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Biomoleculas

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Prof. César Morales

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  • excelente apoyo al progreso educativo
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Biomoleculas

  1. 1. PVC Sintéticos PET Carbohidratos Origen o polisacáridos polímeros Lípidos Naturales Biomoléculas proteínas Ac. nucleicos monómeros Adición Según su César Morales  formación Condensación Profesor Química  SSCC
  2. 2. ¿Qu é es un carbohidrato? — La palabra “carbohidrato” proviene de que la formula molecular de estos compuestos puede expresarse como hidratos de carbono C  (H  O)  n  2  n  Molécula de  agua presente  en la formula 
  3. 3. Biomoléculas.  —  El átomo principal de los compuestos orgánicos  es el carbono.  —  Los compuestos orgánicos más sencillos son los  hidrocarburos, son cadenas de carbono en que  todos los enlaces son entre C y C o entre C y H.
  4. 4. Principales Biomoléculas.  —  Carbohidratos.  —  Lípidos.  —  Proteínas .  —  Aminoácidos.
  5. 5. Carbohidratos.  —  Construidos sobre la base de azúcares simples.  —  Tienes C,H y O en proporción de 1:2:1
  6. 6. Principales F(x) de Azúcares.  —  Fuente y Reserva de Energía.  —  Estructurales de las Moléculas de la Herencia.  —  Intervienen en el reconocimiento entre moléculas y  entre células.  —  Son elementos estructurales y de protección.
  7. 7. Se clasifican en:  —Monosacaridos: Son los azúcares simples, su  fórmula es n(CH  O) y hay tres tipos muy conocidos.  2  Ø Triosas, de tres átomos de carbono. Ej. gliceraldehido  y la dihidroxiacetona.  Ø Pentosas, de cinco átomos de carbono. Ej.  ribosa y la  desoxirribosa.  Ø Hexosas, de seis átomos de carbono. Ej. glucosa y sus  isómeros fructosa y galactosa.
  8. 8. —La Glucosa es la mayor  fuente de ENERGÍA.  —Es el principal combustible  celular.  —Cuando se quema 1gr. de  azúcar puede liberar 4Kcal.
  9. 9. Oligosacáridos: menos de 20 monosacáridos. Disacáridos: se forman por enlaces glucosídicos de dos monosacáridos. — Sacarosa= glucosa + fructosa. — Lactosa= glucosa + galactosa. — Maltosa= glucosa + glucosa
  10. 10. Polisacáridos:  —  Son polímeros , moléculas muy grandes formadas por muchas  unidades moleculares que se repiten, llamadas monómeros.  —  Desempeñan f(x) estructurales (enlace b) o energético (enlace a) ü  Almidón: Energético, sintetizados por vegetales.  ü  Glucógeno: Reserva energética en animales.  ü  Celulosa: Estructural, sintetizados por vegetales.  ü  Quitina: Estructural, pared celular de hongos.
  11. 11. Lípidos.  —  Son una gran cantidad de moléculas.  —  Contienen C, H, O, y algunos además  N y P.  —  Son insolubles en agua, pero solubles en compuestos  orgánicos apolares como alcohol, acetona, éter,  cloroformo y benceno.  —  Pueden actuar como combustibles, compuestos  estructurales, hormonas.
  12. 12. Funciones.  —  Reserva energética (IDEAL) 1 gr de lípido entrega 9,4  Kcal. (azúcar y proteínas 4kcal por gramo)  —  Son de carácter estructural.  —  Son biocatalizadores.  —  Regulan la temperatura.  —  Son saponificables. (aceites, grasas y ceras)  —  No saponificables. (esteroides e isoprenoides)
  13. 13. Se clasifican en:  1‐ Ácidos Grasos  —  Cadena hidrocarbonada, lineal con un número par de  carbonos, el último  se enlaza con un grupo  carboxilo  ‐COOH (polar)  Saturado.  Insaturado.
  14. 14. Ácidos grasos.
  15. 15. 2‐ Triglicéridos.  —  Son tres ácidos grasos unidos a una molécula de  glicerol mediante enlaces llamados ésteres.  —  Son las grasas y los aceites.  —  Cumplen  función como reservas energéticas  (combustibles) a largo plazo, gracias a que almacenan  el doble de energía que los carbohidratos.  —  Los aceites son insaturados. Tienen un bajo punto de  fusión.  —  Las grasas son saturadas. Tiene un alto punto de  fusión, se solidifica a Tº ambiente.
  16. 16. 3‐ Ceras.  —  Es un ácido graso que se encuentra unido a grandes  cadenas de alcoholes (sin glicerol) de cadena larga.  —  Tiene función estructural.
  17. 17. 4‐ Fosfolípidos.  —  Están formados por  2 ácidos grasos + 1 grupo fosfato + 1 glicerol
  18. 18. Función.  —  Tienen una cabeza polar o hidrofílica (la parte fosfato  y el grupo polar), y dos largas colas hidrofóbicas,  apolares (los ácidos grasos).  —  Forman las membranas de las células.
  19. 19. Aminoácidos.  —  Constan de un carbono central unido a cuatro  grupos funcionales diferentes: un grupo amino, que  contienen nitrógeno (NH  ), un grupo carboxilo  2  (COOH) , un hidrógeno y un grupo variable o  radical  —
  20. 20. —  Hay 20 tipos de aá. en las proteínas.  — Estos aá. pueden ser:  No polares  Polares  sin carga  Ácidos  Básicos
  21. 21. Se pueden clasificar en: — Aa. Esenciales: un organismo no puede sintetizar — Aa. No esenciales: organismo puede sintetizar Para la especie humana hay 8 aa esenciales: treonina, metionina, lisina, valina, triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina (histidina)
  22. 22. Proteínas.  —  Están formadas por aá (monómeros).  —  Tienen diferentes niveles de organización.  —  Son insolubles en agua.  —  Pueden perder su configuración terciaria y cuaterna.  —  Son especie especificas.
  23. 23. PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS Enlace peptídico  Termodinámicamente  favorable  Fácil de remover  Reacción de condensación a­amino actúa como nucleófilo para  desplazar al OH del otro amino ácido 
  24. 24. Funciones.  —  Principalmente son moléculas informativas.  —  Son estructurales.  —  Tiene función de transporte.  —  Tiene función hormonal  —  Función de defensa.  —  Función reguladora.  —  Función de reserva.  —  Función enzimática.
  25. 25. ENZIMAS  ­ Son pr oteínas especializadas en catálisis biológica.  ­ Son altamente eficientes, específicas y su actividad puede ser  r egulada.  ­ Funcionan en fase acuosa bajo condiciones favor ables de pH y T.  ­ Su actividad catalítica depende de la integr idad de su confor mación nativa.  ­ A tr avés de la acción de enzimas r egulator ias, las vías metabólicas se  encuentr an muy bien coor dinadas. Oxidoreductasas = deshidrogenasas, peroxidasas. Transferasas = Transaminasas, quinasas H idrolasas = g lucocidasas, lipasas, esterazas. Isomerasas =epimerasas Ligasas = descarboxilasas. Liasas = Sintetasas, carboxilasas
  26. 26. Según el tipo de organización:  —  Estructura Primaria. Es el orden  en que están colocados los  aminoácidos en una proteína.  —  Estructura Secundaria. Es el  plegamientos en formas  helicoidales que se forman  debido a la atracción no covalente  te que existe entre aminoácidos no  adyacentes.
  27. 27. —  Estructura terciaria:  Son estructuras tridimensionales globulares que se  forman al plegarse las estructuras secundarias sobre  sí mismas
  28. 28. —  Estructura Cuaternaria:  Es cuando hay más de una cadena  polipeptídica (subunidad) conformando la  proteína, cada una con su estructura terciaría.
  29. 29. Nucleótidos.(monómero ADN)  —  Están formados por  un grupo fosfato + un azúcar (pentosa) + base  nitrogenada.  La pentosa puede ser ribosa o desoxirribosa.
  30. 30. Bases nitrogenadas  —  Puricas: Guaninas (G)  y Adeninas (A).  —  Pirimídicas: Timina (T), Citocina (C ) y Uracilo (U).
  31. 31. Nucleótidos.  —  El ejemplo más conocido es el del adenosintrifosfato  (ATP).  —  La oxidación de una molécula de ATP, libera 7 Kcal.  —  Está formado por adenina, ribosa y tres grupos  fosfatos, contiene enlaces de alta energía entrelos  grupos fosfato.  —  Otros son, los dinucleótidos NAD+, el NADP+ y el  FAD son aceptores de hidrógeno.
  32. 32. Ácidos Nucleícos.  —  Son polímeros de nucleótidos que contienen la  información que los progenitores transmiten a sus  descendientes. (polinucleótidos).  —  Los más importantes son:  ADN, ácido desoxirribonucleico.  ARN, ácido ribonucleico.  Van a participar en los mecanismos mediante los  cuales la información genética se almacena, replica y  transcribe.
  33. 33. El ADN:  —  Se encuentra en el núcleo celular como fibra  cromatina.  —  En la mitocondria y en los cloroplastos de las células.  —  Contiene las bases nitrogenadas  A, C, G y T.
  34. 34. Estructuras de ADN.  —  Primaria: Cadena o hebra simple. Orientación  definida 5`‐ 3´  —  Secundaria:  Dos cadenas o hebras. Es  complementaria y antiparalela.  —  Terciaria o Nucleosoma: se unen a proteínas básicas  llamadas histonas, formando un collar de perlas.
  35. 35. —  Cuaternaria o Solenoide: Es el enrollamiento del  collar de perlas  para formar lo que es la cromatina.  —  Quinta o Cromosoma: Se observa cuando la célula  se reproduce. Es la parte más condensada.
  36. 36. El ARN  —  Como Base Nitrogenada contiene, C, G, A y U.  —  Formado por cadena de nucleotido simple.
  37. 37. Hay 3 tipos de ARN.  —  ARNm: sale del núcleo para llevar la información  genética a los ribosomas para que ellos fabriquen las  proteínas de acuerdo a esa información.  —  ARNr: forma parte de los ribosomas que son los que  fabrican proteínas.  —  ARNt: pequeños fragmentos uni‐dos a aminoácidos,  leen y buscan los aa.
  38. 38. Genética Molecular Básica.  —  Para que ocurran deben interactuar  varias  etapas.  La REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN y  TRADUCCIÓN.
  39. 39. —  El triplete AUG marca el inicio de una proteína.  —  El triplete UAG marca el termino de la proteína.  —  Gen: es un trozo de ADN que lleva la información  para una o más proteínas.
  40. 40. Características de Código  Genético  —  Es universal  —  Es degenerado.  —  Existen tripletes que no codifican para ningun aa son  los tripletes sin sentido o de paro  UAA, UAG, UGA.
  41. 41. Replicación:  —  Se copia el ADN.  —  Este proceso es semiconservativo y bidireccional.  —  La doble hélice de un cromosoma se desenrollan y se  separan.  —  Usan un molde para la formación de una cadena hija  complementaria de ADN.  —  Una cadena original y su cadena hija complementaria  recién sintetizada se unen en una doble hélice.
  42. 42. Transcripción.  —  Es el proceso de síntesis de ARN.  —  Consiste en hacer una copia complementaria de un  trozo de ADN.  —  Una enzima, la ARN‐polimerasa se asocia a una  región del ADN, denominada promotor.
  43. 43. —  Pasa de una configuración cerrada a abierta,  permitiendo la polimerización del ARN a partir de  una de las hebras de ADN que se utiliza como  patrón.
  44. 44. —  La ARN‐polimerasa, se desplaza por la hebra patrón,  insertando nucleótidos de ARN, siguiendo la  complementariedad de bases
  45. 45. —  Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del  proceso , la cadena de ARN queda libre y el ADN se  cierra de nuevo, por apareamiento de sus cadenas  complementarias.
  46. 46. Síntesis de Proteínas o  Traducción.  —  Esta información está codificada en forma de tripletes,  cada tres bases constituyen un codón que determina  un aminoácido.  —  Tiene lugar en los ribosomas del citoplasma.  —  Los aminoácidos son transportados por el ARN de  transferencia.  —  Son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se  aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de  transferencia, por complementariedad de bases.
  47. 47. Características de la Célula  —  Es la unidad Morfológica.  —  Es la unidad Fisiológica.  —  Es la unidad de Reproducción.
  48. 48. Funciones de los Organelos.  •  Membrana Celular.  •  Citosol.  •  Citoesqueleto: Microfilamentos, Filamentos  Intermedios y Microtúbulos.  •  Núcleo.  •  Retículo Endoplásmico: Rugoso y Liso.  •  Aparato de Golgi.  •  Lisosomas.  •  Peroxisomas.  •  Ribosomas.  •  Mitocondrias.  •  Vacuolas.
  49. 49. Definición.  —  Conjunto de reacciones químicas, tanto las de  destrucción como las de construcción, con las  transferencias energéticas y los intercambios con el  medio que involucran, constituyen el metabolismo  celular.
  50. 50. Anabolismo.  —  Las reacciones en que se unen moléculas sencillas  para formar moléculas más complejas y más  energéticas, y que ocurren con gasto de energía, se  llaman reacciones anabólicas y en conjunto  constituyen el anabolismo.
  51. 51. Catabolismo.  —  Las reacciones en que se rompen moléculas complejas  con liberación de su energía se llaman catabólicas y  en conjunto constituyen el catabolismo.
  52. 52. —  El metabolismo en los organismos eucariontes tiene  una fase Anaeróbica (Glicólisis) citosólica y una fase  Aeróbica intramitocondrial (Fosforilación Oxidativa).
  53. 53. El término fermentación, en su acepción estricta, se refiere a la obtención de energ ía en ausencia de oxíg eno
  54. 54. Procesos.  —  Glicólisis: en este proceso se forman 2NADH y 2ATP.  Ocurre en el citoplasma y no requiere O2.  —  Fermentación: Ocurre en el citoplasma, forma ácido  láctico o alcohol etílico, no requiere O2.  —  Respiración Celular: Ocurre en la mitocondria.  —  C.de Krebs: Ocurre en la matriz mitocondrial, se  forman 3NADH, 1FADH y 1 ATP. Se obtiene CO2 y  H2O.  —  Cadena Respiratoria: ocurre en la membrana interna  de la mitocondria. Se requiere O2, Genera H2O  —  Fosforilación Oxidativa: ocurre en el espacio  intermembrana de la mitocondria. Genera ATP, Requiere  O2
  55. 55. —  La producción de ATP:  NADH  3ATP  FADN  2ATP
  56. 56. —  Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas  bacterias captan y utilizan la Energía de la luz para  transformar la materia inorgánica de su medio  externo en materia orgánica que utilizaran para su  crecimiento y desarrollo.
  57. 57. Fotosíntesis.  —  Se lleva a cabo en un orgánulo  llamado cloroplasto.  —  En el estroma se fija el CO2,  contiene ADN circular,  ribosomas, gránulos de  almidón, lípidos, etc.  —  En las membranas de los  tilacoides se encuentran los  pigmentos fotosintéticos.  (clorofila, carotenoides,  xantófilas).
  58. 58. Fases de la Fotosíntesis.  —  Fase Luminosa o Reacción de Hill:  La luz es absorbida por los complejos formados por la  clorofila y las proteínas.  —  Cloroplasto + Proteína = Fotosistemas, que se ubican  en los tilacoides.  —  Fase Oscura:  No requiere de la luz para producirse.  Estas reacciones toman los productos de la reacción  luminosa (principalmente el ATP y NADPH) y  realizan más procesos químicos sobre ellos.
  59. 59. Fase Luminosa.  —  Fotólisis del AGUA.  —  Formación de NADH  —  Formación de ATP  —  Formación de O2
  60. 60. Fase Oscura.  —  Fijación del Carbono.  —  Ciclo de Calvin.  —  Producción de PGAL  Fosfogliceraldehido  Triosafosfato  —  Ribulosa  Rubisco  Capta el CO2 de la  Atmósfera y lo fija, lo  incorpora a la célula.

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