El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Meischer (1869), moléculas encargadas de transportar la información genética, están formadas por polímeros lineales de nucleótidos unidos a través de enlaces éster fosfatos.
martes, 3 de marzo de 2015
"Biomóleculas: proteínas y lípidos"
Las interacciones entre proteínas y lípidos son características esenciales de las membranas biológicas, sin embargo, muchas cuestiones relacionadas con la química y la física de los lípidos y las proteínas aún no se entienden hoy en día.
ver detalladamente aquí abajo en la descripción...
2. Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína
3. Tipos: simples y conjugadas –Gluco, lipo, nucleo, metalo y cromoproteínas (nivel grupo prostético y ejemplos)
Lípidos
1.- Clasificación
1) Saponificables: este termino es para aquellos lípidos que pueden ser hidrolizados por una base.
a) Simples: son aquellos que al ser hidrolizados pueden producir ácidos grasos y alcohol. Entre esta clasificación podemos encontrar a las grasas neutras (triglicéridos) las cuales están compuestas por un éster de glicerol y tres ácidos grasos, y cuya principal función es el almacenamiento de grasa en las células
b) Compuestos: son los que además de producir ácidos grasos y alcohol también producen otros tipos de compuestos.
2) Insaponificables: a estos como su nombre lo indica, son aquellos que no pueden hidrolizarse a través de una base.
2.- Estructura general de un acido graso y su esquematización.
Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos que se forman por la hidrolisis de los triacilgliceridos. Generalmente en la naturaleza los encontramos con un numero par de átomos de carbono (16-18) además de no estar ramificados. Los mas comunes son el acido palmítico, el esteárico y el oleico el cual se encuentra en mas de la mitad del contenido de acido graso en muchas grasas.
3.- Tipos de ácidos grasos (saturados e insaturados).
· Saturados: tienen enlaces simples C-C, son solidos cerosos a temperatura ambiente y no son reactivos. Este tipo de ácidos grasos los podemos encontrar mas comúnmente el las grasas animales, la manteca, el sebo y la mantequilla.
· Insaturados: tienen uno mas dobles enlaces C-C y suelen ser liquidos a temperatura ambiente. Ejemplos de los lugares donde podemos encontrar mas ácidos grasos insaturados son los aceites (oliva, maíz y algodón son mas concentrados).
4.- Ácidos grasos comunes: saturados (butirico, laúrico, mirístico, palmítico, esteárico, araquídico). Insaturados (oleico, linoléico, linolénico, araquidónico).
Insaturados:
El acido oleico al igual que el esteárico tiene 18 átomos de carbono, pero es insaturado ya que tiene un doble enlace en la configuración cis, lo cual le da a la molécula un ángulo rígido.
Por otro lado, a los ácidos linoleicos o linolenicos y araquidónico se les conoce como “ácidos grasos esenciales”. Aunque este ultimo puede obtenerse a partir del acido linoleico, pero no lo suficiente para surtir al cuerpo en la cantidad diaria que necesita.
Estos ácidos son utilizados por el cuerpo para la síntesis de prostaglandinas, que son importantes en la defensa del cuerpo contra muchas clases de cambios (inductoras de fiebre e inflamación en particular); y otros compuestos que se encuentran en la mayoría de los tejidos con una variedad de efectos fisiológicos.
5.- Ácidos grasos trans (hidrogenacion)(concepto de cis-trans).
La hidrogenación es la adición de H a los dobles enlaces de una molécula. A través de ella se puede convertir los aceites en grasas saturadas. Mientras que la posición trans se refiere a que en un doble enlace C-C los radicales idénticos se encuentran en una orientación espacial contraria. Es decir que sus cadenas son rígidas.
6.- Estructura general del triglicerido (enlace ester)
son los lipidos mas simples, tambien llamados grasas neutras, los cuales estan compuestos por esteres de glicerol y tres acidos grasos. Existen dos tipos de trigliceridos. Los simples que contienen el mismo acido graso en las tres pocisiones de la molécula de glicerol; y los mixtos que se forman con dos o mas ácidos grasos diferentes.
7.- Fosfolipidos y glicolipidos.
Los fosfolipidos son una clase de solidos cerosos que forman parte de las membranas de la celula, ademas de ser necesarias para el transporte de lipidos en el organismo. Hasy dos tipos de fosfolipidos:
· Fosfogliceridos: se forman con dos accidos grasos, glicerol, un grupo fosfato y un compuesto nitrogenado. Estetipo de fosfolipido se deriva del acido fosfatidico.
· Esfingolipidos: son similares a los fosfogliceridos en su conformacion, pero en vez de glirerol, aquí encontramos esfingosina.
El grupo fosfato forma en las moleculas una cabeza polar hidrofilica. Y los dos ácidos grasos forman dos colas no polares hidrofobicas. Los cual provee a los ffosfolipidos de buenas cualidades para formar membranas.
Los glucolipidos no son lo mismo que los fosfolipidos porque tienen un grupo de aucar en vez de un fosfato, comunmente galactosa. Pero el alcohol puede ser tanto glicerol como esfingosina. Siendo estas ultimas la que se encuentran mas concentradas en celulas cerebrales y nerviosas.
8.- Esteroides, colesterol y membranas celulares.
· Esteroides: son lípidos insaponificables con una estructura compleja de tres anillos de ciclohexano y uno de ciclopentano.
· Colesterol: es un esterol (alcoholes esteroides). Forma parte de todas las membranas celulares y es la materia prima para la creacion de otros esteroles.
· Membranas celulares: tiene muchas funciones además de darle forma a la célula, como: controlar el intercambio químico de la célula y su transporte, ya sea para alimento o el uso de hormonas.
EXPLORA
Los lípidos son moléculas orgánicas insolubles en agua. Una de sus propiedades más importantes es la hidrofobicidad. Son un grupo químicamente diverso, y por tanto, desempeñan funciones biológicas muy variadas. Algunos son moléculas que almacenan gran cantidad de energía química, como los triacilgliceridos
Los fosfolípidos y los esfingolipidos, constituyen los principales componentes estructurales de la membrana biológica. Otros lípidos desempeñan funciones de protección como los que se encuentran en la superficie limitante con el medio externo (ceras). También existen lípidos que desempeñan funciones muy importantes, tales como vitaminas, pigmentos, hormonas y mensajeros intracelulares, a pesar de estar presentes en cantidades relativamente pequeñas en el organismo.
REFLEXIONA
¿Qué son los lípidos?
Los lípidos proporcionan de importantes beneficios a las células, ya que son insolubles en agua permiten mantener la forma de la estructura celular.
Según su estructura los lípidos se pueden clasificar en:
· Saponificables: formados por esteres de ácidos grasos. Pueden formar acilgliceridos, lípidos complejos (fosfogliceridos, esfingolipidos) y ceras.
· Insaponificables: no contienen ácidos grasos por ello no pueden formar jabones. Su producción se centra en terpenos, esteroides y eicosanoides.
Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos de cadena larga, con un único grupo carboxílico y una “cola” hidrocarbonada no polar. Los ácidos grasos difieren unos de otros en la longitud de la cadena, y en la presencia, numero y posición de dobles enlaces. La mayor parte de los ácidos grasos presentes en los sistemas biológicos contienen un numero par de átomos de carbono, generalmente entre 14 y 24, siendo de 16 y 18 los átomos de carbono más abundantes.
La cola hidrocarbonada puede estar saturada si solo contiene enlaces simples, o insaturada si posee uno a más enlaces dobles.
El ácido oleico al igual que el esteárico tiene 18 átomos de carbono, pero es insaturado ya que tiene un doble enlace en la configuración cis, lo cual le da a la molécula un ángulo rígido.
Por otro lado, a los ácidos linoleicos o linolenicos y araquidónico se les conoce como “ácidos grasos esenciales”. Aunque este último puede obtenerse a partir del ácido linoleico, pero no lo suficiente para surtir al cuerpo en la cantidad diaria que necesita.
El ácido butírico se encuentra en las grasas en pequeñas cantidades. El ácido laurico es un sólido blanco e incoloro con cristales en forma de aguja. El ácido mirístico se encuentra presente en la mayoría de las Grasas de origen animal y vegetal, especialmente en la Mantequilla y en los Aceites de coco, palmera y nuez moscada. Todos estos anteriores son acido saturados.
Los dobles enlaces en casi todos los ácidos grasos naturales están en la conformación cis. Los ácidos grasos trans se producen durante la fermentación en el rumen de los animales productores de lácteos y de carne. También se forman durante la hidrogenación de aceites de pescado y vegetales.
Los acilgliceridos son esteres constituidos por el alcohol glicerol y ácidos grasos (tanto saturados como insaturados), y se forman mediante una reacción de condensación denominada esterificación. Una molécula de glicerol puede reaccionar con hasta tres grupos hidroxilo, este será llamado tracilglicerido (un ester de alcohol co tres ácidos grasos).
Los fosfolipidos son una clase de solidos cerosos que forman parte de las membranas de la celula, ademas de ser necesarias para el transporte de lipidos en el organismo. Hasy dos tipos de fosfolipidos:
· Fosfogliceridos: se forman con dos accidos grasos, glicerol, un grupo fosfato y un compuesto nitrogenado. Estetipo de fosfolipido se deriva del acido fosfatidico.
· Esfingolipidos: son similares a los fosfogliceridos en su conformacion, pero en vez de glirerol, aquí encontramos esfingosina.
El grupo fosfato forma en las moleculas una cabeza polar hidrofilica. Y los dos ácidos grasos forman dos colas no polares hidrofobicas. Los cual provee a los ffosfolipidos de buenas cualidades para formar membranas.
Los glucolipidos no son lo mismo que los fosfolipidos porque tienen un grupo de aucar en vez de un fosfato, comunmente galactosa. Pero el alcohol puede ser tanto glicerol como esfingosina. Siendo estas ultimas la que se encuentran mas concentradas en celulas cerebrales y nerviosas.
Los esteroides son lípidos que derivan de una estructura rígida y casi plana llamada ciclopentanoperhidrofenantreno.
Los esteroides se encuentran presentes en la mayoría de las células eucariotas. Difieren unos de otros en el número y posición de los dobles enlaces, localización de sustituyentes etc.
El colesterol es el principal esteroide en los tejidos animales. Es antipático con una parte polar y otra no polar. Se encuentra en la membrana de células animales y constituye típicamente del 30 al 40% de los lípidos de membrana.
¿Qué importancia celular tienen los lípidos?
Los lípidos desempeñan diversas funciones en los tejidos, son la fuente de energía más importante pues cada gramo genera 9 Kilocalorías, otros lípidos son parte estructural de las membranas celulares y de los sistemas de transporte de algunos nutrimentos, otros son ácidos grasos indispensables como vitaminas y hormonas.
"Biomóleculas: Hidratos de carbono"
En nuestro trabajo explicamos que son los hidratos de carbono; también llamados glúcidos o carbohidratos. Estos son azúcares que integran nuestra dieta humana cotidianamente y de los cuales la mayoría de las personas no tiene conocimiento completo.
Los carbohidratos pertenecen al grupo de alimentos que proporcionan energía. Entre ellos están frutas, vegetales, legumbres, cereales, granos y sus derivados como el pan, la pasta y las harinas.
A menudo, la falta de información hace que se destaque a los hidratos de carbono de ser los causantes del aumento de peso, cuando lo importante es qué cantidades tomamos y con qué otros alimentos los acompañamos.
Estos compuestos están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.
a continuación pueden leer mas........
“BIOMOLECULAS: HIDRATOS DE CARBONO”
¿Que son los hidratos de carbono? ¿Qué importancia tienen dentro de la célula?
Los hidratos de carbono reciben distintos nombres dependiendo de la literatura que se maneje, se encuentran como sacáridos o carbohidratos. Son moléculas conformadas por carbono, hidrogeno y oxígeno; de ahí el nombre que hace referencia a que se forma por carbonos hidratados.
También son las moléculas biológicas más abundantes y componentes esenciales de los organismos vivos. Una parte de los Hidratos de Carbono (HC) es sintetizada por un proceso denominado gluconeogénesis y principalmente son originados en el proceso de la fotosíntesis, proceso en el cual se captura la energía lumínica del sol y es usada para la síntesis de moléculas orgánicas.
Se le han adaptado diversas funciones dentro de los organismos vivos: como fuente de energía, elementos estructurales y precursores de la producción de otras moléculas.
Para poder representar de manera simple y más exacta la estructura cíclica de los HC, el químico ingles W.N. Haworth ideó una imagen más exacta de las estructuras de los hidratos de carbono. Las estructuras de Haworth presentan de forma más apropiada los ángulos y las longitudes de los enlaces.
En este tipo de representaciones el anillo que se forma por la molécula de azúcar, es expresado como si estuviera visto de lado y no desde la parte de arriba. En ellos también se observa unas líneas más gruesas, que indican que ese lado es el lado más próximo, y los grupos unidos a los carbonos del azúcar se pueden mostrar por encima o por debajo del anillo.
A continuación se presentan las proyecciones o estructuras de Haworth de algunos HC:
POSICIÓN ALFA O BETA DE OH EN GLUCOSA Y FRUCTOSA
GLUCOSA
La glucosa es un carbohidrato y el azúcar simple más importante en el metabolismo humano, también llamado monosacárido, porque es una de las unidades más pequeñas que tiene las características de esta clase de hidratos de carbono. La glucosa también se llama a veces dextrosa. El jarabe de maíz es uno de los principales.
POSICION ALFA Y BETA
Las formas cíclicas de la glucosa dependen de la colocación de los grupos hidrogeno e hidroxilo, en el Carbono 1. Si el grupo hidroxilo está por debajo del plano del anillo, se trata de la forma cis o alfa; si aparece por encima del anillo, se trata de forma trans o beta.
FRUCTOSA
La fructosa, o levulosa, es una forma de azúcar encontrada en los vegetales, las frutas y la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la glucosa pero con diferente estructura, Su poder energético es de 4 kilocalorías por cada gramo.
POSICIÓN ALFA Y BETA
ENLACE GLUCOSÍDICO (TIPOS)
Existen dos tipos de enlace glucosídico, el llamado enlace O glucosídico, mediante el cual se unen monosacáridos, y el enlace N glucosídico, mediante el cual se unen un azúcar y un compuesto aminado.
El enlace llamado O-glucosídico, es el enlace mediante el cual se unen monosacáridos para formar disacáridos o polisacáridos. En este tipo de enlace, un grupo OH de un carbono anomérico de un monosacárido reacciona con un grupo OH de otro monosacárido, desprendiéndose una molécula de agua. Se puede decir entonces que en este tipo de reacción ocurre condensación o deshidratación. Los monosacáridos quedan unidos por un átomo de oxígeno, de ahí el nombre del enlace (O-glucosídico).
El enlace N glucosídico es el que se da entre un monosacárido y un compuesto aminado. El grupo OH de uno de los carbonos del azúcar se pierde, y en su lugar se coloca el grupo amino, generándose así un aminoazúcar.
OLIGOSACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS
OLIGOSACÁRIDOS. Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos. La unión de los monosacáridos tiene lugar mediante enlacesglicosídicos, un tipo concreto de enlace acetálico. Los más abundantes son los disacáridos, oligosacáridos formados por dos monosacáridos, iguales o distintos. Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos:
- si el disacárido es reductor, se unirá a otros monosacáridos por medio del OH de su carbono anomérico o de cualquier OH alcohólico.
- si no es reductor, se unirá únicamente por medio de grupos OH alcohólicos.
POLISACÁRIDOS. Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (más de tres), mediante enlace O - glucosídico, igual al de los disacáridos, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace. De elevado peso molecular, carecen de poder reductor y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural.
GLUCÓGENO Y ALMIDÓN, ESTRUCTURA SIMPLIFICADA, RAMIFICACIONES Y TAMAÑO DE CADENAS
El almidón se diferencia de todos los demás carbohidratos en que, en la naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%
La estructura del glucógeno puede parecerse a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que este. Está formada por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas formadas por enlaces glucosídicos 1,4; uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.
La importancia de que el glucógeno sea una molécula tan ramificada es debido a que:
La estructura del glucógeno puede parecerse a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que este. Está formada por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas formadas por enlaces glucosídicos 1,4; uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.
La importancia de que el glucógeno sea una molécula tan ramificada es debido a que:
La ramificación aumenta su solubilidad y permite la abundancia de residuos de glucosa no reductores que van a ser los lugares de unión de las enzimas glucógeno fosforilasa y glucógeno sintasa, es decir, las ramificaciones facilitan tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.
El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los vertebrados. Además, pueden encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en ciertas células gliales del cerebro.
Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio intracelular.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético.
El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.
Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio intracelular.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético.
El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.
A continuación compartimos enlaces a fuentes digitales que pueden servir para reforzar los temas aquí abordados y después presentamos las referencias utilizadas en este trabajo:
· Presentación “estructura de los monosacáridos” enhttp://es.slideshare.net/lidiadarkbaby/estructura-de-los-monosacridos-animado
REFERENCIAS:
· Alberts, B. (2006). Introducción a la Biologia Celular. Segunda Edición. España: Médica Panamericana. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 de:https://www.dropbox.com/s/90w5wdasi9g07xp/macromoleculas_Alberts_1_.pdf?dl=0
· Biología celular "La Unidad Fundamental de la vida" (2014).Carbohidratos y ac. Nucleicos. El 24 de Febrero de 2015 dehttp://biolofunk.blogspot.mx/2014/02/carbohidratos-y-acidos-nucleicos_16.html
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· Bloomfiel, M. (1992). Química de los organismos vivos. México: Limusa. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 dehttps://anacanas.files.wordpress.com/2015/01/hidratos_de_carbono1.pdf
· Cervantes, M. & Hernández, M. (2011). Biología General. Mexico: Editorial Patria
· El ergonomista.com (2009). Glúcidos. Recuperado el 24 de febrero de 2015 de: http://www.elergonomista.com/biologia/12se01.GIF
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· Mckee, T., & Mckee, J. (2009). Bioquímica: Las bases moleculares de la vida. España: Ed. Mc Graw Hill
· Profesor en línea (s.f.). Hidratos de carbono. Recuperado el 24 de febrero de 2015 dehttp://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Hidratos_carbono.html
· Sánchez, J.(s.f) Glúcidos. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 de http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B1_BIOQUIMICA/t13_GLUCIDOS/EJERCICIOS.htm
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