BIOMOLECULAS
Niveles de organización de la materia
La materia se presenta en distintos grados de
complejidad estructural llamados
niveles
.
Cada uno de ellos se basa en el anterior y sirve
de base al siguiente.
En
cada
nivel
aparecen
propiedades
emergentes
, nuevas propiedades que el nivel
Niveles abióticos: no están vivos.
Nivel subatómico:
protones, neutrones, electrones.
Nivel atómico.
Nivel molecular:
Moléculas, macromoléculas, orgánulos.
Niveles bióticos: están vivos.
Nivel celular.
Nivel orgánico.
Organismos uni o pluricelulares.
Nivel de población.
Nivel de ecosistema.
Bioelementos
Elementos químicos que forman parte de los
seres vivos. Son unos 70
.
Primarios
: 96% de la materia viva. O, C, H, N, P
y S. Forman biomoléculas.
Secundarios
: En menor proporción. Ca, Na, K,
Mg, Cl, …
Inorgánicas
Agua
Sales minerales
Orgánicas
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Agua
En promedio supone el 75 % de la masa de
los organismos
Funciones:
Disolvente de sustancias. Medio donde se
producen reacciones químicas.
Función transportadora: Sangre, savia.
Reactivo en reacciones bioquímicas.
Termorreguladora: Sudor.
Sales minerales
Precipitadas
, en estado sólido: Función
esquelética (Huesos, conchas, etc)
Disueltas
, disociadas en iones. Funciones:
Mantenimiento de la presión osmótica
Mantenimiento del pH
Sales minerales: pH
El pH mide la cantidad
de iones H
+en un
medio líquido.
En nuestro organismo,
el pH óptimo es
alrededor de 7.
Si se separa de éste
valor, algunas sales
reaccionan entre sí y
compensan
la
Biomoléculas
Hidratos de carbono
Formados por H, C y O; monosacáridos (glucosa), polisacáridos (glucógeno ó almidón en plantas). Energía! Lípidos
Formados por C,H y O. Diversas formas y funciones: protección, membranas (fosfolípidos), aislamiento térmico (grasas), reserva de energía.
Proteínas
Formadas por 20 tipos distintos de aminoácidos (esenciales y no esenciales). Diversas funciones: transporte, receptores, estructural (algunas proteínas de membrana), catalizando procesos (enzimas).
Ácidos nucléicos
Formado por nucleótidos (adenina, guanina, citosina, timina). Se empaqueta en cromosomas. Información genética!!!.
La célula es la mínima unidad funcional y estructural de los seres vivos.
Procariotas
Eucariotas Membranas internas.
Es una bicapa lipídica que rodea a la célula, define su tamaño y mantiene las diferencias entre el interior celular y el medio externo. Mientras que las membranas internas mantienen las diferencias entre el contenido de las organelas y el citosol (citoplasma) pudiendo así ejercer su función.
Membrana Plasmática
Proteínas
Compuestos por C, H, O y N, aunque suelen
tener también otros elementos como S, P, Fe,
etc.
Son polímeros de aminoácidos, unidos
mediante
enlaces peptídicos
.
La unión de aminoácidos da lugar a
péptidos
,
si el peso molecular es pequeño, y a
Proteínas: Los aminoácidos
Se caracterizan por tener un
grupo
amino
y un grupo ácido
(
carboxilo
), que en los
aminoácidos naturales se
unen
ambos
al mismo
carbono, al que se llama por
eso carbono .
En los seres vivos hay
Estructural
: Membranas,
citoesqueleto, pelo, uñas, etc.
Transportadora
:
Hemoglobina, proteínas de
membrana.
Enzimática
: regulan las
reacciones químicas en el
organismo.
Hormonal
: Insulina, hormona
del crecimiento.
Inmunitaria
: Anticuerpos
Contráctil
: Contracción de los
músculos (actina y
mmiosina).
Propiedades de la proteínas:
Son específicas: Cada
individuo
tiene
sus
propias proteínas. Por
eso existe rechazo en la
donación de órganos.
Se
desnaturalizan:
Son los componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc). Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana. Las proteínas de membrana se clasifican en:
•Proteínas integrales: Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces, por esta razón se les llama
proteínas de transmembrana.
•Proteínas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno.
Proteínas
Proteína transmembrana Canal
Glúcidos
Formados por C, H y O.
Funciones:
Energética: proporcionan
energía a los seres vivos.
Estructural: forman parte
de estructuras de los
organismos (paredes
celulares, etc.)
Tipos:
Glúcidos
•Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que
contribuyen a la asimetría de la membrana. Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (glucoproteínas). Ésta
cubierta de hidratos de carbono hace a la célula distinata al resto. Constituyen la cubierta celular o glucocálix, a la que se atribuyen funciones fundamentales: *Protege la superficie de las células de posibles lesiones.
*Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento, como , por ej., las sanguíneas.
*Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular, particularmente importantes durante el desarrollo embrionario.
Glúcidos: Monosacáridos
Formados por una única molécula.
Se nombran según su número de carbonos:
Triosas (3), tetrosas (4), pentosas (5), hexosas
(6).
Tienen color blanco, sabor dulce y son solubles
en agua (son
azúcares
).
Hexosas
•
Glucosa
: Sangre, músculos, etc.
•
Fructosa
: Frutas
Pentosas
RIBOSA
Glúcidos: Disacáridos
Formados por la unión de dos monosacáridos.
Función energética.
Color blanco, sabor dulce y solubles en agua
(también son
azúcares
).
Pueden
descomponerse
en
dos
monosacáridos,
liberando
energía
(son
Glúcidos: Disacáridos
Sacarosa
: Glucosa +
Fructosa. Azúcar de
caña.
Lactosa
: Glucosa +
Galactosa. Presente
en la leche
Maltosa
: Glucosa +
Glucosa. Azúcar de
malta (cebada
Glúcidos: Polisacáridos
Se forman por la unión de varios
monosacáridos.
Con función energética:
Enlaces α
.
Almidón
: Mezcla de amilosa y
amilopectina.
Reserva
en
vegetales.
Glucógeno
: Reserva en animales.
Con función estructural:
Enlaces β
.
No podemos digerirla, forma la fibra
alimentaria.
Celulosa
: Forma paredes celulares
de vegetales.
Quitina
: Forma exoesqueletos de
Lípidos
Formados por C, H, y O, este último en menor
proporción, y en algunos casos por P, N o S.
Químicamente son muy heterogéneos.
Se caracterizan por sus propiedades físicas:
Untuosos al tacto,
Insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos (cloroformo,
Son moléculas hidrocarbonadas lineales, con número
par de átomos de carbono y un grupo ácido en un
extremo.
Pueden ser
saturados
, si sólo tienen enlaces simples
entre los C, e
insaturados
si tienen uno o varios
enlaces dobles. En este caso los dobles enlaces se
indican a partir del carbono terminal, llamado ω; así,
un ácido graso ω3 tendrá un doble enlace entre los
carbonos 3 y 4 contados a partir de este último
carbono.
Los ácidos grasos se caracterizan por tener una zona
hidrófila, soluble en agua, correspondiente al grupo
ácido, y una zona lipófila (e hidrófoba), insoluble en
agua, correspondiente a la cadena hidrocarbonada
(son
anfipáticos
).
Las moléculas de lípidos son insolubles en agua, pero se disuelven en disolventes orgánicos.
Constituyen casi el 50% de la masa de las membranas plasmáticas, siendo el resto casi todo proteínas.
El tipo de lípido que conforma las membranas se denomina FOSFOLÍPIDOS.
dos colas hidrocarbonadas hidrofóbicas.
Ác. Grasos de distinta longitud (14-24 átomos de C).
*Mieclas esféricas
*Láminas bimoleculares o bicapas lipídicas.
La forma y la naturaleza anfipática de los fosfolípidos, hace que estas moléculas formen espontáneamente en solución acuosa:
La fluidez de las membranas es biológicamente importante ya que muchos procesos como el transporte de sustancias o la actividad de enzimas dependen de ello; esta característica depende de la temperatura y de la composición de la misma.
•la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura.
En gral. Las membranas de las bacterias están compuestas por un solo tipo de fosfolípido y no contienen colesterol, pero tienen una pared celular que las protege.
Células eucariotas predominan 4 tipos de fosfolípidos.
Fosfatidilcolina Esfingomielina Fosfatidilserina
Fosfatidiletanolamina
Lípidos: ácidos grasos
Los ácidos grasos
saturados
están
presentes en alimentos
de origen animal y
elevan el colesterol en
sangre.
Los
insaturados
son de
Lípidos: triglicéridos.
Son ésteres de la glicerina
con diferentes ácidos grasos.
Aceites
: líquidos, formados
principalmente por ácidos
grasos insaturados, de origen
vegetal.
Sebos
: sólidos, formados por
ácidos grasos saturados, de
origen animal.
Mantecas
, formados por una
Fosfolípidos
Parecidos a los
triglicéridos en su
estructura.
Contienen
una
molécula
de
ácido fosfórico
.
También
son
Funciones de los lípidos
Estructural
: forman parte de las membranas
celulares (fosfolípidos, colesterol). Consistencia
y protección (ceras). Protección (grasas).
Reserva energética
: Grasas y aceites.
Colesterol
En las células eucariotas existe una gran cantidad de colesterol intercalado entre los fosfolípidos. Se orientan con sus grupos OH hacia las cabezas polares de los mismos; sus anillos esteroides (planos y rígidos), interactúan y en parte inmovilizan al primer fragmento de las colas hidrofóbicas. De esta manera el colesterol hace que las partes más cercanas a las cabezas polares estén más rígidas, disminuyendo la permeabilidad de la bicapa a pequeñas moléculas solubles.
Formadas por C, H,
O, N y P.
Sus monómeros son
los nucleótidos.
Un
nucleótido
está
formado por:
Un
azúcar
: Ribosa o
desoxirribosa.
Acido fosfórico
Una
base
nitrogenada
: A, T, G,
C y U.
ARN
Su azúcar es
Ribosa
.
Nunca tiene la base
nitrogenada
timina
(T).
Es una
cadena simple
de
nucleótidos.
Se encuentra en el núcleo
y en
el citoplasma
de la célula.
Transmite
la información
ADN
Su azúcar es desoxirribosa
Nunca tiene uracilo (U)
Cadena doble unida por puentes
de hidrógeno entre sus bases
nitrogenadas.
Emparejamiento de bases:
A-T G-C
La cadena se enrolla en forma
de doble hélice.
