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Los niveles de organización Niveles abióticos Niveles bióticos Particulas subatómicas Átomos Moléculas Macromoléculas Orgánulos Células Tejidos Órganos.

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1 Los niveles de organización Niveles abióticos Niveles bióticos Particulas subatómicas Átomos Moléculas Macromoléculas Orgánulos Células Tejidos Órganos Aparatos y sistemas Individuo Población Comunidad Ecosistema Ecosfera

2 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS BIOELEMENTOS Elementos que constituyen los seres vivos Se asocian mediante enlaces para formar BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS Pueden ser Agua Sales minerales Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

3 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS BIOELEMENTOS Elementos que constituyen los seres vivos Por su abundancia son BIOELEMENTOS PRIMARIOS Constituyen el 98% de los seres vivos C, N, H, O,S, P Forman con facilidad enlaces covalentes BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Menos abundantes (1,9%), pero desempeñan funciones vitales en la fisiología celular Mg, Ca, K, Na, Cl OLIGOELEMENTOS 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

4 EL AGUA AGUA EN LOS SERES VIVOS CerebroSangre y riñón MúsculoPiel e hígado Tejido conjuntivo HuesoTejido graso GananciasPérdidas Orina Sudor Aire espirado Heces Bebidas Alimentos Agua metabólica

5 EL AGUA Compuesto más abundante en los seres vivos Enlace covalente e-e- e-e- Se forma por un oxígeno y dos hidrógenos unidos por enlaces covalentes El carácter electronegativo del oxígeno hace que los electrones compartidos con el hidrógeno se desplacen hacia el oxígeno La desigual distribución de carga hace del agua una molécula polar Esta polaridad provoca la atracción electrostática entre las moléculas de agua mediante enlaces o puentes de hidrógeno

6 EL AGUA Molécula polar Formación de puentes de hidrógeno Enlace de hidrógeno base de PROPIEDADES DEL AGUA IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA de las que se deriva Principal disolvente Elevada capacidad térmica Densidad máxima a 4ºC Elevada fuerza de cohesión Elevada tensión superficial

7 EL AGUA FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS Disolvente Disuelve la mayor parte de biomoléculas, lo que permite el desarrollo de las reacciones metabólicas en su seno Bioquímica Participa en reacciones, como la hidrólisis (ruptura de enlaces introduciéndose agua) Transporte El agua transporta las sustancias entre el exterior y el interior de la célula Estructural La presión del agua mantiene el volumen y la forma de células sin membrana rígida Termorreguladora Su elevado calor específico y calor de vaporización evita los cambios bruscos de temperatura en los organismos

8 LAS SALES MINERALES Sales minerales PRECIPITADAS DISUELTAS En los seres vivos se pueden encontrar Función estructural FOSFATO CÁLCICO (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) CARBONATO CÁLCICO (CaCO 3 ) En agua forman aniones (CO 3 2-,PO 4 3-, Cl-, HCO 3 - ) y cationes (K +, Na +, Mg 2+, Ca 2+ ) Función reguladora Evitan cambios bruscos de pH Funciones específicas Contracción muscular (Ca ++ ) Impulso nervioso (Na + y K + ) Control del equilibrio hídrico de las células por fenómenos osmóticos

9 LAS SALES MINERALES Ósmosis Medio hipotónico Presión osmótica baja. Medio hipertónico Presión osmótica alta. Medios isotónicos Igual presión osmótica. BAJA CONCENTRACIÓN ALTA CONCENTRACIÓN Membrana semipermeable Permite el paso de disolventes pero no de solutos. El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en ambos lados.

10 LAS SALES MINERALES: ÓSMOSIS Las membranas celulares son semipermeables PLASMÓLISIS La 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 TURGENCIA La célula se hincha hasta el límite de la pared celular MEDIO HIPERTÓNICOMEDIO HIPOTÓNICO

11 En células vegetales En células animales

12 BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS COMPUESTOS ORGÁNICOS Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono

13 COMPUESTOS ORGÁNICOS Grupos funcionales de compuestos orgánicos P O OO O ion fosfato (éster fosfórico) NH 2 amino (amina) C O OR éster (éster) OH hidroxilo (alcohol) C O carbonilo (cetona) C O H carbonilo (aldehído) C O OH carboxilo (ácido)

14 LOS GLÚCIDOS Funciones COMBUSTIBLE CELULAR Como la glucosa. Molécula de glucosa ALMACÉN DE RESERVA ENERGÉTICA Molécula de almidón El almidón en los vegetales. El glucógeno en los animales. COMPONENTE ESTRUCTURAL La celulosa es el componente de la pared vegetal. La quitina de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos y crustáceos. Molécula de desoxirribosa La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos nucleicos.

15 LOS GLÚCIDOS Clasificación MONOSACÁRIDOS DISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS Son los más simples Unión de dos monosacáridos Unión de muchas moléculas de monosacáridos

16 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Tienen de 3 a 7 átomos de C Un C está unido a un O con un doble enlace que forma un grupo carbonilo (aldehído o cetona) El resto de C tienen grupos alcohólicos o hidroxilo (-OH) Si el grupo carbonilo es un aldehído: aldosa Si el grupo carbonilo es una cetona: cetosa

17 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Se clasifican según el nº de carbonos TETROSAS PENTOSAS: ribosa y desoxirribosa HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa TRIOSAS: Gliceraldehído e hidroxiacetona

18 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Propiedades Físicas Químicas Son sólidos cristalinos Son capaces de oxidarse Blancos Hidrosolubles (ver) Con sabor dulce (azúcares) Pueden asociarse con grupos amino (-NH 2 ) formando derivados de azúcares (glucosamina)

19 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS TRIOSAS: Gliceraldehído e dihidroxiacetona Gliceraldehído Dihidroxiacetona Tiene un grupo aldehído (aldotriosa) Tiene un grupo cetónico (cetotriosa)

20 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS TRIOSAS: Gliceraldehído e dihidroxiacetona Gliceraldehído tiene Un CARBONO ASIMÉTRICO Está unido a cuatro átomos o grupos diferentes Lo que hace que se puedan distinguir ISÓMEROS ESPACIALES

21 LOS GLÚCIDOS ISÓMEROS son Compuestos que con igual formula química presentan estructuras moleculares diferentes Espaciales o esteroisómeros Hay diferentes tipos La forma D tiene el –OH a la derecha La forma L tiene el –OH a la izquierda Debida a la existencia de C asimétricos

22 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS PENTOSAS: ribosa y desoxirribosa Componente estructural del ARN D-RIBOSA D-2-DESOXIRRIBOSA Componente estructural del ADN

23 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa En la sangre se halla a una concentración de 1 g/l. D-(+)-GLUCOSA Forma polímeros de reserva (almidón y glucógeno) y estructurales (celulosa). Principal nutriente de la respiración celular en animales. Es un isómero D por que tiene el –OH a la derecha en el carbono asimetrico más alejado del que tiene el grupo carbonilo (el penúltimo C)

24 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa Forma parte de la lactosa de la leche. D-GALACTOSA

25 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa Aparece en la fruta D- FRUCTOSA Actúa como nutriente de los espermatozoides.

26 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Formas cíclicas de los monosacáridos GLUCOSA GALACTOSA FRUCTOSA D-RIBOSA D-2-DESOXIRRIBOSA Las aldopentosas y las hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución acuosa. Las aldopentosas y las cetohexosas forman anillos pentagonales llamados furanosa Las aldohexosas forman anillos hexagonales llamados piranosa

27 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Pentosas y hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución acuosa. D -fructosa Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol Formas cíclicas de los monosacáridos

28 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Pentosas y hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución acuosa. D -glucosa Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol Formas cíclicas de los monosacáridos

29 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Al formarse las moléculas cíclicas el carbono carbonílico se convierte en asimétrico. Dando lugar a dos nuevos isómeros llamados anómeros Formas cíclicas de los monosacáridos

30 LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Formas cíclicas de los monosacáridos La forma α tiene el –OH hacia abajo La forma β tiene el –OH hacia arriba

31 LOS GLÚCIDOS DISACÁRIDOS Maltosa, isomaltosa, celobiosa, lactosa y sacarosa Propiedades Físicas Químicas Son sólidos cristalinos La mayoría son capaces de oxidarse, algunos como la sacarosa no Blancos Hidrosolubles (ver) Con sabor dulce (azúcares)

32 LOS GLÚCIDOS DISACÁRIDOS Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico, en cuya formación se libera una molécula de agua Glucosa FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO Maltosa, isomaltosa, celobiosa, lactosa y sacarosa

33 LOS GLÚCIDOS DISACÁRIDOS FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO (ver) EL ENLACE GLUCOSÍDICO puede ser monocarbonílico o dicarbonílico MALTOSA Monocarbonílico Entre un –OH del carbono carbonílico (anomérico) y otro –OH cualquiera SACAROSA Dicarbonílico Entre dos –OH de carbonos carbonílicos (anoméricos) Unión de una molécula de α D-glucopiranosa unida con una β –D –fructofuranosa por enlace (α 1 2 β) Es el azúcar de mesa

34 LOS GLÚCIDOS DISACÁRIDOS CELOBIOSA Enlace monocarbonílico Unión de dos moléculas de D- glucopiranosa unidas por enlace β (1 4) Se obtiene por digestión de la celulosa LACTOSA Unión de una molécula de D- galactopiranosa con una D-glucopiranosa unidas por enlace β (1 4) Está en la leche

35 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS Propiedades Físicas Químicas No son cristalinos No son capaces de oxidarse Elevado peso molecular Poco solubles en agua Insípidas el mismo tipo de monosacárido distintos tipos de monosacárido HETEROPOLISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS HOMOPOLISACÁRIDOS Almidón, celulosa, glucógeno y quitina Pectina, agar-agar y goma arábica

36 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS Se forman por la unión de muchos monosacáridos y carecen de sabor dulce Pueden ser Moléculas lineales: celulosa y quitina Moléculas ramificadas: almidón y glucógeno Según su función De reserva: almidón, glucógeno y dextranos Estructurales: celulosa y quitina

37 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS ALMIDÓN Polisacárido de reserva vegetal (semillas y tubérculos) Se forma por dos polímeros amilosa (30%) y amilopectina (70%) La amilopectina es un polímero de glucosas unidas por enlace α (1 4) con ramificaciones en α (1 6) La amilosa es un polímero lineal de glucosas unidas por enlace α (1 4)

38 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS GLUCÓGENO Polisacárido de reserva animal (hígado y músculo) Polímero de glucosas unidas por enlace α (1 4) con ramificaciones en α (1 6)

39 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS CELULOSA Polisacárido estructural vegetal (pared celular) Es un polímero β-D-glucopiranosas unidas por enlace β (1 4)

40 LOS GLÚCIDOS POLISACÁRIDOS QUITINA Forma el exoesqueleto de los artrópodos y la pared celular de los hongos Es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido por enlaces β (1 4)

41 LOS LÍPIDOS Funciones RESERVA ENERGÉTICA Producen el doble de energía que los glúcidos (9,4 kcal/g frente a 4,1 kcal/g) ESTRUCTURAL Base estructural de las membranas celulares por su carácter bipolar Ceras protección y revestimiento REGULADORA Algunas hormonas y vitaminas son esteroides Aislante térmico

42 LOS LÍPIDOS Son un grupo muy heterogéneo Se componen de C, H y O Son apolares y por tanto insolubles en agua Son solubles en disolventes orgánicos no polares (cloroformo, benceno, …) CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular) SAPONIFICABLES (con ácidos grasos) INSAPONIFICABLES (sin ácidos grasos) Acilglicéridos Ceras Fosfolípidos Terpenos Esteroides

43 LOS LÍPIDOS Muchos contienen ácidos grasos Tienen un grupo carboxilo Unido a una larga cadena hidrocarbonada SATURADOS Pueden ser INSATURADOS No tienen dobles enlaces. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente. Tienen uno o más dobles enlaces. Generalmente líquidos a temperatura ambiente.

44 LOS LÍPIDOS Ácidos grasos importantes: SATURADO INSATURADO No tiene dobles enlaces. Tiene 16 carbonos. Tienen un doble enlace entre los carbonos 9 y 10. Tiene 18 carbonos. Ácido palmítico Ácido oleico

45 LOS LÍPIDOS Propiedades de los lípidos FÍSICAS 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. BICAPAS Bicapa Separan dos medios acuosos. Agua En el laboratorio se pueden obtener liposomas que dejan en el interior un compartimento acuoso. QUÍMICAS

46 LOS LÍPIDOS ACILGLICÉRIDOS, GLICERIDOS o GRASAS SIMPLES Se forman por la unión de glicerol a uno, dos o tres ácidos grasos por enlaces tipo éster COOH(CH 2 ) 14 CH 3 COOH(CH 2 ) 14 CH 3 COOH(CH 2 ) 14 CH 3 CH 2 2 HO H 2 O CO(CH 2 ) 14 CH 3 CO(CH 2 ) 14 CH 3 CO(CH 2 ) 14 CH 3 CH 2 2 O O O Ácido palmíticoGlicerina (propanotriol)+Tripalmitina Las grasas en mamíferos se acumulan en adipocitos. Al perderse los grupos hidroxilo, en la esterificación, los acilglicéridos son moléculas apolares.

47 LOS LÍPIDOS Propiedades de los lípidos QUÍMICAS GlicerinaÁcidos grasos Esterificación R1R1 COOH R2R2 R3R3 CH 2 CH CH 2 HO Triacilglicerol + 3 H 2 O CH 2 CH CH 2 O O O R1R1 R2R2 R3R3 CO Triacilglicerol CH 2 CH CH 2 O O O R1R1 R2R2 R3R3 CO + 3 Na OH Sales de los ácidos grasos Na O O O R1R1 R2R2 R3R3 CO CH 2 CH CH 2 HO + Saponificación Glicerina+

48 LOS LÍPIDOS GRASAS Se clasifican en: Saturadas. No tienen dobles enlaces en los ácidos grasos. Abundan en los animales y suelen ser sólidas a temperatura ambiente. Insaturadas. Presentan dobles enlaces en los ácidos grasos. Son los aceites vegetales, líquidos a temperatura ambiente.

49 LOS LÍPIDOS CERAS Semejantes a las grasas pero en lugar de tener un trialcohol tienen un monoalcohol de cadena larga. Alcohol miricílico La cutina y la suberina son lípidos similares a ceras, a las que se encuentran asociadas formando una cubierta hidrófoba en los vegetales. Cera de abeja Ácido palmítico +

50 LOS LÍPIDOS FOSFOLÍPIDOS Formados por una molécula de alcohol, como la glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato y por otro a ácidos grasos. La molécula tiene una estructura bipolar. Con extremo hidrófobo y otro hidrófilo. Son anfipáticos. Forman bicapas lipídicas que son la base de las membranas celulares. Glicerina Ácidos grasos Grupo fosfato Extremo polar Extremo apolar

51 LOS LÍPIDOS ESTEROIDES Son totalmente insolubles en agua. En este grupo se incluyen compuestos como el colesterol, la vitamina D y algunas hormonas, como las sexuales. Estructura del ciclo pentano perhidrofenantreno

52 LOS LÍPIDOS ESTEROIDES ESTEROLES HORMONAS ESTEROIDEASÁCIDOS BILIARES

53 LOS LÍPIDOS TERPENOS o ISOPRENOIDES Son polímeros lineales o cíclicos del isopreno. Isopreno (2-metil-1,3 butanodieno) Se clasifican según el número de moléculas de isopreno que los forman. POLITERPENOS TETRARPENOS (8) TRITERPENOS (6) DITERPENOS (4) MONOTERPENOS (2)

54 LAS PROTEÍNAS Funciones ESTRUCTURAL Colágeno en huesos y cartílago. Queratina en uñas y pelo TRANSPORTADORA Hemoglobina transporta O 2 en la sangre. Proteínas transportadoras de colesterol REGULADORA Insulina u hormona de crecimiento CONTRÁCTIL Actina y miosina en la contracción muscular DEFENSA INMUNITARIA Anticuerpos ENZIMÁTICA O BIOCATALIZADORA Enzimas

55 LAS PROTEÍNAS Se componen de C, H, O y N. Son polímeros de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos GRUPO CARBOXILO GRUPO AMINO La cadena lateral es distinta en cada aminoácido y determina sus propiedades químicas y biológicas. Fórmula general de un aminoácido

56 LAS PROTEÍNAS Propiedades de los aminoácidos Son sólidos y cristalinos Elevado punto de fusión y solubles en agua Comportamiento anfótero (funcionan como bases o ácidos en función del pH del medio) Algunos no los podemos sintetizar y los tenemos que ingerir en la dieta, son los aminoácidos esenciales Triptófano, lisina, metionina, fenilalanina, valina, leucina, isoleucina e histidina Clasificación de los aminoácidos Neutros no polares e hidrófobos Neutros polares sin carga ÁcidosBásicosAromáticos

57 LAS PROTEÍNAS Neutros no polares e hidrófobos Sin grupos –OH por lo que no forman puentes de hidrógeno. Tienen igual número de grupos amino y carboxilo. El radical R es una cadena hidrocarbonada abierta Alanina (Ala)Valina (Val)Leucina (Leu)Isoleucina (Iso) Metionina (Met)

58 LAS PROTEÍNAS Neutros polares sin carga El radical R presenta grupos –OH por lo que son solubles en agua al poder formar puentes de hidrógeno Serina (Ser) Glicocola (Gli) Glutamina (Gln) Treonina (Tr) Asparagina (Asn)Cisteína (Cis)

59 LAS PROTEÍNAS Ácidos Con carga negativa al tener más grupos carboxilo (-COOH) que amino (-NH 2 ) AMINOÁCIDOS ÁCIDOS (Carga negativa) Ácido aspártico (Asp) Ácido glutámico (Glu)

60 LAS PROTEÍNAS Básicos Con carga positiva al tener más grupos amino (-NH 2 ) que carboxilo (-COOH) AMINOÁCIDOS BÁSICOS (carga positiva) Lisina (Lis) Arginina (Arg) Histidina (His)

61 LAS PROTEÍNAS Aromáticos El radical R es una cadena hidrocarbonada cerrada Tirosina (Tir) Fenilalanina (Fen)Triptófano (Trp)

62 DIPÉPTIDO LAS PROTEÍNAS Enlace peptídico H2OH2O Grupo amino R H COOH N C H H H R CH2NH2NC O R H NC H Grupo carboxilo C H R H2NH2N C OH O + Ver formación del enlace Los aminoácidos se unen por medio de enlaces peptídicos: Entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, desprendiendo de una molécula de agua.

63 LAS PROTEÍNAS El número de proteínas diferentes que pueden formarse es: 20 n Número de aminoácidos de la cadena Para una cadena de 100 aminoácidos, el número de las diferentes cadenas posibles sería: · Las proteínas se forman por una o varias cadenas polipeptídicas donde se combinan los 20 tipos de aminoácidos unidos por enlace peptídico Se puede considerar el número de proteínas diferentes prácticamente infinito

64 LAS PROTEÍNAS SE DISTINGUEN CUATRO NIVELES DE COMPLEJIDAD EN UNA PROTEÍNA Estructura primaria Hoja plegada Forma helicoidal Estructura secundaria Estructura terciaria Estructura globular Estructura cuaternaria Asociación de varias cadenas La actividad de una proteína depende de su estructura tridimensional

65 LAS PROTEÍNAS Estructura primaria Secuencia de aminoácidos desde el extremo N-terminal al C-terminal. Indica los aminoácidos que componen la proteína y en que orden se sitúan

66 LAS PROTEÍNAS Estructura secundaria Disposición de la secuencia primaria en el espacio. Se producen enlaces de hidrógeno entre los grupos amino y carboxilo de diferentes enlaces peptídicos. Se forman las estructura de α-hélice y hoja-β

67 LAS PROTEÍNAS Estructura terciaria Se forma al plegarse sobre si misma la estructura secundaria

68 LAS PROTEÍNAS Estructura cuaternaria Se produce cuando se unen varias cadenas polipeptídicas

69 LAS PROTEÍNAS 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 NATIVAPROTEÍNA DESNATURALIZADA Desnaturalización y renaturalización de una proteína

70 LAS PROTEÍNAS Clasificación formadas únicamente por aminoácidos formadas por aminoácidos y grupo prostético HOLOPROTEÍNASHETEROPROTEÍNAS PROTEÍNAS

71 LAS PROTEÍNAS Clasificación de las proteínas: holoproteínas PROTEÍNAS FIBROSASPROTEÍNAS 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.

72 LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS Actúan como catalizadores biológicos aumentando la velocidad de las reacciones metabólicas Enzima (E) Sustratos (S) Complejo enzima-sustrato (ES) Enzima (E) Productos (P) E + S ES E + P

73 LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS ¿Cómo aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas? Reduciendo la energía de activación de la reacción

74 LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS Se clasifican según el tipo de reacción que catalizan Se nombran con el sufijo –asa añadido al sustrato sobre el que actúan o la reacción que realizan ACETIL COENZIMA AMALONIL COENZIMA A ÁCIDO OXALACÉTICO ÁCIDO MÁLICO Malato- deshidrogenasa AcetilCoA carboxilasa OXIDORREDUCTASAS Catalizan reacciones de oxidorreducción. SINTETASAS O LIGASAS Catalizan la síntesis de moléculas con hidrólisis de ATP.

75 LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS Propiedades Especificidad Cada enzima solo actúa sobre un tipo de sustrato y solo cataliza un tipo de reacción Enzima Sustrato Complejo enzima-sustrato Eficiencia Una molécula de enzima transforma muchas de sustrato y no se consumen en el proceso

76 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Se componen de C, H, O, N y P. Son polímeros formados por la unión de nucleótidos H2OH2O BASE NITROGENADA (Adenina) PENTOSA (Ribosa) NUCLEÓSIDO (Adenosina) ION FOSFATO Enlace N-glucosídico NUCLEÓTIDO (Adenosín 5-monofosfato) Enlace éster H2OH2O

77 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS PIRIMIDÍNICAS PÚRICAS Citosina Timina (exclusiva del ADN) Uracilo (exclusiva del ARN) AdeninaGuanina PENTOSA AZÚCARES Tipos de pentosas DESOXIRRIBOSA RIBOSA

78 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster formando polinucleótidos 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

79 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Tipos ADN ARN Ácido desoxirribonucleico: Con desoxirribosa y citosina, timina, adenina y guanina Ácido ribonucleico: Con ribosa y citosina, uracilo, adenina y guanina Se encuentra en el núcleo (donde formará los cromosomas), en mitocondrias y cloroplastos Se encuentra en el núcleo y en el citoplasma

80 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Estructura del ADN Es una doble hélice enrollada en torno a un eje imaginario 2 nm Par de bases nitrogenadas Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior. Las pentosas y los grupos fosfato forman un armazón externo. Armazón fosfoglucídico Cada base se une con otra complementaria de la otra cadena por puentes de hidrógeno. Siempre A con T y G con C. 3,4 nm 0,34 nm Las dos cadenas son antiparalelas.

81 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Estructura del ADN Las bases de ambas cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. AdeninaTimina GuaninaCitosina 3 Enlaces de hidrógeno 2 Enlaces de hidrógeno El número de enlaces de hidrógeno depende de la complementarieda d de las bases.

82 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Estructura del ADN Extremo 3 Extremo 5 Extremo 3 Extremo 5 Las dos cadenas son antiparalelas.

83 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Función del ADN Portador de la información hereditaria La información se codifica en secuencias de bases El ADN se puede duplicar lo que permite la herencia de la información REPLICACIÓN DEL ADN La información del ADN sirve para que las células elaboren sus proteínas (especialmente las enzimas)

84 Replicación del ADN

85 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Estructura del ARN Excepto en algunos virus, el ARN es monocatenario. Bases complementarias. Zona de doble hélice (horquilla). Bucle Suele estar formado por una cadena simple de nucleótidos

86 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Tipos de ARN y función ARN mensajero (ARNm) Copia la información del ADN y la lleva a los ribosomas (trascripción) ARN mensajero ARN ribosómico (ARNr) Forma parte de los ribosomas ARN de transferencia (ARNt) Transportan los aminoácidos a los ribosomas 3 5 Brazo T Brazo A Brazo D Anticodón Zona de unión a la enzima que lo une al aminoácido. Zona de unión al ribosoma. Zona de unión al ARNm.

87 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Tipos de ARN y función ARN mensajero Ribosoma El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm y está formado por ARN ribosómico y proteínas. Proteína ARN de transferencia con aminoácido ADN

88 LOS ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ARN PROTEÍNAS REPLICACIÓN TRANSCRIPCIÓN TRANSCRIPCIÓN INVERSA (en algunos virus) TRADUCCIÓN


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