Resumen de la clase anterior: biomoléculas inorgánicas y orgánicas

Resumen de la clase anterior

Biomoléculas inorgánicas

Agua
Sales minerales
Gases

• Capacidad
  disolvente

Na+, K+, Fe3+, Ca2+, I", F-
CO2, O2

• Alta tensión
  superficial
• Capilaridad
• Alto calor específico
• Alto calor de
  vaporización

Resumen de la clase anterior

Biomoléculas orgánicas

Carbohidratos
Lípidos

Unidad básica:
Monosacáridos
Clasificación:
Monosacáridos,
disacáridos, polisacáridos
Función:
Estructural, energética
GLUCOSA
0
CH2OH
20
0
H -C-OH
T
/ H
C
OH -C-H
OH
OH
H /OH
H-C -OH
CH:OH
H
OH

Triglicérido
H
0
---
Unidad básica:
Ácidos grasos
(saponificables)
Tipos:
Triglicéridos,
fosfolípidos,
esteroides.
Función:
Estructural,
energética, aislante,
hormonal
H
H -C-OH
C2

Aprendizajes esperados

• ✔
  Comprender las formas de clasificación de proteínas y ácidos
  nucleicos.
• ✔
  Comprender los niveles de organización y funciones de las
  proteínas.
• Identificar los tipos de ácidos nucleicos y sus características.

Proteínas y Ácidos nucleicos

1. Proteínas
2. Ácidos nucleicos

Proteínas: Criterios de clasificación

Elementos principales y unidades básicas

1. Proteínas
CRITERIO DE
CLASIFICACIÓN
PROTEÍNAS
Elementos
principales
C, H, O, N, S
Unidades básicas
de construcción
(monómeros)
Aminoácidos
Tipo de enlace
Peptídico
Niveles de
organización
Estructura primaria,
secundaria, terciaria y
cuaternaria.
Fuentes
Carnes rojas y blancas,
lácteos, huevos,
legumbres, frutos
secos, etc.

Proteínas: Estructura de un aminoácido

1. Proteínas
1.1 Estructura de un aminoácido
Radical
H
R
O
N
C
C
Grupo carboxilo
H
H
O
H
Grupo amino
Carbono central

Proteínas: Tipos de aminoácidos

1. Proteínas
1.2 Tipos de aminoácidos
Esenciales
No esenciales
Isoleucina (Ile, I)
Alanina (Ala, A)
Leucina (Leu, L)
Arginina (Arg, R)
Lisina (Lys, K)
Asparragina (Asn, N)
Metionina (Met, M)
Aspartato (Asp, D)
Fenilalanina (Phe, F)
Cisteína (Cys, C)
Treonina (Thr, T)
Glutamato (Glu, E)
Triptófano (Trp, W)
Glutamina (Gln, Q)
Valina (Val, V)
Glicina (Gly, G)
Histidina (His, H) (niños)*
Prolina (Pro, P)
0
(*) En niños, la histidina no se
sintetiza, por lo que es un
aminoácido esencial para este grupo
de edad, pero no para los adultos.
Serina (Ser, S)
Tirosina (Tyr, Y)
Histidina (His, H) (adultos)*

Proteínas: Enlace peptídico

1. Proteínas
1.3 Enlace peptídico
Es un enlace covalente que se forma por un proceso de CONDENSACIÓN
entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) de
otro aminoácido, en el cual se libera una molécula de agua.
+
N
-
+
N
+
C
C
C
N
Enlace
Pepetídico
N
Ca
+
+
Formación del enlace peptídico

Proteínas: Niveles de organización

1. Proteínas
1.4 Niveles de organización de las proteínas
leu
val
lys
lys
his
ala
gly
3
pro
ala
Estructura terciaria
(Peptido
Individual
doblado)
Estructura secundaria
(helice)
val
lys
2
Las proteínas tienen una
estructura tridimensional bien
definida, que puede
organizarse en 4 niveles
interdependientes.
Estructura primaria
(Secuencia de aminoacidos) :
1
Estructura cuaternaria
(agregados de dos o mas peptidos)
4
0

Proteínas: Estructura primaria

1. Proteínas
1.4 Niveles de organización de las proteínas
Estructura primaria:
Corresponde a la unión
lineal de aminoácidos a
través del enlace
peptídico, como por
ejemplo la insulina.
OH
SH
H
CH
0
H
CH,
O
H
-
H
=
H
C
1
z
C
2:
Z
C
C
1
=
1
-
=
H
H
0
CH
O
Serina
Glicina
Cisteina
Alanina
Glicina
Hidrógeno
Oxigeno
Carbono
Azufre
Nitrógeno
H„N-
2
-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-(COOH
1
1
R1
R2
1
R3
x-U-I
C
H
/
H
0

Proteínas: Estructura secundaria

1. Proteínas
1.4 Niveles de organización de las proteínas
Estructura secundaria:
Corresponde a los aminoácidos
de la estructura primaria que
interactúan entre sí, mediante
puentes de hidrógeno entre los
grupos amino y los grupos
carboxilo de distintos
aminoácidos.
...
..
HÉLICE a
puente de hidrogeno
'O
HOJA &1

Proteínas: Estructura terciaria

1. Proteínas
1.4 Niveles de organización de las proteínas
O = Aminoácido
p"
N = Interacciones no polares
(hidrofóbicas)
p
= Puentes disulfuro
S
= Puentes de hidrógeno
N
N
5
p
N
N
p", P = Grupos polares
(hidrofílicos)
P
S
Estructura terciaria:
Corresponde al plegamiento en el
espacio de la estructura
secundaria, a través de
interacciones hidrofóbicas,
electrostáticas y puentes
disulfuro. Ejemplo: enzimas.

Proteínas: Estructura cuaternaria

1. Proteínas
1.4 Niveles de organización de las proteínas
Estructura cuaternaria:
Corresponde a la interacción de
dos o más estructuras terciarias.
También se puede definir como la
interacción entre las subunidades
de una proteína. Ejemplo:
hemoglobina.
O

Proteínas: Funciones

1. Proteínas
1.5 Funciones de las proteínas
Función
Característica
Estructural
Forman parte de las membranas celulares, componen el citoesqueleto y
actúan como receptores.
Enzimática
Biocatalizadores de las reacciones químicas.
Hormonal
Algunas son de naturaleza proteica como la insulina, glucagón, hormona del
crecimiento, entre otras.
Defensa
Forman inmunoglobulinas o anticuerpos.
Transporte
Transportadoras de gases respiratorios (hemoglobina), de lípidos en sangre
(lipoproteínas), en la membrana plasmática actuando como carrier.
Contráctil
La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la
contracción muscular.
Energética
Solo en condiciones extremas, por ejemplo, cuando los carbohidratos y
lípidos han sido utilizados. Además es poco eficiente.
Hemoglobin
Bíceps
contraído
Oxygen molecule
Red blood cell
Hemoglobin carries
oxygen thoughout
the body
Tríceps
relajado

Ejercitación: Desnaturalización de proteínas

Ejercitación
Se tiene una proteína en condiciones de laboratorio y se le aplica un agente
físico, lo que le provoca una desnaturalización por daño a su estructura
cuaternaria. ¿ Cuál es el agente que se aplica en esta desnaturalización?
A) Temperatura
B) Presión
C) Compuesto tóxico
D) pH
E) Sal binaria
ALTERNATIVA
CORRECTA
A
Reconocimiento

Ejercitación: Ruptura de enlaces en proteínas

Ejercitación
Si se desnaturaliza una proteína con estructura cuaternaria como la
hemoglobina, a través de la aplicación de calor, hasta llegar a obtener la
estructura primaria intacta, los enlaces que se podrían romper son
I) puentes de hidrógeno.
II) enlaces peptídicos.
III) puentes disulfuro.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
D) solo I y III.
B) solo II.
E) I, II y III.
C) solo III.
ALTERNATIVA
CORRECTA
D
Comprensión

Ejercitación: Estructura cuaternaria de la hemoglobina

Ejercitación
La siguiente figura representa una molécula de hemoglobina.
Cadenas beta
(globina beta)
Grupo
hem
Cadenas alfa
(globina alfa)
ALTERNATIVA
CORRECTA
B
Comprensión
Esta proteína presenta estructura cuaternaria debido a que
A) está formada por cuatro subunidades distintas.
B) consta de más de una cadena polipeptídica.
C) presenta un átomo de hierro en cada grupo hemo.
D) tiene una masa molecular muy elevada.
E) presenta una estructura globular.

Ácidos nucleicos: Criterios de comparación

2. Ácidos nucleicos
CRITERIO DE
COMPARACIÓN
ÁCIDOS NUCLEICOS
Elementos
principales
C, H, O, N, P
Unidades básicas
de construcción
(monómeros)
Nucleótidos
Tipo de enlace
Fosfodiéster (dentro de una
hebra).
Puentes de hidrógeno
(entre hebras).
Función biológica
Almacenar y transmitir la
información genética.
Ejemplos
ADN, ARN

Ácidos nucleicos: Unidades básicas (nucleótidos)

2. Ácidos nucleicos
2.1 Unidades básicas: nucleótidos
Base Nitrogenada
NH
2
1
N
N
CH
HC
N
N
-0
P
O
CH
o
0
H H
H
H
Grupo fosfato
3
Pentosa
2
Ribosa (un azúcar
de cinco carbonos)
OH
OH
Adenina (una
base púrica)

Ácidos nucleicos: Bases nitrogenadas

2. Ácidos nucleicos
2.1 Unidades básicas: nucleótidos
Bases nitrogenadas
Pirimidinas
NH_
2
N
CH
HN
C
CH
N
H
Timina (T)
0
HN
CH
CH
N
H
Uracilo (U)
NH.
Purinas
N
N
CH
HC
N
H
Adenina (A)
0
N
HN
CH
HẸN
N
N
H
Guanina (G)
CH
0
N
H
N
Citosina (C)
NH2

Ácidos nucleicos: Pentosas

2. Ácidos nucleicos
2.1 Unidades básicas: nucleótidos
Pentosas
Ribosa (ARN)
HOCH2
OH
-I
H
OH
OH
Desoxirribosa (ADN)
HOCH
OH
-I
H
H
H
OH
H

Ácidos nucleicos: Fosfato

2. Ácidos nucleicos
2.1 Unidades básicas: nucleótidos
Fosfato: Se ubica en el carbono 5 de la pentosa y aportan la energía para que
se puedan formar enlaces entre nucleótidos. Estos enlaces se denominan
fosfodiéster.
NH
N-
C=
EN
H-C
C-H
N.
N
O
1
Base
nitrogenada
O-P-O-CH O
I
0
KA H
Grupo
fosfato
H
OH OH
Azúcar

Ácidos nucleicos: Adenosin trifosfato (ATP)

2. Ácidos nucleicos
2.1 Unidades básicas: nucleótidos
Adenosin trifosfato (ATP): Es la molécula que aporta energía a todos
los procesos celulares.
NH2
N
C
0
0
0
H-C
C
C-H
N
N
1
1
0
Adenina
H H
Grupos fosfato
H
H
OH OH
Ribosa
ATP
BASE
NITROGENADA
ADENINA
0 -- P-O-P-O-P-O-CH2
0
PENTOSA
RIBOSA
GRUPO
FOSFATO
3 GRUPOS
C
N
II
El ATP es un nucleótido modificado, ya que presenta 3 grupos fosfato.

Ejercitación: Energía del ATP

Ejercitación
La siguiente figura representa una molécula de ATP:
NH2
N
N
1
2
1
0
0
N
0 -P-O-P-0 -P-O-CH2
O
+4
-
I
-
-
O-
0-
3
5
OH
OH
En el rompimiento de los enlaces señalados, ¿cuál aporta mayor cantidad de
energía?
A) 1
B) 2
E) 5
D) 4
C) 3
ALTERNATIVA
CORRECTA
A
Comprensión
N
0
ǁ

Ácidos nucleicos: Enlaces químicos

Enlace fosfodiéster

2. Ácidos nucleicos
2.2 Enlaces químicos
Enlace fosfodiéster: une los nucleótidos del ADN o del ARN. Es un enlace
covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH ) en el carbono 3' y un
grupo fosfato (PO 3- ) en el carbono 5' del nucleotido entrante.
Fosfato
5 CH2
Base
0
H
N
H
N
H-
H
N
0
0
Unión
Fosfodiester
-
P
=
0
0
H
N
Base
5'CH2
0
3'
0
0
1
-
1
1
0
5' end of DNA
O
H,C
H
Thymine
H
N
O
O-P-OFCH, O
3'
6-4-6
H
H
IN
13
I
Cytosine
6-4-6
O
H
IN
H-1
H Guanine
N
O
N
I
Z-I
0 -P-O- CHO
I
OH
3' end of DNA
Adenine
H
O -P-O-CH, O.
N
0-P-O-CHO
O
b-a-6

Puente de hidrógeno

2. Ácidos nucleicos
2.2 Enlaces químicos
Puente de hidrógeno: une las bases nitrogenadas de las dos hebras
del ADN.
T ... < A
Puente de Hidrógeno
O
OH
T
AT
A
... >
c
c ...
G
HG
O
T
A
C( ... G
CH
A> ... >T
O
0
0
C
G
G ... C
A
CAddison Wesley Longman, Inc.
Al desnaturalizar el ADN, se rompen los puentes de hidrógeno que
hay entre las bases nitrogenadas, por lo tanto las hebras se separan.
Un ADN con mayor porcentaje de C-G que A-T es más difícil de
desnaturalizar.
A
G
TK ..< A

Ácidos nucleicos: ADN y ARN

2. Ácidos nucleicos
2.3 ADN y ARN
ADN
ARN
Bases
nitrógenadas
Adenina
Adenina
Guanina
Guanina
Timina
Uracilo
Citosina
Citosina
Pentosa
Desoxirribosa
Ribosa
Características
· Corresponde a la unión de
muchos nucleótidos.
· Corresponde a la unión de
muchos nucleótidos.
· Está formado por dos cadenas
conformando una doble hélice.
· Está formada por una sola
cadena polinucleotídica.
Funciones
Codifica la información genética,
guardando en forma segura y fiel
las características de los
organismos.
Existen diversos tipos de ARN,
que tienen como función
decodificar el mensaje genético
del ADN y traducirlo a proteínas.

Ácidos nucleicos: Estructura de ADN y ARN

2. Ácidos nucleicos
2.3 ADN y ARN
ADN
ARN
Ī
Base
Base
0-P-O -- CH2
0-P-O -- CH2
0
0
Ö
H
Fosfato
I/¡ Desoxiribosa
(azúcar)
Fostato
1
Ribosa
C'H (azúcar)
H
C CH
[3' 2']
OH H
[3' 2']
OH
Nucleótidos
Pirimidinas
Purinas
Pirimidinas
Purinas
T
A
U
A
c (
G
c (
G
Bases
Extremo 5'
Extremo 3'
Extremo 5'
®
UK
R
®
P
G
D
R
®
®
CI
R
®
D
A
>T
A
R
HO
P
Extremo 3'
Extremo 5'
Extremo 3
Polinucleótidos
D
D
TK
A
®
G
D
G
D
D
HO
5
.0
5
4CH
HC1
OH