Teoria biomoleculas

Instituto Modelo. 5° año. 2014

BIOMOLECULASEn las sustancias que forman los seres vivos (hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) sus componentes fundamentales son el C, H, O y frecuentemente el N. Por eso, estos 4 elementos fueron denominados BIOGENÉSICOS (Bios= vida; Gennao= engendrar).


LAS CADENAS CARBONADASLos millones de compuestos orgánicos actualmente conocidos están formados principalmente por C, H, O y N. Además, los átomos de C tienen la propiedad de unirse entre si por enlaces covalentes estables, formando CADENAS CARBONADAS. Las cadenas pueden tener diferentes longitudes y variadas formas. Pueden ser:

a) LINEALES

b) RAMIFICADAS

c) CERRADAS O CÍCLICAS.


LAS BIOMOLÉCULAS

Los seres vivos se caracterizan por tener sus cuerpos constituidos por células. Éstas están formadas por moléculas orgánicas generalmente complejas denominadas MOLÉCULAS BIOLÓGICAS o BIOMOLÉCULAS.

Las BIOMOLÉCULAS son moléculas orgánicas esenciales para los procesos vitales de los organismos y se pueden reunir en 4 grandes grupos:

A) LÍPIDOS. Forman las membranas biológicas.B) GLÚCIDOS O HIDRATOS DE CARBONO. Cumplen funciones

energéticas y estructurales. C) PROTEÍNAS. Regulan el metabolismo, participan en la

comunicación celular, etc. D) ÁCIDOS NUCLEICOS. Almacenan la información genética de las

células.


HIDRATOS DE CARBONO

Los hidratos de carbono, también denominados carbohidratos, sacáridos, azúcares, glúcidos o glícidos son sustancias que poseen una estructura química muy simple. Estando básicamente constituidos por CARBONO, HIDROGENO Y OXIGENO y reciben la denominación carbohidratos o hidratos de carbono debido a que en su composición el hidrógeno y el oxígeno entran en la misma proporción que en el agua H2O es decir la de dos a uno.


LOS HIDRATOS DE CARBONO

Los hidratos de carbono, glúcidos, carbohidratos o azúcares son sustancias orgánicas naturales formadas por C, H y O que se encuentran en todas las células de los seres vivos.

Los hidratos de carbono son polialcoholes formados por C, H y O en una proporción:

Cn(H2O)nCon n mayor o igual a 3. Esta relación no implica que el C está unido a moléculas de agua, sólo representa su fórmula general.


LOS ALCOHOLES:

En todas sus moléculas se encuentra presente, por lo menos, un grupo OH unido a un átomo de C de la cadena carbonada.

Tienen la fórmula general: R-OH

En donde R representa la cadena carbonada.

LOS ALDEHÍDOS Y CETONAS:

Son compuestos que tienen en su molécula un grupo carbonilo (-C=O). Si el grupo carbonilo está unido a cadenas carbonadas, el compuesto es una cetona; en cambio, si está unido a un átomo de H y a una cadena carbonada, el compuesto es un aldehído.

PARA SABER!!!!

H3C C=O H3C

CETONA

H3C C=O H

ALDEHIDO


¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS HIDRATOS DE CARBONO?

Se clasifican de acuerdo con su complejidad, según se hidrolicen o no, en las siguientes 5 categorías:

I. MONOSACÁRIDOS: no se hidrolizan. De acuerdo con el número de átomos de C con que cuentan, se los clasifica en TRIOSAS (tres átomos), TETROSAS (cuatro), PENTOSAS (cinco), HEXOSAS (seis) y HEPTOSAS (siete).

II. DISACÁRIDOS: se hidrolizan y dan 2 moléculas de monosacáridos.

III. TRISACÁRIDOS: se hidrolizan y dan 3 moléculas de monosacáridos.

IV. OLIGOSACÁRIDOS: forman cadenas cortas de 4 a 10 unidades y se hidrolizan dando lugar al número correspondiente de moléculas.

V. POLISACÁRIDOS: forman largas cadenas de monosacáridos y cuando se hidrolizan dan numerosas moléculas de monosacáridos.


LOS MONOSACÁRIDOS

En los monosacáridos hay igual número de átomos de C y de O, y el doble de átomos de H, por lo cual responden a la fórmula general:

Cn(H2O)n

En todos los monosacáridos se encuentran grupos hidroxilo (OH), correspondientes a funciones alcohol, y un grupo aldehído o cetona.

Si el grupo carbonilo (-C=O) se halla en un extremo, el azúcar recibe el nombre de ALDOSA (aldehído) y si esta en otra posición, es una CETOSA (cetona).

De acuerdo con el número de átomos de C con que cuentan, se los clasifica en TRIOSAS (tres átomos), TETROSAS (cuatro), PENTOSAS (cinco), HEXOSAS (seis) y HEPTOSAS (siete).


TRIOSAS: Están formadas por 3 átomos de C.

GrupoAldehído

Grupo Cetona


LOS DISACÁRIDOS

Los disacáridos son componentes celulares muy importantes y forman parte de los alimentos que consumimos habitualmente. Cuando se hidrolizan, dan lugar a 2 moléculas de monosacáridos.Los disacáridos son:

A. MALTOSA: por hidrólisis se desdobla en 2 moléculas de glucosa.B. LACTOSA: está formada por una molécula de glucosa y una de

galactosa. C. SACAROSA: por hidrólisis da lugar a una molécula de glucosa y una

de fructosa.


LOS POLISACÁRIDOSSon macromoléculas naturales que responden a la fórmula general

(C6H10O5)nY tienen una masa molecular de aproximadamente 162 x n donde n es el número de unidades estructurales que los componen. Todos ellos derivan de las aldosas y cetosas por reacciones de polimerización, esto significa que están formados por numerosas unidades de monosacáridos.

Se pueden clasificar en:HOMOPOLISACÁRIDOS: cuando contienen un solo tipo de monosacáridos.HETEROPOLISACÁRIDOS: cuando contienen dos o mas tipos diferentes.


LIPIDOSLos lípidos son un conjunto de sustancias abundantes en los seres vivos, tanto vegetales como animales. Grasas, aceites, fosfolípidos, ceras, etc, son muy importantes desde el punto

de vista biológico.


Los lípidos son un conjunto de biomoléculas químicamente muy diferentes, que tienen en común la propiedad de ser solubles en solventes orgánicos e insolubles (o casi insolubles) en agua.

Los mas importantes desde el punto de vista biológico son:

Grasas Aceites Fosfolípidos Ceras Esfingolípidos Glicolípidos Terpenos Esteroides


El criterio por el cual se agrupan los lípidos no es su estructura, sino su solubilidad. En los lípidos no hay una estructura elemental, que esté presente en todos los miembros de este grupo. Por el contrario, la característica central de este conjunto de moléculas es la hidrofobia (cuando repele el agua).

Todos los lípidos son sustancias insolubles en agua.


¿Cuáles son las funciones biológicas de los lípidos?


CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

De acuerdo con su estructura y sus propiedades químicas, se los pueden agrupar como SAPONIFICABLES o NO SAPONIFICABLES.

Un lípido es SAPONIFICABLE cuando deriva de la esterificación de los ácidos grasos y puede reaccionar con una base para dar una sal.

Un lípido es NO SAPONIFICABLE cuando no deriva de la esterificación de los ácidos grasos y adopta estructuras cíclicas.


Un lípido es SAPONIFICABLE cuando deriva de la esterificación de los ácidos grasos y puede reaccionar con una base para dar una sal.

REACCIÓN DE ESTERIFICACIÓN

ACIDOCARBOXÍLICO ALCOHOL ESTER AGUA


LOS ÁCIDOS GRASOSLos ácidos grasos son ácidos carboxílicos de cadena larga y de número par de átomos de C. Se los denomina así porque forman parte de todas las grasas saponificables animales y vegetales.


LOS ÁCIDOS GRASOS ESENCIALESSe trata de un grupo de ácidos grasos poliinsaturados que son imprescindibles para ciertas funciones biológicas de los seres humanos y que nuestro organismo NO puede sintetizar. Por lo tanto, deben ser administrados con las comidas o mediante medicamentos.


LAS LIPOPROTEÍNASEn nuestro organismo, la mayoría de los lípidos se encuentran asociados a proteínas. En el plasma (fracción no celular de la sangre) se forman complejos entre los triglicéridos que se asocian a fosfolípidos, a colesterol y a las proteínas para poder ser transportados a través del medio. Estos complejos se llaman lipoproteínas y pueden clasificarse, en función de su densidad, en cinco tipos generales.


LOS QUILOMICRONES (QM): las lipoproteínas de mayor tamaño, transportan los lípidos exógenos (ingeridos con la dieta) al tejido adiposo, al muscular y al cardíaco.

LAS LIPOPROTEÍNAS DE MUY BAJA DENSIDAD (VLDL): están formados por proteínas unidas a triglicéridos, y llevan los lípidos de síntesis endógena (hepática) a los tejidos periféricos.

Cuando las VLDL pierden un gran porcentaje de sus triglicéridos, se transforman en LIPOPROTEÍNAS DE BAJA DENSIDAD (LDL) que llevan el colesterol al plasma y a todas las células para su utilización. Si hay exceso de esta lipoproteína (el colesterol que contiene es el llamado colesterol malo), puede depositarse en las paredes de las arterias y provocar lesiones (aterosclerosis).

LAS LIPOPROTEÍNAS DE ALTA DENSIDAD (HDL) contienen el llamado colesterol bueno porque estas partículas remueven el colesterol de los tejidos periféricos y lo transportan al hígado y otros órganos para su metabolización.


LAS PROTEÍNAS PROTAGONIZAN LA MAYORÍA DE LAS DECENAS DE MILES DE TAREAS QUE SE REQUIEREN PARA

MANTENER EL CUERPO CON VIDA.

PROTEÍNAS


LAS PROTEÍNASTodas las proteínas están formadas por una combinación de aminoácidos, cada uno de los cuales posee una estructura particular de entre las 20 estructuras posibles. Estos aminoácidos están unidos entre sí por enlaces covalentes. Cada proteína es una combinación adecuada de una cantidad y calidad particular de aminoácidos que desempeña una función requerida en el organismo.


LOS AMINOÁCIDOSTodos los aminoácidos están formados por un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Si bien existen diferentes aminoácidos posibles de acuerdo a la ubicación de ambos grupos, los de mayor importancia biológica y que intervienen en las estructuras de las proteínas son los a-aminoácidos.


a- AMINOÁCIDOSLos a-aminoácidos son aquellos en los que el grupo amino está unido al átomo de C a, contiguo al grupo COOH y numerado como 2.


ENLACE PEPTÍDICODos aminoácidos pueden unirse eliminando una molécula de agua, que está formada por el OH del grupo COOH del extremo de un aminoácido y un átomo de H del grupo NH2 de otro aminoácido, para formar un enlace –CO-NH- (unión que se llama tipo amida).


Cuando se unen:• 2 aminoácidos por medio de ENLACES PEPTÍDICOS, se forma un dipéptido, • Si son 3, se forma un tripéptido, •Al unirse 4 resulta un tetrapéptido, •Al unirse 5, un pentapéptido, etc. •Cuando se une un pequeño número de aminoácidos, se habla de oligopéptido. •Y cuando se une un gran número de aminoácidos, el producto es un polipéptido. Los residuos de los extremos se conocen como residuos terminales, y en particular, se llama RESIDUO AMINO-TERMINAL al residuo que mantiene su grupo NH2 y RESIDUO CARBOXILO-TERMINAL al que mantiene su grupo COOH.


CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Hay proteínas que además de las cadenas de aminoácidos, tienen otro grupo químico, que se denomina grupo prostético. De acuerdo con la naturaleza y la función de este grupo las proteínas se pueden clasificar en:

LIPOPROTEÍNAS: contienen lípidos. GLUCOPROTEÍNAS: contienen hidratos de carbono. NUCLEOPROTEÍNAS: contienen desoxirribonucleótidos o ribonucleótidos. FLAVOPROTEÍNAS: contienen nucleótidos de flavina. FOSFOPROTEÍNAS: contienen grupos fosfato. METALPROTEÍNAS: contienen átomos de metales. HEMOPROTEÍNAS: contienen un grupo hemo.


FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

Las proteínas cumplen variadísimas funciones biológicas, algunas de ellas las cumplen en el sitio donde son sintetizadas (funciones locales) y otras cumplen desplazándose por el organismo (funciones a distancia).

FUNCIONES LOCALES: Función estructural. Función contráctil o de movimiento. Función de nutrición y reserva. Función de transporte.

FUNCIONES A DISTANCIA: Función enzimática. Función hormonal. Función de defensa.


ENZIMASSon proteínas cuya función es ACELERAR LA VELOCIDAD de las reacciones químicas. Las enzimas requieren para su actividad óptima un pH y una temperatura determinados.

Existe un lugar en las enzimas que se conoce como sitio activo donde se fija, por interacciones débiles, la molécula sobre la que actúa específicamente la enzima, denominada sustrato. La unión del sustrato con la enzima se denomina complejo enzima-sustrato.


Cada tipo de enzima cataliza un tipo específico de reacción química. Por ello, se necesitan centenares de tipos de enzimas diferentes en el metabolismo de cualquier clase de células.


Las enzimas actúan acelerando la velocidad de una reacción o bien haciendo posible una determinada reacción. Para realizar su acción la enzima se une al sustrato, encajando la superficie de una en la otra de una forma tal, que se podía comparar con una llave de una cerradura. Esta combinación origina un complejo reversible enzima - sustrato, que luego se descompone para liberar los productos de una reacción y la enzima que es capaz de unirse a otra molécula del mismo sustrato para así comenzar de nuevo la acción.


PARA EL JUEVES 30/11 ENTREGAR UN TRABAJO DE INVESTIGACIÓN (CON NOTA) SOBRE LOS TEMAS QUE SE DETALLAN A CONTINUACIÓN (Elegir solo uno):

Enfermedades relacionadas al exceso o déficit de grasas en el organismo (aterosclerosis, hipercolesterolemia, obesidad, esteatosis, etc). Ácidos grasos esenciales. Enfermedades relacionadas al exceso o déficit de hidratos de carbono (diabetes, hipoglucemia, caries, obesidad, etc) Enfermedades relacionadas al déficit de proteínas (albinismo, anemia, Enfermedad de Wolman, etc)

CONDICIONES:1. NO SACAR INFORMACIÓN DE WIKIPEDIA (Recomiendo el

uso de libros)2. MÁXIMO 5 HOJAS A4 (letra Arial 11 o 12)3. NO PONER MUCHAS IMÁGENES PARA ALCANZAR LAS 5

HOJAS.4. EL TRABAJO ES DE CARÁCTER INDIVIDUAL!!!

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