(1) CARBOHIDRATOS (CH2O)n

(Construidos de azúcares simples)

Se clasifican según el número de unidades de azúcar que contienen:

Monosacáridos

Disacáridos

Polisacáridos

Carbohidratos

Unidad (azúcar)

Enlace glucosídico (covalente)

Enlace glucosídico

Triosas

Pentosas

Hexosas

Monosacáridos

De 3 átomos de carbono (C3H6O3)

De 5 átomos de carbono (C5H10O5)

De 6 átomos de carbono (C6H12O6)

Gliceraldehído

Dihidroxiacetona

Ejemplos:

Participan en el metabolismo de los azúcares

Ribosa

Desoxirribosa

Ejemplos:

Parte de la estructura de nucleótidos

Glucosa

Fructosa

Galactosa

Ejemplos: Por contener muchos grupos hidroxilo son muy hidrosolubles

Unidad (azúcar)

Disacáridos

Sacarosa

Lactosa

Maltosa

Glucosa + Fructosa

Glucosa + Galactosa

Glucosa + Glucosa

Sintetizada por plantas, es la responsable del sabor dulce de los frutos

Es el azúcar de la leche

Polisacáridos

Almidón

Glucógeno

Celulosa

Forma en que las plantas almacenan glucosa en semillas y otras estructuras “Harina” forma saludable de consumir carbohidratos

Forma en que los animales almacenan glucosa, principalmente en el hígado

No sirve para almacenamiento, sino que cumple un papel estructural, ej. pared celular

FUNCIONES DE CARBOHIDRATOS

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía

Función energética fuente de energía inmediata para la célula

Función estructural por algunos polisacáridos entre los que destacan:

Función protectora

Función de reconocimiento

electrones

Se oxida

Reduce a “otros”

Celulosa

Quitina principal componente de exoesqueleto de artrópodos

Ciertos polisacáridos estructurales se asocian con proteínas y recubren los epitelios respiratorio y digestivo.

Debido a la presencia de algunos oligosacáridos sobre la superficie de la membrana celular

(2) PROTEÍNAS

Constituyen el 50% de masa seca de seres vivos

Responsables de características de células

Una célula difiere de otra por el tipo de proteína que predomina en ella, especialmente en lo que a su función se refiere.

ESTRUCTURA

Polímeros de aminoácidos (aa)

Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2)

Las otras 2 valencias del carbono se saturan con un átomo de H y un grupo variable denominado radical R

Se distinguen 20 tipos de aa

Los aa se unen por enlace covalente formado por deshidratación

Enlace peptídico

Entre el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino del siguiente con desprendimiento de una molécula de agua

Hay 20 tipos de aa en las proteínas

Alanina

Valina

Leucina

Isoleucina Metionina

Fenilalanina Triptófano

No polares

Glicina Serina

Treonina

Cisteína

Asparina Glutamina

Tirosina

Polares sin carga

Ácido aspártico

Ácido glutámico

Ácidos

Lisina Arginina

Histidina

Básicos

ZWITTERIONIón dipolar, con cargas opuestas Espacialmente separadas

ANFIPÁTICODominios polar y no polar

ANFOTÉRICACapaz de donar y aceptar protonesSirve como ácido o base

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

(a) Estructura primaria

Es la secuencia lineal de aa, es decir, el orden en que están colocados los aa en una proteína

La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte

(b) Estructura secundaria

Corresponde a plegamientos que se forman debido a interacciones entre aa no adyacentes

Entre las interacciones responsables de la e. secundaria están los puentes de hidrógeno

Forma helicoidal

Existen 2 tipos de estructura secundaria:

Forma laminar

Forma helicoidal

La estructura primaria se enrolla helicoidalmente sobre sí misma. Se debe a la formación de puentes de hidrógeno entre –C=O de un aa y el –NH- del cuarto aa siguiente

Forma laminar

Se forma una cadena en forma de zigzag

(c) Estructura terciaria

Es la forma tridimensional, generalmente globular, de una proteína cuya estructura secundaria se ha plegado sobre sí misma, debido a interacciones entre aa no adyacentes

Se mantiene estable gracias a enlaces entre radicales R de aa:

Puentes disulfuro entre radicales de aa que tienen S Puentes de hidrógeno

Puentes eléctricos

Interacciones hidrófobas

La estructura terciaria es esencial para la función de una proteína

En un anticuerpo no se une al antígeno

En un receptor de membrana no captará la señal que corresponde

Alteración desnaturalización

En una enzima no se unirá con los reactantes

(d) Estructura cuaternaria

Unión, mediante enlaces débiles (no covalentes), de más de una cadena polipeptídica (subunidad o protómero) con estructura terciaria, para formar un complejo proteico

Ejemplos:

Hexoquinasa con 2 subunidades

Hemoglobina con 4 subunidades globulares

Los genes determinan el orden de aa en la proteína (E. primaria)

El orden de aa en la proteína determina la forma en que se pliega el polipéptido (E. secundaria y terciaria)

FORMA FUNCIÓN

Los genes determinan la función de las proteínas

FUNCIÓN ESTRUCTURAL

Algunas proteínas constituyen estructuras celulares

Glicoproteínas forman parte de membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias Histonas forman parte de cromosomas que regulan la expresión de genes

Principales componentes estructurales de células (crecimiento, desarrollo y reparación de

tejidos)

QUERATINAS

Hélices alfa agrupadas = fibrasPiel, Cabello, Uñas.

Láminas beta : Plumas, escamasde aves y reptiles

cabello

FIBROÍNA

Láminas beta : Ricas en GAS

Fibras tejidas = sedas

Gusanos de seda y arañas

FIBROÍNA

COLÁGENO

Se encuentra en todos los tejidos y órganos

Hígado: 4% Pulmón: 10%Cartílago: 50% Córnea: 64%Aorta: 12-24% Piel: 74%

Estructura del Colágeno

Estructura del Colágeno

Estructura del Colágeno

Colágeno de Córnea

FUNCIÓN ESTRUCTURAL

Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos

Colágeno del tejido conjuntivo fibroso (tendones, cartílagos, pelos)

Elastina del tejido conjuntivo elástico

Queratina de la epidermis

Fibroina segregada por arañas y gusanos de seda para fabricar telas de araña y capullos de seda, respectivamente

Son las más numerosas y especializadas

FUNCIÓN ENZIMÁTICA

Biocatalizadores de reacciones químicas del metabolismo celular

Ácido graso sintetasa cataliza síntesis de ácidos grasos

Consideremos que todas las enzimas son proteínas (hacen posible las reacciones químicas)

FUNCIÓN HORMONAL

Insulina y glucagón regulan niveles de glucosa en la sangre

Hormona del crecimiento Calcitonina regula metabolismo del calcio

Acción hormonal en células

adyacentes

Acción hormonal en células lejanas

FUNCIÓN DEFENSIVA

Inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos

Trombina y fibrinógeno contribuyen a formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias

Mucinas efecto germicida y protegen a las mucosas

Algunas toxinas bacterianas (Botulismo), o venenos de serpientes son proteínas con funciones defensivas

Todos los anticuerpos son proteínas

FUNCIÓN DE TRANSPORTE

Hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de vertebrados

Hemocianina transporta oxígeno en la sangre de invertebrados

Mioglobina transporta oxígeno en los músculos

Lipoproteínas transportan lípidos por la sangre

Citocromos transportan electrones

Estructuras encargadas del transporte de sustancias a través de la membrana plasmáticas ( canales, transportadores y bombas)

FUNCIÓN CONTRÁCTIL

miofibrillas responsables de la contracción muscular

Dineina relacionada con movimiento de cilios y flagelos

Casi todos los movimientos se deben a la acción de combinaciones de proteínas

Actina

Miosina

Tubulina en microtúbulos, filamentos responsables de movimiento de cilios y flagelos

(3) LÍPIDOS

ProteínasÁcidos nucleídosPolisacáridos

≠Los lípidos no son polisacáridos

Son moléculas pequeñas que

tienden a asociarse

mediante fuerzas no covalentes

Grupo de

cabeza polar

COLA no POLAR

Hidrófilo

Hidrófoba

Estructura general de los lípidos

• Se asocian mediante un efecto hidrófobo que estimula la entropía.• Interacciones de van der Waals entre las zonas hidrocarbonadas de las moléculas.

(3) LÍPIDOS

Grupo diverso de moléculas, con 2 características importantes: Contienen regiones extensas formadas casi exclusivamente por H y C, con enlaces C ― C

C ― HNo polares

Aceites, grasa y ceras

Fosfolipidos

Esteroides

Lípidos

ACIDOS GRASOS

ACIDOS GRASOS

ACIDOS GRASOS

ACEITES, GRASAS Y CERAS

Sólo contienen C, H y O

Contienen una o más subunidades de ácido graso

Largas cadenas de C e H con grupo carboxilo en extremo

Grupo carboxilo

En general, no tienen estructuras en forma de anillo

GRASAS Y ACEITES

Con enlaces sencillos en cadenas de C está saturado porque está “lleno” de átomos de H: tiene el mayor N° posible de átomos de H

Si hay dobles enlaces entre algunos átomos de C está insaturado, tiene menos átomos de H

GRASAS ACEITES

Sin dobles enlaces

cadena de ácido graso es recta ácidos grasos pueden acomodarse muy juntos , por lo que forman un sólido a T° ambiente

Con dobles enlaces

Dobles enlaces producen flexiones en la cadena de ácido graso

Flexiones mantienen separadas las moléculas de aceite, por lo que son líquidos a T° ambiente

CERAS

Químicamente similares a grasas altamente saturadas, por lo que son sólidas a T° ambiente

En plantas terrestres:

En animales:

Impermeabilizantes para el pelo de mamíferos y pluma de aves

Impermeabilizantes para exoesqueletos de insectos

Construcción de complejas estructuras como colmenas

Recubrimiento impermeable en hojas y tallos

Molécula completamente apolar, hidrófoba función típica consiste en servir de impermeabilizante

CERAS

Deshidratación

Nombre químico: Triglicéridos

Se utilizan como almacén de energía a largo plazo, tanto en plantas como animales almacenan cierta cantidad de energía en menos masa que los carbohidratos

TRIACILGLICEROLES

TRIACILGLICEROLES

FOSFOLÍPIDOS

Similares a aceites con excepción de que uno de los 3 ácidos grasos es reemplazado por un grupo fosfato que tiene unido un grupo funcional polar corto, el cual generalmente contiene N

Colas hidrofóbicas insolubles en agua

Cabeza polar tiene carga eléctrica y es soluble en agua (hidrofílica)

FOSFOLÍPIDOS

FOSFOLÍPIDOS

Importantes componentes estructurales de las membranas celulares

GLICEROFOSFOLÍPIDOS

GLICEROFOSFOLÍPIDOS

ESFINGOLÍPIDOS

ESFINGOLÍPIDOS

GLUCOESFINGOLÍPIDOS

ESFINGOGLICOLÍPIDOSCerebrósidos

ESTEROIDES

Estructuralmente diferentes de todos los demás lípidos

4 anillos de C fusionados, de los cuales se proyectan diversos grupos funcionales

Las diferencias en los grupos funcionales unidos a los anillos pueden dar como resultado, grandes diferencias en la función de los esteroides

ACIDOS NUCLEICOS

Largas cadenas de subunidades similares llamadas nucleótidos

(1) Un azúcar (pentosa)

(2) Un grupo fosfato

(3) Una base nitrogenada

Ribosa

Desoxirribosa

NUCLEÓSIDOS

Azúcar

Base nitrogenada

NUCLEÓTIDOS

Fosfato

Azúcar

Base nitrogenada

RibosaDesoxirribosa

Ácido desoxirribonucleic

o ADN

Ácido Ribonuclei

co ARN

Los nucleótidos se enlazan en largas cadenas cuando el grupo fosfato de un nucleótido forma un enlace covalente (unión fosfodiester) con el azúcar de otro

Ácido desoxirribonucleic

o ADN

Ácido Ribonuclei

co ARN

CADENAS DE NUCLEÓTIDOS

Tipos de base

nitrogenada

Cadena de nucleótidos

CADENAS DE NUCLEÓTIDOS

ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

El ADN se encuentra en los cromosomas de todos los seres vivos y sus sucesión de nucleótidos deletrea la información genética necesaria paraconstruir las proteínas de cada organismo

CÓDIGO GENÉTICO

regla de correspondencia entre la serie de nucleótidos de los ácidos nucleicos y las series de aminoácidos (polipéptidos) en que se basan las proteínas

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA CELULAR

Coenzimas: NAD NADP FAD

NUCLEÓTIDOS LIBRES EN LAS CÉLULAS

Ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos forman los ácidos nucleicos ARN, ADN

Transportadores de energía: ATP ADP

Mensajeros intracelulares:AMP cíclico (receptores hormonales)