Unidad 3: Organización molecular de la célula

Transcripción

1 Los seres vivos poseen una complejidad estructural que les permite desarrollar todas sus actividades y que se mantiene gracias al intercambio constante de materia y energía con el entorno. Todos los seres vivos presentan una gran homogeneidad en cuanto a los elementos que los forman. Estos elementos se organizan en moléculas complejas : hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, que solo están presentes, en forma conjunta, en los seres vivos; por ello se han denominado BIOMOLÉCULAS. Poseen, también, otros componentes como agua, iones, aminoácidos, nucleótidos, etc. SERES VIVOS poseen COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL componentes INORGÁNICOS ORGÁNICOS H2O Compuestos iónicos Moléculas simples Biomoléculas GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS Todas las sustancias orgánicas, a diferencia de las inorgánicas, están formadas por átomos de carbono unidos entre sí a través de uniones covalentes (que son las uniones que se forman entre sustancias no metálicas). Cada átomo de carbono tiene cuatro sitios de unión, con los que puede unirse a otros átomos del mismo tipo y formar cadenas carbonadas que pueden ser lineales, ramificadas o en forma de anillos. Pero siempre constituirán un esqueleto al que también se le unirán otros átomos, como hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) o azufre (S). En las biomoléculas, los elementos preponderantes son el C, H y O. Las proteínas tienen además N y S (en menor proporción); y los ácidos nucleicos, N y P. Las moléculas orgánicas difieren entre sí en el tipo de átomos, la cantidad, la proporción y la forma en que están combinados.

2 2 se clasifican en GLÚCIDOS presentan Isomería óptica Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos energética (hexosas) estructural (pentosas) energética informática Estructural (celulosa, quitina) Energética (almidón, glucógeno) Glucosa Disacárido Glucógeno Celulosa

3 3 ISOMERO Enantiómeros Epímeros Tautómeros Anómeros CARACTERÍSTICA Isómeros ópticos en los que no puede superponerse la imagen especular de uno con la del otro. Tienen las mismas propiedades físicas y químicas, excepto por la forma en que desvían la luz polarizada (D y L) Solo difieren entre sí por la orientación del oxhidrilo de uno de sus carbonos asimétricos. Ejemplo: D-glucosa y D-galactosa (difieren en la posición del oxhidrilo del C4) Tienen distintas propiedades. Resultan del reordenamiento molecular con la formación de un puente oxígeno entre carbonos. Ejemplos: glucopiranosa (originada por la glucosa), fructofuranosa (originada por la fructosa). Tipo de tautómeros en el cual un oxhidrilo puede ubicarse por arriba o por debajo del plano de la molécula. Se denominan alfa o beta (por convención alfa abajo y beta arriba del plano molecular). Enantiómeros Epímeros Tautómeros

4 4 Anómeros Disacárido Monosacáridos que lo forman Unión glucosídica Forma de obtención Maltosa Glucosa y glucosa α 1-4 Libre en cebada Por hidrólisis de almidón Isomaltosa Glucosa y glucosa α 1 6 Por hidrólisis de glicógeno Celobiosa Glucosa y glucosa β 1 4 Por hidrólisis de celulosa Lactosa Galactosa y glucosa β 1 4 Libre en leche (galactosídica) Sacarosa Glucosa y fructosa α 1 2 Libre en caña y remolacha Polisacárido Estructura Almidón Ramificada. Uniones alfa 1-4 y alfa Reserva energética en 1-6 entre glucosas vegetales. Glucógeno Reserva energética en Ramificada. Uniones alfa 1-4 y alfa hígado y músculos 1-6 entre glucosas animales. Celulosa Fibrosa. Uniones beta 1-4 entre glucosas. Pared celular en células vegetales

5 5 LÍPIDOS Ácidos grasos Grasas Triglicéridos Aceites Fosfolípidos Esteroides Terpenos Ceras Lípidos saponificables Contienen por lo menos un ácido graso frecuentemente esterificado Clase Definición Glicéridos Ésteres de glicerol con ácidos grasos Reservorios energéticos saturados o no saturados Fosfoglicéridos Esteres de glicerol con ácidos grasos (C 1 saturados, C 2 no saturados) y con ácido fosfórico en C 3 Ceramidas Amida entre esfingol (en el N del C 2 ) y un ácido graso Aislante térmico Estructural, componente de membranas celulares Estructural, componente de membranas celulares

6 6 Ácidos grasos Triglicérido Fosfolípido

7 7 + ácido graso Esfingomielina Un grupo fosfato unido al grupo OH del C1 de la ceramida, que se esterifica con colina o etanolamina formando fosfo colina o fosfo etanolamina, que es la "cabeza" polar de la molécula. Presentes en la membrana plasmática de células animales, en la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas mielinizadas. Es un lípido estructural de membrana. Esfingolípidos (derivados de las ceramidas) Glucoesfingolípidos Cerebrósidos Gangliósidos Tienen un monoscárido unido al grupo OH de la ceramida; los que tienen galactosa (galacto cerebrósidos), se encuentran en la membrana plasmática de células del tejido nervioso, mientras que los que contienen glucosa (glucocerebrósidos) se hallan en membrana plasmática de células de otros tejidos. La ceramida se une a oligosacáridos formando cabezas polares muy grandes, cargadas negativamente, que poseen una o más unidades de ácido (N-acetil neuramínico o ácido siálico). Están concentrados en células ganglionares del sistema nervioso central. Constituyen el 6% de los lípidos de membrana de la sustancia gris del cerebro humano y se hallan en menor cantidad en las membranas de otros tejidos.

8 8 Propiedad Comportamiento en medio acuoso Comportamiento ácido-base Presencia de dobles ligaduras Ácidos grasos Anfipáticos. La solubilidad disminuye con el aumento del número de carbonos Ácidos débiles. El pk no varía con el aumento del número de carbonos Disminuyen el punto de fusión. Aumentan solubilidad en solventes orgánicos. Lípidos insaponificables Derivan de la polimerización del isopreno Clase Definición Terpenos Esteroides Formados por dos o más unidades de isopreno Derivados cíclicos del isopreno (ciclopentanoperhidrofenantreno) Intervienen en la formación de coenzima Q, vitaminas liposolubles y pigmentos vegetales Forman esteroles (colesterol), vitamina D, ácidos biliares, hormonas esteroideas