lunes, 17 de febrero de 2014

PROTEÍNAS Y LÍPIDOS

PROTEÍNAS 

Son biomoleculas poliméricas lineales constituidas por α- L-aminoácidos. Se encuentran tanto en células animales como en  vegetales y se pliegan en una estructura tridimensional característica que le confiere una enorme variedad de funciones. Actúan como componentes estructurales y como receptores moleculares; algunas participan en la replicación y traducción de la información genética; otras forman parte de la primera línea de la defensa de nuestro sistema o transportan el oxígeno a todas nuestras células.

Aminoácidos
Los aminoácidos, como indica su nombre, son moléculas orgánicas que contienen un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH).como hemos dicho,  los aminoácidos proteicos son α-aminoácidos, es decir, a otro carboxilo, a un hidrogeno ya a una cadena lateral R con la que forma su cuarto enlace covalente.

Esquematización


Switterion
Un  grupo de carboxilo se desprotona y existe como el anión carboxilato a un pH fisiológico, mientras que un grupo amino se protona y existe como el catión amonio. Por esta razón, los aminoácidos existen en disolución acuosa principalmente en la forma de un ion dipolar o zwitterion (del alemán Zwitter, que significa “hibrido”).


Los zwitteriones de los aminoácidos son sales internas, y por lo tanto, tienen muchas, de las propiedades físicas asociadas con las sales. Tienen momentos dipolares grandes, son relativamente solubles en agua pero insolubles en hidrocarburos y son sustancias cristalinas con punto de fusión relativamente altos.

Enlace peptídico
Los aminoácidos se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Este enlace es consecuencia de  la reacción del grupo acido del primer aminoácido con el grupo amino del segundo, y en dicha reacción se desprende una molécula de agua.


Niveles de organización de una proteína
Una proteína se organiza para adquirir cierta forma, esta emprende cuatro niveles aunque el cuarto no siempre está presente.

Estructura Primaria
La estructura primaria es una secuencia de aminoácidos.


Estructura secundaria
La estructura secundaria de las proteínas ocurre cuando los aminoácidos en la secuencia interactúan a través de puente de hidrogeno.


Estructura terciaria
La estructura terciaria de las proteínas ocurre cuando ciertas atracciones están presentes entre hélice alfa y hojas plegadas.

Estructura cuaternaria
La estructura cuaternaria es una proteína que consiste de más de una cadena de aminoácidos.


Proteínas simples
Estas son proteínas naturales que por hidrolisis solo producen alfa aminoácidos  o sus derivados; pueden ser de varios tipos e incluyen:

Proteínas conjugadas.
Son las proteínas que se encuentran combinadas en la naturaleza con sustancias no proteicas; se clasifican de acuerdo con la naturaleza  del grupo prostético (no proteico).



LÍPIDOS
El colesterol y grasas que forman las plaquetas que son tan importantes en la aterosclerosis, pertenecen a una clase de compuestos llamados lípidos. Los lípidos son sustancias que contienen en su molécula grupos hidrocarbonados de cadena larga, que están presentes en los organismos vivientes, o que derivan de los mismos. Los lípidos son insolubles en agua, pero son solubles en solventes orgánicos como el cloroformo, metanol, éter o benceno.

Clasificación 
Estructura general de un ácido graso y esquematización
Los acidos grasos son de fuerza media pero, por su insolubilidad en agua, su acidez no se manifiesta. Sin embargo, reacciona con NaOH o KOH dando las sales que llamamos Jabones.

Ácidos grasos
Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos que se forman por la hidrolisis de los triacilgliceroles. Los ácidos grasos que se encuentran en la naturaleza tienen número par de átomo de carbono, y por lo general no están ramificados. Los ácidos grasos más comunes tienen 16 a 18 átomos de carbono en su cadena.

Saturados
Los ácidos grasos saturados solo tienen enlaces simples de carbono a carbono, no son reactivos y son sólidos cerosos a temperatura ambiente.

Ácidos grasos comunes

Insaturados
Tienen uno o más enlaces dobles de carbonó a carbono y son líquidos a temperatura ambiente.

Acidos grasos cis y trans
Los acidos grasos insaturados también se pueden clasificar según la estructura de su molécula, “cis” (forma curvada) o “trans” (en línea recta) la mayoría de los acidos grasos insaturados de la dieta tienen generalmente la forma cis pero, por ejemplo, la carne y la leche de los rumiantes, como bovinos y ovejas, y los productos que contienen aceites endurecidos  de forma industrial, por hidrogenación parcial, contienen algunos acidos grasos insaturados en forma de trans.

 http://www.eufic.org/upl/1/default/img/cis-trans_ES.JPG

Hidrogenación
Los aceites se pueden convertir por hidrogenación en  grasas sólidas, o sea por adicción de hidrogeno a los dobles enlaces de la molécula.
Las mantecas vegetales se producen comercialmente por hidrogenación parcial de aceite de soya, de maíz o de algodón. (La completa hidrogenación de estos aceites produciría una sustancia dura y quebratizada). Estas mantecas son, generalmente, una mezcla de aceites hidrogenados e insaturados.

Estructura general de un triglicérido (enlace éster)
La estructura del enlace éster del triglicérido está formada por un tríacido (ácido cítrico o carbólico) esterificado a un alcohol de cadena larga.


 SAPONIFICABLE
Son las grasas neutras, los esfingolipidos, las ceras y los 74 fosfolípidos.

Fosfolípidos con esfingosina: esfingolípidos
El alcohol de los esfingolípidos no es el glicerol, sino la esfingosina. El esfingolípido más común es la esfimgomielina.

Se encuentran grandes cantidades de esfigomielinas en el cerebro y tejidos nerviosos, y forma parte de la vaina de mielina, el recubrimiento protector de los nervios.

Glucolípidos
La diferencia principal entre glucolipidos y fosfolípidos se basa en que los primeros contienen un grupo azúcar y no un fosfato. El grupo azúcar es generalmente galactosa, pero puede ser glucosa. El alcohol puede ser glicerol o esfingosina.
Los cerebrosidos son glucolipidos que contienen esfingosina.se hallan en concentraciones elevadas en las células cerebrales y nerviosas, especialmente en la vaina de mielina.

LIPIDOS NO SAPONIFICABLES
Son las prostaglandinas, esteroides y los derivados del isopropeno (terpenos).

Esteroide 
Los lípidos que no pueden ser descompuestos  por hidrolisis alcalina se conocen como lípidos no saponificables. Los esteroides son líquido no saponificable cuya estructura se basa en una complicada molécula de cuatro anillos de ciclo hexano y uno de ciclo pentano.


El núcleo esteroide se halla en la estructura de varias vitaminas, hormonas fármacos, venenos, ácidos biliares y esteroles.

COLESTEROL.
Los esteroles son alcoholes esteroides. El esterol más conocido es el colesterol 
El colesterol forma parte de todas las membranas celulares y es la materia prima para la síntesis de de esteroides como los acidos biliares, hormonas sexuales y vitamina D. todas las células tiene la capacidad de sintetizar colesterol a partir del acetil CoA, pero el 90% de los 3 a 5 gramos de colesterol producidos diariamente en el cuerpo se origina en el hígado.
 El colesterol es transportado en la sangre en forma de una lipoproteína (principalmente como lipoproteína  de baja densidad, LBD). La LBD es importante en la regulación de la síntesis de colesterol en otras  células que no sean las del hígado.

Membranas celulares
Las membranas realizan muchas funciones específicas en los organismos vivientes. Controlan el ambiente químico del espacio que encierran al dejar fuera ciertos compuestos y transportar selectivamente otros  a través de la membrana. La membrana celular mantiene la forma de la célula y controla el movimiento celular. La composición química de la membrana permite el reconocimiento de la célula a célula y la membrana contiene receptores para muchas hormonas.
Los dos componentes principales de las membranas celulares son los lípidos y las proteínas; sus proporciones varían  en los diferentes tipos de membranas.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjxNTfoBw2V-_nVVdcJMzBcZ26f0KXK70g94GMLHgjdPcIoFYrcXFIRvBYlpVopPSJFZ58USgB8mF35HoNK8xqTRg5tAPkAr8xWNBeKVtUEmzaJisdcK7MLSosGyFuAeAvtxEhof8ZrJIM/s1600/celula1%255B1%255D.jpg


TEMA DE INTERES
Sabías que en el hospital Infantil de México en colaboración con la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Autónoma de México, que de manera conjunta han realizado trasplantes de células pancreáticas, productores de insulina, de cerditos recién nacidos a jóvenes que padecen diabetes tipo 1.
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REFERENCIAS
Alberts, B. (2002). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega.
Bloomfield, M. (1992). Química de los organismos vivos. México D.F: Limusa.
Alvala, C., Kain, J., Burrows, R., & Diaz, E. (2000). Obesidad un desafio pendiente. Santiago de Chile: Universitaria S.A.
Arboleda Brihuega, D. (2009). Jerarquía estructural de las proteinas. Spain: ECU.
lópez Moratalla, N., Vitoria Ruiz, V. M., Rico Moreno, O., & Etal. (2005). Biologia y Geologia. Madrid: Editex.
Pachas, L. (19 de Enero de 2014). Slideshare. Obtenido de http://www.slideshare.net/leonardo2323/proteina-30191857
Williams , L., & Philadelphia, W. (2003). Remington farmacia. Argentina : Panamericana.
Wills, J. (13 de 02 de 2014). EUFIC. Obtenido de http://www.eufic.org/article/es/expid/review-fats/

sábado, 15 de febrero de 2014

HIDRATOS DE CARBONO Y ACIDOS NUCLEICOS

HIDRATOS DE CARBONO

Los carbohidratos también llamados glúcidos o hidratos de carbono, se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Los 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.

Esquema fórmula simplificada de Haworth (FSH)

Glucosa
La glucosa es un monosacárido que el cuerpo convierte en una forma de energía que utilizan las células. Es el principal nutriente que el cuerpo utiliza para obtener energía, las células responsables por llevar a cabo los procesos vitales necesitan la energía en una forma diferente.


Fructosa
La fructosa es un endulzante natural que se obtiene de las frutas y la miel principalmente. Es un hidrato de carbono simple también conocido como azúcar de fruta o levulosa.


Galactosa
Es un monosacárido que se obtiene en el intestino, por medio de la acción de la enzima lactasa, al actuar sobre la lactosa (que es el azúcar de la leche), en esta reacción aparecen: glucosa y galactosa.



Ribosa
Es una azúcar de 5 carbonos (pentosa) que ocurre naturalmente en todas las células vivientes y forma la porción de carbohidratos de ADN y el ARN, los bloques edificantes de la vida.



Posición alfa o beta del OH en glucosa, fructosa, Desoxiribosa y ribosa




Enlace glucosídico (tipos)
Tipo de enlace químico entre las unidades monosacáridos de los disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, que se forma por remoción de una molécula de agua (es decir por una reacción de condensación). El puente se forma normalmente entre el carbón 1 de un azúcar y el carbón  4 del otro . Un puente α-glucosidico  se forma cuando el –OH del carbono 1 está bajo el plano del anillo de la glucosa, y un puente β-glucosidico se forma cuando el enlace está en situación superior al plano. La celulosa se forma con moléculas de glucosa unidas en forma de puentes 1-4β, mientras que el almidón está constituido por puentes  1-4 β glucosdico.


Enlace glucosídico en la maltosa, tiene lugar en el carbono 1de la molécula de glucosa en forma alfa y el carbono 4 en la otra glucosa este se llama un enlace α- 1,4 (Nota: la línea ondulada que conecta el OH en la segunda glucosa, se usa para indicar que esta molécula puede existir ya sea en forma alfa o beta).

Existen dos tipos de enlaces:
Enlace o-glucosídico: es el que une a dos monosacáridos para formar disacáridos
Enlace N-Glucosídico: es que una a la base nitrogenada con la ribosa

Oligosacáridos y polisacáridos
Con unidades simples repetitivas se pueden formar grandes moléculas lineales y ramificadas. Las cadenas cortas reciben el nombre de oligosacáridos, mientras que las cadenas largas se denominan polisacáridos. El glucógeno, por ejemplo es un polisacárido formado enteramente por unidades de glucosa



Oligosacaridos complejos
En muchos casos una secuencia una secuencia de azucares es no repetitiva. Son posible muchas moleculas diferentes. Tale oligosacaridos complejos suelen estar unidos a proteinas o a lipidos.




Glucógeno y almidón, estructura simplificada, ramificaciones, tamaño de cadenas

Glucogeno
El glucogeno es una molecula muy ramificada que es la forma de almacenamientode la glucosa en los animales



Amidon
Los almidones naturales son una mezcla de dos tipos de polisacaridos la amilosa  y la amilopectina. La amilosa  es un polisacarido lineal  (cuyo peso molecular es de unos 50  000), cuyas unidades de glucosa estan unidas por enlaces -1,4.




ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son macromoléculas formadas por la unión de unidades básicas denominadas nucleótidos.

Las bases
Son compuestos cíclicos con N, ya sean purinas o pirimidinas.

Bases puricas: 2 anillos Adenina y Guanina


Bases pirimidicas: 1 anillo citosina, timina, uracilo


Base en C1 de azúcar (enlace N-glucosídico) = nucleósido

La base está unida al mismo carbono (C1) utilizado en los enlaces azúcar-azúcar


Fosfato en C5 o C3 de azúcar de nucleósido = nucleótido

Un nucleótido consiste en una base nitrogenada, un azúcar de 5 carbonos y uno o varios grupos fosfato.


Funciones de nucleótidos: transporte, coenzimas, señalización

1.- Transportan energía en sus enlaces acidos-anhidrido, que son fácilmente hidrolizables.

2.- Se combina con otros grupos formando coenzimas

3.- En la célula son utilizados como moléculas señalizadoras específicas

Unión de nucleótidos (enlace fosfodiester) ácidos nucleicos
Los enlaces nucleótidos están unidos mediante un enlace fosfodiester entre los carbonos 5´y 3´ formando ácidos nucleicos. La secuencia lineal de los nucleótidos de  una cadena de ácido nucleico se suele abreviar mediante un código de una letra, 
A—G—C—T—T—A—C—A, con el extremo 5´ de la cadena de la izquierda.

Dirección 5´-3´  y dirección 3´- 5´

RNA-tipos –código genético

RNA es una hebra sencilla pero presente cortas zonas de apareamientos de bases complementarias que pueden formarse por un proceso al azar. Es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos.

Tipos


El ARN mensajero o ARNm
      Su estructura es lineal, excepto en algunas zonas donde se forman horquillas.

      Se sintetiza en el núcleo de la célula tomando como molde una hebra de ADN (es decir, en el proceso de transcripción).
  • Su función principal es copiar la información genética del ADN y llevarla a los ribosomas (orgánulos celulares), donde se realiza la traducción o síntesis de proteínas.


El ARN ribosómico o ARNr
      Es el más abundante. Tiene las cuatro bases nitrogenadas principales.
      Al igual que el ARNt, presenta zonas con estructura de doble hélice.
      El ARNr unido a proteínas básicas forma los ribosomas (orgánulos encargados de la síntesis proteica).

El ARN de transferencia o ARNt
Está formado por moléculas relativamente pequeñas, cuya función es actuar como portadoras de los aminoácidos específicos hasta los ribosomas
      Los ARNt contienen, además de las bases normales A, G, C y U, gran número de nucleótidos con bases nitrogenadas diferentes.
Los 50 tipos distintos de ARNt que hay tienen algunas características similares:
       En uno de sus extremos, presentan un triplete de bases nitrogenadas en el que siempre hay guanina y un ácido fosfórico libre.
      En el otro extremo, todos contienen la secuencia CCA sin aparear, que actúa como aceptor del aminoácido específico que transporta hasta el ribosoma.
El ARN nucleolar o ARNn
Se encuentra unido a diferentes proteínas formando el nucléolo
Se origina a partir de diferentes segmentos del ADN denominados región organizadora nucleolar. Una vez formado, se fragmenta y da origen a los diferentes tipos de ARNr.

CÓDIGO GENÉTICO
En el transcurso de la síntesis proteica los grupos de tres nucleótidos (codones) de una molécula de mRNA son traducidos de aminoácidos de acuerdo con las reglas indicadas aquí. Los codones GUG y GAG,  por ejemplo, se traducen a valina y a acido glutámico respectivamente.


PROYECTO  GENOMA
Alguna vez te has preguntado ¿si la gran parte de lo  que somos los seres vivos está determinado solo por nuestros genes? ¿Crees que consiste en algo más? Descúbrelo  dando clic en el link.

REFERENCIAS
Alberts, B. (2002). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega.
Martinez, A. (22 de Noviembre de 2012). Slideshare. Obtenido de http://www.slideshare.net/Amaiamartinez/tipos-de-arn?from_search=2
Agustin Vazquez, D. (2004). Biologia. España: Complutense, S.A.
Bloomfield, M. (1992). Química de los organismos vivos. Mexico D.F: Limusa.
Gomez, J. (2013 de 10 de 11). Biologia y Salud. Obtenido de http://www.biopsicologia.net/Nivel-3-participacion-plastica-y-funcional/6.2.-Galactosa.html
Licata, M. (2014). Carbohidratos, hidratos de carbono o glúcidos. zonadiet.com , 1.
Pérez, A. (10 de 02 de 2014). Educación y Ciencia. Obtenido de http://www.ehowenespanol.com/funcion-glucosa-sobre_52735/
Solorzano del Rio, H. (2009). Energía para el corazón; la ribosa. La ribosa., 3.