BIOMOLÉCULAS

Biomoléculas El análisis estructural de los seres vivos (a nivel atómico y molecular) muestra que tienen una organización química básica muy similar. En la materia viva predominan el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). El oxígeno abunda en la materia inerte, mientras que el carbono se destaca en los organismos vivos.

Compuestos Inorgánicos En la composición de la materia viva, el agua alcanza un elevado porcentaje (70-90%), lo que indica su gran importancia en la actividad celular. También es importante en la actividad celular, la presencia de sales minerales, siendo esencial su concentración para el funcionamiento normal de la célula y de los seres vivos.

AGUA Disolvente universal Fuerza de Cohesión Fuerza de Adhesión Elevado Calor específico Elevada Vaporización

SALES MINERALES Mantener el grado de salinidad. Amortiguar cambios de pH. Controlar la contracción muscular Producir gradientes electroquímicos Intervienen en el equilibrio osmótico Intervienen en el funcionamiento de otras moléculas biológicas

Compuestos Orgánicos Los principales son: Carbohidratos o Hidratos de carbono. Proteínas Lípidos Ácidos nucleicos

Hidratos de Carbono Según su grupo funcional principal se clasifican como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

Mutarrotación Glucosa y Fructosa D-fructose D-fructose

Clasificación Monosacáridos: Sustancias solubles en agua. Contiene C, H y O. Los más importantes son las Hexosas (ej. glucosa, fructosa, galactosa).

Disacáridos: Formados por dos monosacáridos Disacáridos: Formados por dos monosacáridos. Los más importantes en la naturaleza son la Maltosa, Lactosa y Sacarosa. Todos tienen la fórmula C11H22O11.

Oligosacáridos: Formación de 3-10 monosacáridos, cumplen funciones de receptores de señales, ligandos, reconocimiento celular.

Polisacáridos: Son polímeros de monosacáridos (100 a 100000 unidades) unidos entre sí por enlaces glucosídicos. Son insolubles en agua y no presentan sabor dulce. Ej. Glicógeno hepático y muscular (animal), Almidón y Celulosa (vegetal). Polisacáridos complejos: Constituidos por muchas unidades de derivados de monosacáridos. Ej. quitina, heparina.

Almidón Amilosa Glc(α14)Glc Amilopectina Glc(α16)Glc Excipientes: Atadores o Binders Gelificante, humectante, estabilizante

Glicógeno Enlace  (1 – 4) y  (1 – 6)

Celulosa

Polisacáridos Complejos

Polisacáridos Complejos

Proteínas Son cadenas lineales o polímeros de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos.

Todos los organismos vivos tienen proteínas que están compuestas a partir del mismo juego de 20 aminoácidos. Ocasionalmente pueden aparecer modificaciones de éstos. Cada aminoácido tiene un átomo de carbono central, denominado carbono . Este carbono está unido a 4 grupos: Un grupo amino básico (-NH2), un grupo carboxilo ácido (COOH), un átomo de H y una cadena lateral o radical (R).

Los aminoácidos se pueden diferenciar y clasificar de acuerdo a su radical Hidrofóbicos Hidrofílicos Ácidos Básicos

Estructura primaria: Es la secuencia de aminoácidos en la proteína determinado genéticamente.

Estructura secundaria: Es la disposición extendida o enrollada que adopta la cadena polipeptídica. Puede ser alfa-hélice (ej. queratina del cabello, miosina y tropomiosina del músculo) o lámina plegada (ej. fibroína de la seda).

Estructura terciaria: Es la disposición plegada y compacta de la cadena polipeptídica, que determina una forma globular.

Estructura cuaternaria: Es la disposición en el espacio de cadena polipeptídicas individuales, para constituir una proteína de mayor jerarquía de organización. Un ejemplo es la hemoglobina.

CLASIFICACIÓN HOLOPROTEÍNAS Globular Albúminas: Seroalbúmina Hormonas: Insulina Enzimas: Ligasas,Hidrolasas Fibrilar Colágenos: en tejidos conjuntivos, Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos. Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos

Nucleosomas de la cromatina Proteinas pre ribosomales en el nucleolo HETEROPROTEÍNAS Glucoproteínas Anticuerpos Hormona luteinizante Lipoproteínas VLDL, LDL , HDL Nucleoproteínas Nucleosomas de la cromatina Proteinas pre ribosomales en el nucleolo Cromoproteínas Hemoglobina, Hemocianina Citocromos

Desnaturación de las Proteínas Proceso por el cual el ordenamiento espacial de una proteína cambia de la estructura ordenada (nativa) a una configuración tridimensional desordenada (desnaturada). En la mayoría de los casos la desnaturación es irreversible y provoca pérdida de la actividad biológica y solubilidad en solución (precipitación).

Agentes Desnaturantes Físicos: Calor, presión, congelamiento, rayos X, rayos ultravioleta, ultrasonido. Químicos: Extremos de pH, solventes orgánicos. Biológicos: Enzimas proteolíticas.

Funciones de las Proteínas Son catalizadores biológicos (enzimas): Aumentan la velocidad de las reacciones químicas que tienen lugar en las células vivas. Las inmunoglobulinas son proteínas y constituyen la primera barrera de defensa de los organismos contra las infecciones de origen bacteriano o viral. Actúan como transportadores a través de la membrana celular. Sin este transporte las células morirían por inanición.

Hormonas como la insulina son proteínas. Proteínas estructurales dan soporte mecánico a los animales. Ensamblajes de proteínas llevan a cabo la contracción muscular y posibilitan la motilidad celular. Forman parte del citoesqueleto. Permiten revelar relaciones evolutivas entre las distintas especies. Las diferencias entre ellas constituyen un registro del cambio evolutivo.

Ejemplos de Enfermedades Enfermedad celiaca Albuminuria Esclerosis Lupus Proteínas y sus interacciones

Lípidos Es un grupo de compuestos orgánicos muy heterogéneo, siendo común a todos ellos la solubilidad en solventes apolares (ej. éter, benceno, cloroformo, tetracloruro de carbono) y la insolubilidad en agua y solventes polares. Lípidos simples: ácidos grasos, triglicéridos y ceras. Lípidos complejos: fosfolípidos, glucolípidos, lipoproteínas.

Lípidos Lípidos simples Ácidos grasos: Son los monómeros de las grasas cuya estructura química comprende C,H,O. Los lípidos naturales se encuentran como grasas y aceites de reservas energéticas o aislantes térmicos en animales y vegetales. Químicamente las grasas están formadas por: R-COOH

Lípidos Ácidos grasos saturados Ácidos grasos insaturados: monoinsaturados, poliinsaturados

Funciones de los triglicéridos Constituyen reservas energéticas animal (grasas) y vegetal (aceites). Actúan como aislantes térmicos. Generan calor metabólico durante su degradación.

Lipidos complejos FOSFOLIPIDOS

Funciones de los fosfolípidos Principal componente lipídico de las membranas celulares. Componente de la vaina de mielina que recubre los axones nerviosos.

Funciones de las prostaglandinas Regulan la presión sanguínea. Intervienen en la vasodilatación Estimulan la contracción del músculo liso, sobre todo en el útero de a mujer.

Funciones de los esteroides Incluyen esteroles (colesterol), sales biliares, hormonas sexuales (andrógenos, estrógenos y progesterona).

RESUMEN Biomoléculas Inorgánicas Agua Sales Minerales Orgánicas Carbohidratos Proteínas Lípidos Ácidos Nucleicos Se clasifican Ejemplos Ejemplos