La base molecular de la vida ADAPTACIÓN

POSIBILIDADES DE ENLACES DEL CARBONO

GRUPOS FUNCIONALES MÁS HABITUALES EN LAS BIOMOLÉCULAS DEL CARBONO

Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono Bioelementos C : H : O1:2:1 Monómeros Moléculas no hidrolizables Solubles y de sabor dulce Se unen formando disacáridos y polisacáridos Función EnergéticaSu equivalente calórico = 4 Kcal/g EstructuralSólo algunos

Los monosacáridos Compuestos de 3 a 7 átomos de Carbono C C C C... ALDOSAS Un átomo de carbono unido por doble enlace al O, formando el grupo carbonilo H = O El resto de los átomos de Carbono posee un grupo alcohólico OH El resto de los enlaces con el Hidrógeno H H H H CETOSAS Un átomo de carbono unido por doble enlace al O, formando el grupo carbonilo, pero en el segundo carbono, formando un grupo cetónico en lugar de un grupo aldehído H H = Triosa aldosaTriosa cetosa GLICERALDEHIDODIHIDROXIACETONA C C C C... = O OH H H H H H

Principales monosacáridos Triosas Gliceraldehído Dihidroxiacetona Uno es un aldehído, el otro es una cetona Se diferencia en la posición del doble enlace con el Oxígeno PENTOSAS Ribosa Desoxirribosa Son aldosas Se diferencian en que la desoxirribosa carece de grupo alcohólico en el 2º carbono HEXOSAS Glucosa Galactosa Fructosa Glucosa y galactosa son aldosas, la fructosa es cetosa Las aldosas se diferencian en la posición de los grupos alcohólicos de los carbonos 2 y 3

Enlace hemiacetálico : CICLACIÓN

ENLACE ACETÁLICO: Es el que une dos moléculas de monosacáridos, con pérdida de una molécula de agua. Se produce entre los grupos –OH de los carbonos 1 y 4 Ó 1 y 6 ENLACE 1-6

Disacáridos y polisacáricos DISACÁRIDOS Sustancias hidrolizables Unión de dos monosacáridos MALTOSA Dos glucosas LACTOSA glucosa y galactosa SACAROSA glucosa y fructosa POLISACÁRIDOS Polímeros hidrolizables Unión de n monosacáridos DE RESERVA ALMIDÓN en vegetales GLUCÓGENO en animales ESTRUCTURALES CELULOSA, principal componente de la pared de la célula vegetal

SACAROSA GLUCOSA FRUCTOSA

Polisacáridos de sostén: CELULOSA (proporciona rigidez a los tallos y ramas de las plantas) y QUITINA (constituye el componente principal del exoesqueleto de los insectos). Polisacáridos de reserva: GLUCÓGENO Cadenas ramificadas con enlaces 1-6 y 1-4. Es fuente de reserva en los animales. ALMIDÓN (se encuentra en vegetales). Presenta dos variedades: AMILOSA Son cadenas lineales con enlaces 1-4 AMILOPECTINA Cadenas ramificadas con enlaces 1-6 y 1-4 Polisacáridos de especificidad: HEPARINA (impide la coagulación de la sangre). POLISACÁRIDOS. Los polisacáridos cumplen 3 misiones principales en los seres vivos: de sostén, de reserva nutritiva y como agentes específicos

GLUCÓGENO ALMIDÓN CELULOSA

LÍPIDOS De composición química variada Son sustancias orgánicas insolubles en agua Solubles en disolventes orgánicos GLICÉRIDOSOTROS LÍPIDOS GRASAS y SEBOS  sólidos a temperatura ambiental ACEITES  líquidos a temperatura ambiental Reserva de energía a largo plazo Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g Más adecuados que los glúcidos para almacenar energía, ahorrando espacio y peso Los seres vivos emplean como fuente de energía los glúcidos, y una vez agotados, consumen las grasas almacenadas

GLICÉRIDOS Son ésteres de glicerina y diferentes ácidos grasos Glicerina, Glicerol Alcohol propanotriol Ácidos grasos 3 H 2 O

OTROS LÍPIDOS CerasFosfolípidosEsteroidesCarotenoides Función protectora Recubren superficies de hojas y frutos Recubren piel de vertebrados Mantienen superficies flexibles e impermeables Función estructural forman una bicapa lipídica, estructura básica de las membranas biológicas Moléculas anfipáticas:cabeza hifrófila y cola hidrófoba Destaca el colesterol Estructural: forma parte de las membranas de células animales Regulador: precursor de otras sustancias como hormonas Dan lugar a los pigmentos vegetales responsables de los colores rojizos y amarillentos de las plantas

Proteínas Los compuestos orgánicos más abundantes Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva Sus unidades básicas Moléculas no hidrolizables Ácidos orgánicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo Grupo carboxilo Grupo amino Variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas

El enlace peptídico Se unen aas entre el grupo carboxilo de uno y el amino del siguiente Se forman cadenas peptídicas o péptidos de longitud variable Cada proteína es una macromolécula formada por una o varias cadenas peptídicas En cada célula existen miles de proteínas distintas con funciones específicas Cualquier alteración en la secuencia de aminoácidos, incluso la sustitución de un solo aa por otro, proporciona una proteína diferente

Especificidad de las proteínas Las proteínas son específicas Cada especie posee proteínas diferentes a las de otras especies Dentro de una misma especie, cada individuo tiene proteínas exclusivas que le diferencian de otros individuos Una misma proteína tiene secuencias peptídicas distintas en distintos individuos El grado de diferencia dependerá de su parentesco evolutivo Cada ser vivo tiene unas características determinadas, porque tienen unas proteínas determinadas

Función de las proteínas ESTRUCTURALENZIMÁTICA  S Son el principal material de construcción de los organismos  Forman parte de casi todas sus estructuras bbiocatalizadores  aumentar la velocidad de las reacciones biológicas  Todas las reacciones químicas celulares se realizan por enzimas

LA ESTRUCTURA PRIMARIA es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte. LA ESTRUCTURA SECUNDARIA es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria. EXISTEN DOS TIPOS DE ESTRUCTURA SECUNDARIA:

ESTRUCTURA TERCIARIA La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. ESTRUCTURA CUATERNARIA Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

Los ácidos nucleicos ADNARN En el núcleo celular formando parte de los cromosomas En el núcleo celular (nucleolo y jugo nuclear), y en el citoplasma formando parte de los ribosomas ARNm ARNt ARNr Químicamente son polímeros que resultan de la unión de otros monómeros: los nucleótidos

Nucleótidos Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres componentes: GRUPO FOSFATO, RIBOSA O DESOXIRIBOSA Y BASE NITROGENADA Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres componentes: GRUPO FOSFATO, RIBOSA O DESOXIRIBOSA Y BASE NITROGENADA PENTOSA RIBOSA ARN DESOXIRRIBOSA ADN ADENINA GUANINA CITOSINA Forman parte del ADN y del ARN TIMINA Forma parte del ADN URACILO Forma parte del ARN ARN: A, G, C, U ADN: A, G, C, T

Polinucleótidos Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos La unión se hace entre: El ácido fosfórico Une las ribosas de dos nucleótidos consecutivos El ARN está formado por una sola cadena El ADN por dos cadenas enrolladas formando una doble hélice

Bases nitrogenadas en los ácidos nucleicos En el ADN la unión de bases nitrogenadas se hace por parejas: A - T G - C

Funciones de los ácidos nucleicos Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información hereditaria Un gen es un fragmento de ADN que dirige la síntesis de una proteína, responsable de la aparición de un carácter. Cada molécula de ADN está constituida por numerosos genes sucesivos A un gen con una determinada secuencia de nucleótidos le corresponde una proteína con una determinada secuencia de aas. El ARN es el encargado de ejecutar la información contenida en el ADN, y el encargado de sintetizar las proteínas. El ADN se duplica o replica Gracias a ello los caracteres hereditarios se transmiten de padres a hijos Replicación: Se desenrolla el ADN Cada hebra sirve de molde para la síntesis de la cadena complementaria Se vuelven a enrollar en la doble hélice

Las mutaciones Una mutación es un cambio hereditario producido por la modificación del material genético Una mutación es un cambio hereditario producido por la modificación del material genético SSSS eeee m m m m aaaa nnnn iiii ffff iiii eeee ssss tttt aaaa nnnn e e e e nnnn l l l l aaaa ssss c c c c éééé llll uuuu llll aaaa ssss qqqq uuuu eeee l l l l aaaa ssss s s s s uuuu ffff rrrr eeee nnnn y y y y e e e e nnnn s s s s uuuu dddd eeee ssss cccc eeee nnnn dddd eeee nnnn cccc iiii aaaa Células somáticas La mutación sólo afecta a la parte del cuerpo donde se ha producido la mutación y no se transmite a los hijos Células reproductoras No se manifiesta en el individuo pero sí en la descendencia Las mutaciones son causa de variabilidad genética en las poblaciones Constituyen la base del proceso de evolución

Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de MONÓMEROS que pueden ser: HIDROLIZABLES Nucleótidos Forman polímeros de ácidos nucleicos: Polinucleótidos ADN ARN NO HIDROLIZABLES Aminoácidos Forman polímeros de Proteínas: Péptidos Polipéptidos Proteínas Glicerina y Ácidos grasos Forman polímeros de Lípidos: Triglicéridos Monosacáridos Forman polímeros de Glúcidos: Disacáridos Polisacáridos