BIOQUIMICA Y FISIOLOGÍA MICROBIANA. Dra. Yenizey Merit Alvarez Cisneros

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1 BIOQUIMICA Y FISIOLOGÍA MICROBIANA Dra. Yenizey Merit Alvarez Cisneros

2 Moléculas importantes para la vida Compuestos Orgánicos (contienen carbono e hidrógeno) y forma enlaces covalentes Azucares Aminoácidos Vitaminas Ácidos grasos Compuestos Inorgánicos 1-1.5% (Estructuras simples con enlaces iónicos) Agua CO2 Sales Ácidos y Bases

3 Compuestos orgánicos Estructura y composición química 1. Los cuatro electrones externos del carbono pueden participar en cuatro enlaces covalentes. 2. Otros elementos: Hidrógeno (un enlace) Oxígeno y Azufre (dos enlaces) Nitrógeno (tres enlaces) Fósforo (cinco enlaces) 3.- Esqueleto de carbono con un grupo funcional

4 Grupos funcionales Las propiedades de las diferentes biomoléculas dependen de las características de sus grupos funcionales. Los grupos funcionales mas importantes son: 1.Hidroxilo (-OH) 2.Carbonilo (-CO) 3.Carboxilo (-COO) 4.Amino (-NH2) 5.Sulfhidrilo (-SH) 6.Fosfato (-PO4)

5 Los grupos hidroxilo y carbonilo El oxígeno se encuentra en estos dos grupos funcionales Los grupos hidroxilo tienen un hidrógeno apareado con un átomo de oxígeno (simbolizado como - OH). No son reactivos, pero forman puentes de hidrógeno que contribuyen para hacer las moléculas solubles en la agua. alcoholes, azúcares y lípidos. Los grupos carbonilo tienen un átomo de oxígeno con doble ligadura a un átomo de carbono (simbolizado como C=O) y contribuyen a hacer moléculas solubles en el agua. Los grupos carbonilo tienen dos formas: 1. Grupo aldehído 2. Grupo cetona, *Todas las azúcares tienen un grupo cetona o un grupo aldehído.

6 El grupo carboxilo: Ácidos Tiene grupos carbonilo e hidroxilo en el mismo átomo de carbono (COOH). Los grupos carboxilo son ácidos débiles, disociándose parcialmente para liberar iones de hidrógeno (H + ). Las moléculas que contienen grupos carboxilo se llaman ácidos carboxílicos, y se disocian parcialmente en H + y COO -. Son comunes en muchas moléculas biológicas, incluyendo aminoácidos y los ácidos grasos

7 El grupo amino: Bases El nitrógeno en las moléculas biológicas comúnmente se encuentra en forma de grupos amino (- NH 2 ). Son compuestos básicos, y frecuentemente llegan a ser ionizados por la adición de un ion de hidrógeno (H + ), formando grupos amino positivamente cargados (- NH 3+ ).

8 El grupo sulfhidrilo El azufre se encuentra principalmente en las proteínas y aminoácidos, en forma de sulfhidrilo (-SH) o grupos disulfuro (- S-S-). Dos grupos sulfhidrilo pueden interactuar para formar un grupo disulfuro.

9 El grupo fosfato El grupo funcional más común en las moléculas orgánicas es el grupo fosfato (-PO 4-3 ). En las moléculas biológicas, el fósforo está presente principalmente en la forma de grupos de fosfato ácido (HPO 4-2 ). Ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) H 2 PO 4-1 HPO 4-2 PO 4-3 Aunque todas estas formas químicas coexisten en equilibrio en el agua, la convención en biología es representar al ion de fosfato en su forma de doble carga, a menudo abreviada por el símbolo Pi, "fosfato inorgánico. Los grupos fosfato se encuentran en el ADN y ARN, y en ciertos lípidos. Están involucrados en el almacenamiento biológico y liberación de energía como ATP.

10 Los compuestos orgánicos que se encuentran en los organismos vivos son bastante complejos y estables. Las moléculas orgánicas pequeñas pueden combinarse para formar macromoléculas. Las macromoléculas son polímeros (poli=muchos; meros partes) formados covalentemente de monómeros (mono=uno). La unión de dos monómeros : síntesis por deshidratación R-OH + H-R R-R + H 2 O

11 Hidratos de carbono Sinónimos: glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos. Moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno (2H: O). C 5 H 10 O 5 C 6 H 12 O 6 C 12 H 22 O 11 Solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional (aldehído ó cetona). Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía.

12 Clasificación: Monosacáridos (1) Disacáridos (2) Oligosacáridos (3-10) Polisacáridos (>10) Sacchar = azúcar

13 Monosacáridos Formados por una sola molécula y no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. Tienen un grupo carbonilo y grupos hidroxilo (polialcoholes). Clasificación de acuerdo a tres características diferentes: La posición del grupo carbonilo aldehído(aldosa) cetona (cetosa) Número de átomos de carbono Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas Quiralidad: La designación D o L es realizada de acuerdo a la orientación del carbono asimétrico más alejados del grupo carbonilo: si el grupo hidroxilo está a la derecha de la molécula es un azúcar D, si está a la izquierda es un azúcar L

14 Disacáridos Glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos (deshidratación). Pueden dividirse en moléculas más pequeñas y simples (hidrólisis). Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace covalente conocido como enlace glucosídico. Lactosa Galactosa Glucosa

15 Polisacáridos Pueden tener o carecer de cadenas ramificadas de más de diez monosacáridos. Los polisacáridos representan una clase importante de polímeros biológicos y su función en los organismos vivos está relacionada usualmente con estructura o almacenamiento. El almidón es usado como una forma de almacenar monosacáridos en las plantas, El glucógeno es usado en animales. La celulosa y la quitina son polisacáridos estructurales. Se encuentra en la pared celular de plantas y hongos. Amilopectina

16 Lípidos Son un conjunto de moléculas orgánicas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno. Son moléculas hidrofóbicas, insolubles en agua (apolares); pero solubles en solventes no polares (benceno, éter y cloroformo). Cumplen funciones diversas: reserva energética, estructura y reguladora. Fosfolípidos

17 Clasificación Saponificables ácido graso Simples Triglicéridos grasas o aceites Lípidos Complejos Fosfolípidos Insaponificables Esteroides Colesterol esterol

18 Síntesis de lípido simple Triglicérido

19 Proteínas Moléculas orgánicas que contienen carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno. Los elementos constitutivos de las proteínas son los aminoácidos.

20 Niveles estructurales

21 Ácidos Nucleicos Ácido desoxirribonucleico (ADN) y Ácido ribonucleico (ARN) Nucleótido: Una base nitrogenada, una pentosa y un grupo fosfato. Purinas: estructuras de doble anillo (A y G) Pirimidinas: estructuras con un solo anillo (C, T y U). Nucleósido: combinación de una base nitrogenada con una pentosa. Cada cadena de ADN tiene un esqueleto formado de desoxirribosa y grupos fosfato alternados

22 Adenosintrifosfato (ATP) Principal molécula transportadora de energía en la célula e indispensable para que vivan. Almacena la energía liberada en reacciones químicas y proporciona la energía necesaria en el metabolismo. Molecula de alta energía: Libera energía utilizable cuando se hidroliza en ADP. Adenosina

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