Transcript Power Point 1 - Biomilenio.net

Unidad 3
BIOLOMOLÉCULAS
1ª PARTE
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE
COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
Composición de los Seres Vivos
Inorgánicos
Compuestos
Orgánicos
COMPUESTOS
DEL CARBONO
• Agua
• Sales
minerales
BIOMOLÉCULAS
Unión de numerosos
monómeros
• Glúcidos
• Proteínas
• Ácidos
nucleicos
POLÍMEROS
• Lípidos
2
ELEMENTOS COMPONENTES
DE LOS SERES VIVOS

C, H, O, N, P, S (Papel fundamental del C)

Na, K, Fe, Ca, Mg, etc. (en menor proporción)
Esquema de la estructura del átomo de C
con núcleo central y capacidad para cuatro
uniones.
3
El agua y sus funciones biológicas
Las especies
Constituye entre el 75
y el 90% del peso
del organismo
según
Edad del individuo
El tipo de tejido
Propiedades del agua
Medio donde ocurren reacciones metabólicas
Amortiguación térmica
Vehículo de transporte
4
Estructura del agua
Formada por 2
átomos de
hidrógeno y
uno de
oxígeno
El agua es una molécula polar, ya que sus electrones están
distribuidos de manera heterogénea en la molécula, más
cercanos al oxígeno y más alejados del hidrógeno.
Esta disposición produce densidades de carga positivas sobre
los hidrógenos y negativa sobre el oxígeno.
Al igual que el agua, las moléculas que tienen distribución
asimétrica de carga son “polares”.
5
Estructura polar del H2O:
Puentes de Hidrógeno
Esta estructura de dipolo
permite que cada molécula
de agua interactúe con
otras moléculas cercanas,
formando
redes.
Estas
interacciones
(uniones
intermoleculares), llamadas
puentes de hidrógeno, son
uniones
débiles
y
espontáneas
entre
moléculas, pueden armarse
y romperse muchísimas
veces por minuto.
Cada molécula de agua
puede formar Puentes de H
con hasta 4 moléculas de
agua vecinas, o con otras
moléculas polares.
6
PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES
“POLARES” DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Oxidrilo
OH
Alcoholes
Aldehídos
Carbonilo
Carboxilo
Cetonas
Ácidos
orgánicos
Amino
Éster
7
GLUCIDOS o HIDRATOS
de CARBONO
Son moléculas que contienen un grupo aldehído o un grupo cetona; y
varios grupos oxidrilo. Cuando tienen un grupo aldehído se denominan
aldosas; y si presentan cetona, cetosas Son, por lo tanto, solubles en
agua, ya que todos estos grupos funcionales permiten formar enlaces
puente hidrógeno con ella.
MONOSACÁRIDOS
Los hidratos de carbono más
simples
se
denominan
monosacáridos, y tienen de
tres a siete átomos de
carbono. Los que tienen tres
átomos de carbono se llaman
triosas; con cuatro, tetrosas;
con cinco, pentosas; con seis,
hexosas,
etc.
Los
más
importantes son pentosas y
hexosas.
8
Isómeros Ópticos
Enantiómeros: imágenes
especulares no superponibles.
Epímeros: difieren en orientación de un -OH
Tautómeros: difieren en el
ordenamiento molecular
Anómeros: grupo –OH por arriba o por
debajo del plano de la molécula.
9
Disacáridos
Los monómeros como la glucosa, la fructosa o la galactosa, pueden unirse
entre sí mediante uniones covalentes llamadas glucosídicas. Cuando se unen
dos monosacáridos, la molécula resultante se denomina disacárido.
Sacarosa
10
Oligosacáridos
Los monómeros como la glucosa, la fructosa o la
galactosa, pueden unirse entre sí formando
complejos de hasta diez-doce, formando un
oligosacárido (“oligo” significa pocos).
Los oligosacáridos se unen a lípidos o a proteínas
formando moléculas complejas, ramificadas, de
gran importancia para la membrana plasmática, ya
que participan en el “reconocimiento” de sustancias.
oligosacárido + lípido
glucolípido
oligosacárido + proteína
glucoproteína
Oligosacárido
11
Polisacáridos
En distintas especies, se sintetizan diferentes polímeros de glucosa
para almacenamiento de energía o con función estructural.
12
Quitina
Formada por cadenas de glucosas modificadas. Constituye el
exoesqueleto de artrópodos, la pared celular de hongos, etc.
13
LÍPIDOS




Biomoléculas formadas por C, H y en
menor proporción O. Son no solubles
en agua y solubles en solventes no
polares.
Poseen múltiples funciones, desde
almacenar energía a largo plazo en
animales hasta funciones complejas
como hormonales, vitamínicas, etc.
Forman la estructura básica de todas
las membranas biológicas.
Recubren
las
fibras
nerviosas
(mielina) para la transmisión de
impulsos eléctricos.
Analizaremos los:
•Ácidos grasos
•Acilglicéridos
•Fosfolípidos
•Ceramidas
•Esteroides
14
Ácidos grasos



Formados por un grupo
carboxilo (ácido) y una cadena
de C e H. Son anfipáticos, ya
que el grupo carboxilo es
polar, y la cola carbonada,
hidrofóbica (no forma puentes
de H con el agua ni otras
sustancias polares).
Saturados: son los que sólo
contienen enlaces simples C-C
en su estructura. Son sólidos
a temperatura ambiente y
forman las grasas.
Insaturados: son los que
poseen dobles y/o triples
enlaces. Se encuentran en las
grasas de origen vegetal. A
temperatura ambiente son
líquidos como los aceites.
Los ácidos
grasos en
agua forman
“micelas”
15
Acilglicéridos
Son lípidos insolubles en agua, formados por la unión entre el glicerol (poli alcohol)
y tres ácidos grasos (iguales, o distintos entre sí). Funcionan como reserva de
energía a largo plazo y como aislantes térmicos. Forman las grasas y aceites.
Glicerol
Ácidos grasos
H2O
Un glicerol puede unirse a:
•1 ácido graso: forma monoglicéridos
•2 ácidos grasos: forma diglicéridos
•3 ácidos grasos: forma triglicéridos16
Fosfolípidos



Son un tipo diferente de acilglicéridos, también llamados fosfoglicéridos.
Resultan de la unión de una molécula de glicerol con dos moléculas de ácido
graso, una de fosfato y un alcohol como la colina u otros.
Son moléculas anfipáticas con porciones polares (hidrófilas) y no polares
(hidrófobas).
Son componentes estructurales de las membranas celulares
17
Formación de Bicapa
A diferencia de los ácidos grasos, los fosfolípidos no forman micelas sino
bicapas, que pueden unirse por sus extremos y formar vesículas cerradas
llamadas liposomas. Las membranas celulares están formadas por
fosfolípidos, a los que se asocian otras moléculas.
Bicapa
Los fosfolípidos tienen movimientos en las bicapas.
Puede rotar, moverse lateralmente o cambiar de
monocapa. Estos movimientos le otorgan fluidez a las
membranas.
18
Ceramidas
Esfingol (alcohol de 18 C)
+
NH2  Esfingosina
Esfingosina + Ácido graso  Ceramida
19
Esfingolípidos
Son derivados de las Ceramidas
Esfingomielina
Esfingolípidos
Glucoesfingolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos
20
Esteroides

Los esteroides son lípidos derivados de una estructura de 4 ciclos (3 de 6
carbonos y 1 de 5) fusionados. El más conocido es el colesterol, del cual se
derivan: hormonas sexuales como la testosterona y los estrógenos, ácidos
biliares, pigmentos, vitaminas A, D, etc.
El colesterol es integrante de
las membranas biológicas. Se
ubica entre los fosfolípidos
regulando la fluidez de los
mismos.
21
Terpenos
Constituidos por unidades de isopreno. Intervienen en la formación de la
coenzima Q, de vitaminas liposolubles y de pigmentos de vegetales.
La coenzima Q10 o ubiquinona actúa como
anti-oxidante, protegiendo a las células.
22