Las CuatroBiomoléculas II

- Lípidos- Lípidos

-Ácidos Nucleicos

-Síntesis de proteínas

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Los Lípidos

-Definición-Definición

- Función

- Clasificación

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Son un grupo heterogéneo de sustancia orgánicas insolubles ensolventes polares como el agua

Se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares como elcloroformo, el éter y el benceno.

Cumplen funciones estructurales, como en el caso de losfosfolípidos , glucolípidos y ceras.

Son moléculas de almacenamiento de energía o sustancias de

Los Lípidos

Son moléculas de almacenamiento de energía o sustancias dereserva (triacilglicéridos) a nivel celular y cubiertas térmicas yenvolturas de flotabilidad acuática.

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Los Lípidos

Como estructuras cobertoras (las ceras-impermeabilización y protección-)Mensajeros químicos (derivados delcolesterol, hormonas como la cortisana,la progesterona y la testosterona).Moléculas señal (las prostaglandinas)Moléculas señal (las prostaglandinas)

Pigmentos que absorben la luz (loscarotenos)

Cofactores de enzimas (vitamina A, K y el tocoferol)

Transportadores de electrones (quinonas)www.g

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Clasificación de los lípidos

Los ácidos grasos y los glicéridos (grasas, ceras o aceites). Las grasas en estado de

pureza son incoloras, solubles en agua, ligeramente solubles en alcohol y solubles en éter,cloroformo, acetona, etc.

Los Lípidos

Céridos. Compuestos de ésteres de ácidos monobásicos (lanolina, cera de abeja)

Etólidos. Son ceras producidas por las coníferas (pinos, abies, ahuehuetes, etc.)

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Estéridos. Como el colesterol o colesterina, yel ergosterol, derivados de la colesterina comolos ácidos biliares, así como algunas hormonas,cortisona, progesterona, testosterona, y lavitamina D.

Fosfolípidos, son lípidos que contienen fósforo(membranas de las células) en la yema del huevo,la leche, sangre, cerebro, etc.

Los Lípidos

la leche, sangre, cerebro, etc.

Sulfátidos, son lípidos que contienen Azufre.

Carotenoides, son pigmentos vegetales yalgunos derivados como las vitaminas A y K, eltocoferol y el caucho.

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Los Ácidos Grasos

Molécula anfipática (ambas fobias) formada por un grupo carboxilo terminal -

COOH hidrofílico (soluble en agua y una cadena hidrocarbonada larga, hidrofóbica(insoluble en agua).

El grupo carboxilo reacciona fácilmente con un grupo funcional hidroxilo (OH) o conun grupo amino (NH2) de otra molécula formando esteres (-O-) y amidas (CONH2).

Los ácidos grasos son componentes de las grasas, aceites, fosfolípidos, glucolípidos yceras.

Los ácidos grasos saturados presentan ligaduras sencillas C-C, (las ceras, parafinas,sebos)

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Los ácidos grasos poli-insaturados tienen dos o más enlaces y son muy inestables.

Por lo tanto se pueden clasificar por:

a) el número total de átomos de carbonob) el número de dobles enlaces C=Cc) la posición de cada doble ligadura

No. de Nombre común: Nombre sistemático: Símbolo abreviado: Estructura:

Los Ácidos Grasos

No. decarbonos:

Nombre común: Nombre sistemático: Símbolo abreviado: Estructura:

2 Ácido acético Ácido etanoico 2:0 CH3COOH

4 Ácido butírico Ácido butanoico 4:0 CH3(CH2)2COOH

6 Ácido caprílico Ácido hexanoico 6:0 CH3(CH2)4COOH

8 Ácido caproico Ácido octanoico 8:0 CH3(CH2)6COOH

10 Ácido cáprico Ácido decanoico 10:0 CH3(CH2)8COOH

12 Ácido láurico Ácido-n-dodecanoico 12:0 CH3(CH2)10COOH

14 Ácido mirístico Ácido-n-tetradecanoico 14:0 CH3(CH2)12COOH

16 Ácido palmítico Ácido-n-hexadecanoico 16:0 CH3(CH2)14COOH

18 Ácido esteárico Ácido-n-octadecanoico 18:0 CH3(CH2)16COOH

20 Ácido araquídico Ácido-n-eicosanoico 20:0 CH3(CH2)18COOH

24 Ácido lignocérico Ácido-n-tetracosanoico 24:0 CH3(CH2)22COOHwww.g

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La solubilidad, decrece conforme incrementa la longitud de la cadena

hidrocarbonada, en solventes polares.

Los enlaces dobles, la longitud de la cadena y el estado de agregación.

- Todos los ácidos grasos saturados de

Propiedades físicas de los Ácidos Grasos

- Debido a los enlaces dobles las cadenashidrocarbonadas no pueden extendersecompletamente para empacarse en unarreglo cristalino.

- Todos los ácidos grasos saturados demenos de diez carbonos y todos los ácidosgrasos insaturados son líquidos oleosos atemperatura ambiente.

Palmitato

Oleatowww.g

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Los Lípidos

Los ácidos grasos forman micelas, se disuelven en soluciones acuosasdiluidas de NaOH o KOH

CH3(CH2)10COOH + NaOH → CH3(CH2)10COO-Na+ + H2O

Los ácidos grasos libres existen como sales de carboxilato (iones)debido a que sus valores de pK oscilan entre 4 y 5.

- Los nombres de los ácidos grasos que están en un medio fisiológico llevanel sufijo –ato para indicar su ionización (laurato, miristato, oleato, etc.)

La reactividad química de las colashidrocarbonadas de los ácidos grasos depende delgrado de insaturación.

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Los triacilgliceroles o triglicéridos

Los triacilgliceroles simplesestán formados por un residuo deglicerol (1,2,3-tripropanol) unidomediante enlaces éster a tresácidos grasos idénticos.

El proceso de esterificaciónEl proceso de esterificaciónpuede formar intermediariosmonoacil y diacilgliceroles.

Los trialcilgliceroles simples sonraros en la naturaleza.

Predominan los triacilglicerolesmixtos, que tienen dos o tres ácidosgrasos distintos entre sí.w

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Los triacilgliceroles aislados detejidos animales son grasas yforman cuerpos sólidos atemperatura ambiente (predominanlos ácidos grasos saturados).

Las mezclas de triacilgliceroles,

Las grasas, los aceites y las ceras

Las mezclas de triacilgliceroles,características de las semillas delas plantas (como las oleoginosas),son típicamente aceites, y tomanuna apariencia líquida (predominanlos ácidos grasos insaturados)

Por ejemplo, los aceites de maíz, decacahuate, de semillas de algodón yde oliva. w

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% de ácidosgrasos saturados

% de ácidosgrasos

insaturados

Fuente: C4-C12

C14 C1

6

C18 C16 + C18

Aceite de canela - - 5 1 94

Aceite de oliva 2 2 13 3 80

Los aceites

Mantequilla 10 11 29 10 40

Grasa bovina 2 2 29 21 46

Aceite de coco 60 18 11 2 8

Aceite de maíz - 2 10 3 85

Aceite de palma - 2 40 6 52

Aceite de nuezmoscada

7 90 3 - -

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Las ceras

Están de una molécula de ácidograso con un alcohol de cadena largay recta de 24 a 36 átomos decarbono y solamente un grupo OH alfinal.

Éste tipo de moléculas lipídicasdesempeñan funciones biológicastales como formar las cubiertasprotectoras de las hojas de lasplantas, lubricar la piel y servir derepelente al agua en las plumas delas aves.

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Son lípidos polares tienen una función biológica comocomponentes de las membranas biológicas (protección de lascélulas y sus organelos)

Principales lípidos membranales

-Triacilgliceroles-Fosfoglicéridos (o glicerofosfolípidos)-Esfingolípidos.

Los fosfolípidos

-Esfingolípidos.

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El grupo fosfato puede reaccionar con hasta tresequivalentes de alcohol para formar mono, di y tri ésteres.

Los gricerofosfolípidos exhiben regiones sumamentepolares y cargadas eléctricamente, además de las regionesno polares, que son características esenciales para la

Los fosfolípidos

no polares, que son características esenciales para laestructura de las bicapas lipídicas

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Los fosfolípidos

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Esta clase de lípidos está representadapor tres subclases:

• Ceramidas• Esfingomielinas• Glucoesfingolípidos

La molécula fundamental es un aminoalcohol que contiene una cadena larga de

Los Esfingolípidos

alcohol que contiene una cadena larga de18 carbonos llamada esfingosina, en lugardel glicerol.

La esfingosina tiene dos gruposfuncionales (amino e hidroxilo) quepueden ser modificados para formardiversos esfingolípidos.

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Mapa conceptual:

LípidosLípidos

Función

Celular

Membranas,

Mensajeros intracelulares,

Cofactores enzimáticos

Fisiológica

Cubiertas

Hormonas

Pigmentos fotosintéticos

Estructura

Aceites

(insaturadas)

Grasas(saturadas)LípidosLípidos (saturadas)

Clasificación

Ácidos grasos, (COOH y colas hidrofóbicas)

Céridos,

Etólidos,

Sulfátidos,

Fosfolípidos, (Fosfato y colas hidrofóbicas)

Esfingolípidos,

Estéridos, (Derivados del colesterol formadosde unidades isoprenoides)

Carotenoides (pigmentos fotosintéticos y accesorios)

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Los Ácidos Nucleicos

- ADN- ADN

- RNA

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Los ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos polimerizadosson las biomoléculas portadoras dela información genética de todoslos seres vivos.

El ácido desoxiribonucleido (ADN)se encarga de portar lainformación genética en las célulasinformación genética en las célulasy algunos virus.

El ácido ribonucleico (ARN) actúacomo una molécula intermediariapara convertir la informacióngenética en secuencias definidasde los aminoácidos que conformana las proteínas y puede constituirel genoma de retrovirus.

DNA RNA proteínaTrascripción Traducción

Replicación

El Dogma Central de la Biología MolecularPropuesto por Francis Crick en 1958 para describir el flujo de lainformación en una célula.

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Los ácidos nucleicos

El ADN está compuesto pornucleótidos: grupo fosfato, un azúcar yuna base nitrogenada.

Participan cuatro diferentes tipos debases nitrogenadas cuya proporciónvaría entre las diferentes especies.bases nitrogenadas cuya proporciónvaría entre las diferentes especies.

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Los ácidos nucleicos

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En cada nucleótido, la base nitrogenada se unea la ribosa o a la desoxiribosa mediante un enlacefosfodiéster entre el carbono 1 del azúcar y elnitrógeno de la base, el nitrógeno 1 en las basespirimídicas o el 9 en las bases púricas.

Estructura química de los nucleótidos

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Los ácidos nucleicos

El ADN y el ARN son polímeros (nucleótidos) que se unencovalentemente entre sí por medio del grupo hidroxilo del carbono3’ de un azúcar al grupo fosfato del carbono 5’ del azúcaradyacente (enlace fosfodiéster), en una secuencia definidaformando polinucleótidos.

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DNA RNA

OH

OH 2

U

H

3

1

OH

OH

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El ATP (la moneda energética celular)

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Regiones o dominios nucleares(regulación epigenética)

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El ADN

Se presenta en forma de doble cadena.

Forma cromosomas y contiene dos cadenas deADN (millones de pb)

Las cadenas se asocian una a otra por puentes dehidrógeno que se forman entre los nucleótidos delas dos cadenas.las dos cadenas.

Configuración más estable por puentes dehidrógeno entre la guanina y la citosina (3)

Dirige su propia replicación durante la división celular

Dirige la transcripción de moléculas del ARN complementarias.www.g

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El ADN

Las dos cadenas de ADN son complementarias en lasecuencia de bases.

Cuando aparece una G en una cadena, se encuentra una C enla otra, y que cuando aparece una T, en la cadenacomplementaria debe haber una A.

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Formas del ADN

A B Zwww.g

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Los tipos de RNA

El ARNm contiene la informacióngenética del ADN en una moléculamonocatenaria

ARNt actúan como adaptadoresdurante la síntesis proteica traduce lainformación genética del lenguaje delos nucleótidos del ARNm a unalos nucleótidos del ARNm a unasecuencia de aminoácidos que integrana las proteínas.

ARNr son componentesestructurales y catalíticos de losribosomas, el sistema sintetizador deproteínas de las células.

La síntesis proteica ocurre en el ribosoma (un multicomplejoheteroproteico compuesto también por RNAr).

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Integración parcial con el dogma central de la biología molecular

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Reconocimiento del sitio de origen dereplicación de la doble hélice (se rompenpuentes de hidrógeno y dando origen a doshorquillas de replicación)

Enzimas participantes:- Las topoisomerasas, que cambian

la forma topológica de las cadenas de ADN ypermiten la apertura de la doble hélice.

Síntesis del ADN (Replicación o Duplicación)

Dirección dela formaciónde lahorquilla

permiten la apertura de la doble hélice.- Las helicasas, que separan las dos

hélices para que se puedan formar las doscadenas nuevas de nucleótidos, cada una en ladirección 5’→ 3’ contraria a la cadena molde.

- La DNA polimerasa, que es laenzima encargada de aparear las basescomplementarias a la cadena molde (tambiénllamada replicasa).

Cadenaretrasada

Cadenaconductora

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Mapa conceptual:

Nucleótidos

Informacionales

(Ácidos nucleicos)

ADN (AGTC)

2 desoxirribosas

ARN (AGUCC)

ribosas

Energéticos

ATPATP, GTP, UTP, CTP

Porta lainformaciónhereditaria.

Formas A, BB y Z ARNm

Intermediario delcódigo genético

ARNt

Participa en lasíntesis proteica

ARNr

Integra lasfábricas deproteínas

(Ribosomas)

Nucleótidos (base nitrogenada + azúcar + fosfato)

Nucleósidos (Base nitrogenada + azúcar),

Basesnitrogenadas

Purinas:

AG

(dos anillos)

Pirimidinas:

TCU

(un solo anillo)

Azúcar:

Ribosa

Fosfato:

PO4Bicatenaria, antiparalela,

complementario y estable.

Mono catenario, inestable

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Es un buen momentopara hacer unaintegración de lorevisado.

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LAS VITAMINAS

Apéndice brevísimo pero importantísimo

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Las vitaminas

No son per se biomoléculasfundamentales en todos los seresvivos, pero en los mamíferosdesempeñan papelesnutricionales importantes.

Nutrimentos orgánicos requeridosen cantidades pequeñas paraen cantidades pequeñas paramantener el crecimiento ymetabolismo normales.

La mayoría de las vitaminassirven como coenzimas(complementos de enzimas).

Debido a que no se puedesintetizar (o se hace de formainsuficiente) un gran numero devitaminas por lo que debeingerirlas por medio de la dieta.w

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Las vitaminas

Se dividen en dos grupos principales:

A) Liposolubles: Se absorben junto conotros lípidos de la dieta en el intestinodelgado. Pueden almacenarse encélulas como los hepatocitos. Ejemplosde estas son las vitaminas A, E D y K.de estas son las vitaminas A, E D y K.

B) Hidrosolubles: Las absorbe el conductogastrointestinal junto con el agua y sedisuelven en los líquidos corporales.cantidades excesivas de estas vitaminasno se almacenan sino que se excretanen la orina. Ejemplos de estas son lasvitaminas B y C.w

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CUADRO INTEGRATIVO:

Biomolécula: Función Principal Funciones SecundariasCarbohidratos Fuente principal para

captación y almacenamientode energía.

Componente estructural de lasparedes celulares de Hongos yPlantas, además del glucocalix deBacterias.

Lípidos Elementos estructurales delas membranas biológicas.

Fuente de carbono y energía.las membranas biológicas.

Proteínas Elementos estructurales,enzimas, hormonas.

Acarreadores, transductores deenergía, anticuerpos, generación deimpulsos nerviosos, contracciónmuscular.

ÁcidosNucleicos

Entidades portadoras de lacarga genética.

Transferencia de energía yseñalización intracelular.

Vitaminas Cofactores enzimáticos. Regulan el crecimiento y desempeñometabólico y fisiológico.

¡Esta es la mínima información que debes tener claro!www.g

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