3°E – C5 Proteínas y Ácidos nucleícos
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01-04-2016 Biomoléculas Orgánicas II Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio INTRODUCCIÓN Tal como se vio en la clase anterior, los elementos químicos se organizan de tal forma que aumentan su complejidad y desarrollan funciones que son específicas. En esta sesión revisaremos dos compuestos más, que son las proteínas y los ácidos nucleicos, los cuales permitirán comprender otras funciones que se producen en los seres vivos relacionadas con el material genético y su expresión Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 1 01-04-2016 REPASO Biomoléculas orgánicas Lípidos Carbohidratos 1. 2. 3. 4. 1. Monosacáridos: glucosa 2. Disacáridos: maltosa 3. Polisacáridos: glucógeno Ácidos grasos Triglicéridos Fosfolípidos Colesterol Funciones Funciones Energética, estructural Reserva energética, estructural, mensajeros químicos (hormonas) Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio PROTEÍNAS Aminoácidos Radical H R N H Grupo amino C H O C Grupo carboxilo O H Carbono central Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 2 01-04-2016 PRTEÍNAS Enlace Peptídico Es un enlace covalente que se forma por un proceso de CONDENSACIÓN entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) de otro aminoácido, en el cual se libera una molécula de agua. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio PROTEÍNAS Niveles de Organización Es la unión de los aminoácidos, a través del enlace peptídico y la interacción de los distintos grupos que presentan, permitiendo que las proteínas tengan distintas formas de organizarse en el espacio. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 3 01-04-2016 PROTEÍNAS Niveles de Organización Estructura primaria: Corresponde a la unión lineal de aminoácidos a través del enlace peptídico (entre el grupo amino y el grupo carboxilo), como por ejemplo en la insulina. Se inicia con un grupo amino–terminal y finaliza con un grupo carboxi– terminal. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio PROTEÍNAS Niveles de Organización Estructura secundaria: Corresponde a los aminoácidos de la estructura primaria que interactúan entre sí, produciendo puentes de hidrógeno entre los grupos aminos y los grupos carboxilos de distintos aminoácidos. Puede ser de dos tipos: β laminar (β plegada) Ejemplo: queratina de la tela de araña α hélice Ejemplo: elastina de la piel Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 4 01-04-2016 PROTEÍNAS Niveles de Organización Estructura terciaria: Corresponde al plegamiento en el espacio de la estructura secundaria, a través de interacciones hidrofóbicas, electrostáticas y puentes disulfuro. Ejemplo: enzimas. En la imagen el color verde corresponde a la estructura beta laminar Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio PROTEÍNAS Niveles de Organización Estructura cuaternaria: Corresponde a la interacción de dos o más estructuras terciarias. También se puede definir como la interacción entre las subunidades de una proteína. Ejemplo: hemoglobina. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 5 01-04-2016 PROTEÍNAS CRITERIO DE CLASIFICACIÓN PROTEÍNAS Elementos principales C, H, O, N, S Unidades básicas de construcción (monómeros) Aminoácidos Tipo de enlace Peptídico Niveles de organización Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Fuentes Carnes rojas y blancas, lácteos, huevos, legumbres, frutos secos, etc. 1. Proteínas Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio PROTEÍNAS Funciones Función Característica Estructural Forman parte de las membranas celulares, citoesqueleto y actúan como receptores. componen Enzimática Biocatalizadores de las reacciones químicas. Hormonal Algunas son de naturaleza proteica como glucagón, hormona del crecimiento, entre otras. Defensa Forman inmunoglobulinas o anticuerpos. Transporte Transportadoras de gases respiratorios (hemoglobina), de lípidos en sangre (lipoproteínas), en la membrana plasmática actuando como carrier. Contráctil La actina y la miosina constituyen responsables de la contracción muscular. Energética Solo en condiciones extremas, por ejemplo, cuando los carbohidratos y lípidos han sido utilizados. Además es poco eficiente. las la el insulina, miofibrillas Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 6 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleótidos Corresponden a los monómeros (o unidades básicas) para la formación de los ácidos nucleicos. Están formados por: 1 2 3 Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleótidos Bases nitrogenadas: Son 5 y se clasifican en dos grupos, los cuales son: Pirimidinas Purinas Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 7 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleótidos Pentosas: Corresponden a monosacáridos que presentan 5 carbonos en su estructura. Existen dos tipos (según en qué ácido nucleico se encuentre) y son: (ARN) (ADN) Diferencia Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleótidos Fosfato: Se ubica en el carbono 5 de la pentosa, aporta la energía para que se puedan formar enlaces entre nucleótidos. Estos enlaces se denominan fosfodiéster. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 8 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleótidos Adenosin trifosfato (ATP): Esta molécula guarda en los enlaces de sus grupos fosfatos energía, la que se libera cuando se rompen. Es la molécula que aporta energía a todos los procesos celulares. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio ÁCIDOS NUCLEICOS Enlaces químicos Enlace fosfodiéster: une los nucleótidos del ADN o del ARN. Es un enlace covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH-) en el carbono 3’ y un grupo fosfato (PO3− ) en el carbono 5’ del nucleótido 4 entrante. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 9 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS Enlaces químicos Puente de hidrógeno: une las bases nitrogenadas de las dos hebras del ADN. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio ÁCIDOS NUCLEICOS ADN ADN Ácido desoxirribonucleico Bases nitrogenadas Adenina Guanina Timina Citosina Pentosa Desoxirribosa Características • Corresponde a la unión de muchos nucleótidos. • Está formado por dos cadenas conformando una doble hélice. Funciones Codifica la información genética, guardando en forma segura y fiel las características de los organismos. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 10 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS ARN ARN (Ácido ribonucleico) Bases nitrogenadas Pentosa Adenina Guanina Uracilo Citosina Ribosa Características • Corresponde a la unión de muchos nucleótidos. • Está formada por una sola cadena polinucleotídica. Funciones Existen diversos tipos de ARN, que tienen como función decodificar el mensaje genético del ADN y traducirlo a proteínas. Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio ÁCIDOS NUCLEICOS Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 11 01-04-2016 ÁCIDOS NUCLEICOS CRITERIO DE COMPARACIÓN ÁCIDOS NUCLEICOS Elementos principales C, H, O, N, P Unidades básicas de construcción (monómeros) Nucleótidos Tipo de enlace Fosfodiéster (dentro de una hebra). Puentes de hidrógeno (entre hebras). Función biológica Almacenar y transmitir la información genética. Ejemplos ADN, ARN 2. Ácidos nucleicos Profesor Mauricio Hernández F – Electivo de Biología 3° Medio 12
