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Biologia

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Biologia

Base molecular de la vida
- Organizacion y complejidad: Los seres vivos son sistemas complejos jerarquicos que siguen el principio de emergencia, cada nivel es generado por los anteriores
  - Omeostasis: Mecanismo consacrado al mantenimiento de las condiciones internas para poder mantenerse y funcionar correctamente
    - Irritabilidad: Respuesta se los seres vivos a estimulos internos y externos
      - Metabolismo: Intercambio de materia y energia mediante reacciones quimicas realizada por los seres vivos
        Crecimiento y desarrollo: todo ser vivo experimenta un aumento de tamaño y un conjunto de cambios
        Reproduccion y herencia: Capaces de reproducirse sexual o asexualmente. Los acidos nucleicos sirven como soporte de la informacion necesaria para el correcto funcionamiento, desarrollo y mantenimiento.
        Evolucion: La informacion genetica es la misma durante toda la vida pero se dan mutaciones y recombinaciones de genes que hacen que la especie cambie a lo largo del tiempo y se determina mediante seleccion natural.
- Enlaces químicos intramoleculares, fuertes
  - covalentes apolares con misma electronegatividad
    - covalentes polares con diferente electronegatividad que forman moleculas bipolares
      - Ionico, propio de las sales mineralos unidos por atraccion electroestática
  - Enlaces intermoleculares debiles
    - Puentes salinos: enzima + sustrato , aminoacidos , acidosnucleicos + proteina
      - Fuerzas de solvatacion: Na + Cl , carga positiva atrae la negativa provocando el desmoronamiento de la red ionica
        Interacciones hidrofobias: Asociacion de moleculas para evitar el contacto acuoso
- Bioelementos
  - Primarios: C,H,O,N,P,S 98% indispensables Secundarios Mg(clorofila),Ca(hueso),Na,K(impulsos),Cl Oligoelementos 14 comunes en todos los seres vivos con funciones catalíticas
  - Biomoleculas
    - Agua
      - Molecula binaria dipoolar 60% de V del cuerpo 80% del V molecular.Electricamente neutra
      - CARACTERISTICAS: Disolvente,elevada cohesion, fuerza de adhesion, alto calor especifico, baja ionización, menos densidad en liquido que en solido
      - FUNCIONES: Disolvente, bioquímica, transporte, estructural, termorreguladora
    - Sales minerales
      - Precipitadas: caparazones siliceos, endoesqueletos, conchas de bicarbonato calcico, Disueltas: funcion catalitica y cofactor
      - FUNCIONES
        Electroquimica: mantenimiento del potencial de membrana, bomba de K y Na
        Osmotica: regula el movimiento de agua a traves de las membranas celulares (plasmolisis/turgencia)
        Dispersiones acuosas: difusion se esparcen, dialisis separa particulas coloidales mediante embrana semipermeablea las moleculares, osmosis separa dislvente de solito
        Tamponadora: regulan el ph celular sin afectar a las proteinas o enzimas. tampon de bicarbonato =7,4 tampon fosfato =6,86
Glucidos: biomoleculas organicas que se componen de C,O,H poliaclcoholes con funcion aldehido o letona
- Monosacáridos: Aldehidos o cetonas de 3-7C
  - PROPIEDADES
    - Solidos cristalinos blancos
    - Dulces
    - Solubles en agua
    - Isomeria espacia Formulas identicas con atomos diferentemente enlazados
      - Enantiomeros
        Si el OH del carbono mas alejado de la funcio principal esta a la derecha, serie D; a la izquierda, serie L
      - Epimeros
      - Polarizados: cuando un rayo de luz atraviesa una solucion de un polisacarido el plano gira un determinado ángulo
    - Poder reductor
  - Enlaces: Hemiacetal aldehido c1-c5, hemicetal cetona c2-c5 anillo de piranosa 6 c de furanosa 5c OH b arriba OH abajo
    - c anomerico-> c asimetrico ciclado
  - OSAS
- OSIDOS
  - Holosidos
    - Oligosacaridos: cadenas cortas unidas por O-glucosidico con funcion energética (disacaridos)
      - Solidos cristalinos blancos
      - Dulces
      - Solubles en agua insolubles en disolventes polares
      - Hidrolizables con acidos o enzimas glucosidasas
    - Polisacaridos: moleculas largas de Monosacáridos enlace a:energetica,b estructural
      - Solidos no cristalinos blancos
      - Sin sabor dulce
      - Insolubles en agua
      - Forman dispersiones coloidales
      - Hidrolizables con acidos o encimas glucosidasas
      - Sin poder reductor
  - Enlace O-glucosidico entre el C anomerico y el grupo OH se libera H2O, los enlaces monocarbonilicos mantienen caracter reductor, los dicarbonilicos no.
  - Heterosidos glucidos con componentes no glucidicos
    - Heteropolisacaridos union entre uno o mas tipos diferentes de monosacaridos o derivados mediante enlaces monocarbonilicos
      - Glucosaminoglucanos
        Acido hialuronico en la matriz extracelular, lubricante y anticoagulante
      - Pectinas y hemicelulosa
        Pectinas: derivadas de la galactosa en pared celular Hemicelulosas polimeros ramificados de b-Dmonosacaridos
    - Glucolipidos cerebrosidos y gangliosidos, Glucoproteinas, Peptidoglucano y mureina, acido acetil muramico y n acetil glucosamina. constituyen la pared celular de las bacterias
Lipidos, formados por COH, baja densidad insolubles en agua solubles en disolventes organicos y de aspecto brillante
- Con acidos grasos
  - Largas cadenas hidrocarbonatadas con un grupo carboxilo en el extremo. Saturados: enlaces simple, estables y solidos a t ambiente. Insaturados, uno o mas enlaces dobles inestables que se oxidan para dar aldehdos liquedo sa t ambiente esenciales. PROPIEDADES: solubilidad, cabeza polar hidrofilica y cola apolar hidrofobia se disponen en mono/bi capas o micelas Punto de fusion proporcional a los C en inversamente a insaturaciones cuanto mas largas y saturadas sean las cadenas mayor energia se precisa para romper las fuerzas de van der waalls. Los lipidos se unen mediante enlaces de esterificacion o saponificacion
    - Acilgliceridos : glicerina + a.g
    - Glicerofosfolipidos
      - Principales aminoalcoholes
        OH-CH2-CH2-NH3+ cefalina OH-CH2-CH2-N-H-(CH3)3 leticina OH-CH2-CH-COO-NH3+ cefalina
    - Esfingolipidos contienen ceramida formada por la union de la esfingosina con un a.g
      - Esfingofosfolipidos: ceramida+ a..fosforico con aminoalcohol. las mas importantes-> Esfingomielinas
      - Esfingoglucolipidos: ceramida + glucido mediante O-glucosidico formando gangliosidos y cerebrosidos, componentes de la membrana celular
  - Derivados de los acidos grasos
    - Ceras: esteres de a.g + alcoholes con los dos extremos hidrofobicos por lo que crean peliculas de tejidos: cerumen->funcion protectora. Eicosanoides:acidos poliinsaturados de la serie omega3y6.-> las PROSTAGLANDINAS actuan como mediadoras de la inflamacion
- Sin acidos grasos
  - Lipidos esterolicos derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno
    - Esteroles
      - colesterol: facilita la fluidez en membranas celulares animales
      - Acidos biliares: se sintetizan en el higado e intervienen en la emulsion de grasas
      - Vitaminas D: regula metabolismo de Ca y P
      - Estradiol: Hormona sexual maduracion de organos sexuales
    - Esteroides
      - Hormonas sexuales: Progesterona y Testosterona
      - Hormonas de la corteza suprarenal: Cortisol y Aldosterona
  - Lipidos prenolicos: polimeros del isopreno
    - Quinonas: Ubiquinonatransportador de electrones, plastoquinona fotosintesis, vitaminas K y E
    - Terpenos o isoprenos: aceites vegetales responsables del color y olor de las plantas, destaca el filo, componente principal de la clorofila
Proteínas: formadas por C,H,O,N suelen llevar P,S,Fe,Cu. Son las moleculas mas abundantes y representan el 50% del peso molecular en seco. Son polímeros lineales de aminoacidos unidos por enlace peptídico
- Peptidos: 2-100 aminoácidos
  - Oligopeptidos 2-10
  - Polipeptidos 10-100
- Proteínas+ 100 aminoácidos
  - Homoproteínas: Proteínas simples formadas sólo por aminoácidos.
  - Heteroproteínas formadas por una parte proteica: apoproteína y una no proteica: grupo prosteico
- Aminoacidos, Las proteínas estan formadas por 20 aminoácidos y hay 150 que no forman parte de estas
  - Solidos cristalinos blancos
  - Solubles en agua por los grupos NH3 Y COOH
  - Isomería espacial y óptica
  - Caracter anfoótero: actúan como ácidos o como bases. Tienen un punto isoelectrico denominado Zwitterión
  - Enlace peptídico: enlace tipo amida entre el COOH y el NH3 desprendiendo 1H2O Es covalente muy fuerte y mas rigido que otros
    - Estructuras : sucesivos plegamientos de los aminoácidos para conseguir a estructura cuaternaria, la más estable y activada
      - Primaria, secuencia lineal unida por enlaces peptidicos. Cada secuencia es única para cada proteína. Una alteración en la estructura forma una proteína distinta con otra función o con perdida de actividad
      - Secundaria: modo en la que la cadena se dispone en el espacio, se establece por puentes de H entre los atomos de los enlaces peptidicos
        Helice alpha. enrrollada sobre si misma en espiral dextógira 3-6 a.á a-queratina->plumas, uñas..
        Lámina beta:: lámina plegada con enlaces de H entre C=O Y -NH b-queratina gusanos de seda y tela de araña
        Helice de colágeno, rica en glicina, prolina e hidroviprolina que dificultan la hélice. algo mas estirada que la hélice alpha compuesta por 3 helices levógiras. Importantes para los vasos sanguineos,cartílagos y huesos
      - Terciaria forma en la que la estructura se pliega manteniendose estable por los enlaces entre eadicales. en las proteínas de estructura terciaria se alternan lamina beta y helice alpha formando dominios estructurales con forma variable segun su secuencia de aminoácidos
      - Estructura cuaternaria( conformación nativa): asociación de estructuras terciarias denominada oligomerica. Cada una de estas cadenas s edenomina protomero y sus enlaces son similares a los e la estructura terciaria
        PROPIEDADES
        Especificidad:: determina su función según su secuencia de a.á y cada especie tiene sus proteínas
        Solubilidad dependiente de diversos factores
        Capacidad tamponadora pueden neutralizar el ph comportandose coomo acidos o bases
        Desnaturalizacíon perdida de la conformación nativa que no afecta a los enlaces ni a la estructura primaria pero que puede provocar variaciones
        FUNCIONES
        Estructural, forma y protección
        Nutritiva o de reserva : aá comom nutriennntes
        Transportadores: transportador de electrones
        Contractil: cambio de forma o desplacamiento
        Catalítica: intervienen en reacciones del metabolismo
        Reguladora integrar y coordinar procesos bioquímicos
        inmunitaria defensa inmunológica
Encimas Bio catalizadores especifios que aumentan la velocidad de las reacciones sin participar en ellas. Generalmente son proteicas pero existen moleculas de ARN: RIBOZIMAS
- Las enzimas suelen formar complejos multienzimaticos de modo que el producto de una es el sustrato de otra
- Encimas simples compuestas por una fraccion proteica
  - Holoencimas compuestas porapoencima y grupo prosteico el cofactor
    - Cofactor: iones o moleculas no proteicas de bajo peso molecular Inorganicos Fe Mg Zn  Coencimas NAD  Y FAD
- Mecanismo de acción enzimatica: modelo llave cerradura, modelo ajuste inducido
- CARACTERISTICAS
  - Especificidad: cada encima actua con sustrato concreto
  - Regulación: la regulación de las rutas metabolicas sucede por mecanismos de activacion y desactivacion
  - Efectividad:aceleran el roceso de las reacciones hasta un 10^10 veces + rápido
  - Rrendimiento del 100%
  - losterismo
- centro activo: compuesto porras de fijación y catalizadores que se encargan de la union al sustrato para obtener el producto
- Factores que afectan a la actiidad enzimatica: Tª y p:, Concentración a nivel de sustrato: la velocidad de reacción incrementa a medida que lo hace la concentración de sustratoto. La constante de Michaleis-Menten representa la concentración de sustrato a la cual la velocidad es la mitad de la velocidad máxima
  - Inhibidores o activadores: sustancias que se unen a la enzima, el inhibidor es con frecuencia el producto de la reacción
    - Irreversibles: se unen deforma covakente inutlizando el centro activo
    - Reversibles competitivos: se unen de forma no covalente mpidieno la formacion de productos o la liberación
    - Inhibidores competitivos: se unen de forma no covalente debido a su similitud quimica
vITAMINAS : Grupo de sustancias que necesitamos en poca proporcion la carencia se denomina avitaminosis o hipovitaminosis
- Liposolubles : incluidas en el grupo de los lípidos esterolicos -> prenolicos o quinonas, se almacenan en el tejido adiposo y no son solubles en agua, las deiciencias se manifiestan lentamente
- Hidrosolubles incluyen nucleotidos en su estructura, son solubles en agua y su exceso no se almacena en el organismo
Acidos nucleicos,: moleculas organicas formadas por H,O,N,P. existen dos tipos ARN y ADN
- un nucleosido se forma mediante el enlace N-glucosidico entre el C1 de la pentosa y el grupo NH de la base
  - Un nucleotido se forma por enlace esterfosforico entre el ácidofosforico y el carbono 5 de la penosa
    - Nucleotidos no nucleicos libres en el citoplasma celular
      - Nucleotidos trifosfato: sirven como vectores de energia en la celula liberando o consumiendo energia en reacciones
      - AMP ciclico:activa enzimas para dar respuesta a la señal hormonal. Se forma a partir de ATP
      - Coenzimas:aceptan los electrones de las reacciones de reduccion
- Polinucleotidos : nucleotidos unidos mediante enlaces fosfodiester , si se une a la ribosa -> ARN desoiribosa-> ADN se da entre el grupo P en posicion 5 y el OH en posicion 3
  - ADN:
    - Estructura primaria
      - secuencia de desoxirribonucleotidos enlazados 5->3 cada secuencia determina las caracteristicas y el funcionamiento y se encuentra la información genetica
      - Dogma central, Replicacion ,transcripcion y traduccion
    - Estructura secundaria
      - Descubierta por Watson y Crick : misma cantidad de AyT y CyG
      - Doble helice dextrogira, enrrollamiento plectonemico(imposible separar sin desenrollar) Disposicion interna de las bases nitrogenadas, complementariedad, disposición antiparalela, doblehelice de 2nm, con una longitud de vuelta de 3,4nm
      - ADN A helice dextrogira mas ancha y compacta,.Se da por deshidratación del ADN. ADN Z helice levogira, se encuentra en regiones ricas en CyG
      - Desnaturalización del ADN a una tª de 100º
    - Estructura terciaria
      - Cel.proc. mitocondrias y cloroplastos tienen una helice duplohelicoidal circular obtenido por la girasa
        En cel. euc. el empaquetamiento varia en funcion del estado fisioilogico y requiere la colaboración de histonas. El ADN aparece empaquetado en forma de cromatina y su maximo nivel de empaqquetamiento es el cromosoma
        Cromosoma: ADN ascociado a proteinas, estructura no permanente y con funcio de asegurar la coservacion y transmision de la informacion genetica
        ARN La mayoria son monocatenarios a excepción de los retrovirus, se sintetiza por transcripcion de ADN mediante enzimas polimerasas y se distringuen diferentes tipos
        ARNr: se asocia aproteinas y forma los ribosomas, su función es la traducción de la secuencia de nucleotidos del ARNm en una secuencia de aminoácidos
        ARNr dconstituye el nucleolo de las celulas y dirige la sintesis de ARNr
        ARNm Hebra unica cuya secuencia de bases es complementaria con un fragmento de ADN y que translada la informacion genetica del ADN a los ribosomas para la sïntesis de proteínas. Existe un ARN para cada proteina. En procariotas se sintetiza directamente y en eucariotas precisa de maduración para ser traducible
        ARN pequeño nucleolar, esta implicado en la maduración del ARNm y se une a ciertas proteinas del nucleo formando ribonucleoproteinas pequeñas nucleares
        ARNt entre 70 y 80 ribonucleoproteinas plegadas en forma de trébol. En la celulahay un ARNt especifico para cada aá detacan dos regiones: brazo aceptor y bucle central