Biología General: Macromoléculas biológicas. Prof. Bernal Gerardo Garro Mora

Transcripción

1 Biología General: Macromoléculas biológicas Prof. Bernal Gerardo Garro Mora

2 Objetivos: Al finalizar la clase el estudiante será capaz de: Definir a las moléculas orgánicas y los principales grupos funcionales asociados con ellas. Entender los procesos de síntesis y degradación de los polímeros biológicos. Definir los principales monómeros y polímeros de las moléculas de la vida: los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Reconocer las principales fuerzas involucradas en estructuras moleculares y definir las principales conformaciones de estas. BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL 2

3 BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL La increíble complejidad molecular de la vida, ejemplificada en la bacteria Gram negativa Escherichia coli. 3

4 Table 3-1 4

5 Síntesis por deshidratación + dehydration synthesis + Fig

6 Hidrólisis hydrolysis + Fig

7 Table 3-2 (1 of 2) 7

8 Table 3-2 (2 of 2) 8

9 HIDRATOS DE CARBONO 9

10 Glucosa: eje del metabolismo Glucose (C 6 H 12 O 6 ) is the most common monosaccharide in living organisms Sugar dissolving in water hydrogen bond water BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL hydroxyl group Fig

11 Monosacáridos fructose galactose Fig

12 Pentosas ribose deoxyribose Note missing oxygen atom Fig

13 Síntesis de un disacárido glucose fructose sucrose dehydration synthesis Fig

14 Almidón como reservorio energético en plantas starch grains (a) Potato cells (b) A starch molecule (c) Detail of a starch molecule Fig

15 Almidón y glucógeno y diferencias con la celulosa 15

16 Estructura de la celulosa y la pared celular vegetal BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL Fig

17 Quitina: polímero de la N-acetilglucosamina BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL Fig

18 LÍPIDOS 18

19 BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL Los lípidos como reservorio estable de energía 19 Fig. 3-11a

20 Síntesis de triglicéridos + glycerol fatty acids + triglyceride Fig

21 Un triglicérido (grasa) Fig. 3-13a 21

22 Un triglicérido (aceite) Fig. 3-13b 22

23 Ceras Fig. 3-11b 23

24 Estructura de los fosfolípidos variable functional group phosphate group polar head glycerol backbone fatty acid tails (hydrophilic) (hydrophobic) Fig

25 Esteroles y esteroides Fig

26 PROTEÍNAS 26

27 Proteínas estructurales BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL La α-queratina del cabello es alfahelicoidaly se ensambla en pares de moléculas y luego en niveles mayores de estructura Fig Colágeno

28 Proteínas globulares 28

29 Estructura de los aminoácidos variable group amino group hydrogen carboxylic acid group Fig

30 Diversidad de los aminoácidos glutamic acid (glu) aspartic acid (asp) (a) Hydrophilic functional groups phenylalanine (phe) leucine (leu) (b) Hydrophobic functional groups BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL cysteine (cys) (c) Sulfur-containing functional group Fig

31 Diversidad de los aminoácidos 31

32 Proteosíntesis amino acid amino group carboxylic acid group peptide bond + dehydration amino acid synthesis peptide water amino group Fig

33 Proteosíntesis y el Dogma Central de la Biología BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL HIV 33

34 Niveles estructurales de las proteínas (a) Primary structure: The sequence of amino acids linked by peptide bonds leu (b) Secondary structure: Usually maintained by hydrogen bonds, which shape this helix val lys lys heme group gly his ala lys val lys pro hydrogen bond helix (c) Tertiary structure: Folding of the helix results from hydrogen bonds with surrounding water molecules and disulfide bridges between cysteine amino acids (d) Quaternary structure: Individual polypeptides are linked to one another by hydrogen bonds or disulfide bridges BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL 34 Fig. 3-20

35 Estructuras de V nivel Ribosoma 70S: una estructura de quinto nivel 35

36 Estructuras secundarias de las proteínas BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL 36

37 La lámina β-plegada como ejemplo de estructura secundaria hydrogen bond pleated sheet Fig

38 Lípidos, proteínas y carbohidratos como elementos estructurales de las membranas biológicas BIOLOGÍA GENERAL- PROF. BERNAL 38

39 ÁCIDOS NUCLEICOS 39

40 Nucléosidos y nucleótidos Todos éstos son nucleótidos 40

41 Un desoxirribonucleótido phosphate sugar base Fig

42 Trifosfato de adenosina (ATP) Fig

43 camp y otras funciones celulares de los nucleótidos 43

44 Cadenas de polinucleótidos 44

45 Estructura básica del DNA y el RNA 45

46 Ácido desoxirribonucleico (DNA) hydrogen bond 46

47 Macromoléculas biológicas 47