clase 5 y 6 de bqe
TRANSCRIPT
D I P L O M A
EN CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FISICA
UNIVERSIDAD DE CHILE
Prof. BQ Jorge Soto Labbé FACULTAD
DE MEDICINA UNIVERSIDAD DE CHILE
2009
CARBOHIDRATOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
Aspectos generalesClasificaciónIsomeríaDerivados de monosacáridos: polisacáridos
Aspectos generalesClasificaciónÁcidos grasos y triacilglicerolesFosfolípidos
AminoácidosEnlace peptídicoEstructura de proteínas
NucleótidosDNARNA
ENERGÍAS DE ENLACE PROMEDIO(kJ/mol)
C _ C
C _ N
C _ H
C _ O
Si _ Si
Si _ N
Si _ H
Si _ O
607
754
416
336
230
470
323
368
CH
HH
H
H
CH
HH
H
CH
HH
CnH2n+2ALCANOSH
CH H
H
H
CH C
H
H
H
H
H
CH C
H
H
C
H
H
H
H
H
CH C
H
H
C
H
H
C
H
H
H
H
CH4
H
CH C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
H
H
metano etano propano butano
CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
pentano
CH3CH2CH2CH2CH3
CnH2nALQUENOSH
CH C
H
H
H
CH C
H
C
H
H
H
H
CH C
H
H
C
H
C
H
H
H
H
CH C
H
H
C
H
C
H
C
H
H
H
Heteno propeno 2-buteno 2-penteno
CnH2n-2ALQUINOS
etino (acetileno)
CH C H CH C C
H
H
H
propino
H
CH C
H
C C
H
H
H2-butino
H
CH C
H
C C
H
C
H
H
H
H2-pentino
ASPECTOS GENERALES
ASPECTOS GENERALES
Glúcidos,
Griego glicos Latín sacarosÁrabe hispano assúkkar
azúcares, sacáridos, carbohidratos o hidratos de carbono
D U L C E
Cn(H2O)n
C OH
C O
Radical hidroxilo
Radical carbonilo
Alcohol
Aldehido
C O
H
C Cetona
C O
C
C
gliceraldehido
dihidroxicetona
C OH
C
C
H
OHH2
O
H C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
eritrosa
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
C OHH
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
C OHH
ribosa
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
CHO H
C OHH
C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C OHH
CHO H
C OHH
glucosa
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
eritrulosa
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
C OHH
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
C OHH
ribulosa
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
C OHH
CHO H
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C OHH
C OHH
CHO H
fructosa
P O L I H I D R O X I A L D E H I D O S
P O L I H I D R O X I C E T O N A S
ASPECTOS GENERALES
CLASIFICACIÓN
MONOSACÁRIDOS O
OLIGOSACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS O GLUCANOS
gliceraldehido dihidroxiacetona
maltosa sacarosa lactosa
eritrosa
ribosa
glucosa, galactosa, manosa
ribulosa
fructosa
sedoheptulosa
HOMOPOLISACÁRIDOS celulosa almidón glucógeno
HETEROPOLISACÁRIDOS
quitina
GLUCOSAMINOGLUCANOS ácido hialurónico condroitinsulfato dermatansulfato
queratansulfato heparina
PEPTIDOGLUCANOS
PROTEOGLUCANOS
heparansulfato
eritrulosaAZÚCARES SIMPLES
O MUCOPOLISACÁRIDOS
ISOMERÍA DE CARBOHIDRATOSCHO
C
CH2OH
OHH
CHO
C
CH2OH
OHH
CHO
C
CH2OH
HO H
CHO
C
CH2OH
HO H
CHO
C
CH2OH
HO H
CHO
C
CH2OH
HO H
CHO
C
CH2OH
OHH
CHO
C
CH2OH
OHH
Fórmulas de proyección de Fisher
Fórmulas de perspectiva
D-gliceraldehido L-gliceraldehido
D-gliceraldehido L-gliceraldehido
1
2
3
4
5
6
4
2
D-glucosa D-galactosaD-manosa
Epímeros
Carbono asimétrico o centro quiral
Isomería óptica
Enantiómeros
Estereoisomería
Nº de estereoisómeros = 2n
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
C OHH
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
C OHH
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
CHO H
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
CHO H
C H
C
CH2OH
H O
C OHH
CHO H
CH OH
HO C H
C
CH2OH
H O
C OHH
CHO H
CH OH
HO
Diasteroisómeros
Racemización
FORMAS CÍCLICAS
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
CH2OH
oH
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
CH2OH
C OH
C
CH2OH
H
CH
CHO H
C OHH
OH
O
H
C OH
C
CH2OH
H
CH
CHO H
C OHH
HO
O
H
C OH
C
CH2OH
H
CH
CHO H
C OHH
HO
O
H
-D-glucopiranosa
-D-glucopiranosa
D-glucosa
ANÓMEROS
Fórmulas de proyección de Haworth
o
H
H
H
H
H
HO
OH
OH
oCH2OHHO
H
H
H
H
H
HO
OH
OH
ooCH2OHHO
ooo
H
H
H
H
H
HO
OHOH
oCH2OHHO
H
H
H
H
H
HO
OHOH
ooCH2OHHO
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
C OHH
C OH
C
CH2OH
H O
H
C OHH
CHO H
C OHH
mutarrotación
(1/3)
(2/3)
HEMIACETAL
PIRANO
FURANO
DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS
C OH
C
C
H
H2
O
H C OH
C
C
H
OH2
O
H
P
C OH
C
C
H
H2
O
H C OH
C
C
H
OH2
O
H
P
C OH
C
C
H
OHH2
O
H C OH
C
C
H
OHH2
O
H
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
C O
C
C
OH
OH
H2
H2
H
oCH2OH
H
HO
OH
H
OH
OH
H
ooCH2OH
H
HO
OH
H
OH
OH
H
oCH2OH
H
HO
OH
H
OH
H
H
ooCH2OH
H
HO
OH
H
OH
H
C O
C
C
OHH2
H2
C
C
C
OH
O
H2
H2 P
C
C
C
OHH2
H2
C
C
OH
O
H2
H2
C
C
C
OHH2
H2
C
C
C
OH
O
H2
H2 P
C
C
C
OHH2
H2
C
C
OH
O
H2
H2
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
-2-deoxirribosa
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2O P
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2O P
Glucosa-6-P
Ribosa-5-P
H
oCH2
H
HO
OH
H
OH
OP OH
H
ooCH2
H
HO
OH
H
OH
OP OH
Gliceraldehido Gliceraldehido-3-P
Dihidroxicetona Dihidroxicetona-P
Ribosa
Glucosa
OLIGOSACÁRIDOS
-D-Glucopiranosil-(1,4)-D-glucopiranosa
Maltosa
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OH
CH2OH
O
oH H
H
H
H
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OH
CH2OH
O
oOH OH
H
H
H
H
OH
HOH
CH2OH
oOH OH
H
H
H
H
OH
HOH
CH2OH
O
OH
HH
H
H
OHOH
H
CH2OH
O
oOH
H
H
H
H
OH
HOH
CH2OH
O
OH
HH
H
H
OHOH
H
CH2OH
OO
oOH
H
H
H
H
OH
HOH
CH2OH OH
HH
OHH
H
OHOH
H
CH2OH
O
OH
HH
OHH
H
OHOH
H
CH2OH
OO
-D-Galactopiranosil-1,4-D-glucopiranosa
Lactosa
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
OHOH
CH2OH
CH2OH
oCH2OH
H
HO
OH
H
OH
H
CH2OH
ooCH2OH
H
HO
OH
H
OH
H
-D-Glucopiranosil-(1,2)--D-fructofuranosa
Sacarosa
oH
H
H
H
OH
OH
OH
CH2OH
CH2OH
oCH2OH
HO
OH
H
H
H
O
Ho
H
H
H
H
OH
OH
OH
CH2OH
CH2OH
ooCH2OH
HO
OH
H
H
H
O
H
Extremo reductor
Extremo reductor
Enlace O-glucosídico
ACETAL
POLISACÁRIDOS O GLUCANOSHOMOPOLISACÁRIDOS
oH
H
H
H
OH
OOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
CH2OH
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
oH
H
H
H
OH
OOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
CH2OH
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
HH
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O 25%
75%
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
oH
H
H
H
OH
OOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
CH2
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
O
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
oH
H
H
H
OH
OOH
CH2OH
oH H
H
H
H
OH
OH
CH2
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
HH
O
H
O
oH
H
H
H
OH
OH
CH2OH
H
O
O
AMILOSA
AMILOPECTINA
ALMIDÓN
POLISACÁRIDOS O GLUCANOSHOMOPOLISACÁRIDOS CELULOSA
O
OH
H
H
H
OH
H
CH2OH
O
o
H
H
H
OH
HOH
CH2OH
O
HH O
OH
H
H
H
OH
H
CH2OH
O
o
H
H
H
OH
HOH
CH2OH
O
H
O
H
colesterol
ácido taurocólico
testosterona estradiol
ácido glicocólico
progesterona
CH3-(CH2)n-COOH
CH3-(CH2)n-COOCH2
CH3-(CH2)n-COOCH
CH3-(CH2)n-COOCH2
CH3-(CH2)n-COOCH2
CH3-(CH2)n-COOCH
R-O3P-OCH2
ácidos grasos
triacilgliceroles fosfolípidos
CH2OH
CHOH
CH2OH
glicerol
1,25-dihidroxicolecalciferol
COOH
CH3
ácido araquidónico
• prostaglandinas
• leucotrienos
• tromboxanos
diacilglicerol (DAG)
inositoltrifosfato (IP3)
R CO O CH2
CH + 3NaOHOCOR
CH2OCOR
3 R-COONa + HOCH
CH2OH
CH2OH
R CO O CH2
CH + 3NaOHOCOR
CH2OCOR
3 R-COONa + HOCH
CH2OH
CH2OH
C
H
C CH
H
O
H
OH
H
H
HO
C C C C C C C C CH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H O
OH
Glicerol
Acido graso
Carbono
Hidrógeno
Oxígeno
Fósforo
Glicerol-3-P
C
H
H
Acido graso
Nº de carbonos
Nº de dobles enlaces
Estructura
O OH
18
1
Oleico
O OH
18
2
Linoleico
O OH
18
3
-linolénico -homolinolénico
20
3
Araquidónico Eicosapentaenoico
20
4
Docosahexaenoico
20 22
5 6
O OH O OH
O OH
O OH
Omega 3
Omega 6
Ácido linoleico, 18:2(9,12)
Ácido γ-linolénico, 18:3 (6,9,12)
Ácido araquidónico, 20:4(5,8,11,14)
Ácido α-linolénico, 18:3(9,12,15)
Ácido eicosapentaenoico, 20:5(5,8,11,14,17)
Ácido docosahexaenoico, 22:6(4,7,10,13,16,19)
ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES
Monoacilglicerol-3-fosfatoMonoacilglicerol-3-fosfatoDiacilglicerol-3-fosfatoDiacilglicerol-3-fosfatoFosfatidatoFosfatidatoDiacilglicerolDiacilglicerolTriacilglicerol
CC
CC
HH
HH
CC
HH
HH
HH OHOH
OHOH
OHOH
CC
CC
HH
HH
CC
HH
HH
HH OHOH
OHOH
OHOH
OO CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
OO CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33CC
CC
HH
HH
CC
HH
HH
HH
OO PP O RO ROO
OO
OO CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
OO CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
OO CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
CC
CC
HH
HH
CC
HH
HH
HH
+NH3-CH-CH2-OH
COO-
+NH3-CH-CH2-OH
COO-
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-
R
COR' OH OH
OH
OH
OH
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-CH2 CH2 NH3
+
R
COR'
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-CH2 CH2 N
+
CH3
CH3
CH3
R
COR'
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-CH2 CH
NH3+
COO-
R
COR'
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-H
R
COR'
CH2
CH
CH2
O
OCO
O P
O
O
O-H
R
COR'
Fosfatidilcolina
Fosfolipasa A2 Ca++
Ácido araquidónico
Fosfatidilinositol-4’,5’-bisfosfato (PIP2)
Fosfolipasa C
1,2-diacilglicerol (DAG) Inositol trifosfato (IP3)
Diacilglicerol lipasa
Ácido araquidónico Monoacilglicerol
PROTEÍNAS
SIMPLES
CONJUGADAS
GLOBULARES
FIBROSAS
ENZIMÁTICA
TRANSPORTADORA
ESTRUCTURAL
CONTRÁCTIL
REGULADORA
DEFENSIVA
COMPOSICIÓN
clasificación
FORMA
FUNCIÓN
Hemoproteínas
Lipoproteínas
Glucoproteínas
Fosfoproteínas
PROTEÍNAS
CCHH2NN
COOHCOOH
RR
HHamino
ácido
aminoácidos
carbono
radical sustituyente
-L-aminoácidosCHO
C
CH2OH
OHH
CHO
C
CH2OH
OHH
PROTEÍNASaminoácidos
CCNN
COOCOO
RR
HH
HH
HH2HH3+
zwitterion(carga eléctrica neta = 0)
PUNTO ISOELÉCTRICO (pI o pHi)
pH en que el aa está como zwiterion
pIaa ácidos : 2,8 – 3,2
pIaa neutros : 5 – 6,3
pIaa básicos : 7,5 – 11,2
aa monoamino dicarboxílicos
aa monoamino monocarboxílicos
aa diamino monocarboxílicos
Aminoácidos Glucogénicos CetogénicosGlucogénicos y cetogénicos
No esenciales
Esenciales Leucina
Tirosina
Tirosina
Fenilalanina
Triptofano
Lisina
Histidina
Metionina
Treonina
Valina
Alanina
Arginina
Aspartato
Cisteína
Glutamato
Glutamina
Glicina
Prolina
Serina
Asparragina
PROTEÍNASel enlace peptídico
CCHH2NN
COOHCOOH
RR11
HHCCHH2NN
COOHCOOH
RR11
HH + CCHH2NN
COOHCOOH
RR22
HHCCHH2NN
COOHCOOH
RR22
HH
CCHH2NNOHOH
RR22
HHCC
OO
HH
NNCC
HH
RR22
CC
OO
CCHH2NNOHOH
RR22
HHCC
OO
HH
NNCC
HH
RR22
CC
OO
H2Oaa1 aa2
dipéptido
PROTEÍNASpéptidos
tyr ser
tyr ser met
tyr ser met glu
tyr ser met glu his
tyr ser met glu his phe
tyr ser met glu his phe arg
tyr ser met glu his phe arg trp
tyr ser met glu his phe arg trp gly
tyr ser met glu his phe arg trp gly lys
tyr ser met glu his phe arg trp gly lys ala
tyr ser met glu his phe arg trp gly lys ala leu
dipéptido
tripéptido
oligopéptidos
polipéptidos
(4 a 10 aa)
(10 a 100 aa)
(100 y más aa)
proteínas
Los nucleótidos de Adenina son constituyentes de tres importantes co-enzimas: FAD, NAD y Co-A
Los nucleótidos son reguladores metabólicos:
- AMPc : Activador de proteína quinasa A- ATP: fosforilación de enzimas y proteínas
N
N
NH
N
NH2
N
NH
NH
N
NH2
O
Adenina Guanina
N
NH
NH2
ONH
NH
O
O
CH3
NH
NH
O
O
Timina Citosina Uracilo
Adenina
Ribosa
Adenosina
ESTRUCTURA DE NUCLEÓTIDOS
Fosfato
(nucleósido)
Adenosina-trifosfato (ATP)(nucleótido)
(base nitrogenada)
(azúcar)
Nucleósidos y NucleótidosNucleósidos y Nucleótidos
Base Nucleósido NucleótidoAdenina (A)
Guanina (G)
Citosina (C)
Timina (T)
Uracilo (U)
AdenosinaDesoxiadenosina
GuanosinaDesoxiguanosina
CitidinaDesoxicitidina
TimidinaDesoxitimidina
UridinaDesoxiuridina
Ácido adenílico (AMP)Ácido desoxiadenílico (dAMP)
Ácido guanílico (GMP)Ácido desoxiguanílico (dGMP)
Ácido citidílico (CMP)Ácido desoxicitidílico (dCMP)
Ácido timidílico (TMP)Ácido desoxitimidílico (dTMP)
Ácido uridílico (UMP)Ácido desoxiuridílico (dUMP)
Nomenclatura de BasesNomenclatura de Bases
3’-fosfoadenosina difosfatoácido pantoténico vit B5-mercapto-etilamina
Acetil-CoA
CH3 CO
S CoAAcetil-CoA
3’ 5’
3’5’
3’
5’
5’
3’
5’
3’
3’
5’
Semiconservadora (Meselson y Stahl, 1957)Comienza en un origen y es bidireccionalSentido 5’→ 3’ y es semidiscontinua
Hebra continua o líder
Hebra discontinua o rezagada
Horquilla de replicación
(fragmentos de Okasaki)
Gran exactitud (un error cada 109- 1010 nucleótidos)Tres etapas: iniciación, elongación y terminación
REPLICACIÓN DEL DNA
(NMP)n + NTP (NMP)n+1 + PPiRNA polimerasa
No requiere primer
Involucra sólo algunos segmentos del DNA
Usa como templado sólo una hebra del DNA
Misma polaridad de síntesis
Usa como templado DNA
Mismas etapas: iniciación, elongación y terminación
Mg+2
TRANSCRIPCIÓN DEL DNA
Pri
mer
a le
tra
(ext
rem
o 5’
)T
ercera letra (extremo 3’)
Segunda letra
U
C
A
G
C A GUU
U
U
U
C
C
C
C
A
A
A
A
G
G
G
G
UUUUUCUUAUUG
CUUCUCCUACUG
AUUAUCAUAAUG
GUUGUCGUAGUG
UCUUCCUCAUCG
CCUCCCCCACCG
ACUACCACAACG
GCUGCCGCAGCG
UAUUACUAAUAG
CAUCACCAACAG
AAUAACAAAAAG
GAUGACGAAGAG
UGUUGCUGAUGG
CGUCGCCGACGG
AGUAGCAGAAGG
GGUGGCGGAGGG
phe
leu
leu
ileu
met
val
ser
pro
thr
ala
tyr
stopstop
his
gln
asn
lys
asp
glu
cys
stoptrp
arg
gly
ser
arg
tRNA
mRNA
aminoácido
brazo anticodón
brazo aceptor de aa
brazo DHU
brazo extra
brazo TC
(74 – 95 nucleótidos)
Activación de aminoácidos
Iniciación
Elongación
Terminación y liberaciónT R
A D
U C
C I
Ó N
Plegamiento y modificaciones postraduccionales
20 aa 20 aa-tRNA sintetasas 32 ó más tRNA ATP Mg+2
mRNA (codón AUG) tRNAfmet 30S y 50S
RF-1 RF-2 RF-3
GTP Mg+2
Complejo de iniciación tRNAaa EF-Tu EF-Ts GTP Mg+2EF-G
Codón UAG, UAA o UGA
Múltiples factores
IF-1 IF-2 IF-3
Aminoácido + ATP Aminoácido adenilado + PPi
Aminoácido adenilado + tRNA Aminoacil-tRNA + AMP
aminoacil-tRNA sintetasa
codón de iniciocodón de término
5’ 3’mRNA
Aminoacil tRNASubunidad ribosomal 30S Subunidad ribosomal 50S
IF3IF2
IF2IF2IF2
IF2IF2IF2
IF2IF2IF2
IF2IF2IF2
GTPGTP
IF3IF3
IF2IF2
PiPi
GDPGDP
IF1
IF3
IF1
IF3IF3
IF1IF1
IF3
IF1
IF3IF3
IF1IF1
IF3
IF1
IF3IF3
IF1IF1
IF3
IF1
IF3IF3
IF1IF1 IF1IF1
5’ 3’
GTPGTP
EF-TuEF-Tu
GTPGTP
EF-TuEF-Tu GDPGDP
EF-TuEF-Tu
Peptidil-transferasa (23S)
GDPGDPTsTsEF-TuEF-Tu
TsTs
GTPGTPGTPGTP
EF-TuEF-Tu
GTPGTP
EF-TuEF-Tu
GTPGTP
EF-TuEF-Tu
GDPGDP
EF-TuEF-Tu
GTPGTP
EF-GEF-G