Biología Celular: Introducción y Biomoléculas Orgánicas de la Célula

VERDAD

RAZON

VIRTUD

UNIVERSIDAD SAN SEBASTIAN

VOCACIÓN POR LA EXCELENCIA

DBIO1084 BIOLGÍA CELULAR

Unidad 1: Introducción a la Biología Celular

Docente: Karin Mullendorff, PhD Correo: kmullendorffe@docente.uss.cl

Resultado del Aprendizaje

Relaciona los tipos de células que existen con las características estructurales que le permiten formar parte de un ser vivo organizado y funcional.

Recursos conceptuales

Estructura y función de biomoléculas

Biomoléculas Orgánicas de la Célula

• Cromatina

en el núcleo

• Pared celular
• Carbohidrato
• DNA
• Proteína
• Carbohidrato
• Proteína
• Grano de almidón

en el cloroplasto

• Lípido
• Membrana

de plasma

• Proteína
• Ribosoma
• DNA
• Microtúbulos
• Lípidos
• Proteína
• Mitocondria
• Carbohidrato
• Proteína
• RNA

Biomoléculas Orgánicas de la Célula

Lípidos H c H C OH HO C TH HO C H c COH CH2 OH Carbohidratos U Proteínas Ácidos nucleicos

Lípidos

Estructuralmente son un grupo heterogéneo y con funciones diferentes pero que tienen en común ser mayoritariamente insolubles en medios acuosos. Varios de ellos contienen ácidos grasos que puede variar en número de átomos de carbono y presencia o no de dobles enlaces:

HHHHHHHHHHHHHHH 1 T 1 1 - - - 0 H-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C- C- C- C- C- C" - I 1 I 1 1 1 I 1 OH HHHHHHHH H HHHHHH O H3C OH

Ácidos Grasos

Ácidos grasos saturados

Carbonos se unen entre sí a través de enlaces simples. Se empaquetan fácilmente y proveen rigidez a membranas.

Saturated fatty acids

Ácidos Grasos

Ácidos grasos saturados

Carbonos se unen entre sí a través de enlaces simples. Se empaquetan fácilmente y proveen rigidez a membranas.

Ácidos grasos insaturados

Poseen uno o más dobles enlaces entre carbonos. Difíciles de empaquetar y le dan flexibilidad membranas.

Saturated fatty acids Mixture of saturated and unsaturated fatty acids

Ácidos Grasos Insaturados Frecuentes

Ácido oleico Ácido linoleico Ácido linolénico O OH C- C-OH H C H C-H C C H C-H C- エ C-H H 11 C C H C CH3 · Tienen uno o más dobles enlaces. H3C H3C H · Generalmente líquidos a temperatura ambiente. 0 C-OH C- H C- H

Lípidos

Los ácidos grasos conforman a lo triglicéridos y fosfolípidos pero no así los esteroides como el colesterol los cuales poseen 4 anillos hidrocarbonados fusionados entre sí.

TRIGLYCERIDE H H,C-C-CH2 - glycerol 1 0 0 O fatty acids (×3) PHOSPHOLIPID NH 0 1 O=P-O phosphate O H,C-C-CH2 glycerol O O fatty acids (×2) STEROID OH H2C HỌC H3C- 4 fused hydrocarbon rings CH3 CH,Triglicéridos o Grasas Neutras

Triglicéridos o Grasas Neutras

Glicerol unido a tres moléculas de ácidos grasos que se almacenan en el tejido adiposo para cumplir una función de reserva energética para el organismo.

Resto de glicerol Cola de ácido graso 0 CH2-0-C- 0 CH-0-C- 0 CH2-0 -C- a) OHHHHHHHHHHHHHHHHH HO-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-H - - Ácido HHHHHHHHHHHHHHHHH esteárico

Fosfolípidos o Glicerofosfolípidos

Glicerol unido a dos ácidos grasos que le confieren un carácter hidrofóbico más un grupo fosfato que al tener una carga negativa le provee un caracter hidrofílico.

Fosfato CH3 0 1 H3C-N-CH2-CH2-0-P-O-CH2 CH3 Ö C = Colina C-H C-C-H H-C-H H-C-H H-C-H -C-I -C-H H-C-H H-C-H H-C-H H-C-H H-C-H C-I C-H -C-H ノ ー ゴ 0 H H H H H Ħ H H H H H I-C-H H-C-H H-C-H エ ー C H2C-O-C-C-C-C- C-C-C-C -¿- ć- -C-C- HH HH HH HH HH HHH Grupo de cabeza polar Columna central de glicerol Cadenas de ácido graso Fuente: Karp. Janet Iwasa, Wallace Marshall: Biologia celular y molecular. Conceptos y experimentos, 8e Copyright @ McGraw Hill Education. Todos los derechos reservados. エ コ

Fosfolípidos

Gracias a su doble comportamiento en ambiente acuoso forman bicapas y así constituir membranas

grupo polar cabeza hidrofílica fosfato agua glicerol bicapa fosfolipidica, o membrana dos colas de ácido graso, hidrofóbicas ácido graso ácido graso molécula de fosfolípido

Esteroides

Son un grupo estructuralmente similar pero de funciones diversas. El precursor de todos ellos es el colesterol:

26CH3 I 25CH-27CH3 24CH2 I 23 I CH2 Alkyl side chain 22 20CH-21CH3 18CH3 12 17 11 13 16 D 19CH3 9 C 14 15 1 2 10 8 A B 3 5 7 4 6 Polar head HO Steroid nucleus

Esteroides

Son un grupo estructuralmente similar pero de funciones diversas. El precursor de todos ellos es el colesterol:

Forma parte de membranas otorgándoles rigidez

colesterol H: parte polar o hidrófila O I: parte apolar o lipófila fosfolipido

Esteroides

Son un grupo estructuralmente similar pero de funciones diversas. El precursor de todos ellos es el colesterol:

Forma parte de membranas otorgandoles rigidez

Precursor de hormonas

OH CH3 CH3 0 Testosterona OH CH3 HO

Esteroides

Son un grupo estructuralmente similar pero de funciones diversas. El precursor de todos ellos es el colesterol:

Forma parte de membranas otorgandoles rigidez

Precursor de hormonas

Precursor de la vitamina D

Precursor de sales biliares

Funciones de los Lípidos

En resumen, algunas de sus funciones son:

Estructural Almacenamiento de energía Nutricional D OMEGA-3 OMEGA-6 OMEGA-9

Biomoléculas Orgánicas de la Célula

H c H C OH HO C TH HO C THÌD H c COH CH2 OH Lípidos Carbohidratos Proteínas Ácidos nucleicos

Carbohidratos

Están formados por unidades estructurales llamados monosacáridos y como son moléculas orgánicas abundan en C,H y O. Su función principal es energética.

H O C I H-C-OH I C=0 I HO-C-H I H-C-OH H-C-OH H-C-OH 1 H-C-OH I CH2OH CH2OH CH2OH D-Glucosa (aldohexosa) D-Fructosa (cetohexosa) H O H O - C 1 H-C-OH CH2 HO-C-H I H-C-OH H-C-OH I H-C-OH H-C-OH 1 CH2OH 2-desoxi-d-Ribosa (aldopentosa) D-Ribosa (aldopentosa) C H-C-OH H 1

Carbohidratos

Están formados por unidades estructurales llamados monosacáridos y como son moléculas orgánicas abundan en C,H y O. Su función principal es energética.

6 C H2OH 5 C 0 H H H 1 4 C C 1 OH HO HO C C OH 3 2 H H Glucosa 6 C H2OH 5 C 0 H H 4 C C1 OH H H C C OH 3 2 H OH Galactosa 6 C H2OH 0 OH 5 C C 2 H OH H C H2OH C C 1 41 3 T OH H Fructosa OH

Carbohidratos

Para formar carbohidratos de mayor tamaño varios monosacáridos se van a unir entre sí a través del enlace glucosídico formando así disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

CH,OH CH,OH O -O OH OH O OH OH Maltosa CH,OH CH,OH O .O OH O CH,OH 2 OH OH Sacarosa CH,OH CH,OH OHO. -O. OH OH OH OH OH Lactosa

Oligosacáridos

Cadenas cortas de hasta 20 monosacáridos dispuestos en distintas combinaciones en la superficie de la membrana plasmática.

Oligosacáridos

Su principal función es de reconocimiento celular, , protección, adhesión celular etc.

000 000 000 000 000 000 Glicoproteína Facteria Toxina . - .. Hormona .. . .

Polisacáridos

Estan formados por la unión de 20 a miles de monosacáridos. Puede desempeñar función:

Estructural como la celulosa, quitina y peptigoglicanes

Fibrillas de celulosa Pared celular Microfibrilla de celulosa 0 Fibrilla de celulosa Célula Vegetal H OH CHỊOH H OH CHỊOH H OH CHỊCH O H H H HA H HA H H OH H I -O-VOH H KOH HA H O-OH -O-OH H H H CHỊOH H OH CHỊCH H OH CHỊOH H Molécula de celulosa (polímero de glucosa con enlaces § 1-4) O -0- O OH r-o- H C VH O -O

Polisacáridos

Estan formados por la unión de 20 a miles de monosacáridos. Puede desempeñar función de:

Reserva energética como por ejemplo glucógeno y el almidón.

1. Glucógeno
2. Almidón