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Aminoàcidos y Enlace peptìdico

Lìpidos

Las Bases de la BioquÍmica

Nucleòtidos y àcidos nucleicos

Hidratos de carbono

Proteìnas

Los aminoácidos son un grupo heterogéneo de moléculas que poseen unas características estructurales y funcionales comunes.

Enlace Peptidico

Existen 20 aminoácidos diferentes especificados en el código genético cuyos nombres se pueden representar mediante un código de tres letras o utilizando una única letra tenemos aminoácidos polares y polares sin carga

Características estructurales comunes

Cadena lateral

Aminoácidos Polares

Aminoácidos polares con carga

Alifáticos

Aromáticos

Ala (Alanina)

Con azufre

Phe ( Fenilamina)

Met (Metionina)

Iminoácidos

Pro (Prolina)

Carga negativa

Carga positiva

Asp (Aspartato)

Lys (Lisina)

Tienen en común la existencia de un átomo de carbono al que se unen los siguientes grupos funcionales

Los aminoácidos presentan carácter acido y básico

Un grupo carboxilo (-COOH) ,Un grupo amino (-NH2) Y un átomo de hidrogeno

Unión de elementos metálicos

Modificación química en los aminoácidos de las proteínas

La unión de covalentes proteínas de cationes divalentes y algunos metales de transición es frecuente en muchas enzimas y en otras proteínas como la hemoglobina

Cadenas laterales -enlaces covalentes

Algunos residuos tienen en su cadena lateral grupos funcionales que permiten la formación de enlaces covalentes que pueden establecer entre dos aminoácidos y grupos de otras moléculas

Formación de puentes de disulfuro

Fosforilación

Glucosilación

Existen algunos aminoácidos que sufren modificaciones después de estar incorporados en la cadena polipeptídica

la modificación consiste en la adhesión de un grupo hidroxilo y cada reacción esta catalizada por una encima especifica

Los básicos acepta protones, lo presenta el grupo ionizado

El acido cede protones, presenta el grupo amino protonado

Hidrofobicidad

Fuerza de van der Waals

Formación de puentes de hidrógeno

Interacciones electrostáticas

Muchos aminoácidos presentan una cadena totalmente polar, teniendo en cuenta que las proteínas suelen encontrarse en un torno acuoso.

En las cadenas laterales de los aminoácidos apolares se pueden crear dipolos instantáneos que puedan crear fuerzas de atracción intermoleculares

Algunas cadenas laterales pueden formar interacciones no covalentes, en todos los casos existe un átomo de hidrogeno

Las cadenas laterales de algunos aminoácidos presentan grupos funcionales con carácter acido o básico los cuales pueden estar ionizados a determinados valores de pH

Es la unidad primaria estructural de las cadenas polipeptídicas. Los aminoácidos se unen en secuencias lineales durante la síntesis de proteínas

Los aminoácidos incorporados en la cadena polipeptídica se denominan residuos por la perdida de agua que se produce en la reacción

Son moléculas insolubles al agua, una de sus principales características es su hidrofobicidad y su poder energético

Vitamnas Líposolubles

Según su estructura los lípidos se pueden clasificar en

Lípidos saponificables: Formado por esteres de ácidos grasos

Lípidos insaponificables: No contiene ácidos grasos

Ácidos grasos

Acilglicéridos

Fosfolípidos

Esfingolípidos

ceras

Ácidos orgánicos mono carboxílicos saturados e insaturados, son los precursores de otros lípidos

Saturados

Insaturados

Formado de cadenas cortas y medias

Formado por cadenas largas se divide en :

Monoinsaturados

Poliinsaturados

Grasas trans

Son esteres constituidos por el alcohol glicerol y ácidos grasos tanto saturados como insaturados, se forman mediante la esterificación se dividen en tres tipos:

Mono acilglicéridos: el glicerol solo se esterifica en un grupo de alcohol con un ácido graso. Se libera una molécula de agua

Di acilglicéridos: la glicerina se esterifica con 2 ácidos grasos y se liberan dos moléculas de agua

Triacilglicéridos: esteres de glicerol con tres ácidos grasos y se liberan tres moléculas de agua

Es glicerina esterificada con un grupo fosfato ademas forma membranas biológicas

constitudo de una molecula de glicerol , dos acidos grasos y una cabeza polar

Son ceramidas unidas a u grupo polar, la ceramida es la unidad estructural común de todos los esfingolípidos, su función es formar membranas biologicas en especial las del sisema nervioso

Son esteres ácidos grasos de cadena larga de 14 a 36 átomos de carbono, con alcoholes de cadenas largas de 16 a 30 átomos de carbono, las ceras tienen que ver con la hidrofobicidad y la consistencia de estos lípidos

Las glándulas de la piel de los vertebrados secretan ceras para mantener flexible, lubricada e impermeable, las aves acuáticas secretan ceras para mantener la repelencia al agua en sus plumas .

Torpenos derivados del isopreno

Esteroides:Clolesterol y sus derivados

Eicosanoides

Actuan como pigmentos, hormonas y agentes defensivos

La mayoria de torpenos son de orígen vegetal

Apartir de ciertos torpetos se folrman algunas vtaminas como la A,K, E

Se derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno y el colesterol es el principal precursor de los distintos esteroides

Colesterol

Ácidos Biliares

Hormonas esteroideas

Es el principal esteroide en los tejidos de los animales

Es anfípatico con un lado polar y el otro no polar

Actuan como detergentes en el intestino

Son mas solubles que el colesterol

se desplazan por la sangre en proteínas tranportadoras , dentro de este grupo se encuentran :

Glucocorticoides

Aldosterona

Andrógenos y estrógenos

Derivados del ácido araquidónico y son mensajeros entre células. Existen 3 clases:

Prostaglandinas

Tromboxanos

Leucotrienos

Su nomre proviene de la glandula protatica

actúan en muchos tejidos regulando la síntesis del mensajero intracelular AMP cíclico y a través de éste interviene en la función de hormonas

Los producen las plaquetas y actúan en la formación de coágulos sanguíneos

son señales biológicas muy potentes. Intervienen en los procesos alérgicos y su reacción

Vitamina A

Vitamina E

Vitamina K

Vitamina D

Retinol funciona como hormona y como pigmento visual de los ojos

Sule añadirse de suplemeto alimenticio

Participa en la carboxilación de ácido glútamico de lagunas proteínas

Derivada de esteroles

Explica en términos químicos las estructuras y las funciones de los seres vivos

Reactividad de las moléculas Biológicas

La unidad fundamental de la materia es el átomo

Grupos Funcionales de la Bioquímica

El Ph y El Pka

Protón

Neutrón

Electrón

La unión entre átomos se establece a través de enlaces químicos, las moléculas que están constituidas por átomos de diferentes elementos se denominan compuestos

La configuración electrónica de cada elemento es la que determina su reactividad , mientras que la electronegatividad es la tendencia que tiene los átomos de atraer hacia si el par de electrones compartidos.

Los elementos químicos fundamentales en la reactividad de las biomoléculas SON el O y N

Un elemento compuesto es el agua

H2o

El agua como Principal Disolvente Biologico

Su molecula es un Dipolo

ENLACE COVALENTE : los átomos que reaccionan tienen una alta carga de electronegatividad, el enlace se forma porque ambos elementos comparten sus electrones hasta completar su última capa.

ENLACE IONICO: un átomo cede un electrón al otro, a fin de que ambos alcancen estabilidad electrónica.

Algunos enlaces covalentes comunes en la bioquimica son:

Éter

Éster

Anhídridos

Amida

Glucosídico

Compuestos con nitrogeno

compuestos con Hidrogeno

compuestos con Oxígeno

compuestos con Fosfóro

Compuestos con Azufre

Enlaces no covalentes deviles en el agua

puente de Hidrógeno

Puente Salino

Interacción Hidrofóbica

La acides de una solución se mide por la concentración de iones hidronio o protones que presente

escala del Ph

De 0 a 14 donde 0 es mas acido y 14 mas alcalino o básico

7 es neuro

Nucleófilos

Electrófilos

Atracción por el Núcleo

Atracción por electrones

Los nucleótidos desempeñan numerosas funciones en el metabolismo

Composición química y estructura

DNA

RNA

Actúan como señales químicas en los sistemas celulares en respuesta a las hormonas y otros estímulos extracelulares

Actúan como transmisores de energía (ATP)

Reacciones de biosíntesis

Son los constituyentes de los ácidos nucleicos

Coenzimas nucleotídicas hidrosolubles

El ATP es un ribonucleótido constituido por adenina y ribosa en la que se unen en forma secuencial tres grupos de fosfatos por medio de un enlace fosfoester

NAD Y NADP formados por dos nucleótidos unido a través de sus grupos de fosfatos por un enlace fosfoanhidrido

FAD Y FMN son dos nucleótidos de flavina que se unen a flavoproteínas, encimas que cataliza reacciones de oxido-reducción

Nucleótidos no nucleicos

AMP cíclico actúa como segundo mensajero de diversos procesos biológicos

Coenzima A es un transportador de grupos acilo

Los nucleótidos están constituidos por 3 componentes

Base nitrogenada

Pentosa

grupo de fosfato

son moléculas planas, aromáticas, heterocíclicas que derivan de la purina

las bases se unen a la pentosa a través de un enlace N-B glucosídico con C-1 en la pentosa

este grupo se une en la posición 5` de la pentosa

Cada cadena de polinucleótidos posee un extremo 5 con un fosfato libre y un extremo 3 con un grupo hidroxilo

Los nucleótidos del DNA están formados por una desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada y contiene la información genética

El RNA consta de una ribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada

Tipos de RNA celular

RNA ribosómico

RNA de transferencia

RNA mensajero

RNA nuclear pequeño

es el componente principal de los ribosomas

Consta de alrededor de 75 nucleótidos siendo una de las moléculas RNA más pequeñas

Es el menos abundante, es el molde para la síntesis de proteínas o traducción, las moléculas de este tipo de RNA tienen diversos tamaños

Se encuentra ene l núcleo de las células eucariotas tiene apenas entre 100 y 200 nucleótidos

Son Moléculas biológicas simples en cuanto a su composición química ,su fórmula estequiométrica es (CH2O)n

Monosacáridos

Disacáridos

Poligosacáridos

son los azucares mas básicos, son la unidad de los hidratos de carbono ya que presentan un único grupo carbonilo

Monosacaridos Modificados

Se sintetizan a partir de precursores que se obtienen de Co2 y H2O por medio de la fotosíntesis

Su formula es (CH2O)

Los monosacáridos presentan isomería

Gliseraldehído

Los Isómeros estructurales tiene la misma fórmula química pero se diferencian en la localización de sus átomos.

Eritrosa

Es una Aldotriosa

Ribosa

Es una Aldotetrosa

Glucosa , Manosa y Galactosa

Es una Aldopentosa

Es una Aldohexosa

Serie D-Cetosas

Dihidroxiacetona

Eritrulosa

Es una Cetotriosa

Ribulosa

Es una Cetotetrosa

Fructosa

Es una Cetopentosas

Es una Cetohexosas

Oxidacion : Acido gluconato

Reducción: Desoxirribosa

Esterificación: D-Glucpironosa

Aminoazúcar: D-Glucosamina

Esta fomado de dos monosacáridos

Reductores y no Reductores

Los disacáridos mas comunes son los que estan formados por una molecula de D-glucosa

Algunos ejemplos de disacáridos son:

GLUCOSA + GLUCOSA= Maltosa

Glucosa + Galactosa=Lactosa

Glucosa +Fructosa=Sacarosa

Los polisacáridos son carbohidratos complejos formados por un gran número de azúcares simples, los cuales se unen entre sí mediante los enlaces glucosídicos

Los polisacaridos los encontramos en:

Las plantas

Los Animales

Bacterias y levaduras

Almidón:Enlaces tipo alfa formado por dos polimeros la amilosa y la amilopectina.

Celulosa:Enlaces tipo beta y forma la pared de de las células vegetales

El Glúcogeno: Es el polisacárido de reserva principal de las células animales

Quitina: Forma el exoesqueleto de los artrópodos

GAG o Glucosaminoglucanos

Son altamente hidrtados por su naturaleza ácida , son mucopolisacaridos

Dextranos:El dextrano es un polisacárido complejo y ramificado formado por numerosas moléculas de glucosa

Peptidoglucano: es el principal componente de la pared celular bacteriana

Las proteínas ​ o prótidos​ son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos

Cada proteína tiene una estructura tridimensional característica que es indispensable para su función específica, si las pierde también pierde su función a esto se le conoce como desnaturalización de proteínas

El interior de las proteinas es hidrofòbico

Son Sintetizadas en los ribosomas las proteinas se clasifican en dos grandes grupos

Globulares

Fibrosas

Forma esfèrica ,solubles en medios acuosos , presentan diferentes estructuras secundarias

unica estructura secundaria , insolubles en agua y se disponen en forma de largas hebras

No todos los residuos de una proteína participan en igual medida en el mantenimiento de su estructura tridimensional y en su función biológica

Niveles estucturales de las proteìnas

Estructura primaria

Estructura secundaria

Estructura terciaria

Estructura cuaternaria

Es la secuencia de aminoacidos

Las estructuras secundarias se agrupan formando motivos que forman estructuras globulares o dominios los cuales son combinaciones de varios elementos con estructura secundaria definida

Es la forma tridimencional e la proteìna

se da en proteinas formadas por dos o mas cadenas

Estructura primaria las cadenas laterales de los aminoácidos se agrupan formando un núcleo hidrofóbico

Funciones de las proteinas

Reserva

Hormonal

Transporte

Defensiva

Contràctil

Estructural

Enzimàtica

Almacenas aminoacidos

regula el metabolismos glucìdico , el metabolismo del fosforo y la comunicaciòn de las cèlulas

Transporta oxigenos y sangre

Defensa inmunologìca y la coagulaciòn de la sangre

Contraccion muscular

froman tendones cartilagos , piel o tejidos

Catalizadores en reacciones orgànicas