Biomoléculas Orgánicas II

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1 Biomoléculas Orgánicas II INTRODUCCIÓN Tal como se vio en la clase anterior, los elementos químicos se organizan de tal forma que aumentan su complejidad y desarrollan funciones que son específicas. En esta sesión revisaremos dos compuestos más, que son las proteínas y los ácidos nucleicos, los cuales permitirán comprender otras funciones que se producen en los seres vivos relacionadas con el material genético y su expresión 1

2 REPASO Biomoléculas orgánicas Carbohidratos Lípidos 1. Monosacáridos: glucosa 2. Disacáridos: maltosa 3. Polisacáridos: glucógeno 1. Ácidos grasos 2. Triglicéridos 3. Fosfolípidos 4. Colesterol Funciones Energética, estructural Funciones Reserva energética, estructural, mensajeros químicos (hormonas) Aminoácidos Radical H R O N C C Grupo carboxilo H H O H Grupo amino Carbono central 2

3 PRTEÍNAS 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 (-NH 2 ) de otro aminoácido, en el cual se libera una molécula de agua. Niveles de Organización Es la unión de los aminoácidos, a través del enlace peptídico y la interacción de los distintos grupos que presentan, permitiendo que las proteínas tengan distintas formas de organizarse en el espacio. 3

4 Niveles de Organización Estructura primaria: Corresponde a la unión lineal de aminoácidos a través del enlace peptídico (entre el grupo amino y el grupo carboxilo), como por ejemplo en la insulina. Se inicia con un grupo amino terminal y finaliza con un grupo carboxi terminal. Niveles de Organización Estructura secundaria: Corresponde a los aminoácidos de la estructura primaria que interactúan entre sí, produciendo puentes de hidrógeno entre los grupos aminos y los grupos carboxilos de distintos aminoácidos. Puede ser de dos tipos: β laminar (β plegada) Ejemplo: queratina de la tela de araña α hélice Ejemplo: elastina de la piel 4

5 Niveles de Organización Estructura terciaria: Corresponde al plegamiento en el espacio de la estructura secundaria, a través de interacciones hidrofóbicas, electrostáticas y puentes disulfuro. Ejemplo: enzimas. En la imagen el color verde corresponde a la estructura beta laminar Niveles de Organización 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. 5

6 CRITERIO DE CLASIFICACIÓN 1. Proteínas Elementos principales C, H, O, N, S Unidades básicas de construcción (monómeros) Tipo de enlace Niveles de organización Fuentes Aminoácidos Peptídico Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Carnes rojas y blancas, lácteos, huevos, legumbres, frutos secos, etc. Funciones 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. 6

7 Nucleótidos Corresponden a los monómeros (o unidades básicas) para la formación de los ácidos nucleicos. Están formados por: Nucleótidos Bases nitrogenadas: Son 5 y se clasifican en dos grupos, los cuales son: Pirimidinas Purinas 7

8 Nucleótidos Pentosas: Corresponden a monosacáridos que presentan 5 carbonos en su estructura. Existen dos tipos (según en qué ácido nucleico se encuentre) y son: (ARN) (ADN) Diferencia Nucleótidos Fosfato: Se ubica en el carbono 5 de la pentosa, aporta la energía para que se puedan formar enlaces entre nucleótidos. Estos enlaces se denominan fosfodiéster. 8

9 Nucleótidos Adenosin trifosfato (ATP): Esta molécula guarda en los enlaces de sus grupos fosfatos energía, la que se libera cuando se rompen. Es la molécula que aporta energía a todos los procesos celulares. 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 3 carbono 3 y un grupo fosfato (PO 4 ) en el carbono 5 del nucleótido entrante. 9

10 Enlaces químicos Puente de hidrógeno: une las bases nitrogenadas de las dos hebras del ADN. ADN Bases nitrogenadas Pentosa ADN Ácido desoxirribonucleico Adenina Guanina Timina Citosina Desoxirribosa Características Corresponde a la unión de muchos nucleótidos. Está formado por dos cadenas conformando una doble hélice. Funciones Codifica la información genética, guardando en forma segura y fiel las características de los organismos. 10

11 ARN Bases nitrogenadas Pentosa Características Funciones ARN (Ácido ribonucleico) Adenina Guanina Uracilo Citosina Ribosa Corresponde a la unión de muchos nucleótidos. Está formada por una sola cadena polinucleotídica. Existen diversos tipos de ARN, que tienen como función decodificar el mensaje genético del ADN y traducirlo a proteínas. 11

12 CRITERIO DE COMPARACIÓN 2. Ácidos nucleicos Elementos principales C, H, O, N, P Unidades básicas de construcción (monómeros) Tipo de enlace Función biológica Ejemplos Nucleótidos Fosfodiéster (dentro de una hebra). Puentes de hidrógeno (entre hebras). Almacenar y transmitir la información genética. ADN, ARN 12

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