Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
TABLA PERIÓDICA MOSTRANDO LOS ELEMENTOS QUÍMICOS QUE SON BIOELEMENTOS
ENLACE
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
MAYORITARIOS
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
ESENCIALES NO ESENCIALES
OLIGOELEMENTOS
Constituyen los componentes
esenciales
C, N, H, O ,S, P
Menos abundantes pero desempeñan
funciones vitales en la fisiología celular
Mg, Ca, K, Na, Cl
No superan el 0,1 %, pero son esenciales
para la vida
Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B,
Si, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn
No son esenciales para todos los
organismos pero, a menudo, desempeñan importantes funciones
Están siempre presentes en la materia viva
BIOELEMENTOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
% en masa% en peso
H 1 0,22 63 0,88 10,0
C 6 0,19 9,5 0,09 18
N 7 - 1,4 0,03 3,3
O 8 47 25,5 49 65
Na 11 2,5 0,03 2,6 0,24
Mg 12 2,2 0,01 1,9 0,05
Si 14 28 - 25 -
P 15 - 0,22 0,12 1,0
S 16 - 0,05 0,05 0,25
K 19 2,5 0,06 2,4 0,35
Cl 17 - 0,08 0,19 0,19
Ca 20 3,5 0,31 3,4 1,5
Fe 26 4,5 - 4,7 -
Elemento Z Corteza terrestre Cuerpo humano Corteza terrestre Cuerpo humano
ABUNDANCIA DE LOS BIOELEMENTOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
O 65,00
PRIMARIOS
C 18,00
H 10,00
N 3,00
P 1,10
S 0,25
Ca 1,90
SECUNDARIOS
K 0,35
Na 0,15
Cl 0,15
Mg 0,05
Fe 0,01
OLIGOELEMENTOS
Zn 0,01
Si 0,01
Mn 0,01
I 0,01
F 0,01
Cu 0,01
Co 0,01
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
CForma distintos enlaces covalentes con otros C, O, H y N, da lugar a multitud de moléculas orgánicas distintas y a distintos grupos funcionales por combinación de éstos.
OAceptor de H y electrones. Catalizador en la respiración aerobia. Abundante en la Tierra. Participa en reacciones de oxido-reducción. Se combina fácilmente con el C formando enlaces covalentes.
NForma simples y dobles enlaces con el C. En proteínas, a. Nucléicos y en los productos excreción.
HDador y aceptor de electrones (energía). Participa en reacciones de oxido-reducción.
SForma enlaces covalentes con C, N, O. Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A y sales inorgánicas.
P
Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
MgForma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo.
CaForma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
NaCatión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Funcionamiento de la membrana celular.
KCatión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular
ClAnión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial. Necesario para el funcionamiento de la membrana celular.
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
FeFundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno.
Cu En los citocromos, hemocianina y algunas enzimas.
MnInterviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas. Catalizador también en reacciones metabólicas.
I Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
F Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Co Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .
SiProporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
Cr Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
Zn Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
LiActúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones.
MoForma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las plantas
OLIGOELEMENTOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Formas de representar las moléculas
TIPOS DE REPRESENTACIONES MOLECULARES
FÓRMULA MOLECULAR
FÓRMULA SEMIDESARROLLADA FÓRMULA DESARROLLADA
MODELO DE VARILLA MODELO COMPACTO
REPRESENTACIONES ESPACIALES
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Principios inmediatos no exclusivos
de la materia viva
Principios inmediatos exclusivos de la materia viva
Unidos por enlace covalente
Unidos por enlace iónico
Átomos de los bioelementos
NucleótidosProteínasLípidosGlúcidosAguaSales
minerales
Principios inmediatos
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Características de la molécula de agua
Enlace covalente
++
-
H
OAunque es eléctricamente neutra, la molécula de agua tiene carácter polar debido a un exceso de carga negativa sobre el átomo de oxígeno.
+
+ - Enlaces de hidrógeno
= densidad de carga
Debido a su polaridad, las moléculas de agua establecen enlaces de hidrógeno entre ellas.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Propiedades del agua (I)
• Elevada cohesión molecular Da volumen a las células.
Turgencia en las plantas. Esqueleto hidrostático. Deformaciones citoplasmáticas. Amortiguación en articulaciones.
• Elevada tensión superficial
Desplazamiento de algunos organismos sobre el agua.
• Elevada fuerza de adhesión
Ascensión de la savia bruta por capilaridad.
• Elevado calor específico Función termorreguladora.
• Densidad máxima a 4 °C Permite la vida bajo el hielo.
Las fuerzas de adhesión entre las moléculas de agua y el vidrio, son mayores que las de las moléculas de agua entre sí. Por esto el líquido asciende por las paredes del capilar.
Vidrio
Capilar de vidrio
Moléculas de agua
Fuerzas de
adhesión
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Propiedades del agua (II)
• Elevado calor de vaporización
Al evaporarse, absorbe calor del organismo.
• Elevada capacidad disolvente
Solvatación iónica.
Transporte de sustancias.
Medio de reacción.
• Bajo grado de ionización
• Las disoluciones acuosas pueden tener distintos grados de pH. Función termorreguladora.
Cristal de NaCl
Molécula de agua
Iones solvatados
Na+
Cl -
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Funciones de las sales en disolución
HIERROMAGNESI
OFOSFATO
COBALTO
IODO
AZUFRE
Hemoglobina
ClorofilaÁcidos nucleicos, fosfolípidos,
ATPVitamina B12
Hormonas tiroideasCisteína y metionina
(aminoácidos)
SODIO
POTASIO
CLORO
CALCIO
HIERRO
CINC
Transmisión del impulso nervioso
Contracción muscular y coagulación sanguínea
Transporte de oxígeno
Cofactor enzimático, modulador en la neurotransmisión
MANGANESO
Fotosíntesis (fotólisis del agua)
• Mantener el grado de salinidad en los organismos.
• Regular la actividad enzimática.
• Regular la presión osmótica y el volumen celular.
• Generar potenciales eléctricos.
IONES ASOCIADOS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS FUNCIONES ESPECÍFICAS DE ALGUNAS SALES MINERALES
FUNCIONES GENERALES
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Funciones de las sales precipitadas
La principal función es formar estructuras de protección o sostén.
CARBONATO CÁLCICO
• Caparazones de protozoos marinos.
• Esqueletos externos y conchas.
• Espinas.
• Huesos, dientes y otolitos.
SILICATOS
• Estructuras de sostén de algunos vegetales.
• Caparazones de protección.
• Espículas.
FOSFATO CÁLCICO• Matriz mineral de los tejidos
óseos.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
La ósmosis
Medio hipotónicoPresión osmótica
baja.
Medio hipertónicoPresión osmótica alta.
Medios isotónicosIgual presión osmótica.
BAJA CONCENTRACIÓ
N
ALTA CONCENTRACIÓ
N
Membrana semipermeable Membrana semipermeable
Permite el paso de disolventes pero no de
solutos.
El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en
ambos lados.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Las membranas celulares son semipermeables
PLASMÓLISISLa membrana plasmática se separa de la pared celular
• Disminuye el volumen celular
• Aumenta la presión osmótica en el interior
El agua sale de la célula.
El agua entra en la célula.• Aumenta el volumen celular
• Disminuye la presión osmótica en el interior
TURGENCIALa célula se hincha hasta el límite de la pared celular
MEDIO HIPERTÓNICO
MEDIO HIPOTÓNICO
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Osmorregulación
Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica. Los distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes.
Peces de agua dulce
Peces marinos Mamíferos
ProcariotasPared celular
Estomas
Entrada de agua
Abundante orina hipotónica
Pérdida de agua
Orina isotónica
escasaExcreta el
exceso de sal
No bebe
Bebe agua
salada
Pared celular
DulceacuícolasVacuolas pulsátiles
Riñones
Intestino grueso
Piel
SERES VIVOS UNICELULARES
ANIMALES PLURICELULARES
VEGETALES
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Carácter coloidal de la materia viva
Soluto o fase dispesa
Disolvente o fase dispersante
DISOLUCIÓN VERDADERA
DISPERSIÓN COLOIDAL
< 10-7 cm 10-7< <2 • 10 -5 cm
Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos:
ESTADO DE SOL
ESTADO DE GEL
Moléculas de
soluto
Fase dispersante líquida
Moléculas de disolvente entre
las de soluto
Las moléculas de soluto actúan como
fase dispersante
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Las partículas coloidales pueden separarse según su tamaño mediante una membrana semipermeable.
Las partículas coloidales atraen a otras moléculas presentes en las dispersiones.
Presentan gran resistencia al movimiento de las moléculas que integran el fluido.
Las partículas coloidales pueden sedimentarse mediante ultracentrifugación.
Ayuda a que las partículas coloidales se mantengan suspendidas sin sedimentar.
Propiedades de las dispersiones coloidales
Turbidez al ser iluminadas lateralmente sobre un fondo oscuro.
EFECTO TYNDALLEFECTO TYNDALL
MOVIMIENTO BROWNIANOMOVIMIENTO BROWNIANO
SEDIMENTACIÓNSEDIMENTACIÓN
ELEVADA VISCOSIDADELEVADA VISCOSIDAD
ELEVADA ADSORCIÓNELEVADA ADSORCIÓN
DIÁLISISDIÁLISIS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Grupos funcionales de compuestos orgánicos
P
O
OO
O
ion fosfato
(éster fosfórico)
NH2
amino
(amina)
C
O
OR
éster
(éster)
OH
hidroxilo
(alcohol)
C
O
carbonilo
(cetona)
C
O
H
carbonilo
(aldehído)
C
O
OH
carboxilo
(ácido)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Clasificación de los glúcidos
son
formados por 2 monosacáridos
entre 2 y 10 monosacáridos
formados únicamente por osas
formados por osas y otras moléculas
orgánicas
muchos monosacárido
s
el mismo tipo de monosacárido
distintos tipos de
monosacárido
contienen proteínas contienen
lípidos
GLUCOPROTEÍNAS
OSAS
MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS
GLUCOLÍPIDOS
DISACÁRIDOSHETEROPOLISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
ÓSIDOS
OLIGOSACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS
se unen formando
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Composición química de los monosacáridos
QUÍMICAMENTE SON
POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHÍDO
S
SEGÚN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehído)
TIENEN CARÁCTER REDUCTOR
SE NOMBRANALDO+
NÚMERO DE
CARBONOS
+ OSACETO
+
NÚMERO DE
CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Isomería de los monosacáridos
Los monosacáridos presentan distinto tipo de isomería:
DE FUNCIÓN
ESTEREOISOMERÍA
ENANTIÓMEROS
DIASTEREOISÓMEROS O EPÍMEROS
epímeros
epímeros
enantiómeros
enantiómeros
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Final
Actividad óptica de los monosacáridos
Capacidad para desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada que atraviesa una disolución.
Luz no polarizada
Luz polarizada
Disolución de monosacárido dextrógiro
El plano de polarización gira en sentido de las agujas del reloj
• Si la rotación se produce en el sentido de las agujas del reloj los monosacáridos son dextrógiros o (+).
• Si la rotación es contraria a las agujas del reloj, son levógiros o ( - ).
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
CH O
CH OH
CH OH
CH OH
CH2OH
CH O
C HHO
CH OH
CH OH
CH2OH CH2OH
C HHO
CH O
CH OH
CH OH
C HHO
C HHO
CH O
CH OH
CH2OH
CH OH
CH O
C HHO
HC
O
C HHO
CH O
CH O H
CH O H
CH O H
CH 2O H
C HHO
C HHO
CH O
CH O H
CH O H
C H 2O H
C HHO
CH O
CH O H
CH O H
CH O H
C H 2O H
C HHO
C HHO
CH O
CH O H
CH O H
C H 2O H
C HHO
C HHO
CH O
CH O H
CH O H
C H 2O H
H
C HHO
C HHO
C HHO
CO
CH O H
C H 2O H
D-ribosaD-
arabinosaD-xilosa D-lixosa
D-alosa D-altrosa D-glucosa D-manosa D-gulosa D-idosaD-
galactosaD-talosa
Fórmulas lineales (aldosas)
CH OH
CH OH
CH OH
CH2OH
CH OH
CH OH
CH OH
CH2OH
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
C HHO
OC
CH OH
CH2OH
CH2OH
OC
CH2OH
CH OH
OC
CH OH
CH OH
CH2OH
CH2OH
OC
CH2OH
C HHO
O
C HHO
C
CH OH
CH OH
CH2OH
CH2OH
C HHO
C HHO
OC
CH OH
CH2OH
CH2OH
D-sicosa D-fructosa D-sorbosa D-tagatosa
D-ribulosa D-xilulosa
Fórmulas lineales (cetosas)
CH OH
CH OH
CH2OH
CH OH
CH OH
CH2OH
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Ciclación de cetosas
D -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Ciclación de aldosas
D -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Otras formas de representación
Debido a la presencia de enlaces covalentes sencillos las moléculas no pueden ser planas.
H
OH
1
3
4
5
6
H
OH1
23
4
5
6
2
Conformación en silla de la -D - glucosa Conformación en bote de la -D - glucosa
Los carbonos C2, C3, C5 y el oxígeno están en el mismo plano
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
D- GLUCOSA (beta- D- glucopiranosa) L- GLUCOSA (beta- L- glucopiranosa)
(una perspectiva)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
D- GLUCOSA (beta- D- glucopiranosa) L- GLUCOSA (beta- L- glucopiranosa)
(otra perspectiva)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
PENTOSAS
Monosacáridos de importancia biológica (I)
TRIOSAS
GLICERALDEHÍDO y DIHIDROXIACETONAIntermediarios del metabolismo de la glucosa.
TETROSAS
ERITROSAIntermediario en procesos de nutrición autótrofa.
Componente estructural de nucleótidos.
Componente de la madera.
Presente en la goma arábiga.
Intermediario en la fijación de CO2 en autótrofos.
RIBOSA XILOSA ARABINOSA RIBULOSA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
HEXOSAS
Principal nutriente de la respiración celular en animales.
Forma parte de la lactosa de la leche.
Actúa como nutriente de los espermatozoide
s.
Componente de polisacáridos en
vegetales, bacterias, levaduras y hongos.
Monosacáridos de importancia biológica (II)
GLUCOSA
GALACTOSA
FRUCTOSA
MANOSA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
DESOXIAZÚCARES AZÚCARES ÁCIDOSFOSFATOS DE AZÚCARES
Derivados de monosacáridos (I)
-D -glucosa -6 P
-D -fructosa -6 P
- L - fucosa
- D -2 desoxirribosa
Ácido D -
glucónico
Ácido D -glucurónico
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
AMINOAZÚCARES
POLIALCOHOLES
Derivados de monosacáridos (II)
D - glucitol
D - glicerol
mio-inositol Ácido -N-acetilneuramínico
Ácido -N-acetilmurámico
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
El enlace O-glucosídico
H2O
H2O
OH HO
Enlace (1-4) - O -glucosídico
Enlace (1-2) - O -glucosídico
ENLACE MONOCARBONÍLICO
OH HO
ENLACE DICARBONÍLICO
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Disacáridos de mayor interés biológico
MALTOSA LACTOSA
SACAROSA CELOBIOSA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Polisacáridos
Polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.
son
HOMOPOLISACÁRIDOS
HETEROPOLISACÁRIDOS
ESTRUCTURAL
DE RESERVA
según su composición
según su función
CELULOSA QUITINA
PECTINAS HEMICELULOSAS
AGAR - AGAR
GOMAS
MUCÍLAGOS
PEPTIDOGLUCANOS
GLUCOSAMINOGLUCANOS
ALMIDÓN GLUCÓGENO
DEXTRANOS
Proporcionan soporte y
protección.
Formados por monosacáridos diferentes.
Formados por el mismo tipo de monosacárido.
Proporcionan energía.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Formada por moléculas de -D-glucosa con ramificaciones cada 15 o 30 monosacáridos.
Formada por moléculas de -D-glucosa que adoptan un arrollamiento helicoidal.
No está ramificada.
Almidón
Está formado por una mezcla de amilosa y amilopectina.
AMILOSA AMILOPECTINA
Enlaces (14)
Puntos de ramificación (16)
Fotografía al MEB de gránulos de almidón.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ALMIDÓN
AMILOSA
AMILOPECTINA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
GLUCÓGENO
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Celulosa
Fotografía al MEB de fibras de celulosa.
Es un polímero de moléculas de -D-glucosa con enlaces (1 4).
Fibra
Microfibrilla
Micela
Enlaces de hidrógeno intracatenarios
Enlaces de hidrógeno intercatenarios
Los enlaces (1 4) provocan que las moléculas de glucosa giren 180° respecto a sus vecinas.
Las fibras forman capas o láminas en dirección alternante, constituyendo el entramado de la pared celular.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
protrombinainmunoglobulinas
formados por
GLÚCIDO AGLUCÓN
LÍPIDO
BAJAALTA
en proporción
CARDIOTÓNICOSCIANOGENÉTICO
SGLICIRRINA
ANTRACÉNICOSTANÓSIDOS
PRINCIPIOS ACTIVOS EN
PLANTAS MEDICINALES
actúan como
PEPTIDOGLUCANOS PROTEOGLUCANOS
CEREBRÓSIDOS GANGLIÓSIDOS
SÉRICASHORMONAS
GONADOTRÓPICAS
DE MEMBRANA
OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
OLIGOSACÁRIDOS
unido a
MONOSACÁRIDOS
PROTEÍNA
LH y FSH
GLUCOPROTEÍNAS
PROTEÍNA
puede ser
en forma de
PÉPTIDO
HETERÓSIDOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Concepto y clasificación de lípidos
PROPIEDADES QUÍMICAS
• Constituidos por C, H, O, P y S.
PROPIEDADES FÍSICAS
• Untuosos al tacto.• Poco solubles en agua.• Solubles en disolventes apolares.
FUNCIONES BIOLÓGICAS
• Estructurales (membranas celulares).
• Energéticas (triacilglicéridos).
• Vitamínicas y hormonales (esteroides).
CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular)
SAPONIFICABLES
INSAPONIFICABLES
• Grasas o acilglicéridos• Ceras• Fosfolípidos• Esfingolípidos
• Terpenos• Esteroides• Prostaglandinas
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
GlicerinaÁcidos grasos
+
+
+
+
Esterificación
R1 COOH
R2 COOH
R3 COOH
CH2
CH
CH2
HO
HO
HO
Triacilglicerol
+ 3 H2O
CH2
CH
CH2
O
O
O
R1
R2
R3
CO
CO
CO
Triacilglicerol
CH2
CH
CH2
O
O
O
R1
R2
R3
CO
CO
CO
+ 3 Na OH
Sales de los ácidos grasos
Na
Na
Na
O
O
O
R1
R2
R3
CO
CO
CO
CH2
CH
CH2
HO
HO
HO
+
Saponificación
Esterificación y saponificación
Glicerina+
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Ácidos grasos saturados
• No tienen dobles enlaces.
• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Ácidos grasos insaturados
• Tienen uno o más dobles enlaces.
• Generalmente líquidos a temperatura ambiente.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ACTIVACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS PREVIA A SU BETA-OXIDACIÓN
SH-CoA CH3-CH2-CH2 ........ CH2-COOH CH3-CH2...........CH2-CH2-CO-S-CoA ácido graso hipotético acil-S-coenzima A ATP AMP+PPi
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
O
CHO
HO
CO
CO
OHO
OHC
Propiedades físico-químicas de los ácidos grasos
Son moléculas anfipáticas por tener una zona polar (grupo carboxilo) y otra apolar (cadena carbonada).
Zona polar
Zona apolar
Interacciones de Van der Waals entre zonas apolares.
Enlaces de hidrógeno entre zonas polares.
Cabezas polares
Cadena alifática apolar
Reaccionan con los alcoholes formando ésteres.
Cuanto mayor grado de insaturación y mayor longitud de la cadena, mayor punto de fusión.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
COOH(CH2 )14CH3
COOH(CH2 )14CH3
COOH(CH2 )14CH3
CH2
CH
CH2
HO
HO
HO
+
+
+
+ 3 H2O
CO(CH2 )14CH3
CO(CH2 )14CH3
CO(CH2 )14CH3
CH2
CH
CH2
O
O
O
Ácido palmítico Glicerina+ Tripalmitina
Grasas o acilglicéridos
Se forman por la esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos.
Las grasas en mamíferos se acumulan en adipocitos.
Al perderse los grupos hidroxilo, en la esterificación, los acilglicéridos son moléculas apolares.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ÁCIDOS GRASOS
GR
UP
O F
OS
FA
TO
GLICERINA
CH O
O
C
CH2
CH2
OO
C
O
O
P OHOH
CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH3CH CH...
... ...
...
CH3
Los fosfolípidos
Son los principales componentes de las membranas biológicas.
AMINOALCOHOL O POLIALCOHOL
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Principales fosfolípidos
FOSFATIDIL COLINA (LECITINA)
FOSFATIDIL ETANOLAMINA (CEFALINA)FOSFATIDIL SERINA
FOSFATIDIL INOSITOLDIFOSFATIDIL GLICEROL
(CARDIOLIPINA)
ÁCIDO FOSFATÍDICO SUSTITUYENTEColina
L-Serina Etanolamina
Inositol Glicerol
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Comportamiento de los fosfolípidos en medio acuoso
Región hidrofóbica
Cabezas polares
MICELAS
En la superficie externa se sitúan las cabezas polares interaccionando con la fase acuosa.
Las colas apolares se sitúan en el interior.
BICAPASBicapa de fosfolípidos
Separan dos medios acuosos.
Agua
Agua
En el laboratorio se pueden obtener liposomas que dejan en el interior un compartimento acuoso.
Los fosfolípidos, cuando se encuentran en medio acuoso, pueden formar las siguientes estructuras:
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura de una membrana biológica
Cabezas polares de fosfolípidos
Colas apolares de fosfolípidos
ColesterolLas colas polares
interaccionan entre sí por Fuerzas de
Van der Waals
Las cabezas polares interaccionan mediante puentes de hidrógeno
con el agua
Proteínas
Colas glucídicas polares
El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura de un esfingolípido
Esfingosina Ceramida
Ácido graso
+
A la ceramida se une un grupo de carácter polar que caracteriza al esfingolípido.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Esfingomielinas
Son un tipo de esfingolípidos cuyo grupo polar puede ser fosfocolina o fosfoetanolamina.
FosfocolinaCeramidaÁcido graso
Esfingosina
Se encuentran fundamentalmente en la vaina de mielina que rodea las fibras nerviosas
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Esfingoglucolípidos: Cerebrósidos
La ceramida se une a un glúcido, que puede ser un monosacárido o un oligosacárido ramificado.
Ceramida
Monosacárido
Abundan en las membranas de las células nerviosas del cerebro y del sistema nervioso periférico
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Esfingoglucolípidos: Gangliósidos
N-acetilgalactosamina
Galactosa
Glucosa
Ácido N-acetilneuramínico Colas glucídicas polares
Colas apolares
La ceramida se une a un oligosacárido ramificado con restos de NANA
El NANA aporta carga negativa al grupo polar.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Isoprenoides o terpenos
Químicamente son derivados del isopreno y se clasifican según el número de moléculas de isopreno que los forman.
POLITERPENOS
TETRARPENOSTRITERPENOS
DITERPENOSMONOTERPENOS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Esteroides
Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno
ESTEROLES
HORMONAS ESTEROIDEAS
ÁCIDOS BILIARES
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
El colesterol
se sintetiza en el
hígado a partir de 6 isoprenos
(escualeno)
Relaciones de síntesis
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Prostaglandinas
2 O2
Se sintetizan en numerosos tejidos animales a partir de aquellos fosfolípidos de la membrana plasmática que contienen ácidos grasos poliinsaturados como el araquidónico.
Síntesis de la PGG2
FUNCIONES DE LAS PROSTAGLANDINAS
• Vasodilatadores.
• Intervienen en procesos inflamatorios.
• Estimulan la producción de mucus.
• Estimulan la contracción de la musculatura lisa.
• Intervienen en la coagulación de la sangre.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Tabla resumen de los lípidosS
AP
ON
IFIC
AB
LE
SIN
SA
PO
NIF
ICA
BLE
S
ÁCIDOS GRASOSÁcidos orgánicos monocarboxílicos saturados o insaturados.
ACILGLICÉRIDOSGlicerina esterificada con uno, dos o tres ácidos grasos.
CERASÉsteres de un ácido graso y un monoalcohol ambos de cadena larga.
FOSFOLÍPIDOSGlicerina esterificada con un grupo fosfato, unido a su vez a un aminoalcohol o polialcohol y dos ácidos grasos.
ESFINGOLÍPIDOS Una ceramida unida a un grupo polar.
TERPENOS Derivados de la polimerización del isopreno.
ESTEROIDESDerivados del ciclopentanoperhidrofenantreno.
PROSTAGLANDINASDerivados de fosfolípidos con ácidos grasos poliinsaturados.
Precursores de otros lípidos.
Reserva energética y aislante.
Protección y revestimiento.
Formación de membranas biológicas.
Membranas biológicas, especialmente en el sistema nervioso.
Pigmentos y vitaminas.
Vitaminas, hormonas y ácidos biliares
Muy diversas.
NATURALEZA QUÍMICA FUNCIÓNTIPO
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Fórmula general de un aminoácido
GRUPO CARBOXILO
GRUPO AMINO
La cadena lateral es distinta en cada aminoácido y determina sus propiedades químicas y biológicas.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Aminoácidos hidrófobos
Alanina (Ala) Valina (Val) Leucina (Leu) Isoleucina (Iso)
Metionina (Met) Fenilalanina (Fen) Triptófano (Trp)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Serina (Ser)
Aminoácidos polares hidrofílicos
Glicocola (Gli)
Glutamina (Gln)
Prolina (Prl)Treonina (Tr)
Asparagina (Asn)
Tirosina (Tir)
Cisteína (Cis)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
AMINOÁCIDOS ÁCIDOS
(Carga negativa)
Aminoácidos ácidos y básicos
AMINOÁCIDOS BÁSICOS(carga positiva)
Lisina (Lis)
Arginina (Arg)
Histidina (His)
Ácido aspártico (Asp)
Ácido glutámico (Glu)
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Propiedades ácido-básicas de los aminoácidos
En una disolución acuosa (pH neutro) los aminoácidos forman iones dipolares.
Un ion dipolar se puede comportar como ácido o como base según el pH de la disolución.
Las sustancias que poseen esta propiedad se denominan anfóteras.
CARÁCTER ANFÓTERO DE LOS AMINOÁCIDOS
pH disminuye pH aumenta
El aminoácido se comporta como una base. El aminoácido se comporta como un ácido.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Isomería de los aminoácidos
Por ser el carbono un carbono asimétrico, los aminoácidos pueden presentar dos configuraciones espaciales.
D - aminoácido
El grupo amino está a la derecha
L - aminoácido
El grupo amino está a la izquierda
Al ser imágenes especulares se denominan estereoisómeros.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Formación de un enlace peptídico
Reaccionan el grupo carboxilo de un aminoácido y el amino de otro
Enlace peptídico
Grupo N - terminal
Grupo C -terminal
Plano del enlace peptídico
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Características de un enlace peptídico
• Es un enlace covalente más corto que la mayoría de los enlaces C - N.
• Posee cierto carácter de doble enlace.
• Los cuatro átomos del enlace se encuentran sobre el mismo plano.
• Los únicos enlaces que pueden girar son los formados por C-C y C-N
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Carbono hidrógenonitrógenooxígeno
Cadena lateral
Estructura secundaria de las proteínas: -hélice
0,54 nm
Paso(Avance por vuelta)
0,15 nm Avance por residuo
• La cadena se va enrollando en espiral.
• Los enlaces de hidrógeno intracatenarios mantienen la estructura.
• La formación de estos enlaces determina la longitud del paso de rosca.
• La rotación es hacia la derecha. Cada aminoácido gira 100° con respecto al anterior. Hay 3,6 residuos por vuelta.
• Los grupos -C=O se orientan en la misma dirección y los -NH en dirección contraria.Los radicales quedan hacia el exterior de la -hélice.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura secundaria de las proteínas: conformación
Algunas proteínas conservan su estructura primaria en zigzag y se asocian entre sí.
Los radicales se orientan hacia ambos lados de la cadena de forma alterna.
Los enlaces de hidrógeno intercatenarios mantienen unidas las cadenas.
Disposición antiparalela
Disposición paralela
Las cadenas polipeptídicas se pueden unir de dos formas distintas.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura terciaria de las proteínas
Modo en que la proteína nativa se encuentra plegada en el espacio.
La estructura se estabiliza por uniones entre radicales de aminoácidos alejados unos de otros.
• Enlaces de hidrógeno.• Atracciones electrostáticas.• Atracciones hidrofóbicas.• Puentes disulfuro.
En la estructura terciaria se pueden encontrar subestructuras repetitivas llamadas motivos.
En las proteínas de elevado peso molecular, la estructura terciaria está constituida por dominios.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS
HEMOGLOBINA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Clasificación de las proteínas: holoproteínas
PROTEÍNAS FIBROSAS PROTEÍNAS GLOBULARES
• Generalmente, los polipéptidos que las forman se encuentran dispuestos a lo largo de una sola dimensión.
• Son proteínas insolubles en agua.
• Tienen funciones estructurales o protectoras.
COLÁGENO
MIOSINA Y ACTINA
QUERATINAS
FIBRINA
ELASTINA
Se encuentra en tejido conjuntivo, piel, cartílago, hueso, tendones y córnea.
Responsables de la contracción muscular.
Forman los cuernos, uñas, pelo y lana.
Interviene en la coagulación sanguínea.
Proteína elástica.
• Más complejas que las fibrosas.
• Plegadas en forma más o menos esférica.
GLOBULINAS
ALBÚMINAS
HISTONAS Y PROTAMINAS
Realizan transporte de moléculas o reserva de aminoácidos.
Diversas funciones, entre ellas las inmunoglobulinas que forman los anticuerpos.
Se asocian al ADN permitiendo su empaquetamiento.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
HETEROPROTEÍNA GRUPO PROSTÉTICO EJEMPLO
Glucoproteína Glúcido fibrinógeno
Clasificación de las proteínas: heteroproteínas
En su composición tienen una proteína (grupo proteico) y una parte no proteica (grupo prostético).
Cromoproteína Pigmento
Porfirínicas Grupo hemo o hemino hemoglobina
No porfirínicas Cobre, Hierro o retinal rodopsina
Nucleoproteína Ácidos nucleicos cromatina
Fosfoproteína Ácido fosfórico caseína
Lipoproteína Lípido quilomicrones
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Retinal
Ejemplos de heteroproteínas
Hemoglobina Inmunoglobulina
Lipoproteína plasmática
Rodopsina
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Desnaturalización y renaturalización de una proteína
La desnaturalización es la pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria.
Puede estar provocada por cambios de pH, de temperatura o por sustancias desnaturalizantes.
En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible.
Desnaturalización
Renaturalización
PROTEÍNA NATIVA PROTEÍNA DESNATURALIZADA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ESPECIFICIDAD DE LAS PROTEÍNAS
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Diversidad funcional de las proteínas
Debido a la gran diversidad estructural, las proteínas pueden tener funciones diversas.
FUNCIÓN EJEMPLO
Ovoalbúmina, caseína, zeína, hordeína...
Lipoproteínas, hemoglobina, hemocianina...
Actina, miosina, flagelina ...
Trombina, fibrinógeno, inmunoglobulinas...
Insulina, glucagón, somatotropina...
Glucoproteínas, histonas, queratina, colágeno, elastina...
Catalasa, ribonucleasa...
Albúmina...
DE RESERVA
DE TRANSPORTE
CONTRÁCTIL
PROTECTORA O DEFENSIVA
HORMONAL
ESTRUCTURAL
ENZIMÁTICA
HOMEOSTÁTICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Comportamiento de un enzima
Ene
rgía
Progreso de la reacción
Variación de la energía
Energía de activación con la enzima
Energía de activación sin la enzima
Energía de los productos
Energía de los reactivos
Las enzimas actúan como un catalizador:
Disminuyen la energía de activación.
No cambian el signo ni la cuantía de la variación de energía libre.
No modifican el equilibrio de la reacción.
Aceleran la llegada del equilibrio.
Al finalizar la reacción quedan libres y pueden reutilizarse.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática
Pepsina Tripsina
Cada enzima actúa a un pH óptimo. Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar.
pH óptimo
Tª óptimapH
óptimo
Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima.
Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad del enzima.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Clasificación de las enzimas (I)
D-GLUCOSA-6-FOSFATO D-GLUCOSA + FOSFATO
ÁCIDO ASPÁRTICO
ÁCIDO CETOGLUTÁRICO
ÁCIDO OXALACÉTICOÁCIDO
GLUTÁMICO
ÁCIDO PIRÚVICO ACETALDEHÍDO
Glucosa-6-fosfatasa
Privato-descarboxilasa
Aspartato-aminotransferasa
HIDROLASAS
Catalizan reacciones de hidrólisis con
intervención del agua
LIASAS
Catalizan la adición de grupos funcionales diversos
TRANSFERASAS O QUINASAS
Catalizan la transferencia de grupos funcionales o
radicales entre moléculas
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Esquema de una reacción enzimática
Enzima (E)Sustratos (S)
Complejo enzima-sustrato
(ES)
Enzima (E)
Productos (P)
E + S ES E + P
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Especificidad enzimática
Enzima
Sustrato
Enzima
Sustrato
MODELO DE LLAVE-CERRADURA MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO
Complejo enzima- sustrato
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Inhibición de la actividad enzimática
Sustrato
Inhibidor
Sustrato
Enzima
Inhibidor unido a la enzima
Los sustratos no pueden unirse al
centro activo
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Modelo de inhibición alostérica
Ligando Centro regulador
Sustrato
SustratoCentros activos modificados
Ligando unido al centro regulador
Enzima
Los sustratos no pueden unirse al
centro activo
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Cinética de la reacción enzimática
Vmáx
12
Vmáx
La velocidad de una reacción enzimática aumenta de forma lineal hasta alcanzar un máximo en el que se produce la saturación de la enzima.
El turnover, número de recambio o constante catalítica es el parámetro que define el máximo número de moléculas de sustrato que transforma la enzima, a la velocidad máxima, en la unidad de tiempo.
La concentración de sustrato a la que la velocidad de reacción es la mitad de la velocidad máxima es la constante de Michaelis (Km).
El valor de Km también indica la afinidad de la enzima por el sustrato o eficacia catalítica.
Km
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Importancia de la vitamina A en el ciclo visual
Rodopsina
Opsina
Todo-trans-retinal(vitamina A)
Todo-trans-retinol
11-cis-retinol
11-cis-retinal
Retinalreductasa
Retinolisomerasa
Retinalreductasa
Energía luminosa
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Formación de un nucleótido
H2O
BASE NITROGENADA (Adenina)
PENTOSA (Ribosa)
NUCLEÓSIDO (Adenosina)
ION FOSFATO
Enlace N-glucosídico
NUCLEÓTIDO (Adenosín 5’-monofosfato)
Enlace éster
H2O
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Bases nitrogenadas
PIRIMIDÍNICAS
PÚRICAS
Citosina Timina(exclusiva del ADN)
Uracilo(exclusiva del ARN)
Adenina Guanina
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura primaria del ADN
• Es la secuencia de nucleótidos, unidos por enlaces fosfodiéster.
Adenina
Citosina
Timina
Guanina
Extremo 3’
• La cadena presenta dos extremos libres: el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a un hidroxilo.
• Cada cadena se diferencia de otra por:
> Su tamaño> Su composición.> Su secuencia de bases.
• La secuencia se nombra con la inicial de la base que contiene cada nucleótido:
Extremo 5’
ACGT
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura secundaria del ADN
• Es una doble hélice de 2 nm de diámetro.
2 nm
Par de bases nitrogenadas
• Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior.
• Las parejas de bases se encuentran unidas a un armazón formado por las pentosas y los grupos fosfato.
Armazón fosfoglucídico
• El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico.
• Cada pareja de nucleótidos está situada a 0,34 nm de la siguiente y cada vuelta de doble hélice contiene 10 pares de nucleótidos.
3,4 nm0,34 nm
• Las dos cadenas son antiparalelas y complementarias.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Complementariedad entre las bases
Las bases de ambas cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno.
Adenina Timina
Guanina Citosina
3 Enlaces de hidrógeno
2 Enlaces de hidrógeno
El número de enlaces de hidrógeno depende de la complementariedad de las bases.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Estructura del ADN
Extremo 3’
Extremo 5’
Extremo 3’
Extremo 5’
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
RELACIÓN ENTRE DIVERSOS ORGANISMOS Y LA CANTIDAD DE ADN QUE CONTIENEN
Función biológica del ADN
El ADN almacena y transmite la información genética ya que puede realizar copias de sí mismo.
REPLICACIÓN DEL ADN
105 106 107 108 109 1010 1011
Bacterias
Insectos
Anfibios
Peces óseos
ReptilesAves
Mamíferos
Moluscos
Escherichia coli
HongosLevaduras
JudíasPlantas
Drosophila melanogaster
Peces cartilaginososTiburones
Ranas Tritones
Humanos
Existe gran diferencia entre el contenido de ADN de seres unicelulares primitivos y el de organismos pluricelulares.
Dentro de un mismo grupo puede haber, a su vez, grandes diferencias que no parecen guardar relación con su complejidad.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Niveles de complejidad del ADN
ADN monocatenario lineal (virus)
ADN bicatenario lineal (virus)
ADN monocatenario circular (virus)
ADN bicatenario circular (bacterias)
Cromatina (eucariotas)
ADN asociado a histonas
Dímero concatenado (mitocondrias)
Cromosomas
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ULTRAESTRUCTURA DEL ADN Y ORGANIZACIÓN DEL CROMOSOMA
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Desnaturalización e hibridación del ADN
La desnaturalización se produce al separarse las dos hebras por la rotura de los enlaces de hidrógeno.
pH>13o
Tª 100 °C
Desnaturalización Desnaturalización
Renaturalización Renaturalización
Desenrollamiento de las hélices
Dobles hélices de ADN
Cadenas sencillas de ADN
A la temperatura de fusión (Tm) el 50% de la doble hélice está separada.
Manteniendo una temperatura de 65 °C durante un tiempo prolongado se puede producir la renaturalización o hibridación del ADN.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Técnica de hibridación para la detección de enfermedades
1.- Se identifica la secuencia de ADN que presentan los enfermos.
2.- Mediante ingeniería genética se construye una sonda marcada radiactivamente con la secuencia complementaria del ADN enfermo.
3.- Se extrae una muestra de ADN de la persona que se quiere dignosticar.
4.- Se desnaturaliza y se añade la sonda.
5.- Se deja renatularizar.
6.- Mediante enzimas, se hidroliza todo el ADN que no esté en forma de doble hélice, destruyendo la sonda que no ha hibridado.
7.- El ADN de doble cadena se transfiere a un papel de nitrocelulosa y se mide la radiactividad.
Si aparecen bandas radiactivas la sonda ha hibridado y la persona presenta la anomalía.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
El ácido ribonucleico (ARN)
Es un polirribonucleótido (contiene la ribosa como pentosa). Las bases nitrogenadas que lo forman son ADENINA, URACILO, CITOSINA y TIMINA (carece de guanina).
Excepto en algunos virus, el ARN es monocatenario.
Bases complementarias.
Zona de doble hélice (horquilla).
Bucle
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ARN mensajero
ADN
ARN mensajero
Su función es copiar la información genética del ADN y llevarla hasta los ribosomas.
En eucariotas porta información para que se sintetice una proteína: MONOCISTRÓNICO.
En procariotas contiene información separada para la síntesis de varias proteínas distintas: POLICISTRÓNICO.
Tiene una vida muy corta (algunos minutos) ya que es destruído rápidamente por las ribonucleasas.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ARN de transferencia
3’
5’
Brazo T
Brazo A
Brazo D
Anticodón
Transportan los aminoácidos hasta los ribosomas.
Todos los tipos de ARNt comparten algunas características:
En el extremo 5’ un triplete que tiene guanina y un ácido fosfórico libre.
En el extremo 3’ tres bases (C-C-A) sin aparear. Por este extremo se une al aminoácido.
En el brazo A un triplete de bases llamado anticodón diferente para cada ARNt en función del aminoácido que transportan.
Zona de unión a la enzima que lo une al aminoácido.
Zona de unión al ribosoma.
Zona de unión al ARNm.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ARN ribosómico, nucleolar y otros tipos
Ribozima
ARN ribosómico
Agrupa a varios ARN diferentes y constituye hasta un 80% del total de ARN de una célula.
ARN nucleolar
Se encuentra asociado a diferentes proteínas formando el nucléolo. Una vez formado se fragmenta dando lugar a los diferentes tipos de ARNr.
Otros tipos de ARN
Algunos tienen función catalítica: ribozimas.
Otros se asocian con proteínas para formar ribonucleoproteínas.
Existen algunos que pueden escindirse en varios fragmentos por si mismos: autocatalíticos.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Funciones del ARN
ARN mensajero
Ribosoma
El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm y está formado por ARN ribosómico y proteínas.
ProteínaARN de transferencia con aminoácido
ADN
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
ADP y ATP
Son moléculas transportadoras de energía.
La energía que se necesita para las reacciones endergónicas se obtiene de la hidrólisis del
ATP.
Cuando las reacciones son exergónicas, la energía se emplea en la formación de ATP.
ATP ADP
Desfosforilación
Fosforilación
Además del ATP y el ADP también existen los nucleótidos de guanina GTP y GDP con función similar.
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
AMP cíclico (AMPc)
Es un nucleótido de adenina cuyo ácido fosfórico está esterificado con los carbonos 3’ y 5’ de la ribosa.
ATP
Proteína G
Sitio de unión
Enzima inactiva
Proteína receptora
Hormona(1er mensajero)
Adenilato ciclasa (inactiva)
Activa AMPc(2ºmensajero)
SíntesisEnzima activa
ATP
Hormona +Proteína receptora Proteína G
ActivaciónAdenilato ciclasaProteína G
Activación
FORMACIÓN DEL AMPc
Biología. 2º BachilleratoBIOQUÍMICA
Nucleótidos coenzimáticos
NUCLEÓTIDOS DE FLAVINA
NUCLEÓTIDOS DE PIRIDINA
FLAVINA (base nitrogenada)
RIBITOL(pentosa)
+ RIBOFLAVINA(nucleósido)
FMN( flavín-mononucleótido)
FOSFATO+
FAD( flavín-adenín-dinucleótido)
AMP+
NUCLEÓTIDO DE NICOTINAMIDA +
NUCLEÓTIDO DE ADENINA
NAD( nicotín-adenín-dinucleótido)
+ FOSFATO
NADP( nicotín-adenín
-dinucleótido fosfato)
COENZIMA A
-mercaptoetilamina Ácido pantoténico ADP