Biología

BIOLOGÍA

Tema 1 : Introducción

La biología es la ciencia que estudia la vida. La vida son los organismos que realizan una serie de funciones vitales como:

• Relación

• Reproducción

• Metabolismo (elaboración de nutrientes y elimina excretas)

Los virus no realizan funciones vitales ni de reproducción porque necesitan para reproducirse la célula ellos solos no pueden hacerlo, ni el metabolismo pero sí se relacionan con el entorno por ejemplo al reconocer la célula a la que tienen que atacar, por tanto ¿ es un virus un ser vivo? Los virus son simplificaciones de organismos antes más complejos y que han perdido todas sus funciones.

Y los minerales como la amatista realizan las 3 funciones vitales porque se relacionan con el medio y lo van cambiando, se reproducen, y también realizan el metabolismo cogiendo nutrientes del ambiente, pero no por eso es un ser vivo.

CONCLUSIÓN: Es muy difícil situar la frontera entre lo que es un ser vivo y lo que no lo es. Hay que tener mucho cuidado en decir si es o no es vivo, y en determinar las funciones vitales que cumple.

Ya sea materia inerte o bien materia viva debe presentar un modelo de organización. Estos niveles de organización son los siguientes.

El paso de un nivel al superior requiere energía y la bajada va a liberar una cantidad de energía.

La ventaja de los organismos pluricelulares es que requieren menos energía que la misma cantidad de células de organismos unicelulares. Es decir que se produce un ahorro de energía en cada célula.

Los organismos pluricelulares son más eficaces puesto que al tener muchas células cada célula se encarga de una función y se especializa hasta que realiza ese trabajo esencialmente es el caso de los glóbulos rojos.

El origen de la vida lo vamos a estudiar en base a una serie de filósofos:

1º El metió un filete de carne en un tarro y no lo tapo y al tiempo observó que aparecían una serie de organismos.

2º Después de observar esto lo tapa con un pergamino y observa que no se produce la descomposición y por tanto no se genera vida. Pero este paso fue muy confuso puesto que los aristotélicos decían que con el pergamino no podía pasar el hálito de la vida y por tanto no se producía la vida

3º Quitó el pergamino y puso una tela que dejaba pasar el aire y no se produjo ninguna observación de vida.

Colocó una serie de vasos y en el interior materia orgánica, los vasos eran con un tubo de cisne. Descubrió que en los vasos 1 y 2 donde el cuello del vaso era recto aparecía bacterización siempre. En el tercer vaso ya tenía una pequeña curva y aparecía poco nivel de bacterización y putrefacción. Sin embargo en el cuarto con 2 curvas no había ningún nivel de putrefacción ni señales de bacterias.

CONCLUSIÓN: Si el aire entra arrastra una serie de partículas y da lugar a la putrefacción sin embargo si el aire no entra por el cuello no arrastra las partículas y bacterías y no se da lugar a la creación de organismos.

CONCLUSIÓN: Todos estos filósofos ayudaron a que la teoría de la generación espontánea fuera rechazada totalmente, y por su parte una teoría la de la evolución de las especies de Darwin fuera aceptada cada vez más. Todo esto va a desatar el ansia por conocer el problema sobre la aparición de la vida en la Tierra.

Composición química de la atmósfera primitiva: La composición principal es el Hidrógeno y helio pero estos van a dar por fusión entre sí y otros, una serie de elementos en menos cantidad como el Litio, Carbono, Nitrógeno....

Estos elementos primeros dieron origen a la atmósfera primitiva pero todos estos elementos se fusionaban unos con otros y se producían una serie de compuestos químicos pero esta atmósfera carecía de oxígeno, tenía agua y otros compuestos pero no oxígeno por esta falta de oxígeno a ésta atmósfera primitiva se le llamaba atmósfera reductora.

H He Li C N O S ..... Neon ... Ar

CH4 NH3 H2O SH2

X X

CO2 Se perdieron

Composición química de la atmósfera secundaria : Se produce primero una pérdida del Neón y el Argón que eran pesados, y con ellos materiales menos pesados como, un gran número de moléculas más ligeras como H, He, Li que se perdieron junto con los demás por 2 razones:

• Calentamiento del Planeta

• Vientos Solares

Pero aunque se pierde gran cantidad vuelven a aparecer compuestos como el CO2, el N2, el NH3 el H2O y el SH2 y otros por la emisión volcánica de gases que se incorporan a la atmósfera. Esta atmósfera secundaria sigue siendo reductora, es decir, que sigue careciendo de Oxígeno. La vida se originó en esta atmósfera secundaria, esto quiere decir que a partir de los compuestos anteriormente dichos se originó la vida.

CONCLUSIÓN: La edad del planeta se cifra en 4500 a 5.000 millones de años y la roca más antigua encontrada es de 3.800 millones de años. Las formas de vida más antiguas son las bacterias y datan de 3.300 millones de años y se han descubierto fósiles tan antíguos como las rocas de 3.500 millones de años.

En rocas australianas de 3.800 millones de años se encontró Hierro en forma de Ión Ferroso esto quiere decir que la atmósfera todavía era reductora.

Primero metió una serie de compuestos en la bola con una capacidad de 5litros con compuestos que había en la atmosfera primitiva. Colocó unos electrodos para simular los rayos y un mechero para dar el calor del Sol. Se producieron una serie de vapores que se condensaron en la zona donde está el H2O y al cabo de la semana se obtuvo un líquido con :

• Lípidos

• Aminoácidos

• Azúcares y otros......

Si en 7 días los resultados eran moléculas orgánicas en 1000 años que fue el tiempo que duró esa atmósfera primitiva pudo haberse originado la vida muy facilmente.

Posteriormente Miller varió los compuestos iniciales y aun así le siguieron saliendo gran variedad de moléculas orgánicas, como la ribosa, precursor de la azúcar.

El origen de la vida no es un proceso que se limita a la tierra ya que en algunos meteoritos se encuentran moléculas orgánicas, por tanto, el mismo proceso se puede estar desarrollando en otros planetas.

• Evaporación: Elimina el agua y deja los solutos, los cuales se concentran, esta evaporación puedo ocurrir en charcas, brazos de mar y experimentalmente se consigue que a partir de soluciones de aminoácidos se formen las moléculas proteicas son las llamados protenoides que tienen cierta capacidad enzimática, es decir, catalizan reacciones.

• Congelación: El crecimiento de los cristales de hielo se consigue por incorporación de moléculas de H2O. Con frecuencia esta queda rechazada del hielo y concentrada pudiendo interactivarse entre sí.

• Coacervados: Los lípidos en solución acuosa tienden a formar estructura como micelas es decir, en bicapas, dando origen a pequeñas esferas, estas esferas incorporan nuevos lípidos, y se dividen espontaneamente (reproducción) se relacionan (modifican el medio ambiente) y además tienen tendencia a absorver moléculas, sobre todo grandes como los polímeros, como consecuencia de esto las concentran permitiendo que se establezcan enlaces entre ellas.

• Concentración en medios minerales: Algunos minerales, sobre todo del tipo de las arcillas, están formadas por silicatos dispuestos en filas, en bicapas pero estos silicatos tienen gran capacidad de absorción de sustancias, incluso absorven también moléculas grandes, pero tienen preferencia por las pequeñas. Experimentalmente utilizando un mineral arcilloso se han obtenido polipéptidos a partir de mezclas de aminoácidos, se han obtenido nucleótidos a partir de los elementos constituyentes de estos nucleótidos, y se han obtenido polipéptidos a partir de mezclas de nucleótidos, es decir, con un proceso sencillo se pueden obtener grandes moléculas orgánicas.

• 1.-Ribozimas: Acidos ribonucleicos con enzimas catalíticas. Los ribozimas son moléculas de ARN que presentan funciones enzimáticas, esto les permite por una parte modificar su propia molécula, y por otra parte la información también les va a permitir duplicarse.

• 2.-Formaldehido: En reacciones que se producen entre los radicales libres se producen una serie de moléculas entre ellas el formaldehído. La polimeración (unión) de moléculas de formaldehído origina ribosa, que es el azúcar que constituye el ARN.

• 3.-ADN: El ADN se obtiene a partir de nucleótidos con ribosa, es decir, con nucleótidos constituyentes del ARN y no al revés.

• 4.-Cebadores: La duplicación del ADN necesita moléculas denominadas cebadores de ARN dicho de otra manera, no se puede formar ADN si no hay primero ARN.

• 5.-Células Eucariotas: En células eucariotas infectadas por retrovirus se ha encontrado una enzima de origen vírico, esa enzima es la retrotranscriptosa vírica, que va a ser la encargada de transformar el ARN en ADN en el proceso de transcripción.

ADN descod ADN transcrip ARN traduc Proteínas

ADN transcrip A RN

Este segundo proceso inverso la va a realizar la enzima de trascriptosa inversa.

• 6.- Sintesis de proteínas: La sintetización de proteínas necesita del ARN pero se pueden producir en ausencia de ADN, por tanto, primero tuvo que ser el RNA.

• 7.- Coenzimas: La mayor parte de las coenzimas son o bien ribonucleotidos (unión de nucleótidos y ribosa) o bien derivados de ribonucleótidos. Las coenzimas son moléculas necesarias para las actividades de las enzimas.

CONCLUSIÓN: Las primeras moléculas de ácidos nucleicos son de RNA y si estas molécuas de RNA eran capaces de relacionarse, nutrirse y reproducirse, quiere decir que eran moléculas con vida.

Hace alrededor de 3500 millones de años a 4000 millones de años se formaron unos sitemas autoreplicantes (con capacidad de duplicación) formados por ácidos nucleicos y proteínas de enzímas, como el mecanismo de traducción es común a todos los seres vivos, al igual que el cógigo genético la única posibilidad de que esto sea así es que todas tengan el mismo origen común, es decir, los sistemas autoreplicantes eficaces fueron seleccionados a favor, y el resto eliminados.

5. Evolución biótica

Obtenían sus nutrientes del exterior de la sopa primitiva, eran por tanto heterótrofos (comen mat. Orgánica ya formada) su mecanismo de división era primitivo, por lo que los descendientes no eran iguales entre sí, si no que debían tener una cierta semejanza y al ser diferentes podía actuar sobre ellos la selección natural.

A partir de estos progenotes se formaron los primitivos procariotas (3300 millones de años), por tanto, en algún momento algunos organismos comenzaron a desarrollar mecanismos autotróficos, es decir, se independizaron de la sopa primitiva, puesto que ya no dependían de ella, estos organismos son las metanobacterias, son bacterias anaerobias estrictas, es decir, que no pueden vivir en presencia de oxígeno para ellas es tóxico. Esta metanobacteria pertenecen al grupo de las artibacterias, que se diferencian del resto en la primitivez de su código genético, actualmente estas bacterias se localizan en sitios muy escasos.

Otra línea de bacterias, las denominadas sulfobacterias verdes son bacterias de azufre, que comenzaron a desarrollar mecanismos fotosintéticos, inventaron el fotosistema 1 que es una cadena transportadora de electrones. Estas bacterias utilizan como dador de electrones el SH2. Estas sulfobacterias realizan una fotosíntesis anaerobica (no liberan oxígeno).

A partir de estas bacterias se originaron ya los organismos autótrofos fotosintéticos como los vegetales, puesto que los mecanismos de fotosíntesis son los mismos, en realidad las sulfobacterias dieron origen a las cianobacterias, hace 2700 milllones de años y estas cianobacterias ya desarrollaron el fotosistema 2 relacionado con el agua y que produce por tanto una fotosíntesis con liberación de O2.

La liberación de O2 por fotosintesis supone que empezase a acumularse en la atmósfera y por tanto a cambiar la atmósfera reductora a la atmósfera oxidante actual. Este cambio se produjo a los 2200 millones de años ya que a esta edad se encuentran rocas con hierro férrico (oxidado). Actualmente todavía se encuentran cianobacterias primitivas en Australia.

Hace 1700 millones de años se produjeron las primeras células eucariotas, actualmente se piensa que una célula eucariota es un conjunto de bacterias, esa asociación que se produjo para dar lugar a las células eucariotas fue:

Procariota procariota (mitocondrias) procariota (cloroplastos9 euc. Vegetal

Procariota procariota (mitocondrias) eucariota Animal

Hace 600 millones de años se formaron los primeros organismos pluricelulares animales, esos organismos pudieron formarse gracias a que la composición de la atmósfera ya era semejante a la actual, este cambio progresivo de la atmosfera con incremento de la cantidad de O2 se tradujo en un cambio en las proteínas, en ellas se sustitueron los aminoácidos sensibles al O2 ejemplo la cisterina.

Tema 2: Composición de los seres vivos

Los elementos químicos que aparecen en los seres vivos son los llamados bioelementos o biogenésicos, de todos los elementos químicos, solamente 22 s encuentran en los seres vivos, esto se debe a que los elementos han sufrido una selección química. Esta selección se ha realizado atendiendo a 3 criterios:

La clasificación de los bioelementos se puede dividir según 2 criterios:

- Según la constancia: que se divide en 2 subpartes:

- Según la abundancia o concentración en los Seres Vivos:

• Carbono

• Oxígeno

• Hidrógeno que forman los elementos esenciales

• Nitrógeno

• Calcio

• Fosforo

Los elementos esenciales han sido seleccionados sobre todo porque presentan una serie de características:

• Tienen bajo peso atómico, son elementos muy ligeros.

• Además estos elementos pueden formar enlaces covalentes (compartición electrónica) pero no covalentes puros sino que existe un desplazamiento electrónico hacia el elemento más electronegativo. Y además han sido seleccionados porque esos enlaces covalentes presentan polaridad.

C= 1s2 2s´ Px´ Py´ Pz´

Es un enlace Sp3. Además de esto el Carbono va a formar enlaces tanto con elementos electropositivos como con elementos electronegativos. (H O N -C =C _=C ).

Hay otro elemento de su misma familia, es decir, casi con las mismas características que el C y ese es el Silicio pero, porqué el C está en todos los seres vivos y el Silice no? porque el silice necesita mucha más energía para formar o destruir sus enlaces.

• El Cl y el Na que intervienen en la regulación de la presión osmótica y el

• K que interviene en la conducción del impulso nervioso.

• Tambien el S que se asocia a muchas moléculas (azúcares, aminoácidos).

• También el hierro Fe que interviene por ejemplo en moléculas transportadoras de electrones ( ) y en moléculas transportadoras de gases (hemoglobina).

• Tambien el magnesio que interviene en moléculas importantes importantes como las clorofilas.

c) oligoelementos, microelementos o elementos traza: Aquellos cuya concentración en los seres vivos es menor al 0,01%.

Justifica la importancia de los oligoelementos?

A pesar de su baja concentración los oligoelementos son esenciales para la vida, es decir, la importancia de un elemento no está ligada a su abundancia en los seres vivos. Los oligoelementos intervienen como cofractores en la actividad enzimática por lo que su carencia impide la actividad de las enzimas.

• Cobre: Intervienen en moléculas transportadoras de electrones (citocromos) tambien en la cadena respiratoria mitocondrial.

• Cinc: Se asocia a la insulina que es la hormona que regula la glucemia (reduce el nivel de glucosa en la sangre)

• Cobalto: Se encuentra formando la cobalamina (vitamina del grupo B) que es una coenzima.

• Otros elementos:; Como el molibdeno, el cromo, el selenio, y el Vanadio que son otros elementos cofractores.

-Estructura del agua: El enlace entre el O y el H es un enlace covalente, por tanto en el que existe una compartición de electrones, pero no es covalente puro.

- O H + Esta molécula es un dipolo.

H +

El átomo de H puede interaccionar con otro átomo de oxigeno mediante unos enlaces en teoría débiles, que son los puentes de hidrógeno, por los cuales se unen unos hidrógenos con otros.

Por tanto, podemos concluir que la molécula de H2O no está aislada está en contacto ton los demás por los puentes de hidrógeno, si se queda sola se convierte en gas.

- El agua en los seres vivos: En los seres vivos el agua puede encontrarse de varias formas:

- Agua circulante: Se puede encontrar moviendose por los seres vivos, en el agua que forma la savia.

• Agua de inhibición: que hidrata estructuras que es un agua que puede ser movilizada, y convertirse en agua circular, cuando un orgánulo o celula se deshidrata pierde esta agua.

• Agua cambiada: Formando moléculas, es la llamada agua bloqueada, no puede ser utilizada en caso de necesidad.

• Agua metabólica: Aquella que se produce o consume en reacciones metabólicas.

• Características de los Seres Vivos:

• Elevado calor específico: Requiere una gran cantidad de calor para aumentar su temperatura, su nivel energético. El agua se comporta como una reguladora de la temperatura, un estabilizante térmico, absorbe calor y impide que se eleve mucho la temperatura. En relación con esta se encuentra su gran conductividad térmica. En los seres vivos el agua coge el calor donde se produce (músculos) y lo lleva a donde no hay (cerebro) y piel, por tanto, esto es importante para regular la temperatura del organismo.

• Elevado calor de vaporización: Se requiere gran cantidad de calor para que una molécula pase a gas. Ese calor se utiliza para romper los enlaces por puentes de H por eso los seres vivos pueden utilizar el agua como refrigerante.

• Elevada constante dieléctrica: Como el agua es un dipolo puede interactivar con un gran número de sustancias que presentan cargas (ácidos, aldehidos, cetonas) y por tanto el agu aes el disolvente universal y las moléculas que no disuelve las transporta.

• Bajo grado de ionización: El agua se puede comportar como un ácido débil, tiende a regular el PH cerca del valor normal.

• Se encuentra en estado líquido entre 0 y 100º y además alcanza su máxima densidad a los 4º. Esta es de gran importancia para la vida, pq si baja la temperatura se congela y flota ya que la mínima densidad la alcanza a los 0º.

• Funciones biológicas del agua:

El agua es el disolvente universal: por tanto forma disoluciones. En una disolución podemos encontrar:

• Disolvente: Son las moléculas dispersantes, en este caso es el agua.

• Soluto: Son las moléculas dispersas en el disolvente.

Podemos utlizar 2 criterios para separar 2 grandes grupos de disoluciones:

1º Criterio: Peso molecular del soluto: Si el peso molecular es bajo hablamos de dispersiones moleculares. ( NaCl forma en el agua una dispersión molecular ).

Estas dispersiones se caracterizan porque no se puede separar soluto de disolvente por centrifugación ni siquiera por congelación.

Por el contrario si el peso molecular es elevado hablamos de dispersiones coloidales o coloides. Los coloides se presentan o bien en forma de sol (líquido) o bien en forma de gel (viscoso). El paso de sol a gel siempre es posible, el inverso no siempre, porque se produce una gelidificación entre las moléculas y por eso no se puede convertir a sol. Estos coloides se diferencian de los anteriores en que las moléculas del soluto se separan por congelación.

2º Criterio: Hace referencia al estado del soluto, si es un sólido se habla desuspensión (barro arcilla) con agua su es un líquido se habla de emulsión. Las disoluciones o las dispersiones presentan algunas propiedades como son las de:

• Adsorción: esta propiedad de adsorción supone que las moléculas de soluto o de disolvente se unan a una superficie.

• Diálisis: Se pueden separar 2 o más solutos diferentes de una disolución en función de su peso molecular o de su tamaño. (Ejemplo utilizando una membrana semipermeable, es decir, permeable para unas moléculas pequeñas e impermeables para otras moléculas grandes), es decir presenta una permeabilidad selectiva.

• Difusión: La difusión consiste en el movimiento de moléculas de soluto y/o disolvente en el interior de la disolución, por tanto la difusión implica la igualdad de las concentraciones tanto de soluto como de disolvente. Cuando un soluto se mueve en la disolución se modifican algunas propiedades del disolvente (agua). Esas propiedades que se modifican son las propiedades coligativas: dependen del numero de moléculas de soluto pero no de su tamaño. Dentro de estas propiedades coligativas están:

• Punto congelación Que varía según la cantidad

Soluto que se introduzca en el

• Punto de ebullición disolvente.

• Presión Osmótica o Osmosis:

1º Caso :1>2 nºm/ V mol= gr/pm nºm1> nºm2 nºm H2O1 < nº m H2O2

En este caso no hay nada que separe a ambas disoluciones y por tanto hay intercambio de:

- Soluto: de la zona con más agua (hipertonica) a la de menos agua (hipotónica)

- Agua: A la inversa del soluto de la zona con más agua a la de menos agua para llegar a un equilibrio de concentración.

2º Caso: 1<2 nºm/ V mol= gr/pm nºm1< nºm2 nºm H2O1 < nº m H2O2

En este caso como hay una membrana semipermeable que separa ambas disoluciones para que se iguale la concentración de las disoluciones, se va a realizar una permeabilidad selectiva, es decir se permite el paso a sustancias pequeñas, el agua, pero no al soluto. Entonces para igualar la concentración entre una y otra disolución se va a pasar el agua de la concentración más diluida (hipotónica) a la menos diluida (hipertónica).

Se define presión osmótica como la presión que se establece entre 2 disoluciones debido a la difusión.

¿ Qué nos mide la presión osmótica? La tendenica al movimiento de agua entre 2 disoluciones, la fuerza que hace al agua pasar de la disolución más diluida a la disolución menos diluida. La presión Osmótica depende del peso molecular de las partículas, es decir, va a depender del nº de moleculas pero no del tamaño de las mismas.

3º Caso: 1=2 nºm/ V mol= gr/pm nºm1= nºm2 nºm H2O1 = nº m H2O2

En este caso la cantidad de disolvente, agua, en cada disolución es la misma, por tanto , el movimiento neto de agua es 0. Aun así sigue produciendose movimientos de una disolución a otro, pero lo que pasa es que la cantidad que pasa de la disolución 1 a la 2 es igual que la que pasa de la 2 a la 1, por tanto se queda igual.

¿Cómo actúa la presión osmótica en una célula animal?

Hay menos agua en el interior de la célula que en el exterior, esto hace que entre agua dentro, y se vaya hinchando y termine explotando, es la llamada plasmolísis.

La concentración de agua dentro de la célula es mayor que la del exterior, por tanto, por la presión osmótica, el agua sale del interior hacia el exterior, se va arrugando y se produce la deshidratación.

Al haber menos concentración en el exterior que en el interior se produce una reacción de expulsión de las sales minerales al ser las moléculas más simples para expulsar y así se iguala la concentración. También la célula responde construyendose una membrana de secreción, es decir, poner una barrera que impida la rotura de la célula.

Este tercer caso es el estado turgente (normal) de la célula, es decir, en este caso hay una igualdad entre el agua del exterior, como la del interior.

El agua es un gran reactivo químico El agua interviene en un gran número de reacciones como la hidrólisis, reducciones......

El agua es el disolvente universal por lo que transporta gran número de sustancias en las células y el organismo, además debido a su elevada tensión superficial (fuerza que une a las moléculas en la superficie del H2O) . Por esta tensión superficial el agua experimenta fenómenos de capilaridad, fenómenos que se desarrollan en tubos muy pequeños , el agua puede ascender por los capilares siendo este el mecanismo de transporte por ejemplo de la savia bruta.

Función estructural del agua pude formar parte de estructuras como pueden ser esqueletos hidrostáticos (elementos de sosten) o sistemas ambulacranes (desplazamiento).

Función protectora mecánica debido a su baja viscosidad y a su incompresibilidad, el agua reduce rozamientos, evita golpes, por ejemplo esto se da en los líquidos cefalorraquideos.

Función protectora térmica: Por su elevado calor específico el agua homogeiniza la temperatura, coge el calor donde se produce (músculos) y lo lleva a donde se necesita ( el cerebro).

Tampón de PH: El agua actúa cómo tampón del PH debido a su bajo grado de ionización.

1) PH ,, PH>7 ,, [H+]> [OH-],, [H+] ,, PH

Ante una elevación del PH las sales minerales lo han contrarrestando.

2) PH ,, PH>7 ,, [H+]> [OH-],, [H+] ,, PH

Ante un descenso del PH las sales minerales contrarrestan el defecto y expulsan el H y así sube el PH.

2) PH = Cte,PH=7,[H+]= [OH-],,[H+] = Cte, PH= 7

Se van a mantener igual el PH, es decir, no se va a producir un movimiento neto de PH.

CONCLUSIÓN: Las sales minerales lo que van a hacer es mantener el PH en valores cercanos a la neutralidad. Si no se mantienen ese PH neutro se destruyen las proteínas y por tanto se produce la muerte del organismo.

Tema 3: Nivel molécular: Moléculas orgánicas

También llamados glúcidos, sacáridos, tambén se denominan hidratos de carbono.

Son los formados por una única molécula de azúcar. Desde el punto de vista químico responden a la formula (CH2O) n veces, siendo N un número comprendido entre 3 y 8 (3" N " 8). Tambien desde el punto de vista químico pertenecen a 2 grupos posibles:

• Polihidroxialdehido Aldosas

H

/

C == O Aldehido ( -- CHO)

/

C

• Polihidroxicetonas Cetosas

C

/

C == O Cetona (=C=O)

/

C

- N = 3: Es el grupo de las triosas, concretamente de las aldotriosas (aldo función aldehido ; triosas 3 carbonos). Dentro de estas aldotriosas destacan 2 moléculas importantes:

C=O H

/ /

H--- C---OH H --- C --- OH

/ /

H ---C--- OH H --- C --- OH

/ /

H H --- C --- OH

/

H

(Gliceraldehido) (Glicerina)

Base del metabolismo Base del metabolismo

De los azúcares de los lípidos

A través de estos 2 compuestos se van a conectar las rutas metabólicas entre los azúcares y los lípidos. Estos compuestos son isómeros porque tienen la misma fórmula empírica pero diferente fórmula molecular. A estos 2 compuestos también se les puede llamar isómeros ópticos.

C = O C = O

C 180 º C

H—C---OH OH --- C --- H

/ /

H H

Estos isómeros son los isómeros opticos, porque desvían el plano de la luz polarizada en este caso a la derecha, es decir, que tienen actividad óptica.

El que un compuesto sea destrogiro o lebogiro depende de los llamados Carbonos asimétricos.Los Carbonos asimétricos son aquellos que presentan 4 sustituyentes distintos y se indican mediante un asterisco.

C = O

C C1

H— C ---OH OH C H

/

H C3

C Carbono asimétrico (es decir, con actividad óptica)

Aquellos elementos cuyo penúltimo OH se encuentra a la derecha se denomina de la se denomina de la serie D, sin embargo si dicho OH se encuentra a la izquierda se denomina de la serie L. Pero no hay que caer en el fallo de agrupar la serie D con los destrógenos porque no es lo mismo.

SERIE D d ( + )

SERIE L l ( + )

En los azúcares se seleccionan los elementos destrógidos independientemente de a qué serie pertenezcan, en los aminoácidos se seleccionan los lebógidos, independientemente a que serie pertenezcan.

Sabemos cuantas series de isómeros tenemos D y L, pero cuantos isómeros tenemos no lo sabemos y se calcula mediante una formula muy sencilla:

Nº de isómeros ópticos = C nº C.asimétricos

C = O

H C OH

Nº isómeros = 2´ =2 series en este caso D y L.

H — C --- OH

/

H

• Circulo: con función aldehido o cetona.

• Línea: La línea indica cadena con...

• Raya: Con una raya se indica el OH.

1

2 3

Aquellos isómeros ópticos que son imágenes especulares, son los llamados enantiomorfos.

Aquellos isómeros ópticos que no son imágenes especulares son los diasteroisómeros.

Aquellos isómeros ópticos que se diferencian en la posición del grupo OH (alcohol) son los epímeros.

Conclusión: las ecuaciónes de gliceraldehido y del L-gliceraldehido son enantiomorgos y epímeros

D-Glicerina L -Glicerina

- N = 4 : Son las denominadas aldotetrosas.

C = O

H C OH

H C OH

H — C --- OH

/

H

El número de carbonos de las aldotetrosas es 4 hallado por la formula.

Ejercicio. Di cual de estos 4 compuestos anteriores en representación de Kichter son enantiomorfos, diasteroisómeros y epímeros.

1

D-eritrosa D-treosa L-eritrosa L-treosa

• N=5 Aldopentosas: monosacáridos con 5 carbonos con función aldehido. Los compuestos más importantes de las aldopentosas son:

D-RIBOSA D -ARABINOSA

D- XILOSA D-LIXOSA

- N=6 Aldohexosas: Monosacáridos con 6 carbonos con función aldehido. Añadimos un carbono más en el numero 2.

D-ALOSA D- ALTROSA

D-GLUCOSA D- MANOSA

D-GULOSA D-HILOSA D-GALACTOSA D-TALOSA

Los isómeros que se encuentran en las hexosas son 16 al tener 4 carbonos asimétricos. 8 de la serie L y 8 de la serie D.

b) Cetosas: Monosacáridos con función cetona son polihidróxicetonas.

- N=3 Cetotriosas: Con 3 carbonos con función cetona.

H

/

H -- C -- OH

/

C = O Dihidróxiacetona ( Glicerina )

/

H -- C -- OH

/

OH

No hay carbonos asimétricos porque tanto el C1 como el C3 tienen 2 hidrógenos iguales por tanto 2 0 = 1 no hay ni D ni L solo existe la Dihidróxiacetona.

- N = 4 Cetotetrosas: Son monosacáridos de 4 carbonos con función cetona.

D-ERITROSA L - ERITROSA

- N = 5 Cetopentosas : Las cetopentosas son monosacáridos con función cetosa y 5 carbonos. Estas cetopentosas ya tienen 2 carbonos asimétricos por tanto ya tienen 2 isómeros opticos diferentes en cada Serie que són:

D- RIBULOSA D- XILULOSA

Estos 2 compuestos provienen de la D- Eritrosa

- N = 6 cetohexosas : Son monosacáridos con función cetona y 6 carbonos. Ahora estas cetohexosas tendran 3 carbonos asimétricos . Por tanto al tener 3 carbonos simétricos tendran 8 isómeros opticos 4 por cada serie. Estos isómeros son:

D-XILOSA D-FRUCTOSA D-SORBOSA D-TAGATOSA

Proviene de la ribulosa Proviene de la Xilulosa

C4 Fura pentagonal

Aldosas C1 + HO-C

C5 Pirano hexagonal

C5 FURANO

Cetosas C2+HO-C

C6 PIRANO

H O H OH

C1 C1

/ /

H -- C2 - OH H -- C2 -- OH

/ /

HO -- C3 - H OH -- C3 -- H

/ /

H -- C4 - OH H -- C4 --

/ /

OH -- C5 - OH H -- C5 -- OH

/ /

C6 - OH C6H2OH

En estos isómeros el carbono que define la serie siempre es el penúltimo en este caso sería el número 5.

Aquí se va a producir otro carbono asimétrico que va a producir por tanto más isómeros opticos estos isómeros opticos se llaman Anómeros y son los siguientes:

•  : OH - Casimétrico - CIS - OH - Cserie

•  : OH - Casimetrico - TRANS- OH - Cserie

e) Nomenclatura de los ácidos:

Tipo de anómero + serie + radical compuesto del azúcar + ciclo + -- osas.

H OH OH H

C1 C1

/ /

H -- C2 - OH H -- C2 -- OH

/ /

HO -- C3 - H OH -- C3 -- H

/ /

H -- C4 H -- C4

/ /

H -- C5 - OH H -- C5 -- OH

/ /

C6 H2OH C6H2OH

- D- Glucofuranosa  - D - glucofuranosa

1)

C1 O c2

2)

Derecha abajo e izquierda arriba

3)

Si en el carbono que reacciona 7 o 5 esta hacia abajo cambia hacia arriba y viceversa

4)

Anómero alfa como es igual que el penultimo fijandonos en la posición 5ª de Fichter sale a la derecha por tanto se pone hacia abajo.

Los carbonos del Furano se encuentran en el mismo plano. Mientras que los del Carbono del pirano se encuentran en distintos planos, los planos - se pueden convertir uno en otro por un proceso de mutarotación.

- 1 ) Derivados de Monosacáridos

- Acidos-alcoholes: Dentro de este grupo acido-alcohol estan:

- Azucares - ácidos: Se forman por la intensa oxidación de algún, grupo alcohol.

se obtiene Oxidación de la glucosa

Acido glicuróneo que es importante en las grasas vegetales y en el cartílago.

- Amino - azucares : Presenta un grupo amino ( NH2 ).

NH NH NH

Esta glucosamina suele reaccionar con un grupo acetil originando la n-acetil-glucosamina.

La glucosamina y la n-acetil glucosamina son componentes estructurales que se encuentran en esqueletos externos por ejemplo la quitina ( que es el elemento principal del exoesqueleto de insectos y crustáceos ).

A demás se encuentran en paredes bacterianas, también forman parte de algunos antibióticos.

- Dexosiazúcares: ( 2-dexosiazúcares) sin un oxígeno en el carbono 2.

a) D-ribofuranosa = ribosa: b) 2- dexosirribosa D- ribofuranosa = Dexosirribosa

- Esteres de ácidos inorgánicos:

• Fosfórico o ortofosfórico:

H3PO4 P2 C-OH + OH - P - OH C -O -P - OH - H2O

En hexosas esta esterificación se produce en el C1 o C6. Estas hexosas son muy importantes en las rutas metabólicas y són las siguientes.

Glucosa -1- fosfato

Glucosa -6- fosfato

En la ribosa puede ser el C3 o C5. Se llamarían Ribosa -3- fosfato o Ribosa -5- fosfato.

2 ) Derivados de los disacáridos

- Ósidos: Formados por 2 moléculas de monosacáridos. La unión de las moléculas son de la siguiente manera:

OH - ( C1 o C2 ) + CH- (Cx)

OH OH

H2O

Si Cx C1 o C2 Disacárido no reductor

Si Cx = C1 o C2 Disacaridos reductores.

(-OH) C1 + C4 (OH)  ( 1 4 )

O- Glicosídico

Eter

Disacáridos reductores:

Nº C - O - anómero - serie - radical 2º - ciclo -terminación (-il)

- anómero - serie - radical 2º - ciclo - terminación (-osa)

Disacáridos no reductores:

Nº C - O - anómero - serie - radical 2º - ciclo - terminación (-il)

- anómero - serie - radical 2º - ciclo - terminación (-osido)

- maltosa: Unión de 2 unidades de D-glucopiranosa con un enlace ( 14). Se nombraría así:

4-O- - D- glucopiranosil -  - D- glucopiranosa

- Isomaltosa: Está formada por 2 unidades de - D-glucopiranosa unidas mediante enlaces  (16). Aunque también esta isómaltosa se puede obtener por la hidrólisis del almidón. Se nombraría así:

6 -O- - D- glucopiranosil -  - D- glucopiranosa

Y su representación sería así:

+ H2O

- - Celobiosa: Se forma mediante 2 glucosas unidas mediante un enlace  (14).

El enlace  (1 ) es un enlace muy dificil de destruir muy pocos organismos, contienen el enzima necesario para romper ese enlace por lo que este enlace se utiliza para formar moléculas con función estructural principalmente.

La  Celobiosa es la unidad, el ladrilo para formar la celulosa, que es un polisacárido estructural. Este enlace por esta razón es característico de todos los que tienen función estructural.

- Lactosa: Esta formada por una unidad de D-galactopiranosa y otra unidad de D-glucopiranosa, mediante un enlace  (1 4).

- Sacarosa: Formadas por D-glucopiranosa y una  - D- fructofuranosa mediante un enlace  (12)

“O- X- D - Glucopiranosil - B - D- Fructopiranosido”ç

B) Tipos de azúcares disacáridos: Hay 2 tipos:

- Reductores: Son los azúcares que tienen un OH de un carbono anomérico libre son reductores.

OH - C * anomérico libre Reductores

Es decir, tienen gran tendencia a reducir a otros compuestos y ellos a olvidarse. Se usan una serie de pruebas para ver la capacidad reductora, la más importante es la de Fehling.

Todos los monosacáridos son reductores y algunos disacáridos como la maltosa e isomaltosa. Es decir todos los que tengan un enlace distinto de (12) o viceversa, (22).

- No reductores: Son no reductores el resto de los azúcares.

Moléculas formadas por un gran número de monosacáridos. Se clasifican en :

- Homopolisacaridos: Está formado por un número de unidades repetidas del mismo azúcar. Se divide en:

• Pentosanas: Son los que tienen 5 carbonos. Entre ellas destaca

• Arabana: Formados por unidades de x-L- Arabofuranosa y unidas mediante enlaces x (15)

• Xilana: Formados por unidades de D-Xilopiranosas unidas mediante enlaces B (14)

• Hexonasas: Tienen 6 carbonos y destacan:

• Manosanas: Van a estar formadas por Manosa

• Fructosanas: Van a estar formadas por una cadena lineal de glucosa, como por ejemplo destacan:

• Amilosa: Se forma solo con cadenas de glucosaas y mediante enlaces x(14). Proceden de la hidrólisis del almidón. Esta amlosa es rota por la amilasa.

• Celulosa: Formada por moléculas de D-glucopiranosa por enlaces B(14). Este enlace es muy fuerte solo algunas bacterias lo pueden romper, este enlace al ser muy dificil de romper se encuentra en la naturaleza en la membrana de secreción de los vegetales. Las cadenas lineales se disponen en capas, las cuales se entrecruzan. Además se asocia a otros polisacáridos como hemicelulosa, xilanas... es decir, se utiliza para moléculas estructurales. La celulosa también puede ser formada por una repetición de unidades de B- celobiosa.

• Glucosanas: Igual que los fructosanas estan formados por una cadena lineal de glucofuranosas. Dentro de estas destacan

• Dextravos: Formados por cadenas lineales con enlaces x(12) (13) (14) y puntos de ramificación con enlaces x (16). Los dextravos son moléculas de reserva de energía en levaduras y hongos.

• Almidón: Formados por cadenas lineales de glucosa con enlaces x(14) y puntos de ramificación x (16)

Resultado cadenas lineales y cada 10-12 unidades de glucosa hay un punto de ramificación, es decir, una cadena lineal. El almidón es el polisacárido de reserva vegetal, es la forma de almacenamiento de glucosa por parte de los vegetales.

Se forma almidón, para producir un descenso de la presión osmótica, puesto que una molécula de glucosa y una de almidón contribuyen a igual medida a esa presión.

• Glucógeno: Semejante al almidón pero las ramificaciones se producen cada 8 o 10 unidades de glucosa. Lo mismo que sucede con el almidón sucede con el glucógeno con el objetivo de reducir la Presión Osmótica. Es el polisacárido de reserva animal de energía y se almacenan principalmente en el hígado, y en menor cantidad en el músculo, el glucógeno muscular es el que se encarga de dar primero energía al músculo una vez que se termina pasa a usar grasas y lípidos y si sigue el ejercicio intenso hay deuda de O2 y al no generarse glucosa se fomenta. Las enzimas -amilasa rompen los enlaces x (14) empezando por el extremo no reductor y producen unidades de glucosa. Las B- amilasas rompen también los enlaces x(14) pero producen maltosa de esta manera estas enzimas van eliminando estos rectos de glucosa hasta que se encuentran con una ramificación y ya no pueden seguir. La acción de X y B amilasa va a producir dextrina limite como engrudo.

Una enzima que pertenece ya a otro grupo, el de los desramificados dentro están las x (16) glucosidasas que rompen los puntos de ramificación. Por tanto los desramificados van a producir amilosa. Cuando las X- amilasas y las B-Amilasas actúan sobre amilosa obtenemos glucosa + maltosa. Las amilasas salival, pancreáticas son de este grupo.

Por eso la hidrólisis del almidón produce Glucosa + Maltasa. La maltasa va a romper la maltosa y produce las unidades de glucosa. Por lo tanto sólo queda glucosa.

- Aminosanas: Formados por aminoazúcares. Dentro de este grupo

destaca:

• Quitina: Formado por unidades n-acetilglucosamina unidas mediante enlaces B(14) la quitina es el componente principal del exoesqueleto de artrópodos, en crustáceos se une con Sales minerales.

• Emicelulosa: Formado por Arabinosa y Xilosa. Es un componente de la pared celular de vegetales junto con celulosa y otros.

• Mucopolisacáridos: El acido hialúrico, es una sustancia cementante de células por ejemplo de tejido conjuntivo o en la corona del ovulo. Dentro de estos mucopolisacáridos están:

• Condrotina: Que es característica de un tipo de células llamadas condrocitos.

• Heparina: Que es un anticoagulante que es secretado con las células cebadas conjuntivas.

• Heteróxidos: Formados por una parte que es azúcar y una parte que no es azúcar, esa parte no azúcar se le denomina aglicón o tambien gemina. Si la gemina es un liquido estamos en los glucolípidos, si la gemina es un acido nucléico estamos en los gluconucléicos, si la gemina es una proteína estamos dentro de los glucoproteínas.

• Glucoproteínas: Los azúcares se encuentran unidos mediante enlaces (13) (14) con grupos amino de las proteínas. Ejemplos de glucoproteínas:

• Mucoproteínas: - Mucina con función bactericida

- Mucoides del cartílago

• Glucoproteínas: Presentes en la leche o en la sangre en general, en las membranas celulares donde sirven para la identificación de células vecinas y próximas. Algunas enzimas y hormonas también son de aquí.

• Péptidosglicanos: Característicos de paredes bacterianas, que están formados por cadenas lineales de 2-aminoazúcares. La m-acetilglucosamina y el m-acetil murámico unidos mediante enlaces B (14) por tanto función estructural. Estas cadenas se unen a otras a través de un puente formado por aminoácidos. Algunos antibióticos impiden la formación de n-acetilmurámico y por tanto bloquea la pared bacteriana y la celula se encuentra sin protección.

LÍPIDOS

También se llaman grasas. Desde el punto de vista químico está formado por C e H y en menor cantidad O y en menos cantidad todavía N, P , S. Desde el punto de vista físico son untuosos, insolubles en aguas y solventes en aguas polares. Solubles en solventes orgánicos. Pueden encontrarse a temperatura ambiente como líquidos, semisólidos, sebos y grasa.

Es un grupo muy complejo, con gran número de compuestos distintos lo que se explica que haya un gran número de clasificaciones distintas:

2.1.Complejos o saponificables

Su molécula contiene ácidos grasos y pueden dar la reacción de saponificación, es decir, la formación de un jabón.

R- C- OH HO - Na

O K

En función del tipo de ácido graso y de la base que reacciona se van a formar distintos tipos de jabones. Si la base es un monovalente (1 valencia) se produce un jabón soluble en agua, hidrófilo y hidrófobo. Si es no polar va a ser hidrófobo y lipófilo. Si el _________ es disolvente se produce el mismo tipo de reacción y se forma un jabón insoluble en agua.

Ej. Acido palmítico CH3 - (CH2)14 - COOH

Ej. ácido palmitoléico

Los ácidos grasos tienen gran número de enlaces, como fuerzas de vander vals.

Consecuencia de esto es que los organimos homeotermos que regulan su temperatura corporal en valores alrededor de 37 º dependiendo del tamaño corporal, tienden a acumular acidos grasos saturados, para que a esas temperaturas se encuentran en forma sólida o semisólida. La ventaja de que se encuentren de esta manera sólida es que se encuentran localizados en puntos concretos. En cambio los organismos poiquilotermos que son aquellos cuya temperatura corporal depende de la ambiental tiende a almacenar ácidos grasos nuevos o poliinsaturados, para poder movilizarlos fácilmente con temperaturas moderadas o bajas.

Por ejemplo el olivo cuya temperatura corporal depende de la ambiental o los vegetales que suelen almacenar ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos presentan una gran reactividad desde el punto de vista químico ya que pueden dar reacciones de esterificación también reacciones de saponificación (formación de sales) y reacciones de oxidación, precisamente el antióxidante de los lípidos es la vitamina E, que es tambien el tocoferol o vitamina antiesterilizante. Por tanto estos ácidos grasos van a proteger las membranas celulares de la oxidación y por tanto este es un proceso de envejecimiento de la célula.

Además los ácido grasos en medio acuoso pueden formar capas superficiales con los grupos hidrófilos estableciendo enlaces de puente de hidrógeno con el agua, mientras que la cadena hidrófoba se dispara hacia fuera del agua.

Pueden también formar micelas, es decir estructuras en monocapa con los grupos hidrófilos, tambien hacia el exterior y de igual manera pueden formar estructuras en bicapa donde el agua se encuentra tanto por fuera como por dentro. Esta es la base de las membranas celulares.

• Tipos de ácidos grasos: Se dividen en:

• Saturados: Acido butírico, formado por 4 carbonos, muy sencillo por tanto su estructura es:

C4 = CH3 - ( CH2)2 - COOH

Acido palmitoléico: (C16) = CH3 -(CH2)14-COOH

Acido esteórico: (C18) = CH3 - (CH2)16 - COOH

• Insaturados: Con dobles enlaces:

• Monoinsaturados: Un único doble enlace:

• Palmitoleico: C16, con doble enlacen en el carbono 9.

CH3 - (CH2)5 - CH = CH - (CH2)7 - COOH

• Oléico: Presente en gran cantidad en el aceite de oliva, con 18 carbonos y doble enlace en el 9.

CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)7 - COOH

• Polinsaturados:

• Linoléico: molécula con 18 carbonos y dobles enlaces en carbonos 9 y 12.

CH3 - (CH2)4 - CH = CH - (CH2)1 - CH= CH - (CH2)7- COOH

• Acido linolénico: Con 18 carbonos y insaturaciones en 9,12,y 15.

CH3 - (CH2)4 - CH = CH - (CH2) - CH= CH - (CH2)7- COOH =

• Acido arquidónico: 20 carbonos y insaturaciones en 5, 8, 12, 14.

H H

/ /

H --- C --- OH H - C—O - CO - R1

/ /

OH --- C --- H HO -C --H

/ /

H --- C --- OH H—C--OH

/ /

H H

Esto es una reaccion de esterificación. Las enzimas encargadas de digerir esos compuestos son las lipasas. Los acilglicéridos suelen ser ceras y los tipos son:

• Lanolina: Cera que se situa en la lana para que sea hidrófoba e impermeable

• Cerume: Célula que protege el conducto auditivo. Formado por largas cadenas de C e H, sirve como elemento de protección.

• Ceras Vegetales: Que recubren e impermeabilizan frutos, flores y hojas. Son las que les dan ese brillo.

AA.GG. 1. AA.GG

2. AA.GG - C1 + acido graso saturado

- C2 + acido graso insaturado

OH Glicerina glicerolípidos

Esfingosinas esfingolípidos

X - Azúcar glucolípidos

- Pi = H3PO4 fosfolípidos

Es un grupo muy complejo con muchas posibilidades y clasif.

H H

/ /

H ---C --- O - R1 H - C -O - R1

/ /

R1—O - C --- H C ---H

/ /

H—C --- OH H -- C --- O

/ /

H H

Si fuese con el ácido palmítico se llamará palmetil glicérido. Puede esterificarse un 2º acido graso y por tanto obtendremos otra molécula de agua y entonces se llamara diglicérido (monoglicéridos + monoglicéridos + el alcohol glicerido). Los triglicéridos se denominan también gases neutros, es la forma de almacenamiento y transporte de los acidos grasos por la sangre. Los triglicéridos son almacenados en el tejido adiposo.

El que los acidos grasos sean transportados en forma de triglicéridos que puedan formarse depósitos en anterias, junto con otro líquido, el colesterol, dandose ateromas.

¿ Qué tipo de triglicéridos tendrán / almacenaran los distintos tipos de organismos? Ricas en acidos grasos saturados o insaturados, según su temperatura corporal. Hay una gran cantidad de isómeros esto es una característica de las grasas.

R1 = R2 =/ R3

- Ceras: Formados por un alcohol de cadena larga y un ácido graso de cadena larga. Tienen una cadena larga por la posibilidad de unirse por las fuerzas de Van der Vals.

Ej. Ceras abejas Palnitrato de nicrílico

C16 C30

C46

Hidrófoba C16 - (CH2)14 - CO ---O ---C1 ..... C30

Los glucoglicerolípidos con glucosa o galactosa son característicos de membranas celulares vegetales y tambien de bacterias.

2) Esfingolípidos: Interviene el alcohol esfingoxina que es un alcohol de cadena larga. Como estructura general es : (no hay que saber)

R1 - CH - R2 - CH2OH R1 - CH—R2 - CH2-CH + HO -C1

/ /

NH NH

/ /

H CO

/ /

OH R3

/

R3 ---C=O

3) Fosfolípidos:

En los fosfolípidos es característico que se forme un enlace entre 2 enlaces tipo éster, es el enlace llamado fosfodiéster. También es probable que se una una etanalamina, que es un derivado del etanal aminado, y entonces obtendremos fosfativiletanolamina.

Si se trata de _______ entonces se obtiene fosfativil _____ , que es otro molécula aminada y es lo que recibe el nombre de lecitina, que es un aditivo alimentario. También tenemos la _______ que nos va a dar el fosfativil_____. Estas 3 últimas moléculas tienen grupos amino por lo que pueden ser denominados también fosfoaminolípidos, que son lípidos con grupo fosfato y amino.

Si la molécula Y es el inositol que es un derivado del ciclohexano entonces se va a formar el fosfativil inositol. Si la molécula Y es la glicerina, más otro fosfatídico, entonces tendremos 2 moléculas de ácido fosfatídico unido por un puente de glicerina.

La unión de acidos grasos esfingoxina y grupo fosfato da la ceramida. El fosfato puede unirse a otra molécula Z y por tanto se puede producir un enlace de puente de fosfodiester, en este caso esta molécula puede ser

Etanolamina

______

Que són moléculas aminadas, del grupo de los fosfoaminolípidos

O

/

R - CHNH -CH2—O -P -O -Z Ceramida + etanolamina

/ / _______

R` ---C = O OH

La ceramida + la etanolamina o ______ se denominan esfingomielínas, que son los componentes principales de las membranas mielínicas que son las membranas de las celulas de schwan, que son células aislantes tanto de las fibras mielínicas (células de schwan que protegen al axon) como de las fibras amielínicas (células de schwan protege varios axones a la vez). Elementos aislantes son precisamente la función principal de los fosfoesfingolípidos.

Son aquellos que no tienen acidos grasos . Los vamos a dividir en :

Este ciclo se denomina también gonano o también esterano. En el carbono 18 y 10 hay un metilo y en el 17 hay una cadena más o menos larga. Los vamos a dividir en 2 grupos diferentes:

- Esteroles o esteroidealcoholes: Todos tienen en el C 3 un grupo OH.

- Colesterol: Es un componente importante de las membranas celulares, además es precursor de otras sustancias, entre ellas hormonas. Es transportada por la sangre asociada a proteínas de densidad variable; proteínas de baja densidad o de alta densidad. Su concentración es la colesterolemia, el colesterol es producido de forma endrógeno, interna y además puede ser obtenido en la dieta. Si el nivel de colesterol es elevado se pueden producir depósitos en las paredes arteriales, depósitos llamados ateromas por estos ateromas, se puede llegar a tener aterosclerosis. Los ateromas suponen:

• Reducción del diámetro de los vasos.

• Reducción del volumen de sangre

• Descenso de la elasticidad de las arterias.

• Todo esto va a hacer que los tejidos vean reducidos sus aportes de O2 y de nutrientes entre ellos glucosa.

La aterosclerosis puede producir infartos, que pueden ser de corazón, y si el infarto prosigue se va a producir una muerte de parte del corazón que es la llamada angina de pecho y si sique se produce la muerte del organismo. Si el infarto afecta al cerebro es el infarto cerebral. Esta aterosclerosis es una posibilidada dentro de la enfermedad general llamada arteriosclerosis.

• Acidos biliares: Se encuentran en la bilis, es decir, son producidos por el hígado, sus funciones son:

• Elevar el PH, esto se efectúa a nivel del duodeno.

• Emulsionar las grasas, que es de gran importancia puesto que la digestión se produce siempre en la superficie de las moléculas, y al emulsionar se incrementa la superficie

Dentro de estos ácidos biliares destacan por ejemplo:

• El acido Cólico

• Acido dexosicólico

• Acido tamocólico

• Acido glicocólico

• Vitamina D: Se presenta de 2 formas, en D2 calciferol y D3 antirraquitica. La vitamina D se produce por irradiación ultravioleta en la piel del z-dehidrocolesterol, que es semejante al colesterol pero en CZ se elimina el H.La vitamina D interviene en la absorción de calcio a nivel del intestino.

La concentración de este calcio ( calcemia) y la concentración de fósforo, asociado (fosfatemia) , estos 2 son regulados por las:

• Calcitana producida por el tiroides

• Parathormona producida por el paratiroides.

A parte de estas 2 reguladoras de calcio y fósforo esta regulación también la cumple la vitamina D.

El papel de la calcitana y parathormona es más importante todavía porque regulan la renovación ósea.

La carencia de Vitamina D se produce en una reducción el aporte de Calcio:

• Si esto se produce en la infancia, se va a traducir en una descalcificación de los huesos, en las piernas arqueadas y la reducción del crecimiento, todo esto es lo que se llama raquitismo.

• Si la falta se produce en el adulto hay una descalcificación ósea de huesos donde se producen roturas y dientes en los que se producen caries.

• En el caso de la mujer es importantísimo en etapas como la menopausía puesto que bajan mucho las hormonas y se produce una descalcificación general, se puede producir osteoporosis, esto se evita con calcio y hormonas.

La vitamina D se encuentra en la carne en el hígado que tiene un gran aporte vitamínico.

• Hormona sexual o extradial: que se dividen en 2 grandes grupos:

• Masculinas: Los llamados andrógenos que son los formadores de hombres.

• Testosterona: Responsable de los caracteres sexuales de 1ª ( los que definen al hombre y mujer )y 2ª (los caracteres asociados a los primarios) en el hombre.

• Femeninas: Que las dividimos en :

• Estrógenos: son muy importantes y numerosos, destacamos los siguientes:

• Estrona:

• Estriol:

Tanto la testosterona como los estrógenos van a unir la hipófisis con la diáfisis , es decir, van a ayudar al crecimiento

• Gestágenos: hormonas que intervienen en la gestación.

• Progesterona: Producen el movimiento del músculo aterino, esto produce la implantación o eliminación del embrión si se impide, esta eliminación se impide suministrando progesterona y estrógenos, es la llamada píldora.

• Corticosteroideos: Esteroides producidos por las cortezas de las glándulas suprarrenales. Se dividen en 2 grupos según en el grupo donde actúan.

• Glucocorticoides: Producidos por la corteza que actúa sobre el metabolismo de los glúcidos. Destacan dentro:

• Cortisona

• Cortisol

• Corticosterona

Estas 3 tienen un efecto __________ de la diabetes, preparan al organismo para la acción ( suministran glúcidos) si se abusa de esto, se produce una fatiga pancreática y otros. Hay que usarlos con mucha precaución. En tiempos cortos y con bastante tiempo entre cada toma.

• Mineralocorticoides: Que actúan sobre elementos minerales, por ejemplo sobre el agua y las sales minerales actúan:

• Aldosterona y la Dexosicorticosterona.

• Hormona sexual o extradial: que se dividen en 2 grandes grupos:

• Masculinas: Los llamados andrógenos que son los formadores de hombres.

• Testosterona: Responsable de los caracteres sexuales de 1ª ( los que definen al hombre y mujer )y 2ª (los caracteres asociados a los primarios) en el hombre.

• Femeninas: Que las dividimos en :

• Estrógenos: son muy importantes y numerosos, destacamos los siguientes:

• Estrona:

• Estriol:

Tanto la testosterona como los estrógenos van a unir la hipófisis con la diáfisis , es decir, van a ayudar al crecimiento

• Gestágenos: hormonas que intervienen en la gestación.

• Progesterona: Producen el movimiento del músculo aterino, esto produce la implantación o eliminación del embrión si se impide, esta eliminación se impide suministrando progesterona y estrógenos, es la llamada píldora.

• Perpenos: Formados por uniones de isopreno ( 2-metil-1,3, butadieno). Se dividen en función del número de moléculas de isopreno y que catalizan entre sí. Se dividen en:

• Monoterpenos: 2 moléculas de isoprenos. Destacan:

• Mentol: Esencia vegetal, que se evapora rapidamente, que tiene capacidad desinfectante y bactericida, se ingiere para la sangre y de ahí a los pulmones, y en la expiración limpia las vías respiratorias.

• Diterpenos: Formados por 2 monoterpenos, es decir 4 isoprenos, de estos destaca sobre todo el fitol.

• Tetraterpenos: Formados por 4 monoterpenos de 8 isoprenos.

-Carotenos: Pigmentos fotosintéticos de colores naranjas o rojizos. Hay distintos tipos de pigmentos según la época del año y latitud en que estemos.

• Xantofilas: Pigmentos fotosintéticos de colores amarillentos.

- Quimonos: que se dividen en:

- Coenzima Q: Molécula transportadora de e-

• Plastoquimona: quimona presente en los plastidios en cloroplastos puesto que es una cadena transportadora de e-.

• Vitaminas : Son lípidos, que son liposolubles frente al resto de vitaminas que son hidrosolubles.

• A: Interviniente en el proceso de visión, es un retinol. El retinol se une a una proteína, la oxina dando lugar a una molécula que es la rodopsina que es una lipoproteína. Cuando esta rodopsina coge un rayo de luz, la rompe en sus elementos constituyentes y esta rotura produce un cambio en la permeabilidad de la membrana que se transmite a la membrana de las neuronas, originando un impulso nervioso, este impulso sería transmitido al centro de la visión (occipital ) de ahí será interpretado como un punto de luz. La carencia de vitamina A va a producir ceguera. También inteviene a nivel de los epitelios, por ejemplo al nivel de la piel, su carencia produce placas queratinosas en la piel, que también afecta a la córnea, dando ceguera o calcificación de la córnea. Interviene también en el metabolismo óseo, dado que la vitamina A,se encuentra en el hígado, también se encuentra en el huevo, en la leche y además se puede obtener a partir de sus precursores que son los carotenos.

• Vitamina K: Interviene en la síntesis de un factor de coagulación sangüínea, por eso también se llama antihemorrágica,es de gran importancia. El ácido acetil salicílico, es una antivitamina K por eso la aspirina favorece las hemorragias, puede ser utilizada de varias maneras, puesto que va a hacer que no se produzcan trombosis y por tanto reduce los infartos. La vitamina K se encuentra en los vegetales verdes como la lechuga pero puede ser obtenida a partir de la actividad de la flora bacílico, es una antivitamina K por eso la aspirina favorece las hemorragias, puede ser utilizada de varias maneras, puesto que va a hacer que no se produzcan trombosis y por tanto reduce los infartos. La vitamina K se encuentra en los vegetales verdes como la lechuga pero puede ser obtenida a partir de la actividad de la flora bacteriana intestinal, gran parte de las necesidades de vitamina K las forman estas bacterias, por eso es de gran importancia conservar esta flora, como comiendo yoghurt, que renuevan esa flora. Los antibióticos reducen esta flora.

• Vitamina E: Interviene entre otras cosas en procesos de división celular en epitelios, entre ellos el epitelio germinativo, productor de los gametos, por eso la falta de vitamina E se traduce en esterilidad por eso también se le llama antiesterilizante, también se le llama tocoferol. Se encuentra en el hígado, huevo, aceite y otros. Actúa como antióxidante de lípidos.

Todas las vitaminas liposolubles deben ser consumidas en cantidades usuales y si consumes más de lo necesario puedes tener la llamada impervitaminosis y pueden formarse cuadros de toxicidad.

• Prostaglandinas: Formadas por acidos grasos, poliinsaturados como por ejemplo el ciclopentano y el ciclopenteno. Cumplen funciones diversas:

• Incrementan la contracción del músculo liso, y el musculos de las trompas del abductor.

• Aumentan también la contracción del musculo uterino , cuya función principal es desarrollada por la oxitocina.

• Intervienen también en la unión plaquetaria favoreciendola, es decir, favorecen la formación de coágulos

• Producen vasodilatación, por tanto, descienden la presión arterial.

• Están relacionadas con la secreción de mucus a nivel del aparato digestivo.

El acido acetíl salicílico inhibe la secreción de prostaglandinas, se reduce la formación de coágulos. La ingestión de acido acetíl salicílico produce un descenso de secreción de mucus en el aparato digestivo, por eso se pueden producir úlceras.

Función energética, función de reserva de energía (grasas), función de transporte (lípidos unidos a proteínas), función estructural (colesterol o lípidos variados), función hormonal, función vitamínica, función protectora (mecanica), y función protectora térmica (sirve para aislar del exterior.

Tema 5: Prótidos

Es el grupo que incluye a las proteínas. Estas proteínas están formadas por C,O,N,H y S en menor cantidad, y en menor cantidad todavía P, Fe y Co, y Mg.

• Aminoácidos: Hace referencia a que es una molécula que tiene un grupo amino y un grupo ácido, siendo R una cadena más o menos larga. Los distintos tipos de aminoácidos se van a diferenciar en estas cadenas que pueden ser -a.a -a.a -a.a. con respecto a la posición del grupo amino.

Nosotros los que vamos a estudiar son los -a.a, que son los componentes de las proteínas, el resto son componentes de péptidos.

Estas formulas tienen un carbono asimétrico y si hay un carbono asimétrico hay isómeros ópticos, es decir podemos localizar el grupo amino a la derecha o a la izquierda.

Pero aunque haya isómeros ópticos , independientemente de que sean levógiros o destrógiros, todos los proteidos son de la serie L.

b) Propiedades de los aminoácidos

- Físicas: Son sólidos, incoloros o blancos, solubles en H2O, cristalinos, con elevado punto de fusión, actividad óptica.

- Química: 1 o más grupos ácidos y por 1 o más grupos básicos ( amina )

Los aminoácidos pueden comportarse como reguladores del Ph.

Aminoácidos ión neutro ; PH punto isoeléctrico. El punto isoeléctrico depende de la composición del aminoácido del numero de ácidos y bases que tenga.

• Clasificación de los aminoácidos: Los aminoácidos se dividen en 4 grupos grandes en función de la cadena R:

• 1. Cadena R no polar o hidrófoba:

• 1.1. Cuando R es una cadena, por ejemplo, alanina. Abreviada se simplifica con ala. Otro como la valina (val) o la leucina (leu) o prolina (pro)

• 1.2. Siendo R un anillo con dobles enlaces por ejemplo la fenilamina (phe) aditivo alimentario

• 1.3. Conteniendo R azufre por ejemplo la metionina

• Con R polar pero sin carga.

• 2.1. Cuando R es H por ejemplo la glicocola o glicina (gly).

• 2.2. Cuando R tiene un alcohol como por ejemplo la serina (ser) la treonina (thr) la tirosina (tyr) que es el precursor de la tiroxina que es una hormona tiroide que regula el metabolismo general.

• 2.3. R tiene un grupo tiol (SH) por ejemplo la cisteina (cys)

• 2.4. R tiene enlaces amida, por ejemplo la asparagina (asn) o la glutamina (gln

• Con R polar con carga negativa:

• Destacan acidos como el aspártico (asp) y el glutámico (glu)

• Con R polar con carga positiva

• Destacan por ejemplo la lisina (lys) la arginina (arg), histidina (his)

Un aminoácido es esencial cuando deber ser incorporado en la alimentación puesto que no puede ser sintetizado por el organismo.

b) Dipéptidos: Reacción de un grupo ácido con un grupo amino con condensación de una molécula de agua. Van a formar un enlace de compartición de electrones entre C-N , el resultado de este enlace es que la localización de estos átomos está en el mismo plano, es decir, se produce una rigidez entre átomos de ese enlace.

R2

O / O

R- CH-C -OH + H -N - CH - COOH R—CH - C -N - CH--COOH

/ / /

NH3 NH2 H

O

/

C - N

/

H

Dentro de los dipéptidos va a destacar la carnosina.

• Glutatión: está formado por un -aminoácido y un 2--aminoácidos.

Glutation glutation

/ /

SH S

+ /

SH S

/ /

Glutatión Glutatión

Las 2 moléculas de tripéptidos quedan unidas por un enlace de azufre es un enlace denominado punte de sulfuro que son enlaces fuertes. Por esta capacidad de ceder y captar protones el glutation es un antioxidante, una molécula que protege a las proteínas de la oxidación. La oxidación produce una pérdida de energía de moléculas y si se oxida se pierden sus funciones, por tanto el glutatión cumple funciones de protección contra la oxidación.

D )Oligopéptidos y polipéptidos:

- Vasopresina: Hormona que regula la presión sanguínea.

• Oxitocina: Hormona fundamental en el proceso del parto dado que aumenta las contracciones uterinas.

• Insulina: Que es un polipéptido formado por 2 cadenas una de 30 aminoácidos y una de 21 aminoácidos. Es la hormona fundamental de regulación de la glucemina (concentración de glucosa en sangre)

• Penicilina: Con función antibiótica.

- Propiedades químicas: Están formados por poliheterocondensación de aminoácidos mediante enlace peptídico. Son moléculas amortiguadoras de PH. Entre los agentes físicos hay que destacar por ejemplo:

• Calor: Porque se cuecen los alimentos? Para producir desnaturalización proteica y así favorecer la digestión del humano

• Radiaciones ultravioleta: y de otros tipos de radiadciones que podrían producir desnaturalización también, estos atacan a proteínas y a acidos nucléicos produciendo rotura de enlaces originando las llamados radicales libres con lo que consigue desnaturalización protéico, y originándose mutaciones en los ácidos nucléicos. Estas radiaciones se afectan a los genes y crea cáncer.

Si la concentración protéica es baja , a pesar del agente desnaturalizante puede producirse una renaturalización, es decir, se vuelven a recuperar los enlaces y por tanto las estructuras; pero si es alta es irreversible.

- Propiedades físicas: Son sustancias sólidas, cristalinas, y en caso de:

- Tipo fibrilar: son insolubles en agua.

- Tipo globular: solubles en agua.

Cada proteido tiene una determinada conformación nativa, es decir, una estructura espacial, que es la única activa biológicamente. Esta conformación depende de las estructuras que presenten. La pérdida de la conformación nativa, denominada desnaturalización protéica, implica la pérdida

de la función biológica, ya que se pierden las estructuras cuaternarias y si existen las secundarias y terciarias, y por lo tanto perdiéndose su forma espacial. La desnaturalización puede ser producida tanto, por agentes químicos como físicos. Entre los agentes químicos hay que mencionar los variaciones de PH, los ácidos producen su desnaturalización. Los ácidos desnaturalizan las proteínas, esta propiedad se utiliza como forma de alimentación de los humanos porque se desnaturalizan las proteínas por cocción y se favorece la digestión. Otros agentes químicos son por ejemplo la sustancia de la Urea que es el compuesto principal de eliminación de grupos amino (N) de los organimos ureoléicos que eliminan urea entre ellos mamíferos y hombre.

- Especifidad de las proteínas: Las proteínas son específicas de cada especie, cada especie tiene sus proteínas.

- Estructuras de las proteínas:

• Primaria: Se debe a la secuencia de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos de tal manera que 2 proteínas son diferentes cuando:

• Tienen distina composición en aminoácidos, distinta composición química

a.a.1 --- aa2 --- aa3 --- aa4 ..................

aa1 ----- aa2 --- aa3 --- aa4 ...................

- Tienen igual composición química en los aminoácidos pero se encuentran en distinto orden.

Aa1 --- aa20 --- aa4 --- aa3 ....................

En ambos casos son diferentes porque los enlaces que darán origen a el resto de estructuras también serán distintos y por tanto la estructura espacial también lo será, y la conformación natural también será diferente.

En una molécula de proteínas podemas diferenciar un aminoácido , del primer aminoácido que tiene un grupo amino libre, que está formado por el primer aminoácido y el grupo amino del segundo.

Aa1 --- aa20 ---- aa4 --- aa3 ...........................- COOH

También en el último aminoácido encontraremos el grupo ácido libre.

N ........................................................................ C

n- terminal c-terminal

Entonces sabemos que tenemos 2 extremos y por tanto podemos decir que las proteínas son polarizadas.

• Secundaria: La estructura primaria sufre la acción de distintos enlaces debido a la reactividad de los aminoácidos, estos enalces pueden ser de tipo intracatenarios ( dentro de la propia cadena o molécula) el resultado es un plegamiento en hélice denominado -hélice, en las más importantes pueden ocurrir enlaces de tipo intercatenarios, es decir, entre cadenas distintas, en este caso tendremos en cuenta las características del enlace peptídico. Esta es la estructura típica de la estructura secundaria:

Esta estructura es muy rígida ( estructura general de proteínas) y su ahora establecemos enlaces entre estas cadenas podemos obtener una estructura en forma plegable, que se va a formar con enlaces de tipo intercatenaria quedando los grupos R hacia arriba y hacia abajo.

Estas estructuras aparecen con enlaces entre células proteicas,

esto es la lámina - característica de muchas proteínas, entre células el colágeno que es una proteína cementante de células.

• Estructura terciaria: Se forma a partir de la estructura secundaria. Se van a formar 2 tipos de proteínas en esta estructura:

• Globulares: Las cuales son ricas en grupos R hidrófilos, los cuales disponen hacia el exterior, por lo que pueden formar enlaces puentes de H con el agua, por eso son solubles en el agua. Los escasoso grupos hidrófilos se disponen hacia fuera.

• Fibrilares: Son ricas en grupos R hidrófobos por lo que son insolubles en agua, pero tienen gran tendencia a interactivar entre sí, por lo que són proteínas con función preferentemente estructural

• Estructura cuaternaria: No la presentan todas las proteínas sólo aquellas que están formadas por unidades denominadas protómeros, según el número de unidades se diferencian distintos tipos de proteínas:

• Dímeros: Formados por 2 unidades, por ejemplo la hexoquinosa, que siempre que termine alguna proteína en -inasa , es aquella enzima que actúa sobre ella, en este caso la hexosa.

• Tetrámeros: Aquellos que están formados por 4 unidades, por ejemplo la hemoglobina.

• Pentámeros: Formados por 5 unidades, destaca la ARN-polimerasa, abreviada ARN-pol, estas enzimas pol, producen una unión de unidades, en este caso síntesis de ARN.

• Polímeros: Gran número de unidades, de proteidos contráctiles como la actina y la miosina y otras proteínas de la cápside de los virus que están formadas por miles de proteínas.

La estructura cuaternaria es un mecanismo de evitar errores por ejemplo la hemoglobina, en cualquier síntesis de proteínas se pueden producir errores, este factor de error es directamente proporcional a lo larga que sea la cadena, es decir, cuanto más larga sea la cadena, más probabilidad hay de que se produzcan errores.

- Tipos o clasificación de proteidos

-Holoproteidos: Formados sólo por proteínas. Los dividimos en :

• Globulares: con estructura globular y por tanto solubles:

• Albúminas: Por ejemplo las albúminas en la sangre que son las seroalbúminas o las ovoalbúminas que están en el huevo...

• Globulares: en sangre se llaman seroglobulares entre ellas destacan las ,,  globulares que intervienen en procesos inmunológicos. También las que están en el huevo las ovoglobulinas.

• Histonas: Proteínas básicas ricas en aminoácidos, es decir, con grupos aminos extra, y que al ser básicos pueden reaccionar con sustancias ácidas por ejemplo los ácidos nucleicos. La asociación de estas histonas más el ADN origina las fibras de cromatinas y su expiralización va a dar lugar al cromosoma.

• Protaminas: Más básicas que las anteriores, puesto que al unirse con acidos nucleicos forman un mayor grado de empaquetamiento, la denominada estructura cristalina, característica del núcleo de los espermatozoides.

-Fibrilares:

-Escleroproteínas: Con función estructural, por ejemplo el colágeno que es la sustancia cementante en tejidos mesentéricos por ejemplo el conjuntivo. La vitamina C, es decir el ácido ascórdico, intervienen en el colágeno, cuando hay falta de vitamina C. Las células se separan y se van a producir hemorragias, que es la enfermedad llamada escorbuto. El colágeno es una proteína que interviene en el envejecimiento de las células y produce las grietas (arrugas).

- Contráctiles: Proteínas fibrilares con función contráctil, por ejemplo la actina y miosina anteriormente comentadas.

- Defensa:

• Heteroproteínas: Son proteínas más otra parte que no es proteínas, es decir, están formadas por:

Heteroproteínas Grupo prostético + grupo protéico

( no es proteina) (es proteina)

La clasificación de las heteroproteínas se hace en relación al grupo prostético.

• Nucleoproteínas: ADN + histona + proteína, tendremos un complejo n-cloproteico que es la cromatina.

• Hipoproteínas: El grupo no proteico es un lípido, por ejemplo las proteínas estructurales de las membranas celulares como son las hipoproteínas. Por ejemplo algunas hipoproteínas que intervienen en el transporte de sustancias por ejemplo lípidos. Las proteínas del colesterol que pueden ser de alta o de baja densidad son de este tipo, también la rodopsina es una hipoproteína.

• Glucoproteínas: El grupo prostético será azucar, por ejemplo en las membranas celulares también hay glucoproteínas, el azúcar permite la identificación de la célula por ejemplo llos procesos inmunológicos de defensa también están relacionados con las glucoproteínas, algunas tienen función bactericida, como la mucina, otras tienen la función protectora, más ampliada formando mucus. También pueden formar hormonas.

• Fosfoproteínas: El grupo prostético es fosfato, ejemplo caseina de la leche, la diterina del huevo.

• Cromoproteínas: Hace referencia el calor, son proteínas que presentan pigmentos, según el grupo prostético, se pueden dividir en :

• Aquellas que tienen un grupo porfidínico: que tienen grupos amino y N y el resultado es que los N pueden unirse a metales y entonces tenemos que el grupo porfirínico está unidos con metales, este metal es el hierro.

• Aquellos que el hierro está en forma reducida: grupo hemo, el presente en la hemoglobina, este grupo hemo permite el transporte de los gases respiratorios, uniéndose al oxigeno originando la oxihemoglobina. Si se une al CO2 se forma la carboxihemoglobina y a CO (hierro + hidroxicarbono). Otra molécula con grupo hemo es la moglobina, que es la almacenadora de oxigeno en el músculo. Por ejemplo también los citocromos, que son transportadores de electrones en cadenas respiratorias.

• Aquellos en que el hierro está oxidado: Grupo hemino por ejemplo el que encontramos en enzimas peroxidasas ( destruyen los peróxidos entre ellos el de H ) y catalasas ( que destruyen el peróxido de H y al ser muy tóxico se producen largas reacciones por eso es muy buen desinfectante.

• Aquellas que tienen en vez de hierro cobalto: como es el caso de la Vitamina B12 o cobalamina.

• Grupo no Porfirínico:

• Citocromos: Con el metal cobre en vez de hierro.

• Hemocianina: Pigmento respiratorio en crustáceos y gran número de moluscos.

• Hemiritrina: Si el metal es hierra. Es un pigmento respiratorio en gran parte de anélidos y en el grupo de los braquiópodos.

• Pigmentos biliares: Que proceden de la destrucción de la hemoglobina, destacan la biliverdina (verde) y la biliverdina.

• Insulina: Con zinc, y es la hormona principal de la regulación de la glucemia.

- Funciones de los próteinas

Algunas proteínas forman parte de estructuras, membranas celulares, forman sustancias cementante de células (colágeno), función defensiva como las -globulinas, fibrinógeno, fibrina) función transportadora (transportan ejemplo gases respiratorios con la hemoglobina o lípidos), papel transportador a través de la membrana. También tienen función transportadora, y reguladora de PH, función hormonal como el TCH,... Función contráctil, que intervienen en contracciones musculares como la actina y miosina, y por última la función enzimática como las peroxidasas, catalasas. Pero no tienen función de reserva de energía, solo se utilizan proteínas para obtener energía, en caso de que no haya otra cosa (malnutrición, huelgas de hambre)

Tema 6 : Enzimas

Tambien llamadas biocatalizadores, que son moléculas orgánicas que intervienen en las reacciones, es decir, que aceleran las reacciones y que al final de la reaccion no se destruye se recupera. Suele participar en las funciónes metabólicas.

2. Composición química

La mayor parte de las enzimas son proteínas, excepto la retrotranscriptosa vírica del tema 1 que son ácidos nucléicos.

3. Estructura de las enzimas

Los enzimas que son proteínas están formados por 3 tipos de aminoácidos.

• Aminoácidos estructurales: Con su estructura primaria determinan la posibilidad de formar enlaces, y por tanto determinan la estructura secundaria, terciaria y en su caso la cuaternaria, es decir, la información nativa.

• Aminoácidos de fijación: Presentan denominados grupos funcionales con los cuales se unen una o varias moléculas que intervienen en la reacción de denominados sustratos.

• Aminoácidos catalizadores: Son aquellos que contienen grupos funcionales responsables de la catálisis. Para que realizan esta función deben quedar enfrentados a los grupos reaccionantes del sustrato

El conjunto de aminoácidos fijadores, catalizadores forman el centro activo, este centro áctivo también tiene una estructura espacial determinada que sólo permite que a él se una un determinado tipo de sustrato aquel que espacialmente coincida con él. A esto se debe la especifidad de la acción enzimática. La catálisis del sustrato origina el producto.

[E] + [S] [ES] [E] + [P]

Para que se realice la reaccion primero hay que alcanzar un cierto nivel de energía que recibe el nombre de estado activado. A partir de aquí la reacción puede seguir por sí sola, pero sólo si llego a ese estado activado. Esa energía de activación se utiliza para aumentar la movilidad de las moléculas, por tanto para aumentar el número de choques, y por tanto también el número de choques efectivos, el resto es utilizado para formar o romper choques.

Por tanto el papel de la enzima es coger el sustrato en la posición adecuada, es decir, con los grupos reaccionantes enfrentados y enfrentados a los grupos catalizadores. Es decir el enfrentamiento de los grupos reaccionantes ya no depende del azar sino de la especificada de las enzímas.

- Otro tipo de gráfica es la de velocidad- temperatura, que van a dar un tipo de reacciones muy comunes.

Para conseguir alta velocidad de reacción hay que aumentar la temperatura. Hay un aumento proporcional entre velocidad y temperatura.Cada enzima puede alcanzar una cierta temperatura determinada, donde se produce su desnaturalización, es decir, pierden sus funciones enzimáticas, pierden estructuras y no pueden funcionar. Se va a desgeneralizar el centro activo y se van a unir mal las moléculas.

Los enzimas tienen una temperatura óptima, que es el rango de temperatura, es decir, tienen un margen de temperatura. Las enzimas son preteínas la mayor parte se desnaturalizan a los 45 º o 50 º C. También las enzimas tienen un PH óptimo fuera de este se producen desnaturalización.

- Otro tipo de representación gráfica es la de velocidad-concentración de sustrato, en la que las células podrán obtener alta velocidad de activación, aumentando la concentración de sustrato.

Al aumentar la concentración de enzimas hay un aumento fuerte de la velocidad, esto se debe a la gran actividad de las moléculas de enzimas.

• Genética de clase: Son las de menor grado de especificidad, las presentan los enzimas que pueden actuar sobre una clase de compuestos, como por ejemplo: lípidos lipasas

Proteínas proteasas

• De grupo: Las presentan aquellos enzimas que pueden actuar sobre un determinado grupo funcional, aquí se dividen 2 subniveles:

• Relativa: Actúan sobre un grupo y sobre otros próximos.

• Absoluto: Sólo pueden actuar sobre un determinado grupo funcional.

• Absoluto: Las presentan aquellas enzimas que actúan sobre un determinado compuesto. Sobre la maltosa maltasa sobre la sacarosa sacarasa.

• Estereoquímica: Actúan sobre un determinado isómero y no sobre otro diferente.

• Temperatura: la temperatura influye porque a partir de cierto nivel se produce la desnaturalización.

• PH: Cada enzima tiene un PH óptimo de actuación , por encima y por debajo al cual se desnaturalizan.

• Concentración de sustrato: Existe una fuerte relación entre la concentración del sustrato y la velocidad de la reacción hasta alcanzarse la saturación.

• Activadas: Gran número de enzimas son del tipo poloenzimas, es decir están formadas por:

• Por el apoenzima de carácter proteico pero inactivo por sí solo)

• Más un cofactor por el cual también es inactivo por sí solo

Solo la unión de los 2 origina el enzima funcional, con actividad biológica. El cofactor puede ser:

• Inorgánico: metales

• Orgánico: coenzimas que pueden ser:

• Nucleótidos: destacan el ADN y NADP, FAD, AADP, FMN, AMP ciclico, ATP, muchas enzimas se asocian a estas coenzimas.

• Grupos prostéticos: Son los grupos hemo y hemino dentro de estos grupos podemos encontrar incluso moléculas proteicas como Vitaminas, por tanto las vitaminas son coenzimas importantes para la acción enzimática.

• Inhibidores: Son sustancias que reducen o impiden la actividad del enzima, existen distintos tipos de inhibidores, y por tanto distintos tipos de inhibidores.

• Inhibición irreversible: o envenenamiento. Es la unión del enzima inhibidor pero una unión irreversible por tanto siempre supone la destrucción del enzima.

[ E ] + [ I ] [ EI ]

• Inhibición reversible de tipo competitiva: Se establece la unión entre el enzima inhibidor mas el enzima sustrato, pero esta unión da origen al producto de la reacción. La unión entre inhibidor, enzima y sustrato- enzima es en el mismo centro activo, por lo que si se incrementa la concentración de sustrato, puede superarse el efecto del inhibidor. El sustrato desaloja al inhibidor del enzima.

[E] + [ I ] + [S] [EI] + [ES ] [P]

• Inhibición de tipo reversible pero no competitiva: Se da cuando el inhibidor y el enzima, con el sustrato-enzima, se unen en puntos distintos.

[E] + [I] + [S] [EI] + [IES] + [ES] [P]

• Isoenzimas: Son enzimas distintas que catalizan la misma reacción con velocidades diferentes.

• Enzimas alostéricas: Formadas por unidades (protómeros), una unidad debe unirse a una activadas, esto se denomina activación alostérica. Esta activación alostérica se transmite al resto de las unidades, es la transmisión alostérica, siendo ahora el enzima funcional activo. El conjunto de la activación y la transmisión se denomina, efecto alostérico. De igual manera se pueden unir a un inhibidor. Los enzimas alostéricos en general se localizan al comienzo de las rutas metabólicas.

A B C D E ............ I

• Sistemas multienzimáticos: Formados por un conjunto de enzimas que catalizan una serie de reacciones.

A B C D E ............ I

S P S P

S P

Esto representa un encadenamiento de reacciones. Unidas una tras otra, el producto de una es el sustrato de otra. El primer enzima suele ser un enzima alostéricco, sobre este enzima alostérico, actúa el producto final de la ruta como inhibidor.

E1 .............................................................................. I

Los enzimas se clasifican atendiendo al tipo de reacción que catalizan añadiendo la terminación -asa.

• Oxidoreductasas: Enzimas que intervienen en reacciones de oxidación y reducción catalizan reacciones redox.

XH2 X- + 2H+ + 2 e-

• Deshidrogenasas: Enzimas que eliminan Hidrógeno, oxidan y suelen tener enzimas como ADN, FAD, FMN.

• Oxidasas o reductasas: destacan los citocromos, cadenas transportadoras de e-.

• Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis

X - O - Y + H2O X -OH + HO -Y

• Lipasas: Actuan en hidrólisis de lípidos

• Proteasas: que actua sobre la hidrólisis de proteínas, como la pepsina.

• Cobaltasas: amilasa, maltasa.

• Esterasas: Catalizan la hidrólisis de los enlaces de ésteres.

• Nucleasas: Catalizan la hidrólissi de acidos nucléicos.

• Ligasas: Van a catalizar la unión entre moléculas, la síntesis, por eso también se llaman sinteasas.

• Transferasas: Realizan reacciones de transferencia (transporte) de grupos

A — R — B A + B — R

Ej. Transaminasas transportan grupos amina.

Ej. Transmetilos Grupos metales.

Ej. Transacetilo acetil

Ej. Transglucosilasas azúcar

Ej. Avinasas Actúan a otras moléculas dándoles energía en forma de grupos fosfatos.

• Liasas: Enzimas que catalizan reacciones de doble enlace.

C = A + B C — A — B

• Dexcarboxilasas: Enzimas que intervienen en la eliminación de CO2.

• Dexaminasas: Eliminación de grupos amino y intervienen met. Proteicol.

• Isomerasas: Enzimas que catalizan reacciones de isomerización, conversión de un isómero en otro.

Tema 8 : Vitaminas

1. Concepto

Son sustancias imprescindibles para la vida con grupos amino. Pero no todas las vitaminas tienen un grupo amino. Intervienen como coenzimas en la actividad enzimática.

• A-Vitaminosa: Carencia de vitaminas, se traduce en unos determinados síntomas.

• Hipervitaminosis: Exceso de vitaminas, va a originar cuadros tóxicos, más o menos importantes.

Ácidos Nucléicos

Están formados por C, O, H, N, P. Desde el punto de vista molécular están formados por 3 tipos de moléculas:

• Azúcares Ribosa (su nomenclatura es la tradicional) o Dexosirribosa (su nomenclatura va a ser añadiendo un prefijo que es dexosi-, como por ejemplo dexosiadenosina.

• Bases nitrogenadas