Macromoléculas

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BIOLOGIA
FACILTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA MOLECULAR
CALIFICACIONES:
ACTIVIDADES GRUPALES:
EXPOSICION SEMINARIOS:
Nota presentación a examen:
CERTAMEN I:
CERTAMEN II:
Nota presentación a examen
30%
10%
40%
40%
60%
60%
Nota mínima de presentación a examen
40
NOTA PRESENTACION EXAMAN:
EXAMAN:
60%
40%
NOTA FINAL APROBACION:
51
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BIOLOGIA
TEMA I. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
1. PROPIEDADES DE LOS SERES VIVOS.
Es difícil definir los sistemas vivos, pero sí es posible distinguir propiedades en ellos.
 TAMAÑO Y FORMA ESPECIFICA: lo que deriva en una organización específica. Esto nos
permite asociar los sistemas vivos a estos niveles de organización.
 IRRITABILIDAD: es la capacidad de responder a un estímulo. Los estímulos pueden ser de
distintos tipos de acuerdo al medio: luz, calor, tacto, etc., (en general estímulos físicos o
químicos: pH, concentración salina, estímulos al olfato, gusto). La respuesta más evidente a un
estímulo es el movimiento; en el caso de los vegetales: fototropismo, geotropismo, nastia, etc.
Los órganos de los sentidos están determinados a captar cierto tipo de estímulos
(quimioreceptores, fotoreceptores, los receptores de la presión, del dolor, etc.); también hay
receptores internos llamados interoceptores, como los que detectan la cantidad de O2 y CO2, los
detectores de los niveles de glucosa (relacionado con el hambre). También hay propioceptores,
como los que detectan la posición del cuerpo, los que existen en los músculos y articulaciones
que nos dicen la relación del cuerpo en el espacio. Los que reciben los estímulos son las células,
donde existen zonas o regiones especializadas, como las células inmunológicas. Los
transmisores de mensajes son las hormonas en la sangre; algunos van para todas las células
(hormonas del crecimiento) y otros para un determinado grupo de células (como la folículo
estimulante).
 METABOLISMO: los sistemas vivos son abiertos, es decir, de ellos entra y sale materia y
energía. Podemos distinguir dos tipos de reacciones:
 ANABOLISMO (endergónicas): se capta energía para procesos de síntesis.
 CATABOLISMO (exergónicas). Se libera energía.
Estas reacciones son catalizadas por biocatalizadores o enzimas. La respiración celular es
catabólica, y en ella se libera energía química (enlace) como el A.T.P. (cuando se rompe un
enlace se libera energía). La energía se usa para la mantención de la célula u organismo:
 Síntesis de nuevas moléculas.
 Reparación del desgaste o destrucción del material. Dentro de la célula existe un
constante recambio de las moléculas que la componen. Por ejemplo, se pierden células en
la piel, también se pierden glóbulos rojos.
 Crecimiento.
 Desarrollo: aumento de la complejidad y madurez (alcanzar su tamaño y forma
específicas).
 Respiración celular.
 Conversión de energía en forma utilizable.
 REGULACION: homeostasis: mecanismos de control autorregulados o intrínsecos a diferentes
niveles: sistema nervioso (como cuando los peces se mueven como un todo), sistema endocrino
(relacionado con la reproducción y con el comportamiento de los seres o etología), a nivel
celular (mecanismos moleculares).
 AUTOPERPETUABLES: a través de:
 REPRODUCCION: desde la simple división hasta la de los animales complejos; desde la
asexual a la sexual.
 ADAPTACION: modificar su conducta frente al medio.
 MUTACION (EVOLUCION): hay cierto grado de perpetuación, pero también una taza
de cambio. Este cambio ha permitido la biodiversidad.
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BIOLOGIA
2. ORIGEN DE LA VIDA.
La atmósfera de hace 4.500.000.000 de años era totalmente distinta. Antes era reductora, hoy es
oxidadora. Los elementos básicos para la formación de la vida son: C, H, O, N. Estos elementos se
combinan al azar. Importantes fueron los catalizadores, que hacen disminuir los requerimientos
energéticos de una reacción química. Así se lograron formar cadenas cortas de aminoácidos
llamadas péptidos o polipéptidos. La formación de la membrana es fundamental para conservar las
sustancias químicas, además de cumplir una permeabilidad selectiva.
Al comienzo, la síntesis de estas moléculas fue al azar. Posteriormente aparecieron combinaciones
más exitosas, hasta que aparecieron moléculas informacionales capaces de autocopiarse.
EL MUNDO DEL ARN.
Al ARN se le atribuye un rol fundamental en el origen de la vida. Las evidencias sugieren que los
polímeros de ARN se formaron antes que los de ADN.
RAZONES:
 La ribosa es más fácil de encontrar en los experimentos de síntesis abiótica de moléculas
orgánicas (Miller).
 La polimerización de ribonucleótidos es más fácil.
 En la bioquímica actual los nucleótidos de ADN se forman a partir de Ribonucleótidos.
 La degradación no enzimática de ARN a nucleótidos ocurre con relativa facilidad.
 La degradación de ADN a nucleótidos es más difícil.
 Las unidades monoméricas de ARN pueden ser fácilmente vueltas a unir.
El ARN se puede autocopiar sin la presencia de enzimas, es lo que se llama autocatálisis, gracias a
los ribozymas. Al mezclarse con los aminoácidos el ARN sintetiza proteínas que a su vez pueden
actuar como catalizadores. Las proteínas ayudan al ARN a replicarse y sintetizar proteínas con más
eficacia, y a formar su versión bicatenaria: el ADN (la ribosa se transforma en desoxirribosa).
Entonces el ADN toma el mando. Usa al ARN para sintetizar proteínas y para ayudar a la
autoreplicación.
TRANSCRIPCIÓN
ADN
TRADUCCION
ARN
PROTEINAS
REPLICACION
Algunos virus, los llamados retrovirus, tienen ADN monocatenal y ARN bicatenal;
funcionan al revés, su material genético es el ARN.
ACIDOS NUCLEICOS.
Tienen las siguientes características:
PORTADORES DE INFORMACION QUIMICA: en el tipo y la secuencia de los aminoácidos se
contiene la información codificada de cómo construir proteínas.
REPRODUCCION: son capaces de autocopiarse.
MUTACION: los ácidos nucleicos son más o menos estables; no son afectadas fuertemente por
cambios físicos/químicos pues tiene mecanismo de reparación (enzima reparasa); pero
ocasionalmente pueden ocurrir cambios, como cambios de posición de un nucleótido, cambio
por otro nucleótido, error durante la duplicación. Si estos cambios se hacen estables, se heredan
y aparecen mutantes, que producen nuevas proteínas y nuevas enzimas. Así, nuevas reacciones
quedan bajo el control de ácidos nucleicos. Si fueran inmutables, una determinada combinación,
buena en su momento, no serviría al cambiar las condiciones del medio.
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BIOLOGIA
De esta manera parte la química de la Tierra: dejó de ser al azar y se hizo dirigida. Así comenzó la
Evolución Biológica y la formación de las primeras células (protobiones o progenotes) de los cuales
no tenemos representantes hoy.
Como resultado de todo esto, los primeros agregados de macromoléculas precursores de los
organismos vivos debían poseer:
1. Cierto tipo de barrera o membrana que los separase de la “sopa” de moléculas orgánicas
circundantes.
2. Capacidad para incorporar moléculas procedentes de la “sopa” y descarga en ella otras.
3. La habilidad para incorporar estas moléculas a la estructura característica del sistema.
4. Capacidad para segregar (separar) porciones de sí mismo que también presenta estas mismas
características.
Un complejo de estas características sería el primer representante viviente, pues esto significa la
existencia de:
METABOLISMO
CRECIMIENTO
REPRODUCCION
A partir de estas formas primitivas más simples que el más simple de los microorganismos actuales
habría evolucionado por Selección Natural la actual diversidad de formas vivientes.
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BIOLOGIA
NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
PARTICULAS ELEMENTALES
ATOMOS
MOLECULAS
AUMENTA: Nº de individuos y estabilidad
DISMINUYE: Nº de unidades y estabilidad
MACROMOLECULAS
ORGANIZACIONES SUPRAMOLECULARES (virus)
ORGANOIDES
CELULAS
PROCARIONTES
EUCARIONTES
TEJIDOS
ORGANOS
ORGANISMOS
UNICELULARES
SISTEMAS
PLURICELULARES
Unidades de
Organización
ecológica
POBLACIONES
COMUNIDADES
ECOSISTEMAS
Especie
Género
Familia
Orden
Clase
Phylum
Reino
Unidad de
Clasificación
Taxonómica
BIOLOGIA
COMENTARIOS:
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ATOMOS: los átomos que se encuentran en la materia inerte son los mismos que se encuentran en
la materia viva, pero en concentraciones diferentes. (Ver cuadro: Abundancia relativa en atomos/100
de los bioelementos).
LAS ORGANIZACIONES SUPRAMOLECULARES, son asociaciones más estables de
macromoléculas, como ribosomas (ARN y proteínas), cromosomas, membrana plasmática, virus
(constituidos por una cápsula proteica, dentro de la cual está el material genético, que es un ácido
nucleico; en ellos no hay metabolismo y para su reproducción necesitan de una célula, por eso son
parásitos obligados; su información genética contiene ADN o ARN, no los dos juntos).
ORGANOIDES: como cloroplastos, ribosomas, etc.
CELULA: ya sea Eucariótica o Procariótica.
ORGANISMOS UNICELULARES: todos los procariontes son organismos unicelulares. Los
protistas también son eucariontes, tanto los autótrofos como los heterótrofos.
UNIDADES DE ORGANIZACIÓN ECOLOGICA: tanto los organismos unicelulares como
pluricelulares pueden asociarse en distintos niveles de organización.
ESPECIE: tienen una información genética que es común y propia del organismo, lo que se llama un
“pool” genético.
UNIDADES DE CLASIFICACIÓN TAXONOMICA: en la nomenclatura binominal o nombre
científico (universal y de raíces griegas y latinas) aparecen dos nombres, uno identifica el género y
el otro a la especia. Por ejemplo: GENERO: melano gaster (negro abdomen o mosca de la fruta);
FAMILIA: moscas; ORDEN: lepidopteros (teros: alas; dipteros: dos alas); CLASE: insectos;
PHYLUM: artropodo (patas articuladas).
ENTROPIA: a medida que aumenta la complejidad se tiende a la entropía o desorden.
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BIOLOGIA
3. MACROMOLECULAS.
ALGUNAS NOCIONES:
ISOMEROS.
Son compuestos con idéntica fórmula molecular, pero diferente estructura y, por tanto, diferentes
propiedades físicas y químicas:
 ISOMEROS ESTRUCTURALES: difieren en el arreglo covalente de sus átomos.
H
H
H
H
H

C
C
OH
C
O
C
H
H
H
H
H
Etanol
Dimetiléter
ISOMEROS GEOMETRICOS: idénticos en el arreglo de los enlaces covalentes, pero difieren
en el orden. También se llaman cis-trans. Cis indica que los componentes más grandes se
localizan en un mismo lado del enlace doble; trans indica que en lados opuestos.
H3C
H
H3C
CH3
C

H
C
C
C
H
CH3
H
H
ENANTIOMEROS: son imágenes que corresponden a una imagen de espejo de otra.
GRUPOS FUNCIONALES:
 Ayudan a la molécula a asociarse a otras mediante enlaces iónicos y puentes de hidrógeno.
 Son solubles en agua tanto los de carga positiva como los de negativa.
 Los enlaces entre C e H (Metilo –CH3) no son polares.
 Los enlaces entre O y H y N e H son polares.
 Los grupos funcionales polares interactúan con otros iones con carga eléctrica o con otros
grupos polares.
 Los compuestos que contienen grupos funcionales polares tienden a ser solubles en agua.
POLIMEROS:
 Formado por miles de átomos.
 Unión de monómeros.
 Los miles de compuestos orgánicos presentes en la materia viva se construyen a partir de unos
40 monómeros.
 Los monómeros se unen en un proceso de síntesis llamado condensación; dado que se pierde el
equivalente a una molécula de agua, se suele llamar deshidratación. Este proceso requiere de
energía y es regulado por enzimas (proteínas que regulan reacciones químicas).
 Cada célula es distinta debido a las variaciones en los polímeros que la constituyen.
 Los polímeros pueden degradarse en sus monómeros mediante hidrólisis (que significa romper
con agua).
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BIOLOGIA
SINTESIS DE MACROMOLECULAS BIOLOGICAS
PRECURSORES
INORGANICOS
COMPUESTOS ORGANICOS
PEQUEÑOS
PO4
MACROMOLECULAS
NUCLEOSIDO
FOSFATO
ACIDOS
NUCLEICOS
AMINOACIDOS
PROTEINAS
NUCLEOTIDO
N2
NH3
NO3
INTERMEDIOS
METABOLICOS
LIPIDOS
(glicerol, ácidos grasos, esteroides)
O2
H2O
CO2
GLUCOSA y otros
monosacáridos
HIDRATOS
DE CARBONO
POLISACARIDOS
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3.1. HIDRATOS DE CARBONO
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Está formado por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno en una proporción 1:2:1 C n (H2O)n
Los Hidratos de Carbono o Carbohidratos están formados por monosacáridos, con una función
aldehído o una cetona. Estos se nombran por el número de carbonos que tienen y de acuerdo a su
compuesto:
- aldehído : osas.
- cetona : cetosas.
Los enlaces entre monosacáridos se llaman glicosídico o glucosidico, y se libera agua. Para
hidrolizarlos, se necesitan, además de agua, energía y enzimas (amilasa), estas últimas disminuyen
los requerimientos energéticos.
MONOSACARIDOS.
Azúcares simples que contienen de 3 a 7 átomos de Carbono:
- de 3 carbonos: triosas: gliceraldehído y dihidroxiacetona
- de 4 carbonos: tetrosas: eritrosa (aldosa), eritrulosa (cetosa)
- de 5 carbonos: pentosa: ribosa, ribulosa, desixirribosa, arabinosa.
- de 6 carbonos: hexosa: glucosa, galactosa, fructosa.
- De 7 carbonos: heptosas: sedoheptulosa.
DISACÁRIDOS (entre 2 y 10 monosacáridos)
GLUCOSA. (C6H12O6)
Monosacárido más común. Las plantas lo sintetizan a partir de CO2 y H2O; al romper los enlaces, la
planta aprovecha la energía que se libera para su metabolismo. También está presente en
aminoácidos y ácidos grasos. Existe la alfa-glucosa (cuando el grupo hidróxilo unido al carbono 1
está por debajo del plano del anillo) y la beta-glucosa (el radical hidróxilo se encuentra sobre el
plano del anillo).
FRUCTOSA
Isómero estructural de la glucosa: una cetona se une a un átomo de carbono de la cadena.
GALACTOSA.
El arreglo de sus átomos alrededor del carbono 4 son imágenes de un espejo.
DISACARIDOS.
Un disacárido (2 azúcares) consta de dos monosacáridos unidos mediante un enlace covalente:
- MALTOSA: dos moléculas de glucosa.
- SACAROSA: (azúcar que utilizamos para endulzar alimentos) una glucosa y una fructosa.
- LACTOSA: (azúcar de leche) una glucosa y una galactosa.
Un disacárido se puede hidrolizar añadiendo agua. Son cristalinos y dulces.
POLISACÁRIDOS.
Son los más abundantes. Normalmente son moléculas de glucosa, a veces miles. Puede ser una
cadena simple larga o una cadena ramificada.
- ALMIDON: forma típica en que se almacenan hidratos de carbono en las plantas. Se encuentra
en dos formas: amilosa (sin ramificaciones) y amilopectina (ramificada). Las plantas lo
almacenan en organelos llamados plástidos. Cuando necesita energía lo hidroliza obteniendo
glucosa. El hombre y otros animales poseen enzimas para hidrolizar el almidón.
- GLUCOGENO: es la forma en que se almacena glucosa en los animales. Es una cadena
altamente ramificada y es más soluble en agua.
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BIOLOGIA
- CELULOSA: es un polisacárido insoluble, compuesto por glucosa. El hombre no la puede
digerir.
La glucosa no puede almacenarse sola, pues escaparía de las células; por eso se forman moléculas
más grandes y que se puedan hidrolizar.
SISTEMA DE NUMERACION: los átomos de Carbono de un azúcar se enumeran a partir del
extremo más cercano al aldehído o la cetona.
CARBOHIDRATOS MODIFICADOS Y COMPLEJOS.
Muchos derivados de los monosacáridos son compuestos biológicamente importantes. No son
cristalinos, son insolubles en agua y no poseen sabor dulce.
En los aminoazúcares glucosamina (quitina, presente en el esqueleto de insectos) y galactosamina
(cartílago), el grupo hidróxilo (-OH) ha sido reemplazado por uno amino (-NH2).
Los carbohidratos también se combinan con proteínas y dan lugar a las glucoproteínas (exterior de
células animales) o con lípidos formando glucolípidos.
FUNCIONES:
 Fuente de energía
 Almacenamiento de energía
 Formar compuestos más complejos
 Moléculas estructurales
 Componen material genético.
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3.2. LIPIDOS.
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Grupo heterogéneo de compuestos de consistencia grasosa o aceitosa. No confundir con glicerol
(grasas de reserva). Están formados por átomos de C, H y O. El oxígeno es hidrófilo por lo que los
lípidos, con su escaso oxígeno, son menos solubles que los carbohidratos; de hecho tienden a ser
hidrófobos. Son solubles, eso sí, en solventes no polares, como éter, benceno y cloroformo.
GRASAS NEUTRAS:
Son los más abundantes. Producen el doble de energía que los carbohidratos. Consta de un glicerol y
una, dos o tres moléculas de ácidos grasos.
El glicerol es un alcohol de 3 carbonos que contiene tres grupos –OH. Un ácido graso es una larga
cadena de átomos de carbono con un grupo carbóxilo (-COOH) en su extremo.
Existen alrededor de 30 ácidos grasos en los animales, con un número de carbono átomos
normalmente par. Ej: ácido butírico (presente en la mantequilla rancia) con 4 carbonos; ácido oleico
con 18 carbonos.
Los ácidos grasos saturados contienen el máximo número de átomos de hidrógeno. Los ácidos
grasos insaturados tienen átomos de carbono unidos por dobles enlaces. Cuando presenta varios
dobles enlaces, se llama poliinsaturado (o prostaglandinas; de aquí se derivan normalmente los
ácidos grasos esenciales). Las grasas que contienen ácidos grasos insaturados son los aceites, en su
mayoría líquidos a temperatura ambiente. Las grasas que contienen ácidos grasos saturados son
sólidos a temperatura ambiente (mantequilla, grasa animal).
- monoacilglicerol (monoglicérido):
1 glicerol se combina con 1 ácido graso.
- diacilglicerol (diglicérido):
1 glicerol se combina con 2 ácido graso.
- triacilglicerol (triglicérido):
1 glicerol se combina con 3 ácido graso.
Al combinarse con el glicerol, el carbóxilo terminal del ácido graso se fija a uno de los grupos –OH,
formándose un enlace covalente llamado de éster. Se liberan 2 moléculas de H y una de Oxígeno,
pero no se forma agua. Durante la digestión, las grasas neutras son hidrolizadas para volver a formar
glicerol y ácidos grasos.
FOSFOLIPIDOS.
Como función: son componentes de la mayoría de las membranas celulares y componen la vaina de
mielina, que recubre los axones nerviosos.
Consta de una molécula de glicerol unida a 2 ácidos grasos y un radical fosfato, que se enlaza con
una base orgánica como la colina. Contiene Nitrógeno, presente en la base orgánica.
La porción correspondiente al ácido graso es hidrofóbica; pero la porción fosfato es bipolar, por
tanto, muy hidrosoluble. Esta propiedad anfipática hace que adopte una determinada estructura en la
membrana celular.
CAROTENOIDES (Terpenos)
Tienen función en la fotosíntesis y el fototropismo. Están formados por 5 subunidades de carbono
conocidas como unidades de isopreno. Si se parte a la mitad, se obtiene una molécula de vitamina A
o retinol, de donde se deriva el retinal, sustancia fotosensible de la retina del ojo.
ESTEROIDES.
Se sintetizan a partir de unidades de isopreno:
- Colesterol: componente estructural de las membranas de células animales.
- Sales biliares: emulsifican las grasas en el intestino. Y así pueden hidrolizarse por medios
enzimáticos.
- Hormonas sexuales secretadas por la corteza suprarrenal, que regulan ciertas fases del
metabolismo de una gran variedad de animales, incluyendo vertebrados, insectos y crustáceos.
BIOLOGIA
3.3. PROTEINAS
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No son simples polímeros al azar de longitud variable. Cada tipo de molécula proteica posee una
composición química específica (composición cualitativa en aminoácidos) de acuerdo a la
distribución, cantidad y especie de eses aminoácidos. Están formadas por entre 50 y más de 1.000
aminoácidos; son de elevado peso molecular.
Las proteínas se componen de C, H, O y N y a veces de Azufre. Estos átomos forman aminoácidos.
AMINOACIDOS.
Contienen un grupo amino (-NH2) y una grupo carbóxilo (-COOH) unidos al mismo átomo de
carbono llamado carbono alfa (o asimétrico, capaz de unirse a 4 grupos diferentes). Los aminoácidos
difieren en su grupo R o cadena lateral unida al carbono alfa. Existen 20 aminoácidos, que son como
el alfabeto:
Ácido aspártico
ácido glutámico
lisina
histidina
Cisteína
treonina
asparragina
glutamina
Glicina o glicocola arginina
serina
tirosina
Alanina
valina
fenilalanina
leucina
Prolina
triptofano
insoleucina
metionina
Todos los aminoácidos, excepto la glicina (es el más simple) pueden existir en dos formas L y D,
pero solo los L aminoácidos se encuentran presentes en las proteínas. Hay 8 aminoácidos esenciales
que deben ser incorporados en la dieta, los otros 12 pueden ser sintetizados por el organismo.
Los aminoácidos se combinan enlazando el carbono del grupo carbóxilo de una molécula con el
nitrógeno del grupo amino de otra. El enlace covalente que los une se llama enlace peptídico. Así se
forman dipéptidos y polipéptidos. Una proteína se forma por una o varias cadenas de polipéptidos.
Cuando hay más de 50 aminoácidos se comienza a hablar de proteínas.
Los aminoácidos se comportan como iones dipolares en una solución de pH neutro y en el pH
celular, por eso resiste cambios en la acidez o alcalinidad (amortiguador biológico).
Los aminoácidos pueden ser hidrofílicos o hidrofóbicos:
- Los con cadenas laterales no polares son hidrófobos.
- Los aminoácidos con cadenas laterales polares son hidrofílicos.
- Los aminoácidos ácidos, que tienen más de un grupo carbóxilo, son polares cargados, por tanto,
hidrofílicos.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
 ESTRUCTURA PRIMARIA: ejemplo, la insulina, de 51 aminoácidos en dos cadenas enlazadas.
 ESTRUCTURA SECUNDARIA: las cadenas se pliegan y forman una hélice u otra estructura
regular. Es resultado, principalmente, de las uniones de puentes de hidrógeno (aquí no participan
los R). Hay dos configuraciones básicas.
- Hélice (o alfa hélice): es una estructura semejante a un cilindro, con la cadena principal hacia
adentro y las cadenas laterales hacia afuera. Dos o más hélices pueden arrollarse una
alrededor de otra formando una especie de cable. Estos arrollamientos se encuentran en
varias proteínas: queratina del cabello, miosina y tropomiosina del músculo, fibrina de los
coágulos de sangre.
- Hoja plegada (o beta-hoja plegada): es una estructura en zig-zag, casi completamente
extendida. Las uniones puente de hidrógeno le otorgan rigidez al conjunto (al contrario de lo
que ocurre en la alfa-hélice, donde estas uniones le confieren elasticidad). La fibroína de la
seda presenta regiones muy extensas en esta disposición.
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BIOLOGIA
 ESTRUCTURA TERCIARIA: está formada por las dos estructuras anteriores y determinada por
los grupos R. Algunos R son polares y otros no; los no polares se alejan del medio acuoso
formando estructura; los polares son atraídos por el medio acuoso. También hay regiones de los
R que interactúan, por interacciones iónicas, o por puentes de hidrógeno, o enlaces de azufre
(puente disulfuro).
 ESTRUCTURA CUATERNARIA: formada por varias estructuras terciarias.
CLASIFICACION.
Las proteínas pueden clasificarse según diversos criterios. Entre otros:
 Según su conformación nativa en:
 FIBROSAS: presentan estructura secundaria; están constituidas por fibras ordenadas a lo
largo de un eje. Son insolubles en agua y en soluciones acuosas. Presentan gran resistencia
física, por lo cual están generalmente vinculadas con acciones mecánicas (constitución de
esqueletos, transmisión de esfuerzos) o de protección. Por ejemplo, esclerotina, colágeno,
elastina, queratina, fibroína.
 GLOBULARES: constituidas por cadenas plegadas de tal modo que resultan en formas
esféricas o globulares compactas. En general, son solubles en agua o soluciones acuosas.
Pertenecen a esta categoría todas las enzimas, los anticuerpos, algunas hormonas, las
proteínas con función de transporte, etc.
 Según la composición química, en:
 SIMPLES: cuando su hidrólisis produce solamente aminoácidos.
 CONJUGADAS: cuando su hidrólisis produce, además de aminoácidos, otros componentes
inorgánicos (aniones o cationes) u orgánicos (hidratos de carbono, lípidos, etc.). Por ejemplo,
hemoglobina, que presenta un grupo hem que contiene hierro; caseína, que presenta grupos
fosfatos.
FUNCIONES BIOLOGICAS DE LAS PROTEINAS.
Las proteínas pueden desarrollar diversos roles, tanto a nivel celular como a nivel de organismos:
 ESTRUCTURALES: como componentes de membranas celulares; como componentes de
cápsides de virus; como componentes de estructuras de sostén, protección y acciones vinculadas
al movimiento, por ejemplo, fibroína de la seda, queratina de piel, pelo y uñas, colágeno y
elastina de tejidos conectivos, esclerotina del esqueleto de insectos.
 ENZIMATICAS: con capacidad de catalizar diversas reacciones. Per ejemplo: ribonucleasas,
amilasas, proteasas, deshidrogenasas.
 RESERVA ENERGETICA: ovoalbúmina, glutelina y gliadina del trigo, zeína del maíz, orizeína
del arroz, etc.
 HORMONALES: insulina, somatotropina, adenocorticotropina, etc.
 DEFENSA INMUNITARIA: gamma-gobulinas (anticuerpos).
 COAGULACION SANGUINEA: fibrinógeno, trombina.
 CONTRACCION MUSCULAR: actina, miosina.
 TRANSPORTE/ALMACENAMIENTO DE O2: hemoglobulina, hemociacina, mioglobina.
Los cambios de la estructura de una proteína alteran su actividad biológica. Es lo que se llama
desnaturalización, por ejemplo, al calentarla.
BIOLOGIA
3.4. ÁCIDOS NUCLEICOS.
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Son macromoléculas resultantes de la polimerización lineal de nucleótidos.
NUCLEOTIDOS.
Son monómeros complejos formados por un azúcar (ribosa o desoxirribosa), una base nitrogenada
(purinas: adenina, guanina; pirimidas: citosina y timina y uracilo) y un grupo fosfato.
En el carbono 1 se une la base nitrogenada (enlace N-glucosídico). En el carbono 3 se une el grupo
fosfato y se forma un nucleótido (3’) y se libera agua. También hay nucleótidos 5’.
La información específica de los ácidos nucleicos se codifica en una secuencia única de los cuatro
tipo de nucleótidos.
La unión covalente entre una base púrica o pirimídica y un azúcar da como resultado un nucleósido.
Con ribosa no hay combinación con la base timina. Con desoxirribosa no hay combinación con la
base uracilo (existe dUTP, pero no se utiliza para formar ADN).
ADN purinas A o G
pirimidas C o T
ARN purinas A o G
pirimidas C o U
A la pentosa de un nucleósido se le puede unir uno o más grupos fosfatos, formando nucleótidos
monofosfatos, di o trifosfatos. De acuerdo con la pentosa que presenten, los nucleótidos pueden ser
ribonucleótidos o desoxirribonucleótidos. En general se nombran por sus iniciales:
AMP :
adenosina mono fosfato
ADP :
adenosina di fosfato
dAMP :
desoxiadenosina mono fosfato
ARN.
Están constituidos por una única cadena. Existen tres tipos de ARN, todos ellos comprometidos en
la síntesis intracelular de proteínas:
 ARN RIBOSOMICO (ARNr): forma parte de la estructura de los ribosomas, sitio de la síntesis
proteica.
 ARN MENSAJERO (ARNm): es el encargado de indicar la secuencia de aminoácidos que
integrará la proteína que se está sintetizando.
 ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt): función, transporte específico de aminoácidos.
ADN.
Constituidas por dos cadenas enfrentadas por sus bases nitrogenadas y unidas por puentes de
hidrógeno (uniones débiles) entre las mismas. Las uniones entre las bases apareadas son muy
específicas: sólo se establecen entre una base púrica y una pirimídica, y además sólo si esas bases
son capaces de formar el mismo número de puentes de hidrógeno. Estas restricciones determinan
que los únicos apareamientos posibles sean: adenina con timina (2 puentes de hidrógeno) y citosina
con guanina (3 puentes de hidrógeno). Esta doble hélice adopta una estructura helicoidal llamada
doble hélice o modelo de Watson y Crick.
FUNCIONES.
 Transportan energía en enlaces acido-anhídrido (ATP).
 Con otros grupos forma coenzimas.
 Utilizadas como moléculas señalizadoras.
 (Un nucleótido puede convertirse en forma cíclica, por medio de enzimas llamadas ciclasas, estos juegan
un papel importante en la mediación de efectos hormonales y otras funciones reguladoras).
5. (Los dinucleótidos, como el formado de adenina y nicotidamina son muy importante como receptores y
donadores de hidrógeno y electrones en funciones biológicas de oxidación y reducción de las células).