UNIVERSIDAD PRIVADA DEL GUAIRFILIAL PEDRO JUAN CABALLERO

Trabajo Grupal de:QUMICA

INTEGRANTES:Diego SanabriaDiego MoreiraEdgar DuarteAlcides Ocampos

Prof. Alber Ayala

Pedro Juan Caballero Py2015COMPUESTOS BIOLGICOS ESENCIALES O BIMOLECULAS

Glucidos o hidratos de carbonoConceptoLos carbohidratos o hidratos de carbonoson compuestos que estn formados por carbono (C), hidrgeno (H) y oxgeno (O) con la formula general (CH2O)n. Los carbohidratos incluyen azcares, almidones, celulosa, y muchos otros compuestos que se encuentran en los organismos vivientes, generalmente blancos y cristalinos, solubles en agua y con un sabor dulce.Las estructuras de los sacridos se distinguen principalmente por la orientacin de losgrupos hidroxilos ( -OH ). Esta pequea diferencia estructural tiene un gran efecto en las propiedades bioqumicas, las caractersticas organolepticas (e.g., sabor), y en las propiedades fsicas como el punto de fusin y la rotacin especfica de la luz polarizada. Un monosacrido de forma lineal que tiene ungrupo carbonilo ( C=O )en el carbono final formando unaldehdo (-CHO)se clasifica como unaaldosa. Cuando el grupo carbonilo est en un tomo interior formando una cetona, el monosacrido se clasifica como unacetosa.Ejemplo de carbohidratos: (D- Eritrosa)

Los carbohidratos bsicos o azcares simples se denominanmonosacridos. Estos azcares simples pueden combinarse para formar carbohidratos ms complejos. Losoligosacridosson polimeros con dos hasta 10 residuos de monosacaridos. Los oligosacridos mas comunes son losdisacridosformado por la union de dos monosacaridos. Los que tienen un nmero mayor de monosacridos se llamanpolisacridos. Constituyen uno de los tres principales grupos qumicos que forman la materia orgnica junto con las grasas y las protenas.Los carbohidratos son los compuestos orgnicos ms abundantes de la biosfera y a su vez los ms diversos y se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Estos sirven como fuente de energa para todas las actividades celulares vitales.Aportan 4 kcal/gramoal igual que las protenas y son considerados macro nutrientes energticos al igual que las grasas. Los podemos encontrar en una innumerable cantidad y variedad de alimentos y cumplen un rol muy importante en el metabolismo. Por eso deben tener una muy importante presencia de nuestra alimentacin diaria.Frmula general:(CH2O)n

Clasificacin de los carbohidratos segn su composicinLos diferentes tipos de carbohidratos que encontramos en los alimentos se clasifican en: Azcares.En este grupo tenemos la glucosa, presente en la mayora de alimentos de origen vegetal; la fructosa de la fruta y de la miel, y la galactosa, que encontramos en la leche y en vegetales. Almidones o fculas.Estn en los cereales, los tubrculos (patata, boniato), las castaas, la calabaza y hortalizas de raz como la remolacha, la zanahoria y el nabo. Celulosa o fibra.La encontramos exclusivamente en los alimentos vegetales (frutas y hortalizas, legumbres, cereales en grano). Aunque nuestros intestinos no la pueden asimilar, aporta muchos beneficios al organismo, entre los que podemos destacar los siguientes: Regula el trnsito intestinal. Provoca sensacin de saciedad. Regula los niveles de colesterol. Controla los niveles de glucosa en sangre. Favorece el crecimiento de flora intestinal beneficiosa. Ayuda a la prevencin del cncer de colon.Clasificacin de los carbohidratos segn la velocidad de absorcinLos carbohidratos que consumimos a travs de los alimentos, a excepcin de la fibra, se asimilan a nuestro organismo despus de sufrir una serie de transformaciones que se producen gracias a las enzimas del intestino delgado.Segn la velocidad de absorcin intestinal, podemos clasificar los carbohidratos en los siguientes tipos: De absorcin muy rpida:zumos de fruta, miel, azcar, melazas De absorcin rpida:frutas enteras, pan blanco, harinas blancas, arroz blanco De absorcin lenta:verduras, hortalizas, legumbres y cereales integrales.Hay que tener en cuenta que en la velocidad de absorcin de los hidratos de carbono intervienen otros factores adems de la composicin de los mismos. As, por ejemplo, el contenido de protenas y de grasas de los alimentos o el tiempo de coccin son factores que pueden modificar la rapidez de absorcin de los azcares. Por estas razones algunas clasificaciones prefieren distinguir entre: Carbohidratos simples(que corresponderan a los de absorcin rpida). Carbohidratos complejos(que corresponderan a los de absorcin lenta).

Caracteres GeneralesTambin se les puede conocer por los siguientes nombres:

Carbohidratos, glcidos o sacridos.

Glcidos o glcidos(de la palabra griega que significa dulce), pero son muy pocos los que tienen sabor dulce.Sacridos(de la palabra latina que significa azcar), aunque el azcar comn es uno solo de los centenares de compuestos distintos que pueden clasificarse en este grupo.Constituyen uno de los tres principales grupos qumicos que forman la materia orgnica junto con loslpidos(ograsas) y lasprotenas.Los carbohidratos son los compuestos orgnicos ms abundantes de labisferay a su vez los ms diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y tambin en los tejidos animales, comoglucosaoglucgeno. Estos sirven como fuente de energa para todas las actividades celulares vitales.Desde el punto de vista qumicosonaldehdosocetonaspolihidroxilados, o productos derivados de ellos por oxidacin, reduccin, sustitucin o polimerizacin.Un aspecto importante de los hidratos de carbono es quepueden estar unidos covalentemente a otro tipo de molculas, formando glicolpidos, glicoprotenas (cuando el componente proteico es mayoritario), proteoglicanos (cuando el componente glicdico es mayoritario) y peptidoglicanos (en la pared bacteriana).En cuanto a sus propiedades fisicoqumicas, los carbohidratos de peso molecular bajo sonsolubles enaguay tienen poder edulcorante (endulzante) alto, caractersticas que son opuestas en los carbohidratos de peso molecular alto en los cuales la solubilidad se reduce notablemente.Funcin energtica

Al microscopio: la celulosa en un papel.

Los hidratos de carbono (HC) representan en el organismo elcombustible de uso inmediato. La combustin de 1 g de HC produce unas 4 Kcal. Los HCinteraccionan con el aguams fcilmente que otras molculas combustible como pueden ser las grasas. Por este motivo se utilizan las grasas como fuente energtica de uso diferido y los HC como combustibles de uso inmediato.La degradacin de los HC puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentacin) o aerobias (respiracin). Todas las clulas vivas conocidas son capaces de obtener energa mediante la fermentacin de laglucosa, lo que indica que esta va metablica es una de las ms antiguas.Cubiertas lasnecesidades energticas, una pequea parte de la ingesta de carbohidratos se almacena comoglucgenoen el hgado y msculos (normalmente no ms de 0,5 por ciento del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.Para mantener los procesos metablicos se recomienda una ingesta mnima diaria de cien gramos de hidratos de carbono.Funcin estructuralEstructuralmente, los carbohidratos constituyen una porcin pequea del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta funcin de la lista, por mnimo que sea su indispensable aporte.El papel estructural de los HC se desarrolla all donde se necesiten matrices hidroflicas capaces de interaccionar con medios acuosos, pero constituyendo un armazn con una cierta resistencia mecnica.Lasparedes celulares de plantas, hongos y bacteriasestn constituidas por HC o derivados de los mismos.La celulosa, que forma parte dela pared celular de lasclulas vegetales, es la molcula orgnica ms abundante de labisfera.

Estructura y funcin biolgica de los Glcidos ms ImportantesLosglcidos, tambin llamadosazcaresosacridos, son un grupo de biomolculas orgnicas muy abundante en la naturaleza. Concretamente la celulosa, el principal componente de la madera, que es de naturaleza glucdica, quizs sea la biomolcula ms abundante en la biosfera. Los glcidos se definen sencillamente desde el punto de vista qumico comopolihidroxialdehdosopolihidroxicetonas, o bien sustancias que por hidrlisis dan lugar a este tipo de compuestos. Los polihidroxialdehdos son compuestos orgnicos en los que todos los tomos de carbono estn unidos a un grupohidroxiloexcepto uno de ellos que forma parte de un grupoaldehdo, mientras que las polihidroxicetonas son compuestos orgnicos en los que todos los tomos de carbono estn unidos a un grupohidroxiloexcepto uno que forma parte de un grupocetona. Muchos glcidos responden a frmulas empricas que se pueden escribir como(C H2O)n, por lo que antiguamente se pens que eran algn tipo de combinacin de carbono y agua y se les llamhidratos de carbono. Hoy sabemos que esta denominacin es qumicamente engaosa, pero quizs est demasiado arraigada como para que sea abandonada definitivamente; de todos modos no se recomienda su uso.Existen dos clases principales de glcidos:a)Monosacridos.-Tambin llamadososas.Son azcares simples, no hidrolizables, que consisten en una sola unidad de polihidroxialdehdo o polihidroxicetona. Se clasifican a su vez en aldosas y cetosas.b)sidos.-Son azcares complejos que, cuando sufren hidrlisis, liberan monosacridos. Estn formados por un nmero variable de monosacridos unidos covalentemente entre s. Algunos sidos se componen exclusivamente de monosacridos y se denominanholsidos, mientras que otros contienen adems otros componentes de naturaleza no glucdica y se denominanhetersidos.En el siguiente recuadro aparece una clasificacin de los distintos tipos de glcidos.

LipidosConceptoLos lpidos son polmeros naturales, un conjunto de molculas orgnicas, la mayora biomolculas, compuestas principalmente por carbono e hidrgeno y en menor medida oxgeno, aunque tambin pueden contener fsforo, azufre y nitrgeno. Tienen como caracterstica principal el ser hidrfobas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgnicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lpidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son slo un tipo de lpidos procedentes de animales. Los lpidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energtica (como los triglicridos), la estructural (como los fosfolpidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas esteroides).

Clasificacin de los lpidos.

Hacemos tres grandes grupos:Lpidos saponificables:contienen en su molcula cidos grasos, que se pueden separar sometindolos a una reaccin de saponificacin (formacin de jabn). Simples: integrados solo por C, H y O. Se incluyen los propioscidos grasos,acilglicridosycridos. Complejos: adems de C, H y O, contienen tomos de P, N o S. Se incluyen losfosfolpidosyglucolpidos. Lpidos insaponificables: no pueden separarse cidos grasos de su molcula por saponificacin. Son losisoprenoides,esteroidesyprostaglandinas. Lpidos conjugados: lpidos de los grupos anteriores unidos a otras sustancias.

Propiedades fsicoqumicasCarcter anfiptico. Ya que el cido graso esta formado por un grupo carboxilo y una cadena hidrocarbonada, esta ltima es la que posee la caracterstica hidrfoba; por lo cual es responsable de su insolubilidad en agua.Punto de fusin: Depende de la longitud de la cadena y de su nmero de insaturaciones, siendo los cidos grasos insaturados los que requieren menor energa para fundirse. Esterificacin. Los cidos grasos pueden formar steres con grupos alcohol de otras molculas. Saponificacin. Por hidrlisis alcalina los steres formados anteriormente dan lugar a jabones (sal del cido graso) Autooxidacin. Los cidos grasos insaturados pueden oxidarse espontneamente, dando como resultado aldehdos donde existan los dobles enlaces covalentes.

FuncionesLos lpidos desempean diferentes tipos de funciones biolgicas: Funcin de reserva energtica. Los triglicridos son la principal reserva de energa de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocaloras en las reacciones metablicas de oxidacin, mientras que las protenas y los glcidos slo producen 4,1 kilocaloras por gramo. Funcin estructural. Los fosfolpidos, los glucolpidos y el colesterol forman las bicapas lipdicas de las membranas celulares. Los triglicridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los rganos y protegen mecnicamente estructuras o son aislantes trmicos. Funcin reguladora, hormonal o de comunicacin celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipdica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproduccin; los glucolpidos actan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicacin celular, inflamacin, respuesta inmune, etc. Funcin transportadora. El transporte de lpidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsin gracias a los cidos biliares y a las lipoprotenas. Funcin Biocatalizadora.En este papel los lpidos favorecen o facilitan las reacciones qumicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta funcin las vitaminas lipdicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

ESTRUCTURASTodas las membranas biolgicas estn constituidas por lpidos, cuya cantidad en dichas membranas vara dependiendo del tipo de tejido. En general, los lpidos consisten en una cabeza polar y una regin de cabezas apolares constituyendo lo que se conoce como una estructura anfiptica. Dependiendo de la complejidad de su molcula existen dos categoras de lpidos, simples y complejos. Los simples estn conformados especficamente por carbono, hidrgeno y oxgeno. Los complejos, adems de los elementos mencionados, presentan tambin nitrgeno, fsforo o azufre.Las membranas lipdicas se componen principalmente de fosfolpidos que usualmente se componen de cabezas cargadas y cadenas hidrocarbonadas que no pueden interaccionar con el agua. Debido a esta estructura especial, los fosfolpidos, al interaccionar en una solucin acuosa, sufren interacciones hidrofbicas que se pueden definir como el conjunto de factores termodinmicos que son responsables del secuestro de los grupos no polares de un medio acuoso, las cuales hacen que las cadenas hidrocarbonadas tiendan a unirse entre s, formando estructuras que aseguran un mnimo contacto con el agua incrementando la entropa del sistema.

Qu son protenas?ConceptoLos nutrientes de gran importancia biolgicaque son lasprotenas, son macromolculas que constituyen el principal nutriente para la formacin de los msculos del cuerpo.

Funciones de las protenasson transportar las sustancias grasas a travs de la sangre, elevando as las defensas de nuestro organismo. Por lo tanto la ingesta diaria de estosnutrientes que son las protenases implescindible para una dieta sana y saludable para todos siendo la ingesta dealimentos ricos en protenasde especial importancia en lanutricin deportiva.Antes de continuar hablando de qu son las protenas, cabe sealar que la importancia de las protenas es tal que la prctica totalidad de las funciones biolgicas que son desempeadas en cualquier organismo vivo son realizadas por las protenas. Esto da una idea de loimportantes que son las protenas. Para profundizar en esta definicin definicin de protenas, continuaremos hablando de su estructura.Estructura de las protenasLas protenas poseen unaestructura qumicacentral que consiste en una cadena lineal deaminocidosplegada de forma que muestra una estructura tridimensional, esto les permite a las protenas realizar sus funciones.

En las protenas se codifica elmaterial genticode cada organismo y en l se especifica su secuencia de aminocidos. Estas secuencias de aminocidos se sintetizan por los ribosomas para formar las macromolculas que son las protenas.Existen 20 aminocidos diferentes que se combinan entre ellos de mltiples maneras para formar cada tipo de protenas. Los aminocidos pueden dividirse en 2 tipos:Aminocidos esencialesque son 9 y que se obtienen de alimentos yaminocidos no esencialesque son 11 y se producen en nuestro cuerpo.Lacomposicin de las protenasconsta de carbono, hidrgeno, nitrgeno y oxgeno adems de otros elementos como azufre, hierro, fsforo y cinc.En las clulas,las molculas orgnicas ms abundantes que son las protenas, constituyen ms de el 50 % del peso seco de las mismas.Las protenas son el principal nutriente para la formacin de los msculos del cuerpo.Clasificacin de las protenas

Segn su composicin, las protenas se pueden clasificar en dos tipos que sonprotenas simplesoprotenas conjugadas. Por un lado tenemos las protenasque son protenas simplesy son aquellas que, por hidrolisis, producen solamente -aminocidos. Un ejemplo deprotena que es una protena simplees la ubiquitina. Por otro lado, estn protenasque son protenas conjugadas. Estas protenas contienen adems de su cadena polipeptdica un componente que no es un aminocido, denominado grupo prosttico. Este componente puede ser un cido nucleico, un lpido, un azucar o simplemente un in inorgnico. Ejemplos deprotenas que son protenas conjugadasson la mioglobina, la hemoglobina y los citocromos.Segn su forma, las protenas se clasifican en dos tipos que sonprotenas fibrosasyprotenas globulares. Si en un tipo de protenas hay una dimensin mayor que las dems de diceque son protenas fibrosas. Es comn que este tipo de protenas, las protenas fibrosas, tengan adems funciones estructurales. En las protenasque son protenas globularessu cadena polipeptdica se encuentra enrollada sobre s misma. Esto da lugar a una estructura que es esfrica y compacta en mayor o menor medida

Los Aminoacidos: Origen Y Clasificacion.

Como se ha mencionado en la introduccin, nuestro organismo precisa un nmero considerable de complejos protenicos. Estas protenas se sintetizan endogenamente a partir de aminocidos. En general, todos los aminocidos intervienen en el mantenimiento de los biosistemas; en particular, y como constituyentes de las protenas, cumplen las siguientes funciones:- Componentes estructurales de tejidos, clulas y msculos.- Promueven el crecimiento y reparacin de tejidos y clulas.- Contribuyen a las funciones sanguneas.- Intervienen en los procesos de sntesis de enzimas digestivos.- Constituyentes de las hormonas esenciales para la reproduccin.- Intervienen en el metabolismo energtico.Adicionalmente, los aminocidos por s mismos tambin son imprescindibles por las funciones que desempean, ya que son indispensables para que los otros nutrientes sean correctamente absorbidos y metabolizados y son necesarios para un correcto funcionamiento de las vitaminas y de los minerales.Segn lo expuesto, los aminocidos se consideran molculas vitales, y como tales es de extremada importancia que el organismo disponga de los mismos en los niveles ptimos.Clasificacin De Los AminocidosSe conocen veinte aminocidos diferentes y todos ellos son necesarios para conseguir un buen estado de salud. Nuestro organismo posee la capacidad de sintetizar el 80% del total de aminocidos, mientras que el 20% restante debemos obtenerlo a travs de la dieta; por esta razn los aminocidos se clasifican en no esenciales (de sntesis endgena) y esenciales (aquellos que debemos obtener de fuentes externas).A continuacin se presenta el listado de los mismos (5):- Aminocidos Esenciales: Lisina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, treonina, triptfano, valina. La histidina y la taurina son esenciales durante la infancia (crecimiento y desarrollo).- Aminocidos No Esenciales: Alanina, arginina, cido asprtico, cido glutmico, cido gamma amino butrico, glutamina, glicina, cisteina/glutation, ornitina y tirosina.Por tanto, la principal diferencia entre los dos grupos es que los aminocidos esenciales deben ser ingeridos diariamente, mientras que los aminocidos no esenciales, aunque tambin necesarios, podemos sintetizarlos endgenamente si no son aportados por la dieta en cantidades suficientes.En cuanto al aporte de aminocidos esenciales, insistir en que tan importante es la cantidad aportada, como la proporcin entre los aminocidos aportados ya que el organismo requiere proporciones estables entre los diferentes aminocidos esenciales para ejercer correctamente las funciones de crecimiento, mantenimiento y reparacin

Estructura Macromoleculares De Una ProteinaLa "estructura terciaria" de una protena se refiere a:A.Secuencia de aminocidos

B.Presencia de hlices o lminas

C.Plegamiento tridimensional caracterstico de la molcula

D.Interacciones de una protena con otras subunidades de las enzimas

E.Interaccin de una protena con un cido nucleico

Por conveniencia, se describe la estructura de las protenas en trminos de 4 aspectos diferentes relacionados con su estructura covalente y determinados patrones de plegamiento. Se definen as distintos niveles de estructura, conocidos como estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

Estructura Primaria de las ProtenasLa estructura primaria es la secuencia de aminocidos de una cadena polipeptdica. En las protenas, se encuentran normalmente hasta 20 aminocidos diferentes. La ordenacin exacta de estos aminocidos en una protena determinada define una secuencia especfica y constituye su estructura primaria.

Estructura Secundaria de las ProtenasLa estructura secundaria hace referencia a los patrones regulares y repetidos de plegamiento del esqueleto proteico a nivel local. Los dos tipos de estructura secundaria ms comunes son la hlice y la lmina (u hoja) .

Hlice En una hlice el esqueleto polipeptdico se enrolla alrededor de un eje imaginario en la direccin de las agujas del reloj (hacia la derecha).En la ilustracin se muestran slo los tomos N-C-CO del esqueleto. Obsrvese el enrollamiento del esqueleto alrededor de un eje imaginario situado en el centro de la hlice.

Lmina En la estructura secundaria de lmina , el esqueleto polipeptdico se encuentra casi completamente extendido. Los grupos R (que no se muestran en la figura) apuntan alternativamente hacia arriba y hacia abajo de la cadena extendida

Estructura Terciaria de las ProtenasLa estructura terciaria se refiere al plegamiento global de la cadena polipeptdica completa, que da lugar a una forma tridimensional especfica. La estructura terciaria de las enzimas es con frecuencia compacta y de una forma globular.

Estructura terciaria de la protena triosa fosfato isomerasa (TPI)

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Final del formularioPrincipio del formulario

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Estructura Cuaternaria de las ProtenasMuchas protenas estn formadas por ms una cadena polipeptdica. La estructura cuaternaria describe de qu manera se empaquetan entre s las distintas subunidades para formar la protena oligomrica completa. Por ejemplo, la molcula de hemoglobina humana, mostrada a continuacin, est compuesta por cuatro subunidades, 2 subunidades y dos subunidades .

Funciones biolgicas de las protenasLas protenas se clasifican segn la funcin fisiolgica que realizan. Las principales categoras de protenas son las que se describen a continuacin.

- Protenas de transporte

Se encuentran en lasangrey su funcin consiste en transportar molculas especficas de un rgano a otro. Por ejemplo, la hemoglobina, presente en los glbulos rojos, se combina con el oxgeno cuando la sangre pasa a travs de lospulmones, y lo transporta a los tejidos perifricos. Una enfermedad gentica, la talasemia, est causada por un defecto gentico en la estructura de esta protena.

Las lipoprotenas, por su parte, transportan los lpidos ingeridos con la dieta desde elhgadohasta otros rganos por medio de la sangre.- Protenas alimenticias y de reserva

La ovoalbmina se encuentra en la albmina de los huevos y sirve para el desarrollo del embrin de las aves, mientras que la casena est presente en la leche (3% de su peso) y tiene un gran valor nutritivo para los mamferos.- Protenas para el movimiento

La actina y la miosina son protenas filamentosas que se hallan en las clulas musculares esquelticas permitiendo su contraccin y con ello elmovimiento.- Protenas estructurales

Existen muchas protenas que sirven de soporte a la estructura de los organismos. El colgeno, por ejemplo, es una protena con una gran capacidad elstica, presente en tejidos tales como los tendones, los cartlagos y la dermis. Otra protena estructural es la elastina, que se encuentra en los ligamentos. Las plumas de las aves, las uas, las pezuas y los cabellos estn constituidos en su mayor parte por queratina, una protena muy resistente e insoluble en agua.- Protenas de defensa

Existe una categora de protenas cuya funcin consiste en proteger el organismo de daos eventuales. Los linfocitos de los vertebrados producen anticuerpos, protenas altamente especializadas, capaces de reconocer y destruir los agentes patgenos externos, tales comovirusy bacterias.El fibringeno y la trombina son, en cambio, protenas que regulan la coagulacin e impiden una copiosa prdida de sangre cuando se lesiona el sistema vascular. Tambin las protenas txicas, como la bungarotoxina del veneno de cobra, tienen una funcin defensiva.- Protenas de regulacin

Regulan la actividad de las clulas e incluyen varias hormonas, como la insulina, que regula el metabolismo de la glucosa y cuyo dficit provoca la diabetes, o la hormona del crecimiento, que estimula el alargamiento de loshuesos.- Enzimas

Son protenas de muy distintos tipos, cuya funcin consiste en acelerar (catalizar) las reacciones qumicas que tienen lugar en la clula. Se conocen ms de dos mil enzimas, cada una de las cuales es capaz de catalizar una reaccin distinta. Sin las enzimas, las reacciones se produciran igualmente pero en tiempos excesivamente largos, incompatibles con la vida celular: de hecho, la prdida de una enzima que regula una funcin importante de la actividad de la clula produce la muerte de sta. Hay enzimas que catalizan la sntesis de las protenas (las sintetasas) y otras que causan su degradacin (proteasas).

Qu son los cidos nucleicos?Tanto el ADN como el ARN pertenecen a un tipo de molculas llamadas cidos nucleicos. El descubrimiento de estos cidos se debe al investigador Friedrich Meischer (1869), el cual investigaba los leucocitos y espermatozoides de salmn, de los cuales obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y un porcentaje elevado de fsforo. Por encontrarse dentro del ncleo, llam a esta sustancia nucleina.

Aos ms tarde, se encontr que tena un componente proteico y un grupo prosttico (no proteico). Debido a que este ltimo es de carcter cido, a la nuclena se la pas a llamar cido nucleico.

La estructura de los cidos nucleicosLos cidos nucleicos son biopolmeros formados a partir de unidades llamadas monmeros, que son los nucletidos. Durante los aos 20, el bioqumico P.A. Levene analiz los componentes del ADN. Encontr que los nucletidos se forman a partir de la unin de:a)Un azcar de tipo pentosa(cinco tomos de carbono). Puede ser D-ribosa en el ARN, o D-2- desoxirribosa, en el ADN.

En este esquema se muestra la estructura qumica de los dos tipos de azcares que forman el ADN y ARN. La diferencia entre ambas, radica en la presencia de un grupo hidroxilo o alcohol (-OH) en la ribosa o un hidrgeno (-H) en la desoxirribosa, unidos al Carbono 2. Los nmeros indican la posicin de cada uno de los cinco carbonos de la molcula de azcar.b) Una base nitrogenada. Son compuestos orgnicos cclicos, que incluyen dos o ms tomos de nitrgeno y son la parte fundamental de los cidos nucleicos. Biolgicamente existen cinco bases nitrogenadas principales, que se clasifican en dos grupos:-Las Bases Purnicas, derivadas de la estructura de las Purinas (con dos anillos): la Guanina (G) y la Adenina (A). Ambas bases se encuentran tanto en el ADN como el ARN.-Las Bases Pirimidnicas, derivadas de la estructura de las Pirimidinas (con un anillo): la Timina (T), Citosina (C) y Uracilo (U). La timina slo se encuentra en la molcula de ADN, el uracilo slo en la de ARN y la citosina, en ambos tipos de macromolculas.

cido Desoxirribonucleico o ADN o DNA

A.- ESTRUCTURA.Est formado por la unin de muchos desoxirribonucletidos. La mayora de las molculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas ( una 5-3y la otra 3-5) unidas entre s mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrgeno.

La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrgeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrgeno.El ADN es el portador de la informacion gentica, se puede decir por tanto, que los genes estn compuestos por ADN.

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADNSe trata de la secuencia de desoxirribonucletidos de una de las cadenas. La informacin gentica est contenida en el orden exacto de los nucletidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADNEs una estructura en doble hlice. Permite explicar el almacenamiento de la informacin gentica y el mecanismo de duplicacin del ADN. Fu postulada por Watson y Crick,basandose en:- La difraccin de rayos X que haban realizado Franklin y Wilkins

- La equivalencia de bases de Chargaff,que dice que la suma de adeninas ms guaninas es igual a la suma de timinas ms citosinas.

Es una cadena doble, dextrgira o levgira, segn el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3de una se enfrenta al extremo 5de la otra.Existentres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el ms abundante y es el descubierto por Watson y Crick.ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN.Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. Vara segn se trate de organismos procariontes o eucariontes:a) En procariontes se pliega como una super-hlice en forma, generalmente, circular y asociada a una pequea cantidad de proteinas. Lo mismo ocurre en la mitocondrias y en los plastos.

b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser ms complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteinas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona (en los espermatozoides las proteinas son las protaminas). A esta unin de ADN y proteinas se conoce como cromatina, en la cual se distinguen diferentes niveles de organizacin: -Nucleosoma -Collar de perlas -Fibra cromatnica -Bucles radiales -Cromosoma.

cido ribonucleico o ARNComposicin y estructura general

Por su composicin, puede definirse qumicamente como un polirribonucletido de adenina, guanina, citosina y uracilo. A esta diferencia qumica con el ADN, hay que aadir que su estructura molecular es monocatenaria, es decir, que se trata de una sola cadena de nucletidos unidos por enlaces fosfodister en sentido 5 -> 3 y siempre de menor tamao que el ADN.Excepcionalmente, hay ARN bicatenario en ciertos virus que lo poseen como material gentico. En el resto de los seres vivos, que tienen organizacin celular, siempre hay un contenido mayor de ARN que de ADN, y estn presentes a la vez ambos cidos (lo que no sucede en los virus).Tipos de ARN: localizacin y funcin.El ARN se puede encontrar en el ncleo de la clula eucaritica, en el citoplasma y en orgnulos como mitocondrias, cloroplastos y ribosomas. De acuerdo con esta distribucin, y en relacin con su funcin particular, se pueden considerar diferentes tipos de ARN. Todos tienen en comn el hecho de que proceden del ADN por el proceso detranscripcin, y el de participar de algn modo en una misma funcin general:son intermediarios de la biosntesis de protenas dirigida por el ADN.Los tres tipos de mayor importancia son el ARN mensajero, el transferente y el ribosmico.ARN mensajero (ARNm)Es el que se encuentra en menor proporcin (menos del 5% del ARN celular), pero puede ser el de mayor longitud, aunque esta es muy variable y depende de la cantidad de informacin que reproduzca del ADN.Su funcin consiste en copiar y transmitir el mensaje gentico, almacenado en la secuencia de bases de una de las dos cadenas del ADN cromosmico, hasta los ribosomas, el lugar de la clula donde tal informacin se interpreta o traduce como secuencia de aminocidos de una protena. Por tanto, se localiza inicialmente en el ncleo, donde se asocia a protenas, para luego pasar al citoplasma; finalmente, lo encontramos unido a los ribosomas. Cumplida su funcin de mensajero, se degrada.Adems, en el ncleo se pueden encontrar multitud de fragmentos de ARN que reciben en conjunto el nombre deARN heterogneo nuclear (ARNhn)y que son los precursores de diferentes ARN mensajeros que han de sufrir un proceso posterior de maduracin antes de salir al citoplasma.ARN ribosmico (ARNr)Es el ms abundante (algo ms del 75% del total) y el de mayor tamao y peso molecular. Se localiza en los ribosomas, a los que da nombre, pues es su componente mayoritario (en torno al 60%). Est asociado a protenas y proporciona la estructura a cada una de las dos subunidades de aspecto globoso de las que constan estos orgnulos. As crean el ambiente molecular adecuado para que en ellos se instale el ARNm y los aminocidos que participarn en la sntesis de las protenas. Existen varios tipos de ARNr que se diferencian por su tamao, y reciben distintos nombres segn la velocidad a la que sedimentan al someterse a ultracentrifugacin.Existe unARN nucleolar (ARNn),localizado en el nuclolo, dentro del ncleo celular, que. en realidad, forma parte slo transitoriamente de l, pues se trata de un precursor que se escinde y da lugar a varios tipos de ARN ribosmicos.ARN transferente (ARNt)Se encuentra disperso por el citoplasma, constituye en torno al 15% del total de ARN y es el de menor peso molecular, ya que consta de tan solo 70 a 90 nucletidos, algunos raros.Su estructura es muy caracterstica, pues la cadena se pliega sobre s misma por el emparejamiento de bases complementarias y crea as cuatro zonas o brazos helicoidales, tres de los cuales terminan en un bucle con bases sin emparejar. El conjunto se puede considerar como una estructura secundaria y se conoce como estructura en hoja de trbol; esta sufre otro plegamiento superior y adquiere una estructura terciaria en forma de L.El brazo en el que se encuentran los extremos 5 y 3, principio y final de la cadena, se llama brazo aceptor y termina siempre en tres nucletidos, CCA-3, donde se une un determinado aminocido.El brazo opuesto es el brazo anticodn, que posee un bucle en el que hay tres bases variables para cada tipo de ARNt; se llaman anticodn por ser complementarias de alguno de los posibles tripletes de bases del ARNm, llamados codones, a los que puede unirse por complementariedad mientras el ARNm se encuentra situado en los ribosomas.Por tanto, la funcin de cada uno de los ARNt es la de transportar a un aminocido especfico de entre los veinte diferentes que pueden formar parte de las protenas, segn cual sea su anticodn, hasta los ribosomas, como si fueran carretillas que llevan ladrillos. All se irn uniendo entre s los aminocidos para formar el edificio molecular de una protena, siguiendo el orden que marcan las instrucciones contenidas en la secuencia de bases del ARNm, copia de uno de los genes que posee el ADN.

Funciones biolgicas de los cidos nucleicosPrincipales funciones biolgicas de los cidos nucleicos y unidades que los forman.1)Del ADN:almacenar la informacin gentica, codificada en una secuencia de nucletidos, y facilitar su transmisin de una generacin a otra.2)Del ARNm:Llevar la informacin gentica codificada (obtenida por transcripcin del ADN) desde el ncleo hasta los ribosomas donde es traducida en una secuencia de AA.3)Del ARNr:asociado a protenas constituye los ribosomas y su funcin est relacionada con la trancripcin de stos a lo largo del ARNm durante la traduccin (sntesis de proteica).4)Del ARNt:posee un triple papel:-captar aminocidos activados del citoplasma (forma los 'complejos de transferencia' aa-ARNt).-transferir los aminocidos a los ribosomas.-colocarlos en el lugar que les corresponde en la protena de acuerdo con la informacin codificada en el ARNm (por complementariedad entre el triplete anticodn del ARNt y el triplete codn del ARNm).

Las unidades que forman los cidos nucleicos son los nucletidos. Cada uno de stos est compuesto por:

a)Una pentosa:Ribosa en el caso de los ARN y desoxirribosa en el caso de los ADN.b)Una base nitrogenadacorrespondiente a uno de estos grupos:-Bases pricas: Adenina y guanina (presentes en todos los cidos nucleicos).-Bases pirimidnicas: Citosina (presente en todos los cidos nucleicos), timina (exclusiva del ADN, con la excepcin del ARNt) y uracilo (exclusiva de los ARN).c)Una molcula de cido fosfrico(fosfato inorgnico), comn a todos los c. nucleicos.

La base nitrogenada siempre se une al carbono 1' de la pentosa (por enlace N-glucosdico) constituyendo unnuclesido. La unin del fosfato inorgnico al nuclesido se produce a travs del carbono 5' de la pentosa (por un enlace fosfodister) y as se forma el nucletido. En fin, la concatenacin de varios nucletidos mediente enlaces 5'->3' fosfodister da lugar al cido nucleico (polinucletido), que posee dos extremos libres: extremo 3' y extremo 5'.