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

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

Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS BIOELEMENTOS Elementos que constituyen los seres vivos Por su abundancia son BIOELEMENTOS PRIMARIOS BIOELEMENTOS SECUNDARIOS OLIGOELEMENTOS No superan el 0,1 %, pero son esenciales para la vida Constituyen el 98% de los seres vivos Menos abundantes (1,9%), pero desempeñan funciones vitales en la fisiología celular C, N, H, O ,S, P Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo, Sn Mg, Ca, K, Na, Cl Forman con facilidad enlaces covalentes

Ganancias Pérdidas AGUA EN LOS SERES VIVOS Bebidas Alimentos EL AGUA AGUA EN LOS SERES VIVOS Ganancias Pérdidas Bebidas Alimentos Agua metabólica Orina Sudor Aire espirado Heces Cerebro Sangre y riñón Músculo Piel e hígado Tejido conjuntivo Hueso Tejido graso

Compuesto más abundante en los seres vivos EL AGUA Compuesto más abundante en los seres vivos + - Se forma por un oxígeno y dos hidrógenos unidos por enlaces covalentes e- e- Enlace covalente 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.

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

Disolvente Bioquímica Transporte Estructural Termorreguladora 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) El agua transporta las sustancias entre el exterior y el interior de la célula Transporte La presión del agua mantiene el volumen y la forma de células sin membrana rígida Estructural Termorreguladora Su elevado calor específico y calor de vaporización evita los cambios bruscos de temperatura en los organismos

Funciones específicas LAS SALES MINERALES Sales minerales En los seres vivos se pueden encontrar PRECIPITADAS DISUELTAS Función estructural Función reguladora FOSFATO CÁLCICO (Ca3(PO4)2) Control del equilibrio hídrico de las células por fenómenos osmóticos CARBONATO CÁLCICO (CaCO3) Evitan cambios bruscos de pH Funciones específicas Contracción muscular (Ca++) Impulso nervioso (Na+ y K+) En agua forman aniones (CO32-,PO43-, Cl-, HCO3- ) y cationes (K+, Na+, Mg2+, Ca2+)

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

Las membranas celulares son semipermeables LAS SALES MINERALES: ÓSMOSIS Las membranas celulares son semipermeables MEDIO HIPERTÓNICO El agua sale de la célula. PLASMÓLISIS La membrana plasmática se separa de la pared celular Disminuye el volumen celular Aumenta la presión osmótica en el interior MEDIO HIPOTÓNICO 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

En células vegetales En células animales

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

Grupos funcionales de compuestos orgánicos OH hidroxilo (alcohol) C O carbonilo (cetona) C O H carbonilo (aldehído) C O OH carboxilo (ácido) C O OR éster (éster) NH2 amino (amina) P O ion fosfato (éster fosfórico)

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

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

El resto de C tienen grupos alcohólicos o hidroxilo (-OH) LOS GLÚCIDOS Tienen de 3 a 7 átomos de C MONOSACÁRIDOS 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

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

Propiedades LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS Físicas Son sólidos cristalinos Blancos Propiedades Hidrosolubles (ver) Con sabor dulce (azúcares) Químicas Son capaces de oxidarse Pueden asociarse con grupos amino (-NH2) formando derivados de azúcares (glucosamina)

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

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

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

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

HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa LOS GLÚCIDOS MONOSACÁRIDOS HEXOSAS: glucosa, galactosa y fructosa D-(+)-GLUCOSA En la sangre se halla a una concentración de 1 g/l. 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)

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

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

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

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

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

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

FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO (ver) LOS GLÚCIDOS DISACÁRIDOS FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO (ver) EL ENLACE GLUCOSÍDICO puede ser monocarbonílico o dicarbonílico MALTOSA SACAROSA Monocarbonílico Dicarbonílico Entre dos –OH de carbonos carbonílicos (anoméricos) Entre un –OH del carbono carbonílico (anomérico) y otro –OH cualquiera 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

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

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

Pueden ser Según su función 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 De reserva: almidón, glucógeno y dextranos Según su función Estructurales: celulosa y quitina

Polisacárido de reserva vegetal (semillas y tubérculos) 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)

Polisacárido de reserva animal (hígado y músculo) 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)

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

Es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido por enlaces β (14) 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)

Funciones LOS LÍPIDOS 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 Aislante térmico REGULADORA Algunas hormonas y vitaminas son esteroides

CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular) 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) Acilglicéridos Ceras Fosfolípidos INSAPONIFICABLES (sin ácidos grasos) Terpenos Esteroides

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

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

Propiedades de los lípidos FÍSICAS MICELAS En la superficie externa se sitúan las cabezas polares interaccionando con la fase acuosa. Las colas apolares se sitúan en el interior. Cabezas polares QUÍMICAS BICAPAS Bicapa Separan dos medios acuosos. Agua En el laboratorio se pueden obtener liposomas que dejan en el interior un compartimento acuoso.

ACILGLICÉRIDOS, GLICERIDOS o GRASAS SIMPLES 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 (CH2 )14 CH3 + CH 2 HO CO (CH2 )14 CH3 CH 2 O + 3 H2O Ácido palmítico + Glicerina (propanotriol) Tripalmitina Al perderse los grupos hidroxilo, en la esterificación, los acilglicéridos son moléculas apolares. Las grasas en mamíferos se acumulan en adipocitos.

Propiedades de los lípidos QUÍMICAS R1 COOH R2 R3 + CH2 CH HO CH2 CH O R1 R2 R3 CO Esterificación + 3 H2O Ácidos grasos + Glicerina Triacilglicerol CH2 CH O R1 R2 R3 CO Na O R1 R2 R3 CO CH2 CH HO + + 3 Na OH Saponificación Triacilglicerol Sales de los ácidos grasos Glicerina +

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.

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

LOS LÍPIDOS FOSFOLÍPIDOS Extremo polar Formados por una molécula de alcohol, como la glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato y por otro a ácidos grasos. Grupo fosfato 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 Extremo apolar Ácidos grasos

Estructura del ciclo pentano perhidrofenantreno 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

LOS LÍPIDOS ESTEROIDES ESTEROLES HORMONAS ESTEROIDEAS ÁCIDOS BILIARES

TERPENOS o ISOPRENOIDES 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. MONOTERPENOS(2) DITERPENOS (4) TRITERPENOS (6) TETRARPENOS (8) POLITERPENOS

Funciones LAS PROTEÍNAS ESTRUCTURAL Colágeno en huesos y cartílago. Queratina en uñas y pelo TRANSPORTADORA Hemoglobina transporta O2 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

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

Propiedades de los aminoácidos 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 Ácidos Básicos Aromáticos

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) Metionina (Met) Isoleucina (Iso)

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) Glutamina (Gln) Treonina (Tr) Cisteína (Cis) Asparagina (Asn) Glicocola (Gli)

AMINOÁCIDOS ÁCIDOS (Carga negativa) LAS PROTEÍNAS Con carga negativa al tener más grupos carboxilo (-COOH) que amino (-NH2) Ácidos AMINOÁCIDOS ÁCIDOS (Carga negativa) Ácido aspártico (Asp) Ácido glutámico (Glu)

AMINOÁCIDOS BÁSICOS (carga positiva) LAS PROTEÍNAS Con carga positiva al tener más grupos amino (-NH2) que carboxilo (-COOH) Básicos AMINOÁCIDOS BÁSICOS (carga positiva) Lisina (Lis) Arginina (Arg) Histidina (His)

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

Ver formación del enlace LAS PROTEÍNAS Enlace peptídico Grupo carboxilo Grupo amino R H COOH N C C H R H2N OH O + Los aminoácidos se unen por medio de enlaces peptídicos: H2O Entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, desprendiendo de una molécula de agua. DIPÉPTIDO H R C H2N O COOH N Enlace peptídico Ver formación del enlace

LAS PROTEÍNAS Las proteínas se forman por una o varias cadenas polipeptídicas donde se combinan los 20 tipos de aminoácidos unidos por enlace peptídico 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: 1267650600228229401496703205376 ·10100 Se puede considerar el número de proteínas diferentes prácticamente infinito

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

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

Estructura secundaria LAS PROTEÍNAS 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 Estructura secundaria

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

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

Desnaturalización y renaturalización de una proteína LAS PROTEÍNAS 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. Desnaturalización Renaturalización PROTEÍNA NATIVA PROTEÍNA DESNATURALIZADA En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible.

Clasificación LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS HOLOPROTEÍNAS HETEROPROTEÍNAS formadas únicamente por aminoácidos formadas por aminoácidos y grupo prostético HOLOPROTEÍNAS HETEROPROTEÍNAS

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. Más complejas que las fibrosas. Son proteínas insolubles en agua. Plegadas en forma más o menos esférica. Tienen funciones estructurales o protectoras. Se encuentra en tejido conjuntivo, piel, cartílago, hueso, tendones y córnea. ALBÚMINAS COLÁGENO Realizan transporte de moléculas o reserva de aminoácidos. MIOSINA Y ACTINA Responsables de la contracción muscular. GLOBULINAS QUERATINAS Forman los cuernos, uñas, pelo y lana. Diversas funciones, entre ellas las inmunoglobulinas que forman los anticuerpos. FIBRINA Interviene en la coagulación sanguínea. HISTONAS Y PROTAMINAS ELASTINA Proteína elástica. Se asocian al ADN permitiendo su empaquetamiento.

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

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

PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS 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 OXIDORREDUCTASAS Malato- deshidrogenasa Catalizan reacciones de oxidorreducción. ÁCIDO OXALACÉTICO ÁCIDO MÁLICO SINTETASAS O LIGASAS Catalizan la síntesis de moléculas con hidrólisis de ATP. AcetilCoA carboxilasa ACETIL COENZIMA A MALONIL COENZIMA A

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

LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Se componen de C, H, O, N y P. Son polímeros formados por la unión de nucleótidos BASE NITROGENADA (Adenina) NUCLEÓSIDO (Adenosina) ION FOSFATO H2O Enlace N-glucosídico H2O Enlace éster PENTOSA (Ribosa) NUCLEÓTIDO (Adenosín 5’-monofosfato)

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

ACGT LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Extremo 5’ Los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster formando polinucleótidos Adenina La cadena presenta dos extremos libres: el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a un hidroxilo. Citosina Cada cadena se diferencia de otra por: Su tamaño Su composición. Su secuencia de bases. Guanina La secuencia se nombra con la inicial de la base que contiene cada nucleótido: ACGT Timina Extremo 3’

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

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

Estructura del ADN LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Las bases de ambas cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Adenina Timina 2 Enlaces de hidrógeno El número de enlaces de hidrógeno depende de la complementariedad de las bases. Guanina Citosina 3 Enlaces de hidrógeno

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

Función del ADN LOS ÁCIDOS NUCLEICOS 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)

Replicación del ADN

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

ARN de transferencia (ARNt) LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Tipos de ARN y función ARN mensajero (ARNm) Copia la información del ADN y la lleva a los ribosomas (trascripción) 3’ ARN ribosómico (ARNr) 5’ Forma parte de los ribosomas Zona de unión al ribosoma. ARN de transferencia (ARNt) Transportan los aminoácidos a los ribosomas Brazo T Brazo D ARN mensajero Zona de unión a la enzima que lo une al aminoácido. Brazo A Anticodón Zona de unión al ARNm.

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

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