TEMA 1 :CÉLULAEl descubrimiento de la célula, como unidad fundamental del Organismo, radica al siglo XVII cuando Robert Hooke visualizo en lámina de Corcho, una serie de espacios o celdillas que se asemejan a las de los panales de abeja.

La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si solo tienen una, se les denomina unicelulares ,si poseen más, Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción, se le considera unidad:

Morfológica, puesto que a partir de ellas se crean los diferentes tejidos que integran a los diferentes órganos del cuerpo.

Fisiológica, puesto que está compuesta por diferentes “orgánulos”, los cuales cumplen cada uno una función específica, cabe destacar que conforman los distintos órganos del cuerpo, permitiendo así la realización de las diferentes tareas que hacen funcionar el cuerpo.

Genética, ya que a través de cada una de ellas se origina una nueva célula a través de la reproducción celular siendo capaz de que a partir de dos células originar (a través de su reproducción y división) a un individuo

LA CÉLULA EUCARIÓTICA.En una célula eucariótica podemos distinguir tres partes fundamentales: membrana, citoplasma y núcleo.La membrana plasmática es una capa continua que rodea a la célula y la separa del medio. Algunas

células poseen por encima de la membrana una cubierta de hidratos de carbono llamada glicocáliz, y las

células vegetales tienen una gruesa pared de celulosa, que cubre a la membrana plasmática, llamada

pared celular.El citoplasma. Es la parte de la célula que está comprendida entre la membrana plasmática y la

membrana nuclear. Está formada por un medio acuoso, el citosol, en el cual se encuentran inmersos los orgánulos . El citosol contiene también una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una

compleja estructura interna, el conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto Los orgánulos

citiplasmáticos son los siguientes: ribosomas, retículo endoplasmático, complejo de Golgi, vacuolas, lisosomas, peroxisomas, mitocondrias, cloroplastos y centriolos.El núcleo. Suele ocupar una posición central, aunque muchas (sobre todo las vegetales) lo tienen

desplazado hacia un lado El núcleo contiene la mayor parte del DNA celular o sea la información genética.

. LA MEMBRANA PLASMÁTICALa membrana plasmática es una envoltura que rodea a la célula y la separa de su entorno. Su aparición fue un paso crucial en el origen de las primeras formas de vida. principales funciones que cumple la membrana plasmática: Las membranas biológicas realizan muchas funciones importantes para la vida como el almacenamiento de energía y la transmisión de información, transporte de compuestos del medio extra celular al intra celular, limitan a las células, presentan un marco estructural para las enzimas receptoras, intervienen en la formación de estructuras especializas (como los orgánulos membranosos).

SISTEMAS DE ENDOMEMBRANASUna de las características básicas de las células eucarióticas es su complejo sistema de membranas

internas, que delimitan diferentes compartimentos u orgánulos dentro del citoplasma. Cada orgánulo está

especializado en una función. La ventaja de esta compartimentación es que permite a la célula realizar a

la vez numerosas reacciones químicas específicas e incompatibles y, al mismo tiempo transportar los

productos de dichas reacciones a sus lugares de destino.

Empezaremos estudiando los ribososmas por ser unos orgánulos que además de estar libres en el citoplasma también se encuentran unidos al RE rugosoRIBOSOMAS Los ribosomas son orgánulos muy pequeños, formados por una subunidad pequeña y una

subunidad grande… Un ribosoma está formado por moléculas de RNA asociadas a moléculas de

proteínas.Localización. Los ribosomas pueden encontrarse libres en el citoplasma o unidos a la cara externa de la

membrana del RE.

También se encuentran ribosomas en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos (células

vegetales).

Función Los ribosomas unidos al RE sintetizan las proteínas del RE, aparato de Golgi, lisosomas,

membrana plasmática y las destinadas a ser secretadas por la célula.En los ribosomas libres se sintetizan

las demás proteínas.

Origen. La formación de los ribosomas comprende la síntesis del RNA ribosómico, que tiene

lugar en el nucleolo, así como el ensamblaje de rRNA con las correspondientes proteínas, éstas fueron

sintetizadas en el citoplasma y entran en el núcleo por los poros. A continuación este ensamblaje se parte

para dar lugar a las dos subunidades que constituyen a los ribosomas, y a continuación las dos

subunidades salen al citoplasma por los poros.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO El retículo endoplasmático (RE) está formado por una serie de sáculos y

tubos aplastados que recorren el citoplasma.

La membrana del RE puede tener ribosomas adheridos a la parte externa, o no tenerlos; lo que permite

distinguir dos tipos de RE: el RE rugoso que posee ribosomas adheridos a su membrana, y el RE liso que

no los posee.

Retículo endoplasmático rugoso. El RE rugoso está recubierto exteriormente por ribosomas dedicados a

la síntesis de proteínas. El RE rugoso está muy desarrollado en las células secretoras.

Funciones Las principales funciones del RE rugoso son:

A) Síntesis de proteínas. Los ribosomas unidos a las membranas del RE se dedican a la síntesis de

proteínas que son simultáneamente trasladadas al interior del RE.

Estas proteínas son de dos tipos:

1) Proteínas transmembrana, que son llevadas a la membrana del RE manteniéndose en ella.

2) Proteínas solubles en agua, que son llevadas al interior del RE.

B) Glicosilación de proteínas Es una de las funciones más importantes del RE rugoso y del aparato de

Golgi, consiste en la incorporación de hidratos de carbono a las proteínas. La mayoría de las proteínas

sintetizadas en el RE rugoso son glicosiladas Retículo endoplasmático liso Las regiones del retículo

endoplasmático que carecen de ribosomas se denominan RE liso.

Funciones del RE liso:- Síntesis de fosfolípidos y colesterol necesarios para la formación de nuevas

membranas celulares. - Interviene en procesos de destoxificación, transformando sustancias tóxicas

liposolubles (tales

como pesticidas, cancerígenos...) en sustancias hidrosolubles que pueden ser eliminadas por la célula. .

EL APARATO DE GOLGI Descrito por primera vez por Camilo Golgi en 1898. Está formado por uno o

más grupos de cisternas aplanadas y apiladas llamadas dictiosomas. Cada dictiosoma contiene

normalmente entre cuatro a seis cisternas rodeadas de pequeñas vesículas

En un dictiosoma se distinguen dos caras diferentes: una cara de entrada y otra de salida. La cara de

entrada está relacionada con el RE del que salen vesículas (vesículas de transición) que se dirigen a dicha

cara; de la cara de salida surgen diferentes vesículas de transporte que se dirigen a sus destinos finales,

las vesículas de secreción y los lisosomas.Funciones. El aparato de Golgi desempeña las siguientes funciones:

- Procesos de secreción y reciclaje de la membrana plasmática Las proteínas

destinadas a ser secretadas al exterior son sintetizadas en el RE y posteriormente llevadas al aparato de

Golgi, de donde salen en vesículas de secreción. Dichas vesículas se fusionan con la membrana

plasmática a la vez que vierten su contenido al exterior por exocitosis.Durante la exocitosis la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana plasmática. Esto

permite reponer los componentes de la membrana que se pierden en la endocitosis, lo que constituye un

reciclaje de la membrana plasmática.

- Glicosidación En el aparato de Golgi tiene lugar la glicosilación tanto de las proteínas como de los

lípidos

- Formación de lisosomas.- Formación de vacuolas en las células vegetales

- Síntesis de celulosa y otros polisacáridos principales constituyentes de las pared celularLISOSOMAS Son vesículas rodeadas de membrana que contienen Enzimas hidrolíticas.Contienen muchas enzimas diferentes entre ellas están proteasas, lipasas, amilasas etc. (enzimas

digestivos)

Los lisosomas se forman a partir de vesículas que se desprenden del aparato de Golgi.

Función La función de los lisosomas es intervenir en la digestión intracelular de

macromoléculas. Estos polímeros son hidrolizados y transformados en moléculas menores:

monosacáridos, aminoácidos, etc., que se difunden a través de la membrana hacia el citoplasma, lo que

no fue digerido sale al exterior.

Dependiendo de la procedencia del material implicado en la digestión se puede distinguir dos procesos

diferentes: Heterofagia y autofagiaheterofagia; Los seres heterótrofos no generan su propia energía

Dependen de los productos orgánicos producido por los seres autótrofos

Entre los seres heterótrofos se encuentran diversa variedad de bacterias y los animales.

autofagia. Son aquellos seres que se alimentan por si mismo

Garantizando su sustento, a través de sustancias inorgánica para su metabolismo

Producen su masa celular y su materia orgánica a través de la absorción de C02. ( que es

inorgánico) como fuente de carbono.

Usan la luz y sustancias químicas como fuente de energía.

Las plantas y otros seres son fotolitotótrofos utilizan la energía luminosa para obtener sus

substratos alimenticios a través de la fotosíntesis y la clorofila

las bacterias que producen energía a través de compuestos inorgánicos como Anhídridos sulfuros

y ferrosos se denominan quimiolitotróficos.

VACUOLAS Una vacuola es una vesícula grande rodeada de una membrana llamada tonoplasto Son

orgánulos típicos de las células vegetales, su número es variable, puede haber una gran vacuola o

varias de diferente tamaño.

Se origina por fusión de vesículas procedentes del aparato de Golgi.

Función las vacuolas realizan entre otras las siguientes funciones:

- Almacenan sustancias tales como nutrientes, por ejemplo, las proteínas de reserva de muchas semillas

(guisantes, judías...); o productos de desecho tóxicos, como la nicotina o el opio.

- Almacenan pigmentos como los que les dan color a los pétalos de las flores.

- El aumento de tamaño de las células vegetales se debe, en gran parte, a laacumulación de agua en sus vacuolas lo que supone un sistema muy económico para el crecimiento de

las células vegetales.

EL CENTROSOMA El centrosoma, citocentro o centro celular es exclusivo de células animales. Está

formado por dos estructuras cilíndricas llamadas centriolos. Cada centríolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos que forman un cilindroFunción Forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis

Obtención de energía y síntesis de compuestos orgánicos en la célula vegetal. .MITOCONDRIAS. Son orgánulos muy pequeños, difíciles de observar al microscopio óptico, al que

aparecen como palitos o bastoncitos alargados. Se originan a partir de otras mitocondrias preexistentes.

El número de mitocondrias en una célula puede llegar a ser muy elevado (hasta2000).

Ultraestructura. Generalmente se observa la presencia de una membranaexterna y una membrana interna, ambas similares a la membrana de la célula. La membrana interna se

prolonga hacia el interior en una especie de láminas llamadas crestas mitocondriales. Entre ambas

membranas hay un espacio llamado espacio intermembrana. Dentro de la mitocondria entre las crestas,

está la matriz mitocondrial.Las proteínas de la membrana interna y las de las crestas son muy importantes, ya que algunas son las

responsables de los procesos respiratorios. El interior de la matriz mitocondrial

es una solución de proteínas, lípidos, RNA, DNA y ribosomas (ribosomas de pequeño tamaño).

Funcion de las mitocondrias: en el interior de las mitocondrias tienen lugar los

procesos de respiración celular.

EL NUCLEO Una célula contiene una serie de instrucciones destinadas a asegurar su funcionamiento y su

reproducción. Estas instrucciones están contenidas en genes, constituidos por DNA y localizados en los

cromosomas. En los organismos eucariotas los cromosomas están protegidos por una envuelta que

delimita el núcleo de la célula.

La longitud del DNA de una célula eucariótica es muy grande. Una célula humana cualquiera, por ejemplo

una célula hepática contiene alrededor de 1 metro de DNA. Sin embargo el núcleo tiene sólo 5 de

diámetro. La forma de solucionar o superar este problema a lo largo del proceso de evolución de la célula

ha sido empaquetar el DNA en cromosomas. Así, las células humanas tienen 46 cromosomas de

diferentes tamaños, y cada uno consta de una única molécula de DNA.

En el núcleo tienen lugar procesos tan importantes como la replicación del DNA y la transcripción del RNA. A pesar de todo ello, la estructura y la organización funcional del núcleo han sido una incognita

hasta hace poco tiempo y aún hoy día son numerosos los interrogantes sin respuesta.

La replicación del DNA es un proceso, gracias al cual, cuando una célula se divide se obtienen dos células

hijas con idéntica información y control que la célula madre

Características generales. El núcleo es una estructura constante en la célula eucariótica, donde se

alberga la información genética contenida en el DNA, de modo que dirige toda la actividad celular.

Su constitución varía a lo largo de la vida de la célula, distinguiéndose dos periodos: periodo de división, durante el cual la célula se divide para originar células hijas y periodo de interfase o de no división,

durante el cual el DNA se transcribe y la célula realiza su actividad normal. A continuación nos vamos a

referir al núcleo interfásico, mientras que el núcleo en división lo estudiaremos más adelante.

Núcleo interfásico:La forma del núcleo es muy variable aunque generalmente predomina la esférica.

El tamaño del núcleo es variable, aunque existe una relación entre el tamaño del núcleo y el tamaño de

la célula.

La posición del núcleo normalmente suele ser central, aunque en las células vegetales suele estar

desplazado, debido al tamaño de las vacuolas.

Número de núcleos generalmente suele ser uno, aunque hay células que tienen varios núcleos.

Estructura del núcleo interfásico. En el núcleo interfásico se puede distinguir los siguientes

componentes: membrana nuclear, jugo nuclear, cromatina y nucleólos. CROMATINACromatina: Se le llama así por teñirse fuertemente por ciertos colorantes.

A) Composición de la cromatina. Está formada por DNA asociado a proteínas. Las proteínas de la

cromatina son de dos tipos, histonas y proteínas no histonas.

B) Ultraestructura Las moléculas de DNA son muy largas, ya que miden varios cm de longitud, pero han

de caber en un núcleo de unos micrómetros de diámetro.

NUCLÉOLO En el nucléolo se concentran los genes ribosomales, es decir aquellos que codifican el RNA

ribosomal. El DNA correspondiente a estos genes contiene una región denominada

organizador nucleolar (nor) , que permite la reunión de todos los genes ribosomales aunque estén

dispersos en varios cromosomas. En el nucléolo se encuentra además del DNA, en forma de cromatina,

que codifica al RNA

TEMA 2: AGUA

El agua es el componente químico predominante de los organismos vivos. Sus singulares propiedades físicas, que incluyen la capacidad para disolver una amplia gama de moléculas orgánicas e inorgánicas, se derivan de su estructura bipolar y de su excepcional capacidad para formar enlaces de hidrógeno. La manera en que el agua interactúa con una biomolécula disuelta influye sobre la estructura de cada una. El agua, un excelente nucleófilo, es un reactivo o un producto en muchas reacciones metabólicas. El agua tiene una propensión leve a disociarse hacia iones hidroxilo y protones 1. Distribución porcentual del agua en los compartimentos:

Compartimiento Intracelular, 70% del agua del cuerpo

a) Compartimiento Extracelular, 30% del agua corporal Compartimiento intravascular: 25% del agua extracelular Compartimiento Extracelular: 75% del agua extracelular

LIQUIDO EXTRACELULAR Se encuentra en constante movimiento por el cuerpo. Se trasporta a través de la sangre para lograr una rápida difusión. En él se encuentran los iones y nutrientes que la célula necesita para mantenerse viva. Se le denomina también medio interno del organismo. Posee en abundancia iones de sodio, cloruro, bicarbonato. Nutrientes para la célula como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Transporta dióxido de carbono para ser desechado. Representa 1/3 de los líquidos corporales. Constituido en su mayoría por el plasma sanguíneo, linfa y liquido intersticial.

LIQUIDO INTRACELULAR Contiene grandes cantidades de iones potasio, magnesio y fosfato. Incorpora los nutrientes del líquido extracelular. En el los procesos del metabolismo celular. Representa 2/3 del agua en el cuerpo. Elimina sus sustancias de desecho hacia el líquido extracelular. propiedades químicas del agua:

Polaridad: El agua es un dipolo, Es la atracción de las moléculas de agua entre sí, la atracción de los átomos de oxigeno ligeramente negativo de otro que producen un puente de hidrogeno y forman enlaces débiles.

Constante dieléctrica: El agua, un fuerte dipolo, El agua la posee de manera elevada, oponiéndose a la atracción electrostática, que se puede establecer entre iones positivos y negativos, lo que hace del agua un buen disolvente de sustancias iónicas y sales.

Capacidad Calórica: El agua posee una capacidad calorífica muy elevada, es superior a la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/°C.g, esto significa que una masa de agua puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura.

Interacciones Hidrofóbicas: Es el efecto de exclusión de las sustancias no polares por el agua. Se da debido a que hay sustancias capaces de asociarse entre ellas haciendo que el agua tenga mayor estabilidad.

Interacciones Hidrolíticas: El agua es un disolvente polar. disuelve fácilmente la mayoría de biomoléculas, que generalmente son compuestos cargados o polares; Son interacciones que se establecen en sistemas acuosos por la asociación de grupos pobres entre sí, debido a la tendencia del agua a buscar el estado más estable.

Cohesividad: Un núcleo de hidrógeno parcialmente desprotegido, unido de manera covalente a un átomo de oxígeno o de nitrógeno que extrae electrones, puede interactuar con un par de electrones no compartidos sobre otro átomo de oxígeno o nitrógeno para formar un enlace de hidrógeno.

Propiedades físicas: Es un líquido inodoro, insípido e incoloro, aunque cuando se concentra en grandes masas tiene

cierto color azul. Puede existir en la naturaleza en los tres estados de agregación de la materia, líquida, sólida y

gaseosa. Punto de ebullición alto (100°C). Tiene un punto de fusión a 0°C. Tiene elevado calor de vaporización, hace que sea un medio ideal para que las reacciones

exotérmicas ocurran sin daño para el organismo, y para disipar calor comportándose como termorregulador, por ejemplo, en la sudoración.

En el agua líquida, cada molécula está asociada por puentes de hidrógenos a otras cuatro moléculas de agua; en el agua sólida o hielo estos enlaces son rígidos y permanentes.

Definir Electrolito y No Electrolito:

Un electrolito es una sustancia que en solución acuosa es capaz de disociarse en iones, Los electrólitos son minerales presentes en la sangre y otros líquidos corporales que llevan una carga eléctrica. Ellos afectan la cantidad de agua en el cuerpo, la acidez de la sangre (el pH), la actividad muscular y otros procesos importantes resaltando que son sumamente necesarios para las funciones de los nervios y los músculos. Los electrólitos comunes abarcan: Calcio, Cloruro, Magnesio, Fósforo, Potasio, Sodio, etc… Y Éstos pueden ser ácidos, bases y sales.

El agua es un electrolito débil (entendiéndose por Electrolito Débil, aquel capaz de disociarse parcialmente) ya que en su ionización o disociación iónica puede seguir ionizándose pero no lo hace porque hasta allí es donde alcanza su equilibrio. Siendo su disociación la siguiente:

Siendo H2O = la molécula de agua que se disociará.H+ = el ion Hidronio o Hidrogenión.OH- = el ion Hidroxilo.(Aq) = significa acuoso.

Un electrolito es fuerte cuando se disocia completamente hasta el final como por ejemplo el ácido clorhídrico:

Los no electrolitos son sustancias que no conducen la corriente eléctrica al estar en disolución acuosa, no se disocian y no forman iones. Un ejemplo seria el azúcar de mesa, no es un electrólito o no es una sustancia electrolítica. Se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico.

las funciones que cumple el agua en el organismo: Es desintoxicante, los residuos generados durante el metabolismo de las proteínas, se disuelven

en la sangre y son removidos antes de que se acumulen en concentraciones tóxicas. El trabajo de los riñones consiste en filtrar esos residuos de la sangre y excretarlos, mezclados con el agua formando la orina.

Es amortiguadora, básicamente de las articulaciones, ya que de hecho protege de traumatismos. A parte de ser lubricante del aparato digestivo y de todos los tejidos que son protegidos por mucosas, evitando fricción entre ellos.

Es termo reguladora, porque regula la temperatura corporal mediante la transpiración, que se traduce en el refrigerante del cuerpo. Es vital e indispensable para mantener una buena piel. Provoca intercambio gaseoso en los alveolos pulmonares, sacando el aire pobre en el oxígeno resultante de las combustiones energéticas, junto con el vapor de agua.

Es activadora del metabolismo, ya que beber líquido en abundancia favorece el aumento del gasto metabólico, es decir beber 2 litros de agua por día puede llegar a producir un incremento del gasto calórico de alrededor de 30 a 60 calorías. Es diurética bebiendo agua en cantidades, los riñones funcionan mejor, evitando retención de líquidos. Es laxante al formar parte de la materia fecal y aumentar su volumen, los movimientos intestinales se ven estimulados previniendo enfermedades como el estreñimiento y las hemorroides.

Al igual, ayuda en el proceso de la digestión, es agente que conduce nutrición a las células y aleja las impurezas, es importante para el sistema de filtración del cuerpo, como lo son los riñones, es el soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas, da flexibilidad y elasticidad a los tejidos y puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio. Entre otros…

Fuentes de ingreso de agua al organismo:

El agua en líquidos : como la leche, las sopas y las bebidas.

El agua misma : Esta debería compensar cualquier diferencia entre la absorción y la eliminación.

El agua en forma de alimentos sólidos : Hortalizas y fruta, por ejemplo, tienen un alto contenido de agua.

El agua producida durante el metabolismo : Al quemar u oxidar en las células los hidratos de carbono, grasas y proteínas.

Vías normales de pérdida de agua en el organismo:

Por la piel : En forma de transpiración (sudoración), ésta puede ser sensible (que se puede ver el sudor) y pérdida insensible (o invisible).

A través de los pulmones : en forma de vapor de agua en el aire expirado. Por medio de los riñones : en forma de orina. Por los intestinos : en las heces fecales.

HCl H+ + Cl-

Balance Hídrico:Ingestión: Excreción:

Bebidas 1300ml Respiración 500ml

Alimentos 900ml Transpiración 700ml

Oxidación Metabólica 500ml Orina 1400ml

Heces 100ml

la constante de ionización del agua, resaltando su importancia biológica:

El grado de ionización del agua en equilibrio (eq) es pequeño; a 25°C aproximadamente tan solo dos de cada 109 moléculas en el agua pura están ionizadas en un momento dado. La constante de equilibrio para la ionización reversible del agua.

Ácido y Bases, según Bronsted y Lowry:

Según Bronsted y Lowry una Base es toda aquella sustancia capaz de ganar un [H+] y un ácido toda sustancia capaz de donar un [H+]. La reacción ácido-base es aquella en la que el ácido transfiere un protón a una base. Cabe destacar que existen sustancias capaces de actuar como bases y ácidos… el ejemplo más común es el agua, puesto que al ser una sustancia “anfótera” puede tanto recibir iones H+

(actuando como una base) o donarlos (actuando así como un ácido)

Importancia Biológica del PH: La medición del pH es una de las operaciones más importantes y frecuentemente utilizadas en bioquímica. el pH afecta a la estructura y actividad de macromoléculas biológicas; por ejemplo la actividad catalítica de las enzimas tiene una gran dependencia del pH. la medida del pH de la sangre y de la orina se utiliza normalmente para diagnosticar enfermedades. El pH del plasma sanguíneo de las personas con diabetes no controlada, por ejemplo, es con frecuencia menor al valor normal de 7,4; este estado se conoce como acidosis. En otros estados patológicos el pH sanguíneo es superior al normal, estado denominado alcalosis, a continuación, algunas enzimas con sus correspondientes pH:

La pepsina, Qué es una enzima hidrolítica, que se encuentra en los jugos gástricos y en la saliva (pH acido 1-2), fuera de su pH acido la enzima se inactiva y por tanto pierde sus funciones hidrolíticas Los Eritrocitos, que son estructuras que transportan O2 y trabajan en la sangre (PH ligeramente alcano 7,3)La Amilasa, Que es otra enzima hidrolítica, que trabaja en la saliva (PH neutro 7)pK.Es cuando las sustancias protonadas, y no protonadas están en igual concentración. Es el logaritmo negativo de la constante de disociación ácida de un ácido débil.

pK = - log K Siendo K la constante de disociación..

Sistemas amortiguadores. Intracelular: Fosfato. Extracelular: Carbónico – bicarbonato.

Ecuación de Henderson – Hasselbach.

Permite calcular el valor de Pk de cualquier acido, permitiendo también el cálculo de Ph de un par conjugado acido – básico que posee un determinado pk.

pH = pKa + log [sal] / [Acido]pH = pKa + log [Base] / [Sal].

TEMA 3: AMINOACIDOS

Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas; además son los precursores de compuestos que contienen nitrógeno como las purinas y pirimidinas, que forman parte de los ácidos nucleicos, y de los tetrapirroles los cuales forman parte de la hemoglobina.

ESTRUCTURA Un aminoácido es una molécula orgánica que contiene al menos un grupo ácido débil, carboxilo (-COOH), y un grupo base débil, amino (-NH2), unidos al Carbono alfa. Los AA son sustancias compuestas al menos por C, O, H y N, y algunas con S (azufre). Si el grupo amina está a la derecha será D. (Dextro) y sí está a la izquierda será L (Levo), carboxilo como el amino están unidos al mismo carbono;

además, a este carbono alfa se unen un hidrógeno y una cadena cadena lateral o radical R de estructura variable. "R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido. Tanto el carboxilo como el amino son grupos funcionales susceptibles de ionización dependiendo de los cambios de pH, por eso ningún aminoácido en disolución se encuentra realmente en la forma representada en la figura, sino que se encuentra ionizado.

PEPTIDOS son un tipo de moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos mediante enlaces peptídicos. La unión de tres aminoácidos da lugar a un tripeptido, de manera similar se pueden unir AA para dar tetrapéptidos, pentapéptidos y así sucesivamente. Cuando se unen unos pocos aminoácidos de este modo, la estructura resultante se denomina oligopéptido. Cuando se unen muchos AA el producto se denomina polipéptido. Las proteínas pueden tener miles de residuos AA. Aunque a veces los términos Polipéptido y proteínas son intercambiables, las moléculas denominadas polipéptidos tienen generalmente masas moleculares menores a 10000 y las que se denominan proteínas tienes más moleculares superiores.

Oligopéptido: de 2 a 10 aminoácidos.Polipéptido: entre 10 y 50 aminoácidos.Proteína: más de 50 aminoácidos.El enlace peptídico es un enlace covalente entre el grupo amino (–NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo (–COOH) de otro aminoácido. Los péptidos y las proteínas están formados por la unión de aminoácidos mediante enlaces peptídicos. El enlace peptídico implica la pérdida de una molécula de agua y la formación de un enlace covalente CO-NH. Es, en realidad, un enlace amida sustituido.

funciones que cumplen los aminoácidos en el organismo: Biosíntesis de porfirinas, purinas, pirimidinas y urea. Actúan como neurotransmisores o como precursores de neurotransmisores. Precursores de péptidos y de proteínas. Precursores de compuestos aminados: bases nitrogenadas, hormonas y neurotransmisores. Regulan el crecimiento celular. Compuestos estructurales de las membranas

Clasificacion:Alanina: Interviene en el metabolismo de las grasas.Arginina: Síntesis de la Urea y de la creatinina, estimula la producción y liberación de la hormona de crecimiento.Aspargina: Elimina el amoniaco del organismo y mejora la resistencia a la fatiga.Aspartato: Desintoxicante. Cisteina: Elimina metales pesados y factores de tolerancia a la glucosa.Fenilalanina: Mantiene niveles elevados de endorfinas y calma el dolor.Glicina: Creación de la masa muscular.Glutamato: Funciona como combustible del cerebro, afecta las funciones cerebrales.Glutamina: Mejora el coeficiente intelectual.Histidina: Precursor de la histamina.

Isoleucina: Sintesis de la hemoglobina, mantiene el equilibrio de la glucosa en la sangre producción de energía y reparación del tejido muscular.Leucina: Formacion y recuperación del tejido muscular, creación de Piel y hueso.Lisina: Sintesis de Aa Carnitina y produce hormona de crecimiento.Metionina: Sus déficits puede ocacionar algunos tipos de edemas, colesterol y perdida del cabello.Prolina: Sintesis de neurotransmisores cerebrales y la síntesis del colágeno.Serina: Metabolismo de grasas y acidos grasos y fosforecidos.Tirosina: NeurotransmisorTreonina: Participa en la síntesis del colageno y la elastina.Triptofano: Precursor del neurotransmisor serotonina. Valina: Favorece el crecimiento y reparación del tejido muscular.

Aminoácidos según los siguientes criterios A) naturaleza de su cadena lateral y B) Participación en la constitución de proteínas:

1. Según sus propiedades con respecto a la cadena radical (Los AA indicados en negrita son aminoácidos esenciales)

a) Neutras polares, hidrofílicos o polares: Glicina (Gly, G), Serina (Ser, S), Cisteína (Cys, C), Asparagina (Asn, N), Glutamina (Gln, Q), Tirosina (Tyr, Y) y Treonina (Thr, T).

b) Neutras No polares, hidrofóbicos, no polares o apolares: Alanina (Ala, A), Prolina (Pro, P), Leucina (Leu, L), Triptófano (Trp, W), Fenilalanina (Phe, F), Isoleucina (Ile, I), Metionina (Met, M) y Valina (Val, V).

c) Ácidos o con carga negativa: Aspartato o Ácido aspártico (Asp, D) y Glutamato o Ácido glutámico (Glu, E).

d) Básicos o con carga positiva: Lisina (Lys, K), Histidina (His, H) y Arginina (Arg, R)e) Aromáticas: Fenilalanina (Phe, F), tirosina (Tyr, Y) y triptófano (Trp, W) (ya incluidos en los grupos

neutros polares y neutros no polares).

Aminoácidos Esenciales.El termino es usado para denotar los aminoácidos que no son sintetizados en el organismo, y cuya necesidad es suplida gracias a la dieta. Aminoácidos No – Esenciales.Se determina como aminoácidos no esenciales a aquellos que sintetiza nuestro organismo, y no es necesario consumirlos de una manera indispensable.

Según los constituyentes de las proteínas:

a) Aminoácidos Proteicos: se clasifican en: Codificables o Universales: son los que permanecen como tal en las proteínas, contienen los 20 AA que conforman las proteínas tanto esenciales como no esenciales.Modificables o particulares: Son los AA que sufren modificaciones en su estructura química tras ser sintetizados en una proteína.

Metilaciones: es la adición de un grupo metilo (-CH3) a un AA. Acetilaciones: es la introducción de un grupo acetilo (-COCH3) en un AA. Hidroxilaciones: es una reacción química en la que se introduce un grupo hidroxilo (-OH) en un

compuesto reemplazando un átomo de H, oxidando al compuesto. Fosforilaciones: es la adición de un grupo fosfato inorgánico (PO) a un AA.

b) Aminoácidos No Proteicos : se encuentran sobre todo en las plantas superiores, no forman parte de las proteínas.

Alfa AA : son los AA donde el grupo amino está unido al átomo de carbono (carbono alfa), inmediatamente adyacente al grupo carboxilo.

Beta AA : son los AA donde el grupo amino está unido al carbono segundo a partir del grupo carboxilo (carbono beta).

Gamma AA : son los AA donde el grupo amino está unido al carbono tercero a partir del grupo carboxilo (carbono gamma). Según su obtención:

1. Definir aminoácidos esenciales y no esenciales indicando su significado biológico: Los seres humanos y otros animales superiores carecen de la capacidad para sintetizar 10 de los 20 l-α-aminoácidos comunes en cantidades apropiadas para apoyar el crecimiento de lactantes o mantener la salud en adultos. En consecuencia, la dieta humana debe contener cantidades adecuadas de estos aminoácidos esenciales desde el punto de vista nutricional. A los aminoácidos que deben ser captados como parte de los alimentos se los llama esenciales; éstos podemos o no podemos producirlos, la carencia de estos AA en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. A los aminoácidos que pueden sintetizarse en el propio organismo se los conoce como no esenciales, los que producimos de manera necesaria o la cantidad necesaria.péptidos de importancia biológica:

Glutatión: es un tripéptido no proteínico que se deriva de los aminoácidos. Contiene un enlace peptídico inusual entre el grupo amino de la cisteína y el grupo carboxilo de la cadena lateral del glutamato. Es el mayor antioxidante endógeno producido por las células, participando directamente en la neutralización de radicales libres y compuestos de oxígeno reactivo, así como el mantenimiento de los antioxidantes exógenos, como las vitaminas C y E en sus formas reducidas (activas). Es desintoxicante. Aumenta la proliferación de los linfocitos, lo que aumenta la magnitud de la respuesta, manteniendo así el control de la respuesta inmune. Desempeña un papel fundamental en numerosas reacciones metabólicas y bioquímicas como la síntesis y reparación del ADN, la síntesis de proteínas, el transporte de aminoácidos y la activación de la enzima. Por lo tanto, todos los sistemas del cuerpo pueden ser afectados por el estado del sistema de glutatión, especialmente el sistema inmunitario, el sistema nervioso, el sistema gastrointestinal y los pulmones.

Encefalinas: son un pentapéptido que interviene en la regulación del dolor y en la nocicepción corporal. Las encefalinas son endorfinas unidas al receptor opioide corporal.

Vasopresina: es una hormona peptídica, un nonapéptido, que controla la reabsorción de moléculas de agua mediante la concentración de orina y la reducción de su volumen, en los túbulos renales, afectando así la permeabilidad tubular. La vasopresina es liberada principalmente en respuesta a cambios en la osmolaridad sérica o en el volumen sanguíneo incrementando la resistencia vascular periférica y a su vez la presión arterial. Recibe su nombre debido a que cumple un papel clave como regulador homeostático de fluidos, glucosa y sales en la sangre.

Oxitocina: es una hormona nonapéptida relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal y paternal que actúa también como neurotransmisor en el cerebro. En las mujeres, la oxitocina se libera en grandes cantidades tras la distensión del cérvix uterino y la vagina durante el parto, así como en respuesta a la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando por tanto el parto y la lactancia. También se piensa que su función está asociada con el contacto y el orgasmo. En el cerebro parece estar involucrada en el reconocimiento y establecimiento de relaciones sociales y podría estar involucrada en la formación de relaciones de confianza y generosidad entre personas.

α-MSH: Las hormonas estimulantes de melanocitos (MSH) o melanotropinas son un tipo de hormonas peptídicas encargadas de estimular la producción de melanocitos en los vertebrados. En el hombre actúa sobre los melanocitos, asociados con el cambio de color en la piel. La hormona es segregada en el lóbulo intermedio de la glándula pituitaria o hipófisis. A través de la sangre llega a los melanocitos, unas células que se encuentran en la capa externa de la piel, epidermis, y que sintetizan la melanina, un pigmento o molécula que produce pigmentación en la piel. Un déficit en producción de melanina, por diversos mecanismos es causa del trastorno llamado albinismo. En los humanos también se ha comprobado que la presencia de α-MSH en algunas zonas del cerebro puede actuar como agente supresor del apetito.

ACTH: La hormona adrenocorticotropa, corticotropina o corticotrofina (ACTH) es una hormona polipeptídica de 39 aminoácidos, producida por la hipófisis y que estimula a las glándulas suprarrenales. La ACTH es permisiva, aunque no necesaria, sobre la síntesis y secreción de mineralcorticoides.

propiedades físicas Compuestos sólidos, incoloros, cristalizables.

Elevado punto de fusión (habitualmente por encima de los 200 ºC). Solubles en agua. Con actividad óptica. Con un comportamiento anfótero.La actividad óptica se manifiesta por la capacidad de desviar el plano de luz polarizada que atraviesa una disolución de aminoácidos, y es debida a la asimetría del carbono, ya que se halla unido (excepto en la glicina) a cuatro radicales diferentes. Esta propiedad hace clasificar a los aminoácidos en Dextrógiros (+) si desvían el plano de luz polarizada hacia la derecha, y Levógiros (-) si lo desvían hacia la izquierda.

El comportamiento anfótero se refiere a que, en disolución acuosa, los aminoácidos son capaces de ionizarse, dependiendo del pH, como un ácido (cuando el pH es básico), como una base (cuando el pH es ácido) o como un ácido y una base a la vez (cuando el pH es neutro). En este último caso adoptan un estado dipolar iónico conocido como zwitterión.

Zwitterion. Es un compuesto químico eléctricamente neutro pero presenta cargas formales positivas y negativas sobre atomos diferentes. Son especies polares y usualmente presentan una elevada solubilidad en agua y bastante baja en muchos disolventes organicos de carácter apolar.Son usados como agentes “amortiguantes” en la mayoría de las mejores disoluciones tampón. Su fórmula se puede denotar:

Ph = pK + log [H] / [AH].

El pH en el cual un aminoácido tiende a adoptar una forma dipolar neutra (igual número de cargas positivas que negativas) se denomina Punto Isoeléctrico (queda neto: 0 cero) y se dice que está en su pH ideal. La solubilidad en agua de un aminoácido es mínima en su punto isoeléctrico.

Propiedades:

Ácido y básicas: Se refiere al comportamiento de cualquier aminoácido cuando se ioniza. Cualquier aminoácido puede comportarse como ácido y como base, por lo que se denominan sustancias anfóteras. Cuando una molécula presenta carga neta cero está en su punto isoeléctrico. Si un aminoácido tiene un punto isoeléctrico de 6,1 su carga neta será cero cuando el pH sea 6,1. Los aminoácidos y las proteínas se comportan como sustancias tampón.

Químicas: Las que afectan al grupo carboxilo, como la descarboxilación. Las que afectan al grupo amino, como la Desaminación. Las que afectan al grupo R o cadena lateral.

Solubilidad: No todos los aminoácidos son solubles en agua debido a la diferente naturaleza de su cadena lateral, por ejemplo, si ésta es ionizable el aminoácido será más

TEMA 4: PROTEINA

Son Macromoléculas orgánicas constituidas por aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos o anhídrido, previamente se forman los péptidos y luego de un número mayor a 100 aminoácidos se forman las proteínas.

Clasificación función biológica

Enzimática: Sacarasas, Pepsinas. Reguladora (Hormonas): Insulina (Reguladora de la glucosa), Hormona somatotrófica (Hormona del

Crecimiento), Vasopresina (Hormona Antidiurética), Tiroxina (Hormona Tiroidea). Estructural: Colágeno (Tejidos conjuntivos, piel, tendones, huesos, cornea), Queratina (cabello, uñas),

Tubulina (Citoesqueleto), Elastina (elasticidad en los tejidos). Defensa: Anticuerpos, Inmunoglobulinas, Queratina (protege la piel), Trombina (coagulación

sanguínea). Transporte: Hemoglobina (transporte de oxígeno). Contráctiles y Móviles: Actina (Contráctiladora muscular y forman parte de los microfilamentos-

movilidad celular-), Miosina (Contráctiladora muscular). Almacenadora: Mioglobina (almaceno oxígeno en los músculos).

clasificar a las proteínas según, a) su forma y propiedades físicas, b) su producto de hidrolisis, c) su grupo prostético:

A. Según su Conformación (Forma Molecular): Proteínas globulares: son aquellas en las cuales la molécula se pliega sobre sí misma para formar un conjunto compacto semejante a un esferoide u ovoide, con sus tres ejes de similar longitud. en general, son proteínas de gran actividad funcional: Enzimas, anticuerpos, hormonas, hemoglobina, etc., pertenecen a este grupo, son solubles en agua Ej.: Albuminas, Hemoglobina, Anticuerpos, Glutelinas, Histina…

Proteínas fibrosas: En ellas las cadenas polipeptídicas se ordenan paralelamente formando fibras o laminas extendidas, en las cuales el eje longitudinal predomina notoriamente sobre los transversales. En general son poco solubles o insolubles en agua y participan en la constitución de estructuras de sostén, como fibras del tejido conjuntivo y otras formaciones tisulares de gran resistencia física. Ej.: Queratina, Elastina, Colágeno, Miosina…

B. Según su Composición (Producto de hidrolisis): Proteínas simples: en esta categoría se incluían proteínas cuya hidrolisis total producía solo AA, sin embargo, la disponibilidad de métodos más sensibles ha permitido detectar en la mayoría de ellas, la presencia de carbohidratos asociados a la molécula. se les sigue clasificando en este grupo teniendo en cuenta la reducida proporción de glúcidos que contienen. como son el caso de las albúminas y las histonas, se clasifican en:

a. Albuminas: son proteínas solubles en agua, tienen carácter acido, su PI está alrededor de 4,7, constituidas por una única cadena, su masa molecular oscila entre 60 y 70 kDa. pertenecen al tipo de proteínas globulares y se encuentran en tejidos animales y vegetales.

b. Globulinas: Son insolubles en agua pura: se disuelven en soluciones salinas diluidas, su masa molecular es variable, como término medio 150 kDa. suelen estar integradas por varias cadenas polipeptídicas, suelen tener forma ovoide, son proteínas globulares.

c. Histonas: Fuertemente básicas, contienen alta proporción de lisina, arginina e histidina. tienden a formar complejos con compuestos acidicos como ácidos nucleicos, se les encuentra en los núcleos celulares, asociadas a ADN.

d. Protaminas: Son también proteínas de carácter básico de molécula relativamente pequeña, están asociadas a Ácidos nucleicos, en el esperma de peces

e. Glutelinas y Gliadinas: Se encuentran principalmente en granos de cereales, en general son proteínas pobres desde el punto de vista nutritivo, pues no poseen todos los AA esenciales en proporciones adecuadas.

f. Ecleroproteinas: también llamadas albuminoides, son insolubles, presentes solo en tejido animal, integran tejidos de sostén y estructuras de gran resistencia física, pertenecen al tipo de proteínas fibrosas.

proteínas conjugadas: En estas moléculas se asocian una proteína simple y otro tipo de compuesto. corrientemente se les llama apoproteina a la porción proteínica mientras al otro componente recibe el nombre de grupo prostético.

C. Según su grupo prostético: Nucleoproteínas: La porción proteínica representada por una proteína simple, fuertemente básica, del tipo de histonas, unida al grupo prostético por enlaces tipo salino. El grupo prostético de nucleoproteínas está constituido por ácidos nucleicos.Cromoproteínas: están formadas por una proteína simple asociada a un grupo prostético coloreado. En esta categoría se encuentran muchas proteínas como la hemoglobina, citocromo y flavoproteinas, que participan en procesos Redox.Glicoproteínas: Son proteínas unidas a Hidratos de carbono, estos pueden ser mono, Oligo o polisacáridos, fijados a uno o muchos sitios de la cadena polipeptídica por enlaces tipo N-Glucosidico (el N del grupo amino de restos de asparraguina), o tipo O-glucosidico (al grupo OH de restos de Serina o treonina) comúnmente en el grupo prostético lo forman Heteropolisacáridos. Fosfoproteínas: Caseína de la leche y la vitelina de la yema de huevo son fosfoproteínas importantes, que actúan como reservorios de P. por otra parte la unión covalente reversible de Pi con grupos OH de restos de Serina, treonina o tirosina, constituyen un mecanismo de regulación de muchas proteínas.

Lipoproteínas: En ellas el grupo prostético son lípidos de diversos tipos. Los complejos entre fosfolípidos y proteínas están ampliamente distribuidos en tejidos animales. En el plasma sanguíneo, las lipoproteínas cumplen la misión de transportar lípidos insolubles en medios acuosos, como LDL y HDLMetaloproteinas: hay un conjunto numeroso de proteínas conjugadas con elementos metálicos como grupo prostético (FE, Cu, Zn, Mg, Mn), esenciales para su estructura y función. (Bioquímica de Blanco)Enumerar los niveles de organización de la estructura proteica: Estructura primaria: Viene determinada por la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en el que están enlazados La unión peptídica solo permite formar estructuras lineales; por ello, las cadenas no presentan ramificaciones.secundaria: a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de las proteínas, y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable. Son conocidos tres tipos de estructura secundaria: la α-hélice, la hélice de colágeno y la conformación β o lámina plegada β. La estructura secundaria de la cadena polipeptídica depende de los aminoácidos que la forman a-helice: se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. la α-hélice presenta 3,6 aminoácidos por vuelta y la rotación es hacia la derecha. Conformación β: Los aminoácidos forman una cadena en forma de zigzag. Terciaria: Representa la estructura tridimensional completa de la proteína y en ella intervienen,Las interacciones que intervienen en el plegamiento de la estructura secundaria son: Interacciones hidrofóbicas entre restos laterales no polares. Uniones de Van der Waals,Puentes de Hidrógeno. Interacciones salinas. Puentes Disulfuro.Cuaternaria: se aplica solo a proteínas constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas y refiere a la disposición espacial de esas cadenas y a los enlaces (Generalmente las fuerzas de van der Waals) que se establecen entre ellas. Se denomina: Dímeros, como la hexoquinasa. tetrámero como la hemoglobina.pentámeros, como la ARN-polimerasa. Polímeros, cuando en su composición intervienen gran número de protómeros

Definir desnaturalización proteica, explicando su función biológica: El correcto desempeño funcional de una proteína requiere una conformación adecuada, lo cual exige mantener sus estructuras (primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria) sin modificaciones. Cuando son sometidas a ciertos factores pueden sufrir alteraciones en su conformación al afectarse las fueras que la mantienen. la desorganización de la estructura molecular lleva a la perdida de propiedades y funciones naturales de la proteína, por eso se llama a este proceso desnaturalización, esta comprende ruptura de las uniones y fuerzas que mantienen las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria. la molécula se desenrolla y pierde su conformación normal.

Explicar los factores que causan la desnaturalización de las proteínas y la reversibilidad del proceso. #Agentes físicos como el calor, radiaciones, congelamientos repetidos, grandes presiones etc... o #Agentes químicos como el PH, solventes orgánicos, soluciones concentradas de urea, etc...En general, los agentes desnaturalizantes no atacan las uniones peptídicas, razón por la cual la estructura primaria no está afectada. Es común que la desnaturalización produzca insolubilidad de la proteína. Un ejemplo familiar de desnaturalización es la provocada por el calor en las proteínas de la clara de huevo. La desnaturalización, que se exterioriza por la aglomeración de todas las moléculas en una masa sólida. Frecuentemente este tipo de desnaturalización es un proceso irreversible. En cambio cuando la desorganización molecular no es muy intensa la proteína puede retomar su conformación original cuando se elimina el agente desnaturalizante, se dice entonces que el proceso es reversible.

TEMA 5: CARBOHIDRATOS

Los hidratos de carbono, también llamados carbohidratos o glúcidos, son importantes componentes de los seres vivos. Abunda en tejidos vegetales, en los cuales forman los elementos fibrosos o leñosos de su estructura y los compuestos de reserva nutricia de tubérculos, semillas y frutos. También se encuentran ampliamente distribuidos en tejidos animales, disueltos en los humores orgánicos, y en complejas

moléculas con diversas funciones. Son macromoléculas compuestas solo por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) y cuyas principales funciones en los seres vivos son de reservas energéticas y estructurales. Son las moléculas biológicas más abundantes.

Monosacáridos son los azucares que no se pueden hidrolizar hacia carbohidratos más simples. Pueden clasificarse como triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosas, dependiendo del número de átomos de carbono, y como aldosas o cetosas, dependiendo de si tienen un grupo aldehído o cetona. Además de aldehídos y cetonas, los alcoholes poli hídricos (alcoholes azúcar o polioles), en los cuales el grupo aldehído o cetona se ha reducido a un grupo alcohol, también se encuentran de modo natural en los alimentos.

El número de átomos de carbono.a) Triosa (3C)

D – Gliceraldehido L – Gliceraldehido Dihidroxiacetona.

b) Pentosa (5C)

Ribosa Desoxirribosa

c) Hexosa (6C)…

Glucosa Fructosa Galactosa Manosa

El grupo funcional.a) Aldosas (Aldehidos) b) Cetonas (ceton a)

O

C – H CHO C = O

Anillos.Los anillos del Furano y pirano, es de quienes cada uno de los monosacáridos ciclados toman sus nombre, por ejemplo la glucopiranosa y fructofuranosa, dichos anillos son:

Monosacáridos Importantes

Nº de Carbono

Aldosas Cetosas

Triosa Gliceraldehido DihidroxiacetonaTetrosa Eritrosa EritrulosaPentosa Ribosa RibulosaHexosa Glucosa Fructosa

Definir oligosacáridos y polisacáridos: Los oligosacáridos son productos de condensación de 3 a 10 monosacáridos. Casi ninguno es digerido por las enzimas del ser humano.Los polisacáridos son productos de condensación de más de 10 unidades de monosacáridos; los ejemplos son los almidones y las dextrinas, que pueden ser polímeros lineales o ramificados. Los polisacáridos a veces se clasifican como hexosanos o pentosanos, dependiendo de la identidad de los monosacáridos que los constituyen (hexosas y pentosas, respectivamente). Además de almidones y dextrinas, los alimentos contienen una amplia variedad de otros polisacáridos que se conocen en conjunto como polisacáridos no almidón; las enzimas del ser humano no los digieren, y son el principal componente de la fibra en la dieta. Los ejemplos son celulosa (un polímero de glucosa) de paredes de células vegetales, e inulina (un polímero de fructosa), el carbohidrato de almacenamiento en algunos vegetales. Disacáridos: Es un oligosacarido formado por la unión mediante hidrólisis de 2 monosacáridos:Maltosa = Glucosa + Glucosa.Lactosa = Galactosa + Glucosa.Sacarosa = Glucosa + Fructosa.1. Clasificar a los polisacáridos según la naturaleza de sus monómeros dando ejemplos en cada

caso, clasificarlos. Homopolisacáridos: son los polisacáridos que están constituidos por un solo tipo de azúcar o

monosacárido, en otras palabras, sus componentes son iguales. Se dividen a su vez en: Homopolisacáridos de Reserva:

Almidón: es un polisacárido de reserva alimenticia de tipo vegetal, está formado por la unión de alminas.Glucógeno: es un polisacárido de reserva energética de origen animal formado por cadenas ramificadas de glucosa; es insoluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en menor cantidad en los músculos, así como también en varios tejidos.Los dextranos: son polisacáridos de D-glucosa unida por enlaces Alfa-1-6, presentes en bacterias y levaduras, todos tienen ramificaciones del tipo Alfa1-3 y algunos Alfa1-2 o Alfa1-4.

Homopolisacáridos Estructurales:Celulosa: es un polisacárido estructural vegetal, que está formado por cadenas de glucosa en configuración beta, cabe destacar que el ser humano es incapaz de digerir dicha sustancia, debido a que no cuenta con la enzima necesaria “celulasa” Quitina: es uno de los componentes principales de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto de los artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos) y algunos órganos de otros animales. Es el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos.

Heteropolisacáridos: son los polisacáridos que están constituidos por azúcares o monosacáridos diferentes, al igual sería decir que, sus componentes son combinados. Se dividen en:

Heteropolisacáridos Nitrogenados: Glucosaminoglicanos:

Estructurales: Forman parte de la pared celular en bacterias, vegetales y en la matriz extracelular de células animales. Dan forma y rigidez a la célula, los principales son:Ácido Hialurónico: Que puede ser encontrado en tejidos conectivos y en el espacio extracelular, está compuesto por la unión de Ácido Glúcoronico y Acetilglucosamina Condroitin Sulfato: Se encuentra en los huesos y cartílagos y está compuesto por Ácido Glúcoronico y Acetilgalactosamina Heparan Sulfato: es localizada en hígado, pulmón, piel y en el tejido conectivo, está formado por Galactosa y Acetilglucosamina-6-fosfato.De Secreción: Impiden la formación de coágulos en la sangre y la utilizan para evitar y corregir situaciones de trombosis, la principal es:Heparina: se encuentra naturalmente en pulmones, hígado, piel y células cebadas (mastocitos). Inhibe la acción de varios factores de la coagulación, además de tener cierta acción sobre las plaquetas y el sistema fibrinolítico. Está compuesta por Glucosamina di sulfatada y Ácido Glúcoronico sulfatado

Heteropolisacáridos No Nitrogenados: Agar: es un polisacárido sin ramificaciones obtenidas de la pared celular de varias especies de algas. Su uso principal es como medio de cultivo en microbiología, otros usos son como laxante, espesante para sopas, gelatinas vegetales, helados y algunos postres y como agente aclarador de la cerveza.Peptinas: es un polímero de ácido galacturónico con grados variables de esterificación del ácido urónico agregados de grupos metilo o acetilo. Posee una acción demulcente y absorbente gastrointestinal. La peptina posee la propiedad de retener agua lo que la hace útil en ciertos tipos de diarreas infantiles. La peptina también es capaz de atrapar cationes y material orgánico, como el ácido biliar.Nota Importante: No todos los carbohidratos son para la nutrición, también sirven para formar estructuras o como anticoagulantes.

2. Explicar las funciones que ejercen los polisacáridos: Las funciones son varias entre los polisacáridos, pero entre las principales encontramos:

*Mecánicas de sostén *Reserva Energética *Regulación del volumen en líquido Intersticial*Lubricante *Anticoagulante

TEMA 6: LIPIDOS

Los lípidos son un grupo de compuestos heterogéneo insolubles en agua, pero si en disolventes orgánicos, que incluye, grasas, aceites, esteroides, ceras y compuestos relacionados más por sus propiedades físicas que por sus propiedades químicas Son biomoléculas orgánicas formadas por carbono e hidrogeno y en menor cantidad oxígeno. Ocasionalmente presenta fosforo, nitrógeno, azufre, o biomoléculas como los glúcidos y las proteínas.

Funciones:

Componentes estructurales de las membranas. Fuente de energía. Protectora, aislantes térmicos. Catalizadora, hormonales o de mensajeros químicos. Transportadora, lípidos complejos.

Clasificación:

Lípidos Saponificables: son capaces de producir jabones o ésteres y dentro de su composición tienen en su mayoría C, H y O.

o Simples: solamente están formados por ácidos grasos (C, H y O).

Esterificados: son capaces de realizar reacciones químicas llamadas esterificación

1) Acilglicéridos (Son ácidos grasos formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina).

2) Céridos.

No esterificados: 1. Acidos grasos. 2. Alcoholes grasos.

Derivados de importancia reguladora: 1.Prostaglandinas. 2,Tromboxanos. 3.Leucotrienos.

- Complejos: Son aquellos ácidos grasos que contienen dentro de su estructura un alcohol pero se suma otro acido graso.

Fosfolípidos: Se les asocia un fosfato.

1) Fosfoacilgliceridos: Se le asocia un glicerol.2) Esfingomielina: Se le asocia una Esfingosina.

Glucolípidos: Se les asocia un carbohidrato.

1) Cerebrosidos2) Globosidos.3) Gangliosidos.

Conjugados: Son aquellos en los que se unen un ácido graso, un alcohol y un glucolípido, adicionado a esto, una molécula más grande que podría ser una proteína.

1) Lipoproteínas2) Lipopolisacáridos.

Nota: Ambos cumplen una función transportadora. Insaponificables o Isoprenoides:

- Terpenos y Aromas.- Esteroides.- Retinoides y carotenoides.- Tocoferoles.- Poliprenilquinonas.

Ácidos Grasos Son acidos de largas cadenas lineales, tienen un grupo carboxilo en su extremo final y casi siempre son pares, tienen entre 4 y 24 átomos de carbono

Estructura de los principales ácidos grasos.Nombre Abreviatura EstructuraMiristico C14 CH3-(CH2)12-COOHPalmítico C16 CH3-(CH2)14-COOHEstearico C18 CH3-(CH2)16-COOH

Araquidico C20 CH3-(CH2)18-COOHPalmitoleico 9 C16:1 CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH

Oleico 9 C18:1 CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOHLinoleico 9,12C18:2 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-

COOHLinolenico 9,12,15C18:3 CH3-(CH2-CH=CH)3-(CH2)7-COOH

Araquidonico 5,8,11,14C20:4 CH3-(CH2)3-(CH2-CH=CH)4-(CH2)3-COOH- Insaturados: son aquellos que contiene enlaces simples y además enlaces dobles, a

temperatura ambiente son líquidos, se encuentran en los aceites. Cuando es poli-insaturado los dobles enlaces se presentan en espacios de 3 carbonos. ( іј). “Palmitoleico, oleico, linoleico, linolenico y araquidonico”.

Existen aproximadamente 100 acidos grasos, pero solo 9 son de importancia biológica, 4 saturados y 5 insaturados, de estos los más abundantes son el palmítico (C16) y el oleico 9 C18:1.

Se clasifican, según sus enlaces en: Saturados: Son aquellos que contienen solo enlaces simples, y a temperatura ambiente son sólidos, se encuentran en la grasa animal. (Cmn). “Mirística, palmítico, esteárico, araquidico”.

Propiedades

El número de carbonos normalmente es par. Solubilidad: va a depender de la estructura del acido graso, mientras mas larga la cadena menos

soluble. Saponificación: Reacción química entre un acido graso y una base fuerte, produciendo sal (Jabon)

y agua. Esterificación: Reacción química de ácidos grasos y alcohol, dando como producto un éter y agua. Punto de fusión: los saturados (Solidos) tiene el punto de fusión más elevado. Fluidez: Depende de la longitud del acido graso, y de la presencia o no del colesterol además de

los dobles enlaces presentes.

Alcoholes Grasos Son cadenas hidrocarbonadas de longitud variable y contiene por lo menos una función de alcohol. Se clasifican en:

Muy ubicuos.- Glicerol (Glicerina).- Esfingosina (Derivado de los ceramidas).

De menor ubicuasión.- Alcohol cetilico.

Esteres de ácidos grasos. Presentan alcohol de 3 átomos de carbono denominado glicerol, este se esterifica con un ácido graso, por eso se llama así, dependiendo del número de veces que se esterifique se llama:

Monoacilglicéridos (MAG) o monoglicerol. Diacilgliceridos (DAG) o digliceridos. Triacilgliceridos (TAG) o triglicéridos.

Nota: las grasas naturales contienen en un 99% triglicéridos. Los acilgliceridos cumplen la función de reserva energética.

Ceras (Céridos) Son esteres de acidos grasos de cadena larga, con alcoholes de cadenas largas. En general son sólidas y totalmente insolubles, permiables al agua y consistencia firme. Se encuentra en el panal de abejas y el oído.

Fosfolípidos. Contiene un átomo ortofosforico en la zona polar y forma parte de la bicapalipidica, son los principales formadores de membranas.

Fosfoacilgliceridos

El alcohol que se asocia al grupo fosfato es el que le da el apellido a la reacción y son:

Lecitinas: se descubrió gracias a un estudio que se les hizo a los recién nacidos que nacían prematuros, dado a que se estaban muriendo por una enfermedad respiratoria que tiene que ver con los alveolos, y descubrieron que la lecitina era el elemento que componía la cubierta y al

H3C

H3C CH3

CH – (CH2)3 – CH – CH3

CH3

mismo tiempo hacia que la cubierta no se rompiera, pero en el caso de este grupo de recién nacidos no tenían dicho elemento.

Encefalina: A la altura del sistema nervioso central descubrieron que habían pocos fosfoacilgliceridos en las membranas de las células neuronales.

Cardiolipina: Las descubrieron al estudiar las mitocondrias de las células del musculo cardiaco y descubrieron que dicho elemento formaba las mitocondrias.

Fosfatidilinositoles: Se encuentran en distintas partes del cuerpo y funciona como segundo mensajero, permite el reconocimiento de sustancias y produce intercambios químicos entre una hormona y la celula.

Esfingolipidos y esfingomielina Se le puede unir una colina, una serina o una glicerina, es el fosfolípido más abundante en los tejidos conteniendo un amino alcohol de cadena larga, abunda en el sistema nervioso y cuando se esterifica en el carbono dos con un acido graso, se forma la ceramida.

Glucolípidos Posee un carbohidrato, de allí su nombre, tiene en su estructura la unidad ceramida que se une por un enlace glicosidico, forma parte de la porción externa de la bicapa lipidica dándole principalmente a las células nerviosas (y algunas otras) la capacidad de relacionarse con otros elementos. De acuerdo a la naturaleza del carbohidrato puede ser:

1) Cerebrosidos: Galactosa.2) Globosidos: Lactosa.3) Gangliosidos: Acido acetil neuronil.

Lipoproteínas Se forma por la unión de una proteína con un lípido están dispersas en el plasma, formándose principalmente en el hígado y se encarga del transporte y metabolismo de lípidos.

Lipopolisacáridos Es el resultado de la unión de polisacáridos (Carbohidratos) y lípidos, teniendo como función el reconocimiento células.

Terpenos y aromas Son oligomeros, lineales o cíclicos, formados por varias unidades de isopreno con modificaciones mínimas. Son hidrocarburos o alcoholes. su olor constituye el aroma de muchas plantas y frutos y tiene un numero de átomos de carbono que siempre es múltiplo de 5, se clasifican en: Monoterpenos (Geraniol y limonen), Diterpenos (20C y fitol) y Triterpenos (Escualeno), tienen gran importancia biológica, porque sirven como vitaminas liposolubles y trnasporte de glicoproteínas inmaduras.

Esteroides Este es el grupo mas importante de isoprenoides, tiene gran cantidad y variedad de enlaces que dan origen al anillo ciclopentanoperhidrofenantreno. Dependiendo de su estructura y de su función los esteroides se pueden clasificar en: Esteroles (Colesterol y vitamina D), acidos biliares, corticosteroides y hormonas sexuales.

Colesterol Es la molecula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides. El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. La síntesis del colesterol tiene lugar en el citoplasma y los microsomas,

OH

TEMA 7 BIONERGETICA

Es el estudio de las transformaciones energéticas y estudia a los seres vivos como sistemas y los estudia como maquinas químicas capaces de realizar un trabajo, dicho trabajo se realiza a través de la obtención de energía.

Primera ley de la termodinámica. Tiene que ver con el principio de la conservación. “La energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma”.

Realiza su función biológica por medio de la entalpia (Es el calor (Energía) que se desprende o se usa para realizar un trabajo o reacción).

Segunda ley de la termodinámica. “Todo debe estar en equilibrio y debe estar en máxima entropia”.

Realiza su función biológica por medio de la entropía (Es el grado de polaridad entre una o varias moléculas. Mientras más desorden hay a nivel atómico es más eficaz el trabajo).

Entalpía: La entalpía supone la cantidad de energía que se pone en movimiento o en acción cuando se genera presión constante sobre un determinado elemento u objeto material. Así, el sistema termodinámico conocido como entalpía es el que se puede utilizar para conocer la energía que contiene un elemento, por ejemplo un alimento. Es considerado también la cantidad de energía que se puede utilizar para ejercer trabajo en el organismo.

Entropía: Es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Entropía es el grado de desorden que tiene un sistema. Cuando la entropía sea máxima en el universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegará la muerte térmica del universo. Toda la energía se encontrará en forma de calor y no podrán darse transformaciones energéticas.

Energía libre de Gibbs Es la energía que se necesita para realizar trabajos estables, a temperatura y presión contante, de manera que el sistema entre en equilibrio, es decir, que la energía que se genera se consume.

Solo los procesos espontáneos son capaces de realizar trabajos. Energía libre = 0: Espontanea. Energía libre = +: No espontanea (5Endergonica). Energía libre = -: Espontanea (Exergonica).

Energia libre estándar “ Gº”

Es una fórmula que se utiliza para medir el calor, es para saber si la energía es +, -, ó 0. Generalmente es constante para cada reacción por tanto cada reacción tiene un valor distinto.

Reacción Endergónica:Es también llamada reacción desfavorable o no espontánea, es una reacción química en donde el incremento de energía libre es positivo. Es Decir, aquellos procesos químicos que necesitan de ganancia u absorción de energía para poder llevarse a cabo. Cuando libera o genera calor.

Reacción Exergónica:Es una reacción química donde la variación de la energía libre de Gibbs es negativa. Las reacciones exergonicas liberan más energía de la que absorben; en ella, la formación de nuevos enlaces de los productos (en la reacción química) liberan una cantidad de energía mayor que la absorbida para romper los enlaces de los reactivos, de modo que el exceso queda libre conforme se lleva a cabo la reacción. cuando gana o consume calor.

ATP El trifosfato de adenosina es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la ribosa,

que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfato. Hay tres fuentes principales de enlaces de alta energía que participan en la conservación de energía o captación de la misma:

1.La Fosforilación oxidativa 2, Glucolisis 3.El ciclo del ácido cítrico.PROPIEDADES

La mayor parte del ATP es sintetizada en la mitocondria. Aporta energía (química). Facilita la energía necesaria para la contracción muscular. El ATP es altamente soluble en agua. Interviene en el transporte Activo. Es muy estable en soluciones de pH entre 6.8 y 7.4, pero se hidroliza rápidamente a pH extremo. Su acidez es de 6.5. Es una molécula inestable y tiende a ser hidrolizada en el agua. A pH fisiológico la molécula de ATP se encuentra cargada, ya que a pH=7.4 cada uno de los tres

grupos fosfatos está casi completamente ionizado. Esta característica hace que sea un compuesto de alta energía.

Enlace de alta energía o anhídrido de ácido. Es el que permite la unión de un grupo fosfato al adenosin.

AMP - ADP – ATP

Función del ATPSintética.Mecanica.Transportadora.Eléctrica.Productora de calor.Sistema Conjunto de materia u objeto de estudio. Existen dos tipos de sistemas principales, los abiertos y los cerrados y últimamente se ha conocido el aislamiento.

Abierto: Es el que cambia materia y energía con su entorno (Las plantas). Cerrado: Solo intercambia energía como el ser humano. Aislado: No es capaz de intercambiar nada, ni energía, ni materia.

Universo y entorno Es el conjunto de sistema más su entorno (Es el conjunto de materias que rodea el sistema). Nota: el calorímetro de presión es el instrumento que sirve para medir la entalpia.

Eficiencia El hombre, es el mas eficiente de los seres heterótrofos con 40 % de eficiencia y se debe a la respiración celular, es eficiente porque, tenemos vías metabólicas y hay un acoplamiento.

Anabolismo y catabolismo Los procesos anabólicos son todos los que conllevan a la formación de nuevas moléculas, mientras que los catabólicos hacen lo contrario.

TEMA8: MEMBRANA PLASMATICA

Las membranas son estructuras dinámicas en las que las proteínas flotan en un mar de lípidos, Los componentes lipídicos de la membrana constituyen la barrera de permeabilidad, mientras que las proteínas funcionan como sistemas de transporte que, bien actuando como conductos o como bombas, proporcionan a la membrana su capacidad de permeabilidad selectiva

Características:

Son estructuras altamente viscosas. Tiene permeabilidad selectiva. Su espesor oscila entre 75 a 90 A.

Proporciona sitio de transducción de energía (fotosíntesis y la desfosforilación oxidativa). Localizan a las enzimas, funciona como elementos integrales en el proceso de acoplamiento

excitación-respuestaFUNCIONES

Mantener el medio intracelular diferenciado del externo.Transporte: Intercambio de materia entre el interior y el exterior.Reconocimiento y comunicación.Protección contra lesiones y amenazas físico-químicas.Inmunidad a la infección.Defensa contra el cáncer.Compatibilidad en los transplantes.Adherencia celular.Fertilización.Desarrollo embrionario.

Mosaico Fluido Modelo de Singer y Nicholson (1972). No es una estructura estática, sino que se mueve y por ello su fluido.

Composición químicaLípidos: 40%. (Fosfolípidos, Glucolípidos y Colesterol).Proteínas: 50%. (Proteínas Integrales y Periféricas).Glúcidos: 10%. (Glucolípidos y Glucoproteínas).

Lípidos: Cada tipo de lípido de membrana posee una cabeza polar superficial (hidrofílica) y dos cadenas de ácidos grasos orientadas hacia el interior de la membrana (hidrofóbicas), por lo que se dice que esa molécula es anfipática. Los principales lípidos son:

Fosfolípidos, representan en torno al 50% del componente lipídico (fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina). Las débiles fuerzas que unen entre sí a la bicapa permiten a las moléculas de fosfolípidos moverse con cierta libertad en el seno de cada capa, lo que confiere una gran movilidad a la membrana. Glucolípidos, sólo se encuentran en la cara externa de la membrana celular, con los azúcares expuestos hacia el espacio extracelular.Colesterol, hace que la membrana sea mecánicamente más estable pero menos fluida.

Proteínas: Las proteínas pueden formar parte de esa bicapa de las siguientes formas y otras proteínas no están fijas y "flotan" en el espesor de la membrana:

Proteínas integrales , que atraviesan todo su espesor. Proteínas periféricas , unidas a la superficie citoplasmática de la bicapa. Proteínas transmembranosas , son intrínsecas y atraviesan todo el espesor de la membrana

quedando expuestas en las dos superficies.

1

2

Glúcidos:Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana. Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (Glucoproteínas). Está cubierta de glúcidos representa el carnet de identidad de las células, constituyen la cubierta celular o glucocálix

funciones o Protege la superficie de las células de posibles lesiones.o Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en

movimiento, como, por ejemplo, las sanguíneas.o Presenta propiedades inmunitarias, por ejemplo los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos

representan los antígenos propios de los grupos sanguíneos del sistema sanguíneo A, B, O. o Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular, particularmente importantes durante el

desarrollo embrionario y en los procesos de adhesión entre óvulo y espermatozoide.Fluidez de la membrana No es más que el paso de ciertos compuestos del interior al exterior de la célula o al contrario. La fluidez se dificulta, por la insaturacion, y longitud del colesterol dado a que mientras mas grande es la molécula, mas se dificulta el movimiento de la membrana y el paso de moléculas.

Asimetría de la membrana. Debido a que los glúcidos se pueden unir a proteínas y a lípidos y a que se encuentran en la cara externa de la célula, la protegen y amortiguan ante amenazas físicas y químicas.

Transporte de membrana. La permeabilidad selectiva Es el mecanismo de la célula que permite o no la entrada de X sustancia. El transporte a través de la membrana puede estar clasificado según su requerimiento de energía:

Transporte pasivo: solo se transportan moléculas pequeñas, no requiere de gastos de energía y se realiza a favor de un gradiente de concentración. Sus tipos son:

Proteínas de canal: Conforma un túnel que permite el paso de agua y electrolitos a favor de un gradiente de concentración.

Proteinas de transporte: Hay tres tipos dependiendo de la cantidad de soluto y dirección.

1) Uniporte: Lleva un solo soluto.2) Symporte: Lleva dos solutos al mismo tiempo y al mismo sentido.3) Antiporte: Lleva varios solutos, uno entra y el otro sale.

Difusión facilitada Es un medio de transporte pasivo, es decir, que no requiere de energía para realizar su trabajo, la velocidad esta determinada por la cantidad de canales disponibles y la rapidez con que actúa el soluto, pasan el sodio, potasio, cloro y biomoleculas.

Transporte de glucosa en el eritrocito Se realiza por medio de la difusión facilitada, la glucosa es transportada a través de la membrana de los eritrocitos por un uniporte.

Cinética de los sistemas de transporte

1) Difusión Simple.2) Difusión facilitada.

La velocidad de transporte en la difusión facilitada esta limitada por el numero de canales disponibles en la membrana. La velocidad de transporte se satura cuando todos los transportadores están funcionando a su máxima capacidad.

Transporte Activo: Es el único que transporta moléculas contra el gradiente de concentración requiriendo para esto energía en forma de ATP y ADP además de un transportador, su limitante es el numero de proteínas transportadoras presentes.

Transporte en masa Es la incorporación de moléculas grande por un mecanismo denominado vesiculacion.

1) Endositosis: Las partículas hacen que la membrana celular se invagine y luego forme una vesícula que se dirije al interior.

2) Exocitosis: Cuando una vesícula se fusiona con la membrana plasmática y libere su contenido al exterior de la célula.

Fagocitosis y pinocitosis La fagocitosis se diferencia de la pinocitosis porque esta forma una proyección llamada pseudópodo que rodea la particula solida, esta se fusiona formando una vesícula llamada fagosoma, la información que se lleva dentro de estas es dirigido por enzimas y liberados por lisosomas, los globulos blancos, son el mejor ejemploporque son células que fagocitan bacterias; mientras que en la pinocitosis se trnsporta una gotita o vesícula de liquido extracelular, no se forman pseudópodos, sino vesículas pinociticas.

Bomba sodio – potación Es una ATPasa, es decir es una proteína integral (Enzimas transmembrana), funciona de la siguiente manera, al haber 3 iones de sodio (Na+) dentro de la célula, esta se une al transportador, el cual se llena de energía por el ATP y expulsa la exterior dichas moléculas, luego la enzima cambia y se le unen 2 iones de potasio (K+) y dicho transportador pierde la energía, llevando el K+ al interior de la célula.

“Por cada molecula de ATP hidrolizada, salen 3 iones de sodio y entran 2 iones de potasio a la célula”.

TEMA 9: ENZIMAS

Son proteínas activas sintetizadas por la célula con la función de catalizar reacciones químicas.

Propiedades:*Aumentan la velocidad de la reacción.*Condiciones de reacción moderada por: temperatura, presiones y pH. Cada enzima trabajará en un medio ideal para el trabajo, ej.: la peptidasa ella actúa en un medio ácido, en los jugos gástricos, y en otro medio no trabajará, se inactivará o no hará su función.*Especificidad de Acción, trabajan sobre un sustrato o grupo de sustratos muy específico.*Mayor eficiencia.*Capacidad de regulación. Su actividad está controlada por procesos celulares, genéticos y alostéricos, y muchas veces por segmentos mensajeros y sustancia adicionales a su estructura.

Características*Son efectivas en pequeñas cantidades.*No sufren relaciones químicas irreversibles.*No afectan el equilibrio de la reacción que cataliza.*La síntesis es tanto en autótrofos como en heterótrofos.*Actúan en el lugar donde se segregan.*Según su composición puede ser proteica o ribonucleica.

FASES

Especificidad de sustrato: es la molécula sobre la cual la enzima cataliza. Especificidad de acción: cada reacción es catalizada por una enzima específica.o Sustratos: Es la sustancia sobre la cual actúa la enzima.o Complejo enzima sustrato: Es la unión de la enzima y el sustrato, para realizar la reacción.o Producto: es lo que resulta luego de la reacción.

Clasificación de las enzimas: según las reacciones que catalizan.

Clase 1: Oxidorreductasas: Son aquellas enzimas que participen en los procesos de óxido reducción, estas se encargan de la transferencia de electrones, dan o quitan electrones. Pero estas necesitan de la colaboración de cofactores de óxido reducción como lo son el NAD+, NADP+ y el FAD. Ej.: Deshidrogenasas, transfieren hidrogeniones.Clase 2: Transferasas: Son las enzimas con capacidad de transferir grupos activos. Ej.: Transaminasas, transfieren grupos amino.Clase 3: Hidrolasas: Son las enzimas que tienen la capacidad de romper compuestos o moléculas grandes en reacciones de hidrólisis (transferencia de grupos funcionales al agua).Clase 4: Liasas: Son las enzimas que realizan degradación o síntesis de los enlaces denominados fuertes (dobles enlaces) sin ser acoplados a sustancias de alto valor energético (sin gastar energía), éstos pueden convertir los enlaces sencillos (-) en dobles enlaces (=) y viceversa también pueden convertir los doble enlaces en enlaces simples. Asimismo se considera que son capaces de adicionar grupos a dobles enlaces, o formación de dobles enlaces por eliminación de grupos. Ej.: Descarboxilasas.Clase 5: Isomerasas: Son las enzimas que cambian de posición a un grupo activo, por lo que actúan sobre moléculas obteniendo de ellas sus isómeros de función o de posición. También se dice que transfieren grupos dentro de moléculas dándole formas isoméricas. Ej.: Epimerasas.Clase 6: Ligasas: Son las enzimas que realizan la degradación o síntesis de los enlaces fuertes (dobles enlaces) mediante el acoplamiento a sustancias de alto valor energético (ruptura del ATP - con gasto de energía). Ej.: Sintetasas, éstas últimas rompen enlaces y forman otros nuevos y aceptan un compuesto del grupo amonio.Clase 7: Quinasas: son aquellas enzimas que realizan el transporte de un grupo fosfato desde el sustrato o hacia el sustrato.

Afinidad Son las características similares que deben presentarse entre la enzima y el sustrato.

Actividad molar Es la cantidad de sustrato transformado en la unidad de tiempo por una cantidad dada de enzimas.

Especificidad Puede ser: Absoluta o relativa, esto quiere decir, que la especificidad es la acción o forma en que el sustrato y la enzima calzan para proceder a la reacción, los podríamos llamar:

Modelo llave – cerradura (supone que la estructura del sustrato y la del centro activo son complementarias, de la misma forma que una llave encaja en una cerradura. Este modelo es válido en mucho casos, pero no es siempre correcto). Modelo de ajuste inducido (En algunos casos, el centro activo adopta la conformación idónea solo en presencia del sustrato. La unión del sustrato al centro activo de la enzima desencadena un cambio conformacional que da lugar a la formación del producto).

Regulación de la actividad enzimática Una molécula de enzima no tiene porque actuarsiempre a la misma velocidad. Su actividad puede estar modulada por:

Cambios en el pH Cambios en la temperatura. Presencia de cofactores. Las concentraciones del sustrato y de los productos finales.

Presencia de inhibidores. Modulación alosterica. Modificacion covalente. Activación de proteólisis. Isoenzimas.

Centro activo. Es el sitio de la catálisis y se ajusta al sustrato, es decir, puede en algún momento sufrir una modificación química que conlleva a que se de la catálisis.

Apoenzima Es una proteína que no puede llevar a cabo su acción catalítica, esta desprovista de los cofactores necesarios, la apoenzima es así hasta que se le une un cofactor adecuado.

Holoenzima Es una enzima formada por una proteína y un cofactor (que puede ser un grupo fosfato o una coenzima). Es una enzima completa y catalíticamente activa.

Cofactor Es un compuesto no proteico, termoestable y de bajo peso molecular, necesario para la acción de una enzima, se clasifica en:

Iones metálicos. Moléculas organizas.

Vitaminas Son compuesto heterogenios indispensables para la vida, que al tomarlo de manera equilibrada promueven el bueno funcionamiento fisiológico; son precursores de coenzimas. Se clasifican en:

Hidrosolubles Liposolubles.

Vitaminas – Coenzimaticas

Las vitaminas hidrosolubles, son coenzimas o precursores de estas y son:- Vitamina C = Acido Ascorbico.- Vitamina B1 = Tiamina.- Vitamina B2 = Riboflabina- Vitamina B3 = Niacina- Vitamina B5 = Acido patotenico- Vitamina B6 = Piridoxina.- Vitamina B8 = Biotina- Vitamina B9 = Acido Folico- Vitamina B13 = Cobalamina.

TEMA 10: ENERGIA ENZIMATICA

Cinetica enzimática Estudia la velocidad de los procesos de catalicacion de la enzima, los factores que intervienen en este proceso son:

Proximidad u orientación Fenómenos de superficie Distorsión o tensión de enlace. Presencia de grupos catalíticos.

Las condiciones que permiten que la velocidad de la reacción enzimática sea rapida son: Duración de la reacción. Concentración del sustrato. Concentración de la enzima Sustancias que modifican.

Los periodos en los que se puede desarrollar la reacción enzimática son:

A

B

Pre – estacionario (Mas largo). Estacionario (Mas corto). Post – estacionario.

Formula de Michelis – Menten.

K1 K3

E+S ES E+P

K2

V = Vmax . [5] Km + [5]

Importancia

En los medicamentos, para que cada medicamento actué, conforme a la concentración de pH. La Km del sustrato natural es menor que la de los sustratos análogos.

Efecto de la temperatura en la enzima

Es complejo, ocurre por 2 factores:

Un incremento provoca un aumento en la velocidad de reacción. Un aumento en la temperatura del medio acelera la desnaturalización.

Velocidad

de reacción.

Temperatura

Efecto del Ph La actividad de la enzima es máxima frente al pH óptimo. Si aumenta o disminuye, la actividad decae, de manera que la representación de actividad suele ser acampanada.

Efecto de activadores o inhibidores. Aumenta o disminuye su actividad.

Inhibidor: Molécula capaz de unirse a una enzima, impidiéndole al sustrato su reacción. Hay 2 tipos:

Reversibles: o Competitivos: Velocidad máxima constante y aumentan la Km (Afinidad).

1/V

A

B

C

0 1/[5]

A = Inhibidor.

B = Velocidad máxima.

o No competitivos: Disminuye la velocidad máxima y no disminuye la Km.

1/V

0 1/[5]

o Acompetitivo: Disminuye la velocidad y la Km.

1/V

0 1/[5]

A = Inhibidor.

B = Km.

C = Vmax.

Irreversibles: Son comunes en Farmacología y son útiles en patologías muy diversas.

Alosterismo

La velocidad de reacción aumenta levemente con la concentración de sustrato cuando esta es baja, presenta 2 modelos.

Modelo Concentrado. Modelo secuencial: Supone la existencia de un modelo tenso y relajado, no sostiene un equilibrio

entre ellos en ausencia de sustrato.

Fosforilación Se dice que cuando la enzima es fosforilada, se activa, y cuando no, permanece inactiva.

Zimogeno Es una forma inmadura de célula, son enzimas inactivas y no se activa donde se segrega, sino que sale y se activa, para no dañar el tejido de la zona donde se segrega.

Multienzimatico Son macroenzimas, que se encuentran mayormente en el cerebro, corazón e hígado.