BIOMOLÉCULAS
Segunda parte
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO
REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA,
AL RESTO DE LOS MATERIALES
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Proteínas
Biomoléculas muy abundantes.
Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva
Tienen muy diversas funciones en los seres vivos, desde transporte de
moléculas o iones, estructurales o contráctiles, hasta funciones de
receptores o reguladores de la fluidez del citoplasma.
Están formadas por polímeros de aminoácidos. El “plan” para la síntesis de
las proteínas se encuentra en la información genética (ADN). Esta
información indica el tipo y ubicación de cada aminoácido en las distintas
proteínas.
AMINOÁCIDOS
Grupo carboxilo
Grupo amino
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Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas
El enlace
peptídico
La unión de aminoácidos mediante enlaces
peptídicos permite formar cadenas
peptídicas o péptidos de longitud variable
Cada proteína es una macromolécula
formada por una o varias cadenas
peptídicas
En cada célula existen miles de proteínas
distintas con funciones específicas
Cualquier alteración en la secuencia de
aminoácidos, incluso la sustitución de
un solo aa por otro, produce
alteraciones de diferente importancia en
las proteínas
Se unen
el grupo carboxilo de un aa
con el grupo amino del siguiente
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Especificidad de las proteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee sus
propias proteínas,
definidas en su
información genética
Dentro de una misma especie,
los individuos pueden tener
proteínas diferentes. Por ej.
En los glóbulos rojos humanos
puede haber proteína A, o
proteína B, pueden coexistir
ambas (AB) o no estar
ninguna (0)
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5
Estructura primaria
•
•
•
•
La estructura primaria de una proteína es una cadena lineal de
aminoácidos (aa).
Esta secuencia está determinada en el ADN.
Todas las proteínas poseen estructura primaria. Luego, de
acuerdo a la composición de aa que posean pueden adquirir una
estructura secundaria, terciaria o cuaternaria.
La función de las proteínas está asociada a su estructura. Si
pierde por alguna razón alguno de sus niveles estructurales, deja
de funcionar, es decir, pierde su actividad biológica.
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Estructura secundaria
•
•
•
•
La cadena de aa adopta una en forma
en espiral o en hoja plegada
Se produce por
la formación de
puentes de hidrógeno y otras fuerzas
entre varios aa.
Los pliegues en espiral determinan la
formación de una “alfa hélice”
La otra forma posible es la “hoja
plegada” llamada también “beta
conformación”
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Estructura terciaria
• Es la conformación espacial que
forma glóbulos.
• Se produce cuando entre los
aminoácidos que contienen S
(azufre)
se
forman
enlaces
disulfuro.
• Existen
sectores
(dominios)
hidrofóbicos e hidrofílicos.
• Muchas proteínas con función
enzimática forman glóbulos, así
como también proteínas con
función
de
transporte
en
membranas biológicas.
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Estructura cuaternaria
• Es la estructura más compleja, en
la cual se unen 2 o más
polipéptidos.
• Ejemplo: hemoglobina, que
contiene 4 polipéptidos, y tiene
como función el transporte de
gases en los glóbulos rojos.
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Desnaturalización
•
•
Cuando una proteína se desnaturaliza pierde sus
niveles
estructurales
(secundaria,
terciaria
o
cuaternaria), perdiendo al mismo tiempo su función. La
desnaturalización no afecta el enlace peptídico, es
decir, la proteína no pierde su estructura primaria.
Los factores que las desnaturalizan son: T° , cambios
en el pH, radiaciones, agitación o contacto con ciertas
sustancias químicas.
La
desnaturalización
puede ser reversible o
irreversible.
En
la
primera la proteína
puede recuperar su
actividad biológica. En
la
desnaturalización
irreversible se pueden
perder
grupos
funcionales que impiden
que la proteína pueda
renaturalizarse.
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Los ácidos nucleicos
En el núcleo
celular
formando
parte de los
cromosomas
ADN
ARN
Químicamente son polímeros que resultan de la
unión de otros monómeros: los nucleótidos
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Diferencias entre ADN y ARN
•
•
•
•
•
•
•
DNA
Doble cadena helicoidal.
Glúcido de 5 C
(pentosa): desoxirribosa
Bases. A, T, G, C
Se encuentra en el
núcleo de la célula.
Un solo tipo
No sale del núcleo
En eucariontes está
asociado a proteínas
llamadas histonas
•
•
•
•
•
•
RNA
Un cadena sencilla y
lineal.
Glúcido de 5 C
(pentosa): ribosa
Bases. A, U, G, C.
Se sintetiza en el núcleo
y tiene actividad
biológica en el
citoplasma de la célula.
Hay 3 tipos: ARNm,
ARNt, ARNr.
Cumple funciones en la
síntesis de proteínas,
saliendo del núcleo
hacia el citoplasma
celular en células
eucariontes.
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Nucleótidos
• Los nucleótidos son monómeros formados por tres componentes:
• Un azúcar: ribosa o desoxirribosa
• Una base nitrogenada
• Uno, dos o tres grupos fosfato.
ARN: A, G, C, U
ADN: A, G, C, T
ADENINA
Grupo
fosfato
Forman parte del ADN y
del ARN
GUANINA
CITOSINA
TIMINA
Forma parte del ADN
URACILO
Forma parte del ARN
PENTOSA
RIBOSA
DESOXIRRIBOSA
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ARN
ADN
Polinucleótidos
•
•
Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos.
El enlace se llama fosfodiéster y se establece entre el oxidrilo del carbono 3
de un nucleótido, un grupo fosfato y el oxidrilo del carbono 5 del siguiente.
El ácido fosfórico
Une las ribosas de
dos nucleótidos
consecutivos
En el esquema se observa un
segmento de la molécula de
ADN. Se indica el enlace
fosfodiéster y los enlaces puente
de hidrógeno entre ambas
cadenas de ADN.
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Enlaces entre bases en el ADN
3 enlaces
entre G y C
2 enlaces
entre A y T
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La molécula de ADN es bicatenaria, complementaria y antiparalela.
La complementariedad se establece entre las bases nitrogenadas de
cada cadena, como se indicó anteriormente. Adenina es
complementaria con Timina y Citocina con Guanina.
Las cadenas son antiparalelas porque una va en sentido 5´3´y la otra
en el sentido contratio, 3´5´.
El ARN mensajero tiene como función llevar la información de la
estructura primaria de la proteína desde el ADN hasta los ribosomas,
que constituyen el sitio donde se sintetizan las proteínas.
El ARN de transferencia se une de manera específica a los
aminoácidos que transporta. Los lleva desde el citoplasma hasta los
ribonomas.
El ARN ribosomal se une a proteínas específicas para conformar las
dos subunidades del ribosona (mayor y menor). Ambas subunidades
salen desde el núcleo al citoplasma de manera independiente. Sólo se
unen en el citoplasma en el momento de sintetizar una proteína.
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La base molecular de la vida