cadena). Los nucleótidos constituyentes del RNA poseen todos las mismas bases nitrogenadas del DNA con excepción del Uracilo, y a diferencia del DNA poseen ribosa en su estructura.
Fig. 18. (Izquierda) Diagrama de la estructura de un mRNA (RNA mensajero). (Derecha) Diagrama molecular del esquema adyacente.
Se mencionó que el DNA en las células tiene un rol central en el almacenamiento de información genética, fundamental para el correcto funcionamiento de la célula. En base a eso la naturaleza creó un acido nucleico que pudiese copiar la información genética (o parte de ella), salir del núcleo y de esa manera expresarse. Si algo le pasase a esa molécula, simplemente se sintetizaría otra, dado que solo es una copia de la original. Si algo le pasase al DNA (daño irreparable) la célula debe morir.
Así podemos distinguir, de manera general tres tipos de RNAs, que serán profundizados en el módulo electivo de biología:
o RNA mensajero o RNA ribosomal
Manuel Mallol Simmonds
19
19
o RNA de transferenciaEn resumen, el RNA es una copia de una de las cadenas del DNA, generada por un proceso llamado transcripción.
Ejemplo de ejercicio PSU:
MC De las siguientes, ¿Cuál(es) es(son) función(es) propia(s) de las proteínas?
I. Formar parte del exoesqueleto de artrópodos. II. Almacenar información genética
III. Ser catalizadoras positivas en reacciones bioquímicas. IV. Constituir la matriz de soporte de las células (citoesqueleto).
a) Solo I b) Solo II c) Solo I y II d) Solo II y III e) Solo III y IV
La respuesta correcta en este caso es la alternativa e).
La alternativa a) no es correcta porque el exoesqueleto de artrópodos está constituido por quitina, un polisacárido. La alternativa b) tampoco es correcta porque es el DNA, un ácido nucleico, es el encargado de almacenar información genética. La alternativa c) no es correcta porque considera los enunciados I y II. La alternativa d) no es correcta porque, si bien los catalizadores positivos en reacciones químicas son, por excelencia, las enzimas, que sí son proteínas, considera el enunciado II, que no es correcto. Finalmente la alternativa e) es correcta, porque el citoesqueleto está formado por proteínas, al igual que las enzimas.
Tip PSU
Generalmente aparecen preguntas relacionadas con esta guía, pero se basan en el dominio de los conceptos básicos. Te reiteramos que se esfuerces por dominar las bases de cada biomolécula, y posteriormente avances hacia los detalles.
