NIVEL BIOQUIMICO
**C.B.T.a N 79**ASIGNATURA . BIOLOGIA CONTEMPORANEAPROFESOR.
ING. ISMAEL RODRIGUEZ CASTILLO.INTEGRANTES IVON LEYVA ROCHA.KARINA
ROMERO MARTINEZ.XIMENA SALAZAR RUIZ.ANAYELI GUADALUPE BRAVO
CASTILLO.
NIVEL BIOQUIMICOBIOELEMENTOS2BIOELEMENTO
Los bioelementos o elementos biognicos son los elementos qumicos
presentes en los seres vivos.La materia viva est constituida por
unos 70 elementos, la prctica totalidad de los elementos estables
que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante,
alrededor del 99% de la masa de la mayora de las clulas est
constituida por cuatro elementos: carbono (C)- hidrogeno (H) -
oxigeno (O)- nitrgeno (N)
LOS BIOELEMENTOS DE CLASIFICAN EN:Bioelementos primarios-
Bioelementos secundarios- Oligoelementos o elementos
vestigiales
LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOSSon los elementos mayoritarios de la
materia viva, constituyen el 95% de la masa total. Las propiedades
fsico-qumicas que los hacen idneos son las siguientes:Forman entre
ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones El carbono,
nitrgeno y oxgeno, pueden compartir ms de un par de electrones,
formando enlaces dobles y triples.Son los elementos ms ligeros con
capacidad de formar enlace covalente. 4. A causa de la configuracin
tetradrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de
molculas orgnicas tienen estructuras tridimensionales diferentes.
Esta conformacin espacial es responsable de la actividad
biolgica.
6. Los enlaces entre los tomos de carbono pueden ser simples (C
- C), dobles (C = C) o triples, lo que permite que puedan formarse
cadenas ms o menos largas, lineales, ramificadas y anillos.
- BIOELEMENTOS SECUNDARIOSS, P, Mg, Ca, Na, K, Cl. Los
encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una
proporcin del 4,5%. AzufreSe encuentra en dos aminocidos (cistena y
metionina) , presentes en todas las protenas. Tambin en algunas
sustancias como el Coenzima A.FsforoForma parte de los nucletidos,
compuestos que forman los cidos nuclicos. Forman parte de coenzimas
y otras molculas como fosfolpidos, sustancias fundamentales de las
membranas celulares. Tambin forma parte de los fosfatos, sales
minerales abundantes en los seres vivos.MagnesioForma parte de la
molcula de clorofila, y en forma inica acta como catalizador, junto
con las enzimas , en muchas reacciones qumicas del
organismo.CalcioForma parte de los carbonatos de calcio de
estructuras esquelticas. En forma inica interviene en la contraccin
muscular, coagulacin sangunea y transmisin del impulso
nervioso.SodioCatin abundante en el medio extracelular; necesario
para la conduccin nerviosa y la contraccin muscular.PotasioCatin ms
abundante en el interior de las clulas; necesario para la conduccin
nerviosa y la contraccin muscular.CloroAnin ms frecuente; necesario
para mantener el balance de agua en la sangre y fluido
intersticial.- OLIGOELEMENTOS O ELEMENTOS VESTIGIALES
Se denominan as al conjunto de elementos qumicos que estn
presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son
indispensables para el desarrollo armnico del organismo.
60 oligoelementos se han aislado en los seres vivos, pero
solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos,
y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flor, iodo, boro,
silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estao.Las
funciones que desempean son las siguientes:HierroFundamental para
la sntesis de clorofila, catalizador en reacciones qumicas y
formando parte de citocromos que intervienen en la respiracin
celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte de
oxgeno.ManganesoInterviene en la fotolisis del agua , durante el
proceso de fotosntesis en las plantas.IodoNecesario para la sntesis
de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismoFlorForma
parte del esmalte dentario y de los huesos.CobaltoForma parte de la
vitamina B12, necesaria para la sntesis de hemoglobina
.SilicioProporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece
tejidos vegetales como en las gramneas.CromoInterviene junto a la
insulina en la regulacin de glucosa en sangre.ZincActa como
catalizador en muchas reacciones del organismo.LitioActa sobre
neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada
puede prevenir estados de depresiones.MolibdenoForma parte de las
enzimas vegetales que actan en la reduccin de los nitratos por
parte de las plantas.LAS BIOMOLCULASLos bioelementos se unen entre
s para formar molculas que llamaremos biomolculas: Las molculas que
constituyen los seres vivos. Estas molculas se han clasificado
tradicionalmente en los diferentes principios inmediatos, llamados
as porque podan extraerse de la materia viva con cierta facilidad,
inmediatamente, por mtodos fsicos sencillos, como : evaporacin,
filtracin, destilacin, disolucin, etc.
Inorgnicos Orgnicos-Agua-CO2-Sales
minerales-Glcidos-Lpidos-Prtidos o protenas-cidos nuclicosLas
biomolculas se clasifican en:INORGNICOS
EL AGUA
El agua es una biomolcula inorgnica, ms abundante en los seres
vivos.
El agua es una molcula formada por dos tomos de Hidrgeno y uno
de Oxgeno.H 2 OPROPIEDADES DEL H2O:
- Alto calor especfico- Alto calor de vaporizacin- Alta tensin
superficial- Capilaridad- Alta constante dielctrica- Bajo grado de
ionizacin- La densidad del aguaIMPORTANCIA BIOLGICA DEL H2OLa
importancia del agua permite aprovechar a esta molcula para algunas
funciones a los seres vivos. Estas funciones son las
siguientes:
Disolvente polar universalLugar donde se realizan reacciones
qumicasFuncin estructuralFuncin de transporteFuncin
amortiguadoraFuncin termorreguladoraLAS SALES MINERALESLas sales
minerales son biomolculas inorgnicas que aparecen en los seres
vivos de forma precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a
otras molculas.
Forman estructuras duras, que proporcionan estructura o
proteccin al ser que las posee. Ejemplos son las conchas, los
caparazones o los esqueletos.PRECIPITADASLas sales disueltas en
agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los cationes ms
abundantes en la composicin de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+,
Mg2+... Los aniones ms representativos en la composicin de los
seres vivos son Cl-, PO43-, CO32-... Las sales disueltas en agua
pueden realizar funciones tales como:Mantener el grado de grado de
salinidad.Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto
tampn.Controlar la contraccin muscular.Producir gradientes
electroqumicos.Estabilizar dispersiones coloidales.DISUELTAS
Los iones pueden asociarse a molculas, permitiendo realizar
funciones que solos no podran, y que tampoco realizara la molcula a
la que se asocia, si no tuviera el in. ASOCIADAS A OTRAS MOLCULASEn
ello actan:La hemoglobinaLos citocromosLa clorofila que captura
energa luminosa en el proceso de fotosntesis por contener un in
Mg++ en su estructura.ORGNICOS Los glcidos son biomolculas
orgnicas. Estn formados por Carbono, Hidrgeno y Oxgeno, aunque
adems, en algunos compuestos tambin podemos encontrar Nitrgeno y
Fsforo. LOS GLCIDOSLA IMPORTANCIA BIOLGICA PRINCIPAL:
Para este tipo de molculas es que actan como reserva de energa o
pueden conferir estructura, tanto a nivel molecular como a nivel
celular o tisular.
Combustible: los monosacridos se pueden oxidar totalmente,
obteniendo unas 4 Kcal/g.Reserva energtica: el almidn y el glucgeno
son polisacridos que acumulan gran cantidad de energa en su
estructura, por lo que sirven para guardar energa excedente y
utilizarla en momentos de necesidad.Formadores de estructuras: la
celulosa o la quitina son ejemplos de polisacridos que otorgan
estructura resistente al organismo que las posee.LOS GLCIDOS PUEDEN
SERVIR COMO:CLASIFICACIN DE LOS GLCIDOSMonosacridos
uosasTriosasAldosas
CetosasTetrosasPentosasHexosasHeptosassidosHolsidosOligosacridosDisacridos,
trisacridos...PolisacridosHomopolisacridosHeteropolisacridosHeterpsidosLOS
MONOSACRIDOSLos monosacridos son sustancias blancas, con sabor
dulce, cristalizables y solubles en agua. Se oxidan fcilmente,
transformndose en cidos, por lo que se dice que poseen poder
reductor.Se clasifican atendiendo al grupo funcional (aldehdo o
cetona) en aldosas, con grupo aldehdo, y Cetosas, con grupo
cetnico.
Los monosacridos se nombran atendiendo al nmero de carbonos que
presenta la molcula:Triosas: tres carbonos Tetrosas: cuatro
carbonosPentosas: cinco carbonosHexosas: seis carbonosHeptosas:
siete carbonosCICLACINLa estructura ciclada se consigue en
aldopentosas y hexosas. El enlace de ciclacin se genera entre el
carbono que posee el grupo funcional y el carbono asimtrico ms
alejado del grupo funcional. Cuando el carbono tiene un grupo
aldehdo, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de
hemiacetlico. Cuando el carbono tiene un grupo cetona, como grupo
funcional, el enlace recibe el nombre de hemicetlico.
La molcula ciclada puede adquirir el aspecto de un pentgono o de
un hexgono. Los monosacridos ciclados con aspecto de pentgono
reciben el nombre de Furanosas. Los monosacridos ciclados con
aspecto de hexgono reciben el nombre de Piranosas.
ISOMERA
La isomera es una caracterstica que aparece en aquellas molculas
que tienen la misma frmula emprica, pero presentan caractersticas
fsicas o qumicas que las hacen diferentes y se denomina
ismeros.
En los monosacridos podemos encontrar isomera de funcin, isomera
espacial e isomera ptica.Isomera de funcinLos ismeros se distinguen
por tener distintos grupos funcionales. Las aldosas son ismeros de
las Cetosas. Los ismeros especulares, llamados tambin enantimeros,
o enantiomorfos, o ismeros quirales, son molculas que tienen los
grupos -OH de todos los carbonos asimtricos, en posicin opuesta,
reflejo de la otra molcula ismera.Isomera espacialLos ismeros
espaciales, o estereoismeros, se producen cuando la molcula
presenta uno o ms carbonos asimtricos.
Isomera pticaCuando se hace incidir un plano de luz polarizada
sobre una disolucin de monosacridos que poseen carbonos asimtricos
el plano de luz se desva. SIDOSLos sidos son Glcidos formados por
varios monosacridos.Los Holsidos se clasifican en Oligosacridos y
en PolisacridosOligosacridosLos Oligosacridos son Glcidos formados
por un nmero pequeo de monosacridos, entre 2 y 10. PolisacridosLos
polisacridos son polmeros de monosacridos, unidos mediante enlace
O-glucosdico. Los polisacridos ms abundantes en la Naturaleza son:
el almidn, el glucgeno, la celulosa y la quitina. AlmidnAparece en
clulas vegetales.
GlucgenoEs un homopolisacrido con funcin de reserva energtica
que aparece en animales y hongos. CelulosaEs un homopolisacrido
formado por glucosas unidas por enlace b(14). QuitinaEs un
homopolisacrido con funcin estructural, formado por la unin de
N-acetil-b-D-glucosaminas.
LOS LPIDOSLos lpidos son biomolculas orgnicas formadas por
Carbono, Hidrgeno y Oxgeno, que pueden aparecer en algunos
compuestos el Fsforo y el Nitrgeno. No se disuelven en agua,
formando estructuras denominadas micelas.
Se disuelven en disolventes orgnicos, tales como cloroformo,
benceno, aguarrs o acetona.
Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella.
Son untosos al tacto.SUS PRINCIPALES CARACTERISTICAS:
Los lpidos se ordenan en los siguientes grupos moleculares:cidos
grasosAcil-glicridosCridosFosfoglicridos y
esfingolpidosEsteroidesIsoprenoidesProstaglandinasLOS CIDOS
GRASOSLos cidos grasos son molculas formadas por cadenas de carbono
que poseen un grupo carboxilo como grupo funcional.Los cidos grasos
se clasifican en saturados e insaturados.Los enlaces entre los
carbonos son enlaces simples, con la misma distancia entre ellos(
1,54 ) y el mismo ngulo (110). SATURADOS
INSATURADOSSon los que tienen enlaces dobles o triples entre los
carbonos de la cadena. La distancia entre los carbonos no es la
misma, esto origina que las molculas tengan ms problemas para
formar uniones, por ello, a temperatura ambiente, los cidos grasos
insaturados suelen encontrarse en estado lquido.
ACIL-GLICRIDOSLos cidos grasos forman parte de otros compuestos
lipdicos. Todos aquellos lpidos que tienen cidos grasos en su
estructura tienen la capacidad de realizar la reaccin de
saponificacin, y por ello se llaman lpidos saponificables.Son
molculas formadas por la unin de uno, dos o tres cidos grasos, con
una glicerina.
CRIDOSLos cridos, tambin llamados ceras, se forman por la unin
de un cido graso de cadena larga con un mono alcohol, tambin de
cadena larga, mediante un enlace ster. El resultado es una molcula
completamente apolar, muy hidrfoba, ya que no aparece ninguna carga
y su estructura es de tamao considerable.
Los Fosfoglicridos y los esfingolpidos son molculas que aparecen
formando parte de la estructura de las membranas celulares.
FOSFOGLICRIDOS Y ESFINGOLPIDOSLos Fosfoglicridos pertenecen al
grupo de los fosfolpidos. La estructura de la molcula es un cido
fosfatdico. El cido fosfatdico se puede unir a un aminoalcohol,
como la Serina, la Etanolamina o la Colina, y formar un
Fosfoaminolpidido. Tambin puede unirse a un alcohol, como el
Inositol.
Los esfingolpidos estn formados por una molcula denominada
ceramida. La ceramida est constituida por un cido graso y una
esfingosina. Dependiendo de la molcula que enlace con la ceramida,
podemos encontrar fosfoesfingolpidos o
glucoesfingolpidos.ESFINGOLPIDOS
LAS PROTENAS Las protenas son molculas formadas por aminocidos
unidos por enlace peptdico.ESTRUCTURALa estructura de las protenas
se puede estudiar desde 4 niveles de complejidad, que son la
estructura primaria, la estructura secundaria, la estructura
terciaria y la estructura cuaternaria.La estructura primaria de las
protenas hace referencia a la secuencia de aminocidos que la
componen, ordenados desde el primer aminocido hasta el ltimo.
ESTRUCTURA PRIMARIA
La estructura secundaria de una protena es un nivel de
organizacin que adquiere la molcula, dependiendo de cmo sea la
secuencia de aminocidos que la componen. ESTRUCTURA SECUNDARIALas
conformaciones resultantes pueden ser la estructura en , la
b-laminar y la hlice de colgeno.
Es una estructura helicoidal dextrgira, es decir, que las
vueltas de la hlice giran hacia la derecha. La estructura se
estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de Hidrgeno que
se establecen entre los aminocidos de la espiral.a-hlice
b-laminarEs una estructura en forma de zig-zag, forzada por la
rigidez del enlace peptdico y la apolaridad de los radicales de los
aminocidos que componen la molcula. Se estabiliza creando puentes
de Hidrgeno entre distintas zonas de la misma molcula, doblando su
estructura.
Es una estructura helicoidal, formada por hlices ms abiertas y
rgidas que en la estructura de a-hlice.Hlice de colgeno
La unin se realiza mediante gran nmero de enlaces dbiles, como
puentes de Hidrgeno o interacciones hidrofbicas.ESTRUCTURA
TERCIARIAEs la forma que manifiesta en el espacio una protena. Las
protenas con forma globular reciben el nombre de esferoprotenas.
Las protenas con forma filamentosa reciben el nombre de
escleroprotenas.ESTRUCTURA CUATERNARIACLASIFICACIN DE LAS
PROTENASHoloprotenasHeteroprotenasEsferoprotenasEscleroprotenasProtaminas
Histonas Prolaminas Gluteninas Albminas Globulinas Colgenos
Elastinas Queratinas Fibronas Cromoprotenas Glucoprotenas
Lipoprotenas Fosfoprotenas Nucleoprotenas PROPIEDADES DE LAS
PROTENASLas propiedades que manifiestan las protenas dependen de
los grupos radicales de los aminocidos que las componen.
Solubilidad Especificidad Desnaturalizacin
FUNCIONES DE LAS PROTENAS Funcin estructural Movimiento y
contraccin Transporte Reserva energtica Funcin homeosttica Funcin
defensiva Funcin hormonal Funcin enzimticaLOS CIDOS NUCLEICOSLos
cidos nucleicos son grandes molculas constituidas por la unin de
monmeros, llamados nucletidos. Los cidos nucleicos son el ADN y el
ARN.Los nucletidos son molculas que se pueden presentar libres en
la Naturaleza o polimerizadas, formando cidos nucleicos.
NUCLETIDOSLos nucletidos se forman por la unin de una base
nitrogenada, una pentosa y uno o ms cidos fosfricos. Las bases
nitrogenadas pueden ser Pricas o Pirimidnicas.
EL ADNEl ADN es el cido Desoxirribo Nucleico. Es el tipo de
molcula ms compleja que se conoce.El estudio de su estructura se
puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras, primaria,
secundaria, terciaria, cuaternaria y niveles de empaquetamiento
superiores.El ADN est compuesto por una secuencia de nucletidos
formados por desoxirribosa. Como el primer nucletido tiene libre el
carbono 5' y el siguiente nucletido tiene libre el carbono 3', se
dice que la secuencia de nucletidos se ordena desde 5' a 3' (5'
3').
Estructura primaria
La estructura secundaria del ADN fue propuesta por James Watson
y Francis Crick, y la llamaron el modelo de doble hlice de ADN.
Estructura secundaria
Estructura terciariaEl ADN es una molcula muy larga en algunas
especies y, sin embargo, en las clulas eucariotas se encuentra
alojado dentro del minsculo ncleo. Cuando el ADN se une a protenas
bsicas, la estructura se compacta mucho. Estructura cuaternariaLos
solenoides se enrollan formando la cromatina del ncleo interfsico
de la clula eucariota. Cuando la clula entra en divisin, el ADN se
compacta ms, formando los cromosomas.
EL ARNEl cido Ribo Nucleico est constituido por la unin de
nucletidos formados por una pentosa, la Ribosa, un bases
nitrogenadas, que son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. No
aparece la Timina.En la clula aparecen cuatro tipos de ARN, con
distintas funciones, que son el ARN mensajero, el ARN ribosmico, el
ARN transferente y el ARN heteronuclear. ARN mensajero (ARNm)ARN
lineal, que contiene la informacin, copiada del ADN, para
sintetizar una protena. Se forma en el ncleo celular, a partir de
una secuencia de ADN. ARN ribosmico (ARNr)El ARN ribosmico, o
ribosomal, unido a protenas de carcter bsico, forma los
ribosomas.
ARN transferente (ARNt)El ARN transferente o soluble es un ARN
no lineal. En l se pueden observar tramos de doble hlice
intracatenaria, es decir, entre las bases que son complementarias,
dentro de la misma cadena
ARN heteronuclear (ARNhn)El ARN heteronuclear, o heterogneo
nuclear, agrupa a todos los tipos de ARN que acaban de ser
transcritos (pre-ARN). Son molculas de diversos tamaos. Este ARN se
encuentra en el ncleo de las clulas eucariotas. En clulas
procariotas no aparece.Su funcin consiste en ser el precursor de
los distintos tipos de ARN.
