Bioquímica

Carbohidratos. Lípidos. Proteínas. Ácidos nucleicos. ADN (Ácido Desoxirribonucleico). James Watson. Francis Crick

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  • Idioma: castellano
  • País: México México
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CARBOHIDRATOS

Son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.

Las funciones que cumple en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.

Los hidratos de carbono se clasifican en simples y complejos:

  • Los simples, son azucares de rápida absorción y son energía rápida. Estos generan la inmediata secreción de insulina. Se encuentran en los productos hechos o, con azucares refinados azúcar, miel, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas etc. Algo para tener en cuenta es que los productos elaborados con azucares refinados aportan calorías y poco valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado.

  • Los complejos, son de absorción más lenta, y actúan mas como energía de reserva por la anterior razón. Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas.

Clasificación de carbohidratos

Monosacáridos

Glucosa, fructosa, galactosa

Disacáridos

Sacarosa, lactosa, maltosa

Polioles

Isomaltosa, sorbitol, maltitol

Oligosacáridos

Maltodextrina, fructo-oligosacáridos

Polisacáridos

Almidón: Amilosa, amilopectina

Sin almidón: Celulosa, pectinas, hidrocoloides

LÍPIDOS

Son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Lípidos saponificables

Simples

Complejos

Acilglicéridos, céridos

Fosfolípidos, glucolípidos

Lípidos insaponificables

Terpenos

Esteroides

Prostaglandinas

Lípidos saponificables

  • Simples.- Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

  • Acilglicéridos.- Son lípidos simples formados por la esterificación de una ,dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples.

  • Ceras.- Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo , la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora. Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

  • Complejos.- Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.

  • Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son también moléculas anfipáticas.

    • Fosfolípidos.- Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

    • Glucolípidos.- Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.

    Lípidos insaponificables

  • Terpenos.- Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:

    • Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina.

    • Vitaminas, como la vitamina A, E, K.

    • Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila.

  • Esteroides.- Son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

    • Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.

    • Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

  • Prostaglandinas.- Son lípidos cuya molécula básica está constituída por 20 átomos de carbono que forman un anillo ciclo pentano y dos cadenas alifáticas. Las funciones son diversas. Entre ellas destaca la producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.

  • PROTEÍNAS

    Son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos.

    Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían por tanto los monómeros unidad. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos.

    La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el n: de aa. Que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el n: es superior a 50 aa. Se habla ya de proteína.

    • Aminoácidos.- Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2).

    • Enlace peptídico.- Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aa. Y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua. El enlace peptídico tiene un comportamiento similar al de un enlace doble, es decir, presenta una cierta rigidez que inmoviliza en un plano los átomos que lo forman.

    Estructura de las proteínas

    La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.

  • Estructura primaria.- Es la secuencia de aa. De la proteína. Nos indica qué aas. Componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aas. Se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

  • Estructura secundaria.- Es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aas., a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.

  • Estructura terciaria.- Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.

  • Estructura cuaternaria.- Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

  • CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

    Holoproteínas

    Globulares, fibrosas

    Heteroproteínas

    Glucoproteínas, lipoproteínas, nucleoproteínas, cromoproteínas

    ÁCIDOS NUCLEICOS

    Se encuentran en todas la células vivas y están combinados en casi todos los casos con ciertas proteínas. Químicamente, los ácidos nucleicos (así llamados porque dan una reacción ácida al suspenderse en agua), son enormes compuestos en forma de cintas de gran longitud, con peso molecular de millones; en estas cintas se repite (a intervalos regulares) la misma estructura aunque no idéntica, representando los enlaces o unidades de la cadena.

    Cada uno de los cientos de cientos de unidades que componen un ácido nucleico se llama nucleótido y esta constituido de un grupo fosfato y una pentosa (azúcar simple con 5 carbonos) a la cual se fija una estructura orgánica cíclica llamada base, perteneciente a los compuestos conocidos como purina y pirimidinas ( bases púricas y primídicas). Un ácido nucleico simple puede llevar varios o muchos nucleótidos y entonces recibe el nombre de poli nucleótidos. Esto podría compararse a las unidades de aminoácidos que constituyen al cadena péptida de una proteína.

    La hidrólisis de ácidos nucleicos por ácidos o por cierta enzima origina una mezcla de varios nucleótidos; tal como la hidrólisis de las proteínas produce una mezcla de aminoácidos. El azúcar y grupo fosfato pueden considerarse como la columna vertebral de los ácidos nucleicos; mientras las bases pueden ser importantes ramificaciones laterales.

    RNA (Ácido ribonucleico) y DNA (Ácido desoxirribonucleico)

    Son polímeros integrados por unidades monoméricas llamadas nucleótidos. De ahí su nombre de poli nucleótidos. Cada nucleótido tiene fosfato, azúcar, y una purina o pirimidina, a las cuales se les conoce como bases nitrogenadas. En los nucleótidos las tres partes están unidas en el orden, p - s - b.

    En los poli nucleótidos podemos encontrar enlaces éster, en el cual se unen el fosfato y el azúcar , y a estos a lo largo del esqueleto se les denomina enlaces fosfodiéster. La secuencia de estas bases nitrogenadas azúcar - fosfato a lo largo del esqueleto es el que determina la estructura única de DNA y RNA.

    WATSON Y CRICK

    Eran investigadores teóricos que integraron todos los datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :

  • Que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.

  • Los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A =T y C =G; purinas / pirimidinas =k para una misma especie).

  • Los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y Wilkins (King's College de Londres).

  • Los trabajos de Linus Pauling sobre proteínas (forma de hélice mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una estructura semejante.  

  • El ADN es una doble hélice, con las bases dirigidas hacia el centro, perpendiculares al eje de la molécula (como los peldaños de una escalera caracol) y las unidades azúcar-fosfato a lo largo de los lados de la hélice (como las barandas de una escalera caracol). Las hebras que la conforman son complementarias (deducción realizada por Watson y Crick a partir de los datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el apareamiento se mantiene debido a la acción de los puentes de hidrógeno entre ambas bases). Tome nota que una purina con doble anillo siempre se aparea con una pirimidina con un solo anillo en su molécula.

    • Las purinas son la Adenina (A) y la Guanina (G). Durante este curso hablamos del Adenosin trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra la desoxirribosa.

    • Las Pirimidinas son la Citosina (C) y la Timina (T).

    Esquema de purinas y pirimidinas

    'Bioquímica'

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    Estructura del ADN

    'Bioquímica'