Biomoléculas
Las biomoléculas se dividen en:
Inorgánicas: -Sales
-Agua
Orgánicas: -Hidratos de carbono
-Lípidos
-Proteínas
-Ácidos nucleicos
El Agua
La encontramos en 3 estados:
-Solido (hielo)
-Liquido
-Gaseoso (vapor)
La más abundante de todas las moléculas que componen a los seres vivos es el agua, que ocupa entre el 45 y el 95 % del peso de los seres vivos, aunque esta no se halle repartida homogéneamente, ya que, por ejemplo, el interior de las células y los tejidos conjuntivos suelen tener mucha agua mientras que huesos, pelo y escamas tienen muy poca. En una persona adulta hay un promedio de 42 litros de agua, de los cuales cerca de 28 litros están localizados en el interior de las células conformando su citoplasma, alrededor de 11 litros se encuentran en el fluido intersticial y los restantes 3 litros se encuentran en la porción fluida de la sangre.
La molécula de agua: 1 átomo de oxígeno, ligado a 2 átomos de hidrógeno (H2O)
La división desigual
de electrones le
brinda a la
molécula de
agua una carga
levemente negativa
cerca de su átomo
de oxígeno y una
carga ligeramente
positiva cerca de
sus átomos de
hidrógeno
Cuando
una molécula neutra tiene
un área positiva en un
extremo y un área negativa
en la otra, es una
MOLÉCULA POLAR
Propiedades del agua
✓La forma de la molécula
de agua
✓Su naturaleza polar
✓Su capacidad para
formar puentes de
hidrógeno
Todo esto le confiere al agua sus propiedades inusuales:
* Es
cohesiva
* El hielo flota
* Es un
excelente
solvente
* Es adhesiva
* Medio
ideal para
las
reacciones
bioquímicas
El agua es un moderador de los cambios de temperatura
Cambios de energía, transiciones de sólido a líquido y a gas, son
importantes para los seres vivos
Los puentes de hidrogeno mantienen unidas las moleculas
Agua sólida (hielo): Las moléculas de
agua son mantenidas
en un estado rígido
por los puentes de
hidrógeno
Agua liquida: Los puentes de
hidrógeno se rompen y
se forman
continuamente a
medida que las
moléculas se mueven
Agua gaseosa (vapor): El agua no
forma puentes
de hidrógeno
Compuestos de carbono:
Un compuesto orgánico (o
molécula orgánica) es un
compuesto químico que
contiene CARBONO,
formando principalmente
enlaces C-C y C-H
El carbono (C) es un no metal, tetravalente (4 e-)
Biomoléculas orgánicas: son exclusivas de los
seres vivos, y siempre presentan carbono en su
composición. 4 Tipos:
- Proteínas -- Aminoácidos
- Lípidos
- Hidratos de carbono -- Monosacáridos
- Ácidos nucleicos -- Nucleótidos
CADA MACROMOLÉCULA REALIZA ALGUNA COMBINACIÓN DE DIVERSAS
FUNCIONES:
Almacenamiento de energía; Sostén estructural; Protección; Catálisis;
Transporte; Defensa; Regulación; Movimiento y Herencia
Glúcidos (Hidratos de carbono)
Contienen principalmente átomos de C
flanqueados por grupos H o de OH (H-C-OH)
Funciones principales:
- Almacenamiento de energía en sus
enlaces químicos C-C y C=O
- Componentes estructurales
(CELULOSA en plantas; QUITINA en
Hongos, animales :Artrópodos)
- Reconocimiento celular, en el
sistema inmunitario, en la fertilización, en
la coagulación de la sangre y en el
desarrollo
Categorías de los glúcidos:
Monosacáridos
Como la glucosa, ribosa o fructosa. Que son azúcares simples, monómeros a partir
de los cuales se
construyen las formas
más grandes
"Mono" = Uno
"sacáridos" = Azúcar
* Las plantas
producen
monosacáridos
mediante
fotosíntesis
* Los
animales la
obtienen
de forma
directa o
indirecta
Disacáridos
"Di" = Dos
Son la unión de dos monosacáridos
Como por ejemplo: Sacarosa: Glucosa + fructosa
Lactosa: Glucosa + galactosa
Maltosa: Glucosa + glucosa
Oligosacáridos
"Oligo" = Poco (pero mas de 2)
Entre 3 a 20 monosacáridos
Suelen están unidos a
proteínas
(glucoproteínas) y
lípidos (glicolípidos) y
se hallan asociados a
la cara externa de la
membrana
plasmática con la
función de
reconocimiento
,
señalización
adhesión
y
celulares
Polisacáridos
"Poli" = Muchos
Mas de 20 monosacáridos
Como por ejemplo: Almidón
Glucogeno
Celulosa
Los cuales son polímeros grandes formados por cientos
de miles de unidades
de monosacáridos
unidas mediante
enlaces glucosídicos
La celulosa es el
componente principal de la
pared celular de las plantas.
Es un excelente material estructural.
El almidón (fécula), es una
macromolécula compuesta
de dos polisacáridos, la
amilosa (25%) y la
amilopectina (75%).
Es el glúcido de reserva de
la mayoría de los vegetales
Lípidos
Glúcidos, proteínas y ácidos nucleicos presentan unidades de monómeros que se repiten para formar al polímeroExistiendo así los:
Homopolimeros: Un homopolímero es un polímero formado por la unión de muchos monómeros del mismo tipo
Heteropolimeros: Los heteropolímeros son macromoléculas que se componen de diferentes monómeros
Los lípidos NO son poliméricos; no presentan monómeros que se repitan uno tras otro
✓ Comprenden un grupo heterogéneo de
sustancias
✓ Compuestos por un esqueleto de Carbono,
Hidrógeno y Oxígeno en pequeñas cantidades
✓ Poco solubles o insolubles en agua
✓ Solubles en solventes orgánicos sin carga como el éter, benceno, cloroformo
Funciones biológicas:
1.-Los fosfolípidos cumplen un papel estructural importante en la membrana
celular.
Proteínas
Son macromoléculas orgánicas que se encuentran en
todas las células
Hay ciertos elementos químicos que todas
poseen:
-carbono(C)
-hidrógeno(H)
-oxígeno(O)
-nitrógeno(N)
-muchas contienen también azufre(S)
Están constituidas por el mismo tipo de subunidad: Aminoácido
¿Cuántos aminoácidos ayudan a formar proteínas?
Se han identificado aproximadamente 500 aminoácidos en la naturaleza, pero solo 20
aminoácidos forman las proteínas que se encuentran en el cuerpo humano
Algunos de los 20 aa (aminoácidos) los sintetiza nuestro propio cuerpo y otros deben ser adquiridos a través de la dieta, son los 9 aminoácidos
esenciales: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina
Los aminoácidos forman cadenas unidos por enlaces covalentes llamados enlaces peptídicos. Según su tamaño molecular, pueden ser
-Dipéptidos, formados por 2 Aa;
-Tripéptidos, formados por 3 Aa, etc.
-Oligopéptidos, formados por no mas de 10 Aa
-Polipéptidos, formados por más de 10 Aa
Cuando el número de Aa supera los 50 y el
polipéptido tiene una estructura tridimensional
específica, se habla de proteínas.
Los aminoácidos se unen entre sí mediante
uniones peptídicas para formar cadenas
lineales no ramificadas
Propiedades
• Son SOLUBLES EN AGUA.
• Esta propiedad es la que hace posible la
hidratación de los tejidos de los seres vivos
• Especificidad: Cada proteína realiza una determinada
función exclusivamente: Un cambio en la
secuencia de Aa o en la conformación
puede impedir o dificultar la función
*Esto no
ocurre con
los glúcidos y
lípidos, que
son comunes
a todos los
seres vivos
Estructura
Estructura primaria: Los AA
se unen por un “esqueleto“ de
enlaces peptídicos COVALENTES,
formando cadenas polipeptídicas
Estructura secundaria :Los
puentes de hidrogeno en el
esqueleto de péptidos pliegan los AA
en patrones
Estructura terciaria:
Plegamiento tridimensional de una
proteína debido a las interacciones entre sus cadenas laterales
Estructura cuaternaria: Dos o más polipéptidos se ensamblan para formar moléculas de proteína más grandes
La función de una proteína depende de:
- su secuencia de aminoácidos
- de la forma que ésta adopte
- de su plegamiento particular
Desnaturalización
Consecuencias inmediatas:
-Disminución drástica de la solubilidad de la proteína, acompañada
frecuentemente de precipitación
- Pérdida de sus funciones biológicas
Agentes que pueden desnaturalizar a una
proteína:
- calor excesivo; entre 50 y 60 ºC.
- modificaciones en el pH
- alta salinidad
- radiaciones
- agitación.
Ácidos nucleicos
* La información que dicta las estructuras de la enorme variedad de proteínas
está codificada en moléculas llamadas ÁCIDOS NUCLÉICOS (ADN y ARN)
* Están formados por cadenas largas de NUCLEÓTIDOS (monómero)
* Un NUCLEÓTIDO está formado por:
-Un GRUPO FOSFATO
-Un AZÚCAR DE 5 CARBONOS (pentosa)
-Una BASE NITROGENADA
* El azúcar puede ser RIBOSA o DESOXIRRIBOSA
* La RIBOSA es el azúcar de los nucleótidos que forman ÁCIDO
RIBONUCLEICO (ARN)
* La DESOXIRRIBOSA es el azúcar de los nucleótidos que forman el
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
* Hay 5 BASES NITROGENADAS diferentes:
-Citosina (C), Timina (T) y Uracilo (U) = Pirimidinas
-Adenina (A) y Guanina (G) = Purinas
* A, G y C → Se encuentran tanto en ADN como en ARN
* T → Sólo se encuentra en ADN
* U → Sólo se encuentra en ARN
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