bioquimica basica
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BIOQUIMICA BÁSICATRANSCRIPT
INSTITUTO POLITECNICO NACIONALCENTRO INTERDISCIPLINARIO DE
CIENCIAS DE LA SALUD
UNIDAD MILPA ALTA
QBP RAUL GUZMAN REALI
BIOQUIMICA BASICA
AGUA
CONCEPTO
El agua es una biomolécula
inorgánica. Se trata de la biomolécula
más abundante en los seres vivos.
Estructuras como el líquido interno de
animales o plantas, embriones o
tejidos conjuntivos suelen contener
gran cantidad de agua.
Otras estructuras, como semillas,
huesos, pelo, escamas o dientes
poseen poca cantidad de agua en su
composición.
ESTRUCTURA DEL AGUA
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno unidos por enlace covalente polar. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad proporciona unas características poco frecuentes. Estas características son:
La molécula de agua forma un ángulo de 104.5º.
La molécula de agua es neutra.
La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una zona con un diferencial de carga positivo en la región de los Hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región del Oxígeno.
El dipolo facilita la unión entre moléculas formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra.
PUENTE DE HIDROGENO
PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Alta constante dieléctrica: la mayor parte de las moléculas de agua forman un dipolo, con un diferencial de carga negativo y un diferencial de carga positivo.
Bajo grado de ionización: la mayor parte de las moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación, generando iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En el agua pura, a 25ºC, sólo una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es igual a 7.
Alto calor específico: para aumentar la temperatura del agua un grado centígrado es necesario comunicarle mucha energía para poder romper los puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas.
PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Alto calor de vaporización: el agua absorbe mucha energía cuando pasa de estado líquido a gaseoso.
La densidad del agua: en estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen.
PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Capilaridad: el agua tiene
capacidad de ascender por
las paredes de un capilar
debido a la elevada cohesión
molecular.
Alta tensión superficial: las moléculas
de agua están muy cohesionadas por
acción de los puentes de Hidrógeno.
Esto produce una película de agua en
la zona de contacto del agua con el
aire. Como las moléculas de agua
están tan juntas el agua es incompresible.
FUNCIONES DEL AGUA
Disolvente polar universal: el agua, debido a su elevada constante dieléctrica, es el mejor disolvente para todas aquellas moléculas polares. Sin embargo, moléculas apolares no se disuelven en el agua.
Lugar donde se realizan reacciones químicas:debido a ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo grado de ionización.
Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.
DISOLUCION FORMANDO ESFERAS
DE SOLVATACION
DISOLUCION FORMANDO MICELAS
FUNCIONES DEL AGUA
Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior.
Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.
Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor de vaporización el agua es un material idóneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario.
IONIZACION DEL AGUA
H2O H+
+ OH-
Keq = H+
OH-
H2O
H2O Keq = H+ OH-
55.5 Keq = H+ OH-
PRODUCTO IONICO
DEL AGUA Kw = H+ OH-
+-
H2O + H2O H3O+ + OH
-
+ -++
Ión hidronio
Ión hidroxilo
IONIZACION DE UN ACIDO
HCL + H2O H3O+
+ CL-
Keq = H3O+
CL-
HCL H2O
H2O Keq = H3O+
CL-
HCL
CONSTANTE DE Ka = H3O+
CL-
IONIZACION DEL ACIDO HCL
+-
Los ácidos disminuyen el valor del pH del agua pues
aportan iones [H3O+].
H2O + HA H3O+ + A-
IONIZACION DE UNA BASE
KOH + H2O K+
+ OH-
Keq = K+
OH-
KOH H2O
H2O Keq = K+
OH-
KOH
CONSTANTE DE Kb = K+
OH-
IONIZACION DE LA BASE KOH
+
+
Las bases aumentan el valor del pH del agua pues
captan iones [H3O+].
HOB + H3O+ 2H2O + B+
CARBOHIDRATOS
Los hidratos de carbono se denominan también
carbohidratos, azúcares, sacáridos y glúcidos y
constituyen el grupo de biomoléculas más abundante
sobre la tierra y poseen la composición Cn(H2O)n.
Los carbohidratos se definen como derivados
aldehídicos o cetónicos de alcoholes polivalentes
CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos se clasifican según sus productos
de hidrólisis ácida en:
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
MONOSACARIDOS
Son aquellos carbohidratos que no pueden ser
hidrolizados en moléculas más sencillas.
Los monosacáridos son moléculas simples que
responde a la fórmula general (CH2O)n.
Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono.
Químicamente son polialcoholes, es decir, cadenas de
carbono con un grupo -OH en cada carbono, en los que
un carbono forma un grupo aldehído o un grupo cetona.
MONOSACARIDOS
Los monosacáridos son sustancias blancas, con
sabor dulce, cristalizables y solubles en agua, se
oxidan fácilmente, transformándose en ácidos, por lo
que se dice que poseen poder reductor (cuando ellos
se oxidan, reducen a otra molécula).
Cuando aparecen carbonos asimétricos, presentan
distintos tipos de isomería. Algunos de ellos pueden
presentar su estructura ciclada.
SUBDIVICION DE LOS MONOSACARIDOS
Los monosacáridos se pueden subdividir en:
1.- Dependiendo de la cantidad de átomos de carbono que
contengan con el prefijo que hace referencia a dicho número y
con el sufijo osa: triosas, tetrosas etc.
2.- Dependiendo si presentan o no grupo aldehído o cetona:
aldosas y cetosas
FAMILIA DE LAS ALDOSAS
FAMILIA DE LAS CETOSAS
ESTEREOISOMERIA DE
CARBOHIDRATOS
Los estereoisómeros son compuestos que tienen la
misma fórmula molecular y la misma estructura, pero
difieren en configuración, es decir, en la disposición
de sus átomos en el espacio.
Para que los monosacáridos presenten
estereoisomería deben de tener por lo menos un
carbono asimétrico o quiral.
CARBONO QUIRAL O ASIMETRICO
Carbono quiral o asimétrico es aquel átomo
de carbono que esta unido a cuatro
sustituyentes distintos.
TIPOS MAS IMPORTANTES DE
ISOMERIA DE CARBOHIDRATOS
Isomería D,L
Isomería óptica: (+), (-)
Isomería cíclica: piranosa y furanosa
Isomería anomérica: alfa y beta
Epímeros
Isomerismo aldosa-cetosa
ISOMERIA D,L
ISOMERIA ANOMERICA
ISOMEROS EPIMEROS
DISACARIDOS
Se llaman disacáridos a los carbohidratos que
producen dos moléculas del mismo o diferentes
monosacáridos cuando se hidrolizan y tienen
formula molecular C12H22O11 por lo que son isómeros
estructurales entre si, además de presentar enlace
glicosídico.
Son solubles en agua, de sabor dulce y sólidos cristalinos incoloros.
DISACARIDOS MAS IMPORTANTES
Maltosa
Lactosa
Sacarosa
Celobiosa
MALTOSA
La maltosa, conocida también como azúcar de malta, es
un producto intermediario de la hidrólisis del almidón y
no parece existir en forma libre en la naturaleza.
La maltosa es un disacárido formado dos
monosacáridos de glucosa unidos por enlace
glucosídico alfa (1,4), además de ser un azúcar reductor
y experimentar el fenómeno de mutarrotación.
FORMACION DEL ENLACE ALFA (1 - 4)
LACTOSA
La lactosa es un disacárido que se encuentra en la
leche de mamíferos.
Está formada por dos monosacáridos, la galactosa y
la glucosa unidas por enlace glucosídico beta (1,4),
también es un azúcar reductor y experimenta el
fenómeno de mutarrotación.
FORMACION DEL ENLACE BETA (1 - 4)
SACAROSA
La sacarosa se conoce como azúcar común de mesa,
azúcar de caña o de remolacha.
Es un disacárido formado por los monosacáridos
fructosa y glucosa unidos por enlace glucosídico alfa
(1,2), este disacárido no es un azúcar reductor ni
experimenta el fenómeno de mutarrotación.
FORMACION DEL ENLACE ALFA (1 - 2)
CELOBIOSA
La celobiosa es producto de la hidrólisis parcial de la
celulosa, no existe en la naturaleza en forma libre. La
celobiosa es un disacárido formado por dos moléculas
de glucosa unidas por un enlace gucosídico beta (1,4),
es un estereoisomero de la maltosa, es un azúcar
reductor y experimenta el fenómeno de mutarrotación.
FORMACION DEL ENLACE BETA (1 - 4)
OLIGOSACARIDOS
Los oligosacáridos son polímeros pequeños que
por hidrólisis producen de dos a diez unidades de monosacáridos.
POLISACARIDOS
Los polisacáridos son los mas abundantes en la naturaleza, se utilizan como sustancias de almacenamiento de energía o como materiales estructurales de las células.
Son polímeros de monosacáridos que contienen desde cientos hasta miles de unidades unidas por enlace glucosídico que pueden tener una estructura lineal, como la amilosa o celulosa, o forma ramificada, como las que se encuentran en el glucógeno y amilopectina.
SUBDIVISION DE POLISACARIDOS
Homopolisacáridos o homopolímeros: Son polisacáridos formados
por un solo tipo de monosacáridos, se encuentran en abundancia
en la naturaleza, son almacenadores de energía, como el glucógeno
y el almidón, o estructurales, como la celulosa. Estos polímeros no
son azúcares reductores ni experimentan el fenómeno de
mutarrotación además de no presentar el sabor dulce característico
de estas biomoléculas.
SUBDIVISION DE POLISACARIDOS
Heteropolisacáridos o heteropolímeros: Son
polisacáridos que contienen más de una clase de
monosacáridos y productos derivados, son
estructurales, entre los ejemplos importantes se
encuentran los glucosaminoglucanos y la mureína,
estos polímeros no experimentan el fenómeno de
mutarrotación ni son azúcares reductores.
FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS
Las principales funciones que desempeñan los
carbohidratos se pueden resumir en:
ESTRUCTURAL
ENERGETICA
INFORMATIVA
FUNCION ESTRUCTURAL
El papel estructural de los carbohidratos se desarrolla allá donde se necesiten matrices hidrofílicas capaces de interaccionar con medios acuosos, pero constituyendo un armazón con una cierta resistencia mecánica. Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias están constituidas por carbohidratos o derivados de los mismos. La celulosa, que forma parte de la pared celular de las células vegetales, es la molécula orgánica más abundante de la biosfera.
FUNCION ESTRUCTURAL
El exoesqueleto de los artrópodos está formado por el
polisacárido quitina. Las matrices extracelulares de los
tejidos animales de sostén (conjuntivo, óseo,
cartilaginoso) están constituidas por polisacáridos
nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o
mucopolisacáridos).
FUNCION ENERGETICA
Los carbohidratos representan en el organismo el combustible de uso inmediato.
Los carbohidratos son compuestos con un grado de reducción suficiente como para ser buenos combustibles, y además, la presencia de funciones oxigenadas (carbonilos y alcoholes) permiten que interaccionen con el agua más fácilmente que otras moléculas combustible como pueden ser las grasas.
Por este motivo se utilizan las grasas como fuente energética de uso diferido y los carbohidratos como combustibles de uso inmediato. La degradación de los carbohidratos puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración).
FUNCION INFORMATIVA
Los carbohidratos pueden unirse a lípidos o a proteínas de la
superficie de la célula, y representan una señal de reconocimiento
en superficie.
Tanto las glicoproteínas como los glicolípidos de la superficie
externa celular sirven como señales de reconocimiento para
hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células. Los
carbohidratos son también los responsables antigénicos de los
grupos sanguíneos.
FUNCION INFORMATIVA
En muchos casos las proteínas se unen a una o varias cadenas de oligosacáridos, que desempeñan varias funciones:
Ayudan a su plegamiento correcto
Sirven como marcador para dirigirlas a su destino dentro de la célula o para ser secretada
Evitan que la proteína sea digerida por proteasas
Aportan numerosas cargas negativas que aumentan la solubilidad de las proteínas, ya que la repulsión entre cargas evita su agregación.
LIPIDOSLos lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .Son un grupo de biomoléculas muy heterogéneo desde el punto de vista estructural. La característica común que presentan y reúne a todas estas sustancias en un grupo es la hidrofobia de sus moléculas o, al menos, de una parte de ellas. Esta hidrofobia hace que su solubilidad en el agua sea generalmente escasa y, a veces nula, pero que sean solubles en disolventes más o menos polares, como son benceno, éter, acetona o metanol.
CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS
La clasificación de los lípidos ofrece dificultades que dimanan de
su diversidad estructural, y no existe una única forma de
clasificación sencilla, al estilo de la existente para los
carbohidratos. En este contexto la clasificación de los lípidos que
se utilizará será en base a sus productos de hidrólisis y según su
semejanza en cuanto su estructura molecular. De este modo, se
establecen tres grandes grupos que son:
Lípidos simples
Lípidos complejos o compuestos
Lípidos derivados y precursores
LIPIDOS SIMPLES
Son ésteres de los ácidos grasos con diversos
alcoholes, saponificables, en cuya composición química
solo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos
lípidos simples se subdividen a su vez en:
Acilglicéridos
Céridos o ceras
ACIDOS GRASOS
Los ácidos grasos son moléculas de ácidos carboxílicos alifáticos
de cadena larga que poseen un grupo carboxilo como grupo
funcional.
El número de carbonos habitualmente es de número par. Los tipos
de ácidos grasos más abundantes en la naturaleza están formados
por cadenas de 16 a 22 átomos de carbono.
La parte que contiene el grupo carboxilo manifiesta carga negativa
en contacto con el agua, por lo que presenta carácter ácido.
El resto de la molécula no presenta polaridad (apolar) y es una
estructura hidrófoba.
Como la cadena apolar es mucho más grande que la parte con
carga (polar), la molécula no se disuelve en agua.
LOS ACIDOS GRASOS
ACIDOS GRASOS
Los ácidos grasos se clasifican en saturados (no contienen dobles
enlaces) e insaturados ( que contienen uno o mas dobles enlaces).
Los ácido grasos saturados más abundantes son el pálmitico y el
esteárico.
Se llaman ácidos grasos esenciales a aquellos que no pueden ser
sintetizados por los animales superiores (incluido el hombre),como
son el araquidónico, linolénico y linoleico.
Formula general de los ácidos grasos: R-COOH
ACIDOS GRASOS
SATURADOS INSATURADOS
ACILGLICERIDOS
Los acilgliceroles o glicéridos son ésteres de ácidos grasos con
glicerol (propanotriol). Constituyen el contingente mayoritario de
los lípidos de reserva energética, y son muy abundantes en el
tejido adiposo animal y en las semillas y frutos de las plantas
oleaginosas.
El glicerol o propanotriol presenta tres grupos alcohólicos, y por
tanto puede aparecer esterificado en una, dos o tres posiciones,
dando lugar respectivamente, a monoacilgliceroles
(monoglicéridos), diacilgliceroles (diglicéridos) y triacilgliceroles
(triglicéridos).
TRIACILGLICERIDO
ACILGLICERIDOS
En su inmensa mayoría se presentan como triésteres, aunque los
mono y diacilgliceroles aparecen esporádicamente como
intermediarios en la biosíntesis o degradación de triglicéridos, o
como segundos mensajeros hormonales. Los triglicéridos son
moléculas muy hidrofóbicas, mientras que los mono y
Diacilgliceroles presentan carácter anfipático debido a los grupos OH
no esterificados.
Los triglicéridos animales poseen mayor porcentaje de ácidos grasos
saturados, por lo que suelen ser sólidos a temperatura ambiente
(grasas).
Los triglicéridos vegetales y de los animales marinos tienen un alto
contenido de ácidos grasos insaturados, y son líquidos a
Temperatura ambiente (aceites).
CERIDOS O CERAS
Los céridos, también llamados ceras, se forman por la unión de un ácido graso de cadena larga (de 14 a 36 átomos de carbono) con un monoalcohol, también de cadena larga (de 16 a 30 átomos de carbono), mediante un enlace éster. El resultado es una molécula completamente apolar, muy hidrófoba, ya que no aparece ninguna carga y su estructura es de tamaño considerable.Esta característica permite que la función típica de las ceras consista en servir de impermeabilizante. El revestimiento de las hojas, frutos, flores o talos jóvenes, así como los tegumentos de muchos animales, el pelo o las plumas está recubierto de una capa cérea para impedir la pérdida o entrada (en animales pequeños) de agua.
CERIDO
LIPIDOS COMPLEJOS O COMPUESTOS
Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además
de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo,
azufre o un carbohidrato. Estos lípidos son ésteres de ácidos
grasos que contienen grupos adicionales al alcohol y el ácido
graso.
Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa
lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de
membrana. Son también moléculas anfipáticas. Estos lípidos
complejos se subdividen en:
Fosfolípidos o Glicerofosfolípidos.
Glucolípidos o Glucoesfingolípidos.
FOSFOLIPIDOS
Los fosfolípidos son lípidos que contienen un residuo de ácido fosfórico
adicional a los ácidos grasos y el alcohol. Con frecuencia contienen bases
nitrogenadas y otros sustituyentes.
Según el alcohol graso que contienen, se subdividen en:
1.- Fosfoglicéridos: Los fosfoglicéridos ( fosfoaminolípidos ) son lípidos
formados por ácidos grasos, glicerol, ácido fosfórico y un alcohol.
El alcohol puede ser: la colina, la serina, la etanolamina, la glicerina y el
inositol.
FOSFOAMILIPIDO
FOSFOLIPIDOS
2.- Fosfoesfingolípidos: Los fosfoesfingolípidos están
formados por la esfingosina (alcohol), un ácido
graso, ácido fosfórico y un alcohol (colina), a este
grupo pertenece las esfingomielinas, es el único
lípido complejo que contiene a la vez esfingosina y
fosfato, por lo que pertenece a los fosfolípidos pero
también a los esfingolípidos. Abunda en las vainas de
mielina del sistema nervioso periférico.
ESFINGOLIPIDO
GLUCOLIPIDOS
Los glucolípidos (glucoesfigolípidos) poseen siempre esfingosina
y, además carbohidrato con ácido graso. Existen tres tipos
principales: cerebrósidos, globósidos y gangliósidos, en algunos
casos, el carbohidrato contiene ésteres sulfúricos, por lo que el
lípido se denomina sulfátido o sulfolípido. Estos lípidos complejos
tienen la unidad ceramida (combinación de la esfingosina con un
ácido graso) unida con un carbohidrato de complejidad variable.
Los glucolípidos están ampliamente distribuidos en todos los
tejidos corporales, en particular en el tejido nervioso como el
encéfalo.
LIPIDOS DERIVADOS Y PRECURSORES
Los lípidos derivados son un grupo heterogéneo que no poseen
ácidos grasos en su estructura, no presentan enlace éster,
propiedad que caracteriza a este grupo y por lo tanto no producen
reacciones de saponificación. Algunos tipos importantes
comprenden los isoprenoides (terpenos y esteroides),
prostaglandinas, carotenoides.
Terpenos: Son moléculas lineales o cíclicas formadas por la
polimerización de isopreno (2 metil-1,3-butadieno).
Su clasificación se basa en el número de monómeros de isopreno,
entre los terpenos destaca el caucho que contiene miles de
moléculas de isopreno, sus funciones son muy diversas.
LIPIDOS DERIVADOS Y PRECURSORES
Esteroides: Son lípidos que derivan del esterano o ciclopentano perhidrofenantreno, se diferencian por el número y localización de sus sustituyentes y dobles enlaces, son sustancias muy abundantes en la naturaleza y desempeñan funciones muy variadas. Incluyen: esteroles (colesterol), vitaminas liposolubles (A,D,EyK) y hormonas esteroideas (progesterona, testosterona, estrógenos, aldosterona, cortisol).
ESTEROIDES
FUNCION DE LIPIDOS
Función estructural
Función energética
Función informativa
Función catalizadora
Función productora de calor
FUNCION ESTRUCTURAL
El medio biológico es un medio acuoso. Las células, a su vez, están
rodeadas por otro medio acuoso. Por lo tanto, para poder delimitar bien
el espacio celular, la interfase célula-medio debe ser necesariamente
hidrofóbica. Esta interfase está formada por lípidos de tipo anfipático,
que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte de
tipo hidrofílico. En medio acuoso, estos lípidos tienden a
autoestructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana plasmática que rodea la célula.
FUNCION ESTRUCTURAL
En las células eucariotas existen una serie de orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc.) que también están rodeados por una membrana constituida, principalmente por una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos. Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.
FUNCION ENERGETICALos lípidos (generalmente en forma de triacilgiceroles) constituyen la
reserva energética de uso tardío o diferido del organismo. Su
contenido calórico es muy alto (10 Kcal/gramo), y representan una
forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía.
A diferencia de los hidratos de carbono, que pueden metabolizarse
en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden
metabolizarse aeróbicamente
FUNCION INFORMATIVA
Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemas
de comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el sistema
endocrino genera señales químicas para la adaptación del
organismo a circunstancias medioambientales diversas.
Estas señales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas
hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles,
etc.) tienen estructura lipídica.
FUNCION CATALIZADORA
Hay una serie de sustancias que son vitales para el correcto
funcionamiento del organismo, y que no pueden ser sintetizadas por éste.
Por lo tanto deben ser necesariamente suministradas en su dieta. Estas
sustancias reciben el nombre de vitaminas. La función de muchas
vitaminas consiste en actuar como cofactores de enzimas (proteínas que
catalizan reacciones biológicas). En ausencia de su cofactor, el enzima no
puede funcionar, y la vía metabólica queda interrumpida, con todos los
perjuicios que ello pueda ocasionar. Ejemplos son los retinoides
(vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y
los calciferoles (vitamina D).
FUNCION PRODUCTORA DE CALOR
En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan),
hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda o
grasa marrón. En este tejido, la combustión de los lípidos está
desacoplada de la fosforilación oxidativa, por lo que no se produce
ATP en el proceso, y la mayor parte de la energía derivada de la
combustión de los triacilgliceroles se destina a la producción
calórica necesaria para los períodos largos de hibernación. En este
proceso, un oso puede llegar a perder hasta el 20% de su masa
corporal.
PROTEINAS
Son los componentes estructurales más importantes del tejido animal, la
función básica del las proteínas es el desarrollo y mantenimiento del cuerpo.
Las proteínas son moléculas polímeras de grandes de dimensiones
moleculares muy variables, su peso molecular fluctúa desde miles a varios
millones. Además de C,H,O todas las proteínas contienen N y pueden estar
constituidas por S,P y trazas de otros elementos.
Las proteínas están formadas por L-aminoácidos los cuales se unen entre si
por enlace peptídico.
CLASIFICACION DE PROTEINAS
Debido a su complejidad resulta difícil clasificar a las proteínas,
por lo tanto podemos clasificarlas en diversas formas.
Clasificación de proteínas en base a su composición
química.
Simples o Holoproteínas: Son aquellas que por hidrólisis
producen solamente aminoácidos.
Conjugadas o
Heteroproteínas: Son aquellas que por hidrólisis producen
aminoácidos y componentes orgánicos o
inorgánicos (no proteicos) llamado grupo
prostético.
CLASIFICACION DE PROTEINAS
Las proteínas simples se subdividen por su solubilidad en
diferentes solventes en.
Albúminas: Solubles en agua, soluciones salinas diluidas.
Globulinas: Insolubles en agua, pero solubles en soluciones
salinas diluidas.
Histonas: Solubles en agua y en hidróxido de amonio diluido.
Escleroproteínas: Insolubles en agua y en casi todos los demas
solventes.
CLASIFICACION DE PROTEINAS
Las proteínas conjugadas se subdividen en base a la estructura
química del grupo prostético en.
Fosfoproteínas: Aminoácidos y acido fosfórico (caseína).
Glucoproteínas: Aminoácidos y un carbohidrato (mucina).
Cromoproteínas: Aminoácidos y un pigmento (hemoglobina).
Lipoproteínas: Aminoácidos y lípidos.
Nucleoproteínas: Aminoácidos y polímeros conjugados (DNA).
Metaloproteínas: Aminoácidos y metales (Cu, Fe, Zn).
CLASIFICACION DE PROTEINAS
Clasificación de proteínas en base a su función biológica.
Estructurales: Colágeno y Elastina.
Contractiles: Miosina y Actina.
Enzimáticas: Catalizan reacciones (hexocinasa).
Transportadoras: Albúmina y Globulinas.
Hormonales: Regulan el metabolismo corporal (insulina).
Protección: Anticuerpos (IgG, IgM, IgA, IgD, IgE).
Toxicas: Toxina diftérica y tetánica.
CLASIFICACION DE PROTEINAS
Clasificación de proteínas en base a su
conformación.
Fibrosas: Forman fibras.
Globulares: Son esféricas o globulares
compactas
AMINOACIDOSLos aminoácidos son las moléculas mas
sencillas que forman a las proteínas y
determinan muchas propiedades
importantes de ellas.
Todos los aminoácidos excepto la glicina
presentan carbono quiral o asimétrico por
lo tanto existen formas enantiomeras D, L
y son ópticamente activos.
Los aminoácidos son sólidos cristalinos
incoloros, no volátiles que funden a
temperaturas superiores a 200oC, solubles
en agua e insolubles en solventes orgánicos.
FORMULA GENERAL
R - CH - COOH
NH2
AMINOACIDOS
Se llama pH o punto
isoeléctrico al pH al cual
Un aminoácido existe en
solución como una sal
Interna (posee una carga
neta iguala a cero y por lo
tanto no se desplaza en
un campo eléctrico).
CLASIFICACION DE LOS AMINOACIDOS
Los aminoácidos se clasifican en
base a la polaridad del grupo R
en.
Aminoácidos no polares o hidrófobos.
Aminoácidos polares sin carga.
Aminoácidos polares con carga negativa.
Aminoácidos polares con carga positiva.
ESTEREOQUIMICA DE AMINOACIDOS
Todos los aminoácidos excepto la glicina presentan un carbono
quiral o asimétrico por lo tanto existen formas enantiomeras D, L
que se hace en base a la posición del grupo NH2 en el carbono
alfa y además son ópticamente activos.
Todos los aminoácidos en la naturaleza y los que se hallan en
las proteínas son de la serie L.
ENLACE DE AMINOACIDOS
Los péptidos y las proteínas se forman por la unión de aminoácidos,
mediante un enlace llamado enlace peptídico. Este enlace covalente
se establece entre el grupo carboxilo (-COOH) del primer aminoácido
y el grupo amina (-NH2) del segundo aminoácido.
PEPTIDOS
Los péptidos son moléculas formadas por aminoácidos unidos por enlace
peptídico. El número de aminoácidos puede oscilar entre dos y cien; más de
cien aminoácidos se considera una proteína. Incluso, si el número de
aminoácidos es menor que cien, pero el peso molecular es mayor que 5.000
Daltons, la molécula sería una proteína.
El comportamiento ácido-base esta determinado por los grupos amino y
carboxilos libres, además de los grupos R que son capaces de ionización.
Los péptidos también poseen pH isoeléctrico.
PROTEINAS
Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos
unidos por enlace peptídico. El número de aminoácidos
suele ser mayor que cien y el peso molecular excede de
los 5.000 Daltons.
La estructura de las proteínas se puede estudiar desde 4
niveles de complejidad, que son la estructura primaria, la
estructura secundaria, la estructura terciaria y la
estructura cuaternaria.
ESTRUCTURA PRIMARIA
La estructura primaria de las proteínas hace referencia al número y
secuencia de aminoácidos que la componen y el tipo de enlace que
estabiliza esta estructura es el enlace peptídico (covalente), ordenados
desde el primer aminoácido hasta el último.
El primer aminoácido tiene siempre libre el grupo amina, por lo que se le
da el nombre de aminoácido n-terminal.
El último aminoácido siempre tiene libre el grupo carboxilo, por lo que se
Denomina aminoácido c-terminal.
ESTRUCTURA SECUNDARIA
La estructura secundaria de una proteína es un
nivel de organización que adquiere la
molécula, dependiendo de cómo sea la
secuencia de aminoácidos que la componen.
Intervienen 2 aspectos; el primero involucra la
manera en que la cadena
de proteína se pliega y se curva, la segunda
implica la naturaleza de los
enlaces que estabilizan la estructura dando la
conformación de la proteína.
Las conformaciones resultantes pueden ser la
estructura en alfa hélice y la beta laminar. Los
enlaces que estabilizan la estructura
secundaria son los enlaces de hidrogeno
intramoleculares (puente de hidrogeno) y el
enlace disulfuro (puente de disulfuro).
ESTRUCTURA ALFA HELICE
Es una estructura helicoidal
dextrógira, es decir, que las vueltas
de la hélice giran hacia la derecha.
Adquieren esta conformación
proteínas que poseen elevado
número de aminoácidos con
radicales grandes o hidrófilos, ya
que las cargas interactúan con las
moléculas de agua que la rodean. La
estructura se estabiliza, gracias a la
gran cantidad de puentes de
hidrógeno que se establecen entre
los aminoácidos de la espiral.
ESTRUCTURA BETA LAMINAR
También se denomina hoja plegada o
lámina plegada. Es una estructura en
forma de zig-zag, forzada por la rigidez
del enlace peptídico y la apolaridad de
los radicales de los aminoácidos que
componen la molécula.
Se estabiliza creando puentes de
hidrógeno entre distintas zonas de
la misma molécula, doblando su
estructura.
De este modo adquiere esa forma
plegada.
ESTRUCTURA TERCIARIA
La estructura terciaria es la forma que
manifiesta en el espacio una proteína y los
enlaces que la estabilizan son los iónicos,
enlaces de hidrogeno intermoleculares y
enlaces disulfuro, entre otras fuerzas o
enlaces débiles. Depende de la estructura de
los niveles de organización inferiores.
Puede ser una conformación redondeada y
compacta, adquiriendo un aspecto globular.
También puede ser una estructura fibrosa y
alargada. La conformación espacial de la
proteína condiciona su función biológica.
Las proteínas con forma globular reciben
el nombre de esferoproteínas. Las proteínas
con forma filamentosa reciben el nombre de
escleroproteínas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
Estructura cuaternaria es
cuando varias proteínas (2 o
mas cadenas polipeptídicas)
se unen entre sí, cada proteína
componente de la asociación,
conserva su estructura terciaria.
La unión se realiza mediante
gran número de enlaces
débiles, como puentes de
hidrógeno o interacciones
hidrofóbicas.
ESTRUCTURA DE PROTEINAS
FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD
Y ESTABILIDAD DE LAS PROTEINAS
ph
Temperatura
Concentración de sales
Agitación
FUNCIONES DE PROTEINAS
Función estructural: Forman estructuras capaces de soportar gran tensión continuada, como un tendón o el armazón proteico de un hueso o un cartílago. También pueden soportar tensión de forma intermitente, como la elastina de la piel o de un pulmón. Además, forman estructuras celulares, como la membrana plasmática o los ribosomas.
Movimiento y contracción: La actina y la miosina forman estructuras que producen movimiento. Mueven los músculos estriados y lisos. La actina genera movimiento de contracción en muchos tipos de células animales.
Transporte: Algunas proteínas tienen la capacidad de transportar sustancias, como oxígeno o lípidos, o electrones.
FUNCIONES DE PROTEINAS
Reserva energética: Proteínas grandes, generalmente con grupos fosfato, sirven para acumular y producir energía, si se necesita.
Función homeostática: Consiste en regular las constantes del medio interno, tales como pH o cantidad de agua.
Función defensiva: Las inmunoglobulinas son proteínas producidas por linfocitos B, e implicadas en la defensa del organismo.
Función hormonal: Algunas proteínas funcionan como mensajeros de señales hormonales, generando una respuesta en los órganos blanco.
Función enzimática: Las enzimas funcionan como biocatalizadores, ya que controlan las reacciones metabólicas, disminuyendo la energía de activación de estas reacciones.
ENZIMAS
Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que
catalizan las reacciones químicas acelerando la
velocidad de la reacción disminuyendo la energía de
activación, y no se consumen durante la catálisis.
Las enzimas son generalmente proteínas globulares
que pueden presentar tamaños muy variables, desde
62 aminoácidos hasta 2500.
CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS
Las enzimas se clasifican en 6 clases dependiendo de la reacción
que catalizan.
1.- Oxido-reductasas: Catalizan reacciones de oxido-reducción,
ejemplo las deshidrogenasas.
2.- Transferasas: Transfieren grupos activos funcionales, ejemplo
las transaminasas.
3.- Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis, ejemplo la
amilasa.
CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS
4.- Isomerasas: Catalizan reacciones de isomerización,
ejemplo epimerasas.
5.-Liasas: Catalizan reacciones para formar un doble enlace o
añadirse a un doble enlace, ejemplo descarboxilasa.
6.- Ligasas: Forman enlaces con ruptura de ATP, ejemplo
tiocinasas.
CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS
Clasificación de las enzimas según su composición
química.
1.- Enzimas Simples: Formado por aminoácidos.
2.- Enzimas Conjugadas: Formada por aminoácidos
mas una molécula no
proteica o cofactor.
CINETICA ENZIMATICA
La cinética enzimática estudia la
velocidad de las reacciones químicas
que son catalizadas por las enzimas.
La cinética de Michaelis-Menten
describe la velocidad de reacción de
muchas reacciones enzimáticas.
Este modelo solo es válido cuando
la concentración del sustrato es
mayor que la concentración de la
enzima, y para condiciones de estado
estacionario, o sea que la
concentración del complejo enzima-
sustrato es constante.
Esta famosa ecuación es la base de
la mayoría de las cinéticas
enzimáticas de sustrato único.
MECANISMO DE ACCION DE ENZIMAS
Sitio activo es la sección de la enzima la cual se combina con
el sustrato y en la que ocurre la transformación del mismo a
productos.
SITIOS DE UNION ENZIMATICOS
En las enzimas existen 2 tipos de sitios de unión.
Sitio activo: Es el lugar de unión enzima-sustrato.
Sitio alosterico: Es el lugar de unión de otra
sustancia llamada alosterito.
ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS
Una característica que distingue a una enzima de los demás
catalizadores es su especificidad por el sustrato y esto es el
resultado del sitio activo de la enzima que esta en función de
la naturaleza química, carga eléctrica y distribución espacial
de los grupos que lo forman.
En base a la especificidad enzimática encontramos.
Especificidad absoluta.
Especificidad estereoquímica.
Especificidad de grupos.
Especificidad de enlace.
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
Concentración de sustrato.
Concentración de la enzima.
Temperatura
Concentración de H+
(pH).
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
CONCENTRACION SUSTRATO.
Velo
cid
ad R
eacció
n
0
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
CONCENTRACION DE LA ENZIMA.
0
Velo
cid
ad R
eacció
nV=K
V=K(s)
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
TEMPERATURA.
40
Velo
cid
ad
Reacció
n
0
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
POTENCIAL HIDRÓGENO (pH).
Velo
cid
ad R
eacció
n
70
INHIBICION ENZIMATICA
La inhibición enzimática es.
Inespecífica. Todo cambio físico – químico que desnaturalice
a las proteínas afecta la velocidad de reacción.
Específica. La acción se ejerce sobre una enzima simple o un
grupo de enzimas afines y al que ejerce la acción
se le llama inhibidor.
TIPO DE INHIBIDOR
El inhibidor específico puede ser.
Competitivo: Sustancia cuya estructura se asemeja a un
al sustrato de la enzima y compite con el por
el sitio activo, la acción es reversible.
No competitivo: Sustancia que forma enlace covalente con
la enzima en el sitio activo, la acción es
irreversible.
ACIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos
son grandes moléculas
constituidas por la unión
de monómeros, llamados
nucleótidos, unidos por
un enlace covalente de
tipo fosfodiéster.
NUCLEOTIDOS
Los nucleótidos se forman por
la unión de una base
nitrogenada, una pentosa y uno
o más ácidos fosfóricos.
El nucleósido es la unión de
una pentosa y una base
nitrogenada y su enlace se
llama glucosídico.
Por ello, también un nucleótido
es un nucleósido unido a uno o
más ácidos fosfóricos.
FORMACION DE UN NUCLEOTIDO
ENLACE ENTRE LOS NUCLEOTIDOS
TIPOS DE ACIDOS NUCLEICOS
Hay 2 tipos de ácidos nucleicos.
DNA (ácido desoxirribonucleico).
RNA (ácido ribonucleico).
Los ácidos nucleicos están formados de:
Ácido fosfórico
Pentosa (ribosa o desoxirribosa)
Bases nitrogenadas
BASES NITROGENADAS
ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA)
El DNA está formado por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas
una alrededor de la otra formando una doble hélice a la derecha, esta
estructura es tan característica que con frecuencia se le denomina la
doble hélice.
ACIDO RIBONUCLEICO (RNA)
El RNA es una molécula formada por una sola cadena, por esta
razón , el RNA puede enrollarse sobre si misma y formar
estructuras tridimensionales complejas.
TIPOS DE RNA
Los tipos de RNA son cuatro.
RNA mensajero.
RNA ribosómico.
RNA transferencia.
RNA heteronuclear.
FUNCIONES DEL RNA
Los distintos tipos de RNA permiten la expresión
fenotípica del DNA:
Como mensaje genético que determina la secuencia
de aminoácidos en la síntesis de proteína: RNA
mensajero o mRNA.
Como molécula que activa a los aminoácidos para
poder ser incorporados en una nueva proteína: RNA
de transferencia o tRNA.
FUNCIONES DEL RNA
Como elemento estructural básico de las partículas
encargadas de llevar a cabo la síntesis proteica, los
ribosomas: RNA ribosómico o rRNA.
Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas.
En células procariotas no aparece. Su función
consiste en ser el precursor de los distintos tipos de
RNA: RNA heteronuclear (ARNhn).
VITAMINAS
Las vitaminas son
moléculas orgánicas
heterogéneas que el
organismo necesita
en pequeñas
cantidades y que no
puede sintetizar
(esenciales) o lo
hace utilizando las
provitaminas.
CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS
Las vitaminas se clasifican en base a su solubilidad
en:
Vitaminas hidrosolubles: Solubles en agua.
Vitaminas liposolubles: Insolubles en agua
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Son vitaminas no solubles en agua y químicamente
se trata de lípidos.
Vitamina A: Retinol (antixeroftálmica).
Vitamina E: Tocoferol (antiestéril).
Vitamina K: Naftoquinona (antihemorrágica).
Vitamina D: Calciferol (antirraquítica).
ESTRUCTURA QUIMICA
FUNCION VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Vitamina A: Intervienen en el crecimiento, hidratación de piel,
mucosas pelo, uñas, dientes y huesos, ayuda a la
buena visión y es un antioxidante natural.
Vitamina E: Antioxidante natural, estabiliza las membranas
celulares y protege los ácidos grasos.
Vitamina K: Coagulación sanguínea.
Vitamina D: Regula el metabolismo del calcio y el fósforo.
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Son sustancias solubles en agua. Se trata de coenzimas o
precursores de coenzimas, necesarias para muchas reacciones
químicas del metabolismo.
VITAMINA C: Acido Ascórbico (antiescorbútica).
VITAMINA B1: Tiamina (antiberibérica).
VITAMINA B2: Riboflavina.
VITAMINA B3: Niacina, ácido nicotínico, Vit. PP. (antipelagrosa).
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
VITAMINA B5: Acido Pantoténico, Vitamina W.
VITAMINA B6: Piridoxina.
VITAMINA B8: Biotina, Vitamina H.
VITAMINA B9: Acido Fólico.
VITAMINA B12: Cobalamina.
ESTRUCTURA QUIMICA
ESTRUCTURA QUIMICA
FUNCION VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Vitamina C: Formación y mantenimiento del colágeno, antioxidante
natural y ayuda a la absorción del hierro no-héminico.
Vitamina B1: Participa en el funcionamiento del sistema nervioso,
interviene en el metabolismo de glúcidos y el
crecimiento y mantenimiento de la piel.
Vitamina B2: Interviene en el metabolismo de proteínas y glúcidos.
Efectúa una actividad oxigenadora y por ello
interviene en la respiración celular, la integridad de la
piel, mucosas y el sistema ocular.
FUNCION VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Vitamina B3: Interviene en el metabolismo de proteínas, glúcidos
y lípidos, en la circulación sanguínea, el crecimiento,
la cadena respiratoria y el sistema nervioso.
Vitamina B5: Interviene en la asimilación de carbohidratos,
proteínas y lípidos, la síntesis del hierro, formación
de insulina y reducción de los niveles de colesterol
sanguíneos.
Vitamina B6: Metabolismo de proteínas y aminoácidos formación
de glóbulos rojos, células y hormonas, ayuda al
equilibrio del sodio y del potasio.
FUNCION VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Vitamina B8: Interviene en la formación de la
hemoglobina y obtención de energía
a partir de glucosa. Cataliza la fijación
de CO2 en la síntesis de ácidos grasos.
Vitamina B9: Formación de glóbulos rojos y el
crecimiento y división celular.
Vitamina B12: Elaboración de células, síntesis de la
hemoglobina e interviene en el
funcionamiento nervioso.
CELULA
CELULA
Es la unidad anatómico y funcional de todo ser
vivo.
Tiene función de autoconservación y
autorreproducción.
Es por esto, por lo que se considera la mínima
expresión de vida de todo ser vivo.
El tamaño normal de una célula puede variar entre
5 y 50 micras.
TIPOS DE CELULAS
Podemos encontrar 2 tipos de células:
CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA
El material genético ADN está libre en
el citoplasma.
Sólo posee unos orgánulos llamados
ribosomas.
Es el tipo de célula que presentan las
bacterias
El material genético ADN está
encerrado en una membrana y forma el
núcleo.
Poseen un gran número de orgánulos.
Es el tipo de célula que presentan el
resto de seres vivos.
TIPOS DE CELULAS EUCARIOTICAS
Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal
Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:
• Tener una pared celular además de membrana
•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis
•Carece de centriolos.
ORGANELOS DE LA CELULA EUCARIOTICA
MEMBRANA CITOPLASMATICA
Se encuentra rodeando a la célula
Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.
Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular.
Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones.
MEMBRANA CITOPLASMATICA
Es una estructura continua que rodea a la célula.
Por un lado está en contacto con el citoplasma (medio interno) y, por el otro, con el medio extracelular que representa el medio externo.
Contiene receptores específicos que permiten a la célula interaccionar con mensajeros químicos y emitir la respuesta adecuada.
MEMBRANA CITOPLASMATICA
COMPOSICION QUIMICA
Lípidos 40%
Proteínas 50%
Glúcidos 10%
MEMBRANA CITOPLASMATICA
LIPIDOS
En la membrana de la célula eucariota encontramos
tres tipos de lípidos:
Fosofolípidos
Glucolípidos
Colesterol.
MOVIMIENTOS DE LOS LIPIDOS
1.- Rotación: Gira la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.
2.- Difusión Lateral: Las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.
3.- Flip-Flop: Es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa ala otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.
4.- Flexión: Movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.
La fluidez es característica importante de las membranas y
depende de factores como :
1.- La temperatura: El aumento de la temperatura aumenta la
fluidez.
2.- La naturaleza de los lípidos: La presencia de lípidos
insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de
fluidez.
3.- La presencia de colesterol: Endurece las membranas,
reduciendo su fluidez y permeabilidad.
MEMBRANA CITOPLAMATICA
PROTEINAS
Las proteínas son los componentes de la membrana que
desempeñan las funciones específicas (transporte,
comunicación, etc.).
Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar
alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse
lateralmente (difusión lateral) por la membrana.
MEMBRANA CITOPLASMATICA
Las proteínas de la membrana citoplasmática se clasifican en:
1.- Proteínas integrales: Están unidas a los lípidos íntimamente,
suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces, por esta
razón se les llama proteínas de transmembrana.
2.- Proteínas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la
bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas
polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas
integrales por enlaces de hidrógeno.
CITOPLASMA
El citoplasma es la parte del protoplasma que, en una célula
eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana
plasmática.
Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto
granuloso, el citosol o hialoplasma. y en una diversidad de
orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones.
El citosol consiste principalmente de agua, con iones
disueltos, moléculas pequeñas y macromoléculas solubles en
agua.
Etimológicamente citosol significa la parte soluble del
citoplasma.
CITOPLASMA
En una célula eucariota, éste puede ocupar entre un 50% a un
80% del volumen de la célula.
Está compuesto aproximadamente de un 70% de agua
mientras que el resto de sus componentes son moléculas que
forman una disolución coloidal.
El citosol o hialoplasma, es el medio acuoso en el que se
encuentran inmersos los orgánulos celulares.
Representa aproximadamente la mitad del volumen celular.
Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al
movimiento de los mismos. El citosol es la sede de muchos
de los procesos metabólicos que se dan en las células.
CITOPLASMA
CITOPLASMA
CITOESQUELETO
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de fibras
proteicas, microtúbulos y microfilamentos que proveen el
soporte interno para las células, anclan las estructuras
internas de la misma e intervienen en los fenómenos de
movimiento celular y en su división.
Es una estructura dinámica que mantiene la forma de la
célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras
como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante
papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los
movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
CITOESQUELETO
MICROFILAMENTOS
Los microfilamentos son finas fibras de 3 a 7 nm de diámetro.
Están formadas por una proteína globular llamada actina que
se puede asociar a otras proteínas (estructurales o reguladoras).
La función de los microfilamentos
son la contracción muscular,
la formación de pseudópodos,
el mantenimiento de la morfología
celular y en la citocinesis de
células animales, forma un anillo
contráctil que divide la célula en dos.
En conjunción con los microtubulos le dan a la célula la
estructura y el movimiento.
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Son filamentos de proteína fibrosa de unos 12 nm de
diámetro, son los componentes del citoesqueleto más
estables, dando soporte a los orgánulos (por sus fuertes
enlaces), y heterogéneos.
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Las proteínas que conforman estos filamentos, la
citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, desmina y la
proteína fibrilar acídica de la glía, dependen del tejido en el
que se hallen.
Su función principal es la organización de la estructura
tridimensional interna de la célula (por ejemplo, forman parte
de la envuelta nuclear y de los sarcómeros). También
participan en algunas uniones intercelulares (desmosomas).
MICROTUBULOS
Los microtúbulos son estructuras
tubulares de 25 nm de diámetro que
se originan en los centros organizadores
de microtúbulos y que se extienden
a lo largo de todo el citoplasma.
Se pueden polimerizar y despolimerizar
según las necesidades de la célula.
Se hallan en las células eucariotas y
están formados por la polimerización
de un dímero de dos proteínas globulares,
la alfa y la beta tubulina.
Cada microtúbulo está compuesto de
13 protofilamentos formados por los
dímeros de tubilina.
MICROTUBULOS
Intervienen en diversos procesos celulares que involucran
desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de
orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en
la división celular (mitosis y meiosis).
Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los
flagelos.
Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la
actina.
MICROFILAMENTOS Y MICROTUBULOS
RIBOSOMAS
Los ribosomas son complejos supramoleculares, tienen un
tamaño 29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas,
están en todas las células (excepto en los espermatozoides) y
son los orgánulos mas abundantes.
Químicamente están formados por ARN ribosómico (ARNr) y
proteínas.
Estructuralmente, tienen dos subunidades, los ribosomas
pueden estar aislados o formando grupos (polisomas), las
proteínas sintetizadas por ellos actúan principalmente en el
citosol, también pueden aparecer asociados al retículo
endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear, y las
proteínas que sintetizan son sobre todo para la exportación.
RIBOSOMAS
Los ribosomas de las células procariotas se denomina 70 S y
su masa molecular es de 2.500 kD. Las moléculas de ARNr
forman el 65% del ribosoma y las proteínas representan el 35%.
Los ribosomas están formados por dos subunidades:
1.- Subunidad mayor: es 50 S. Está formada por dos moléculas
de ARN, una de 23 S y otra de 5 S, además de 34 proteinas.
2.- Subunidad menor: es de 30 S y tiene una molécula de ARNr
de 16 S además de 21 proteínas.
RIBOSOMAS
En eucariotas, los ribosomas son 80 S y peso molecular de
4.200 kD. Contienen un 40% de ARNr y 60% de proteínas. Al
igual que los procariotas se dividen en dos subunidades:
1.- Subunidad mayor: es 60 S. Tiene tres tipos de ARNr: 5 S,
28 S y 5,8 S y tiene 49 proteínas.
2.- Subunidad menor: es 40 S. Tiene una sola molécula de
ARNr 18 S y contiene 33 proteínas. Dependiendo de qué
organismo eucariota sea, este ARNr 18 S puede sufrir
alteraciones.
La función de los ribosomas es la síntesis de proteinas
RIBOSOMAS
MITOCONDRIAS
Las mitocondrias son orgánulos provistos de doble membrana
que se encuentran en la mayoría de las células eucariotas.
Las mitocondrias además de proporcionar energía a la célula,
están implicadas en otros procesos, como la señalización
celular, diferenciación celular, muerte celular programada, así
como el control del ciclo celular y el crecimiento celular.
Su tamaño oscila entre 0,5 y 1 μm de diámetro y hasta 7 μ de
longitud.
MITOCONDRIASLa morfología de la mitocondria es difícil de describir puesto que son
estructuras muy plásticas que se deforman, se dividen y fusionan.
Están rodeadas de dos membranas claramente diferentes en sus
funciones y actividades enzimáticas, que separan tres espacios:
el citosol, el espacio intermembrana y la matriz mitocondrial.
MITOCONDRIASLa membrana externa es una bicapa lipídica permeable a iones y
metabolitos debido a que contiene proteínas que forman poros, llamadas
porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de voltaje), realiza pocas
funciones enzimáticas o de transporte, contiene entre un 60 y un 70% de
proteínas.
La membrana interna contiene más proteínas, carece de poros y es
altamente selectiva, contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas
de transporte transmembrana.
Esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamadas crestas
mitocondriales, que aumentan mucho la superficie para el asentamiento
de dichas enzimas.
La membrana interna tiene una gran abundancia de proteínas, un 80% que
son además exclusivas de este orgánulo:
MITOCONDRIAS
Espacio intermembranoso esta ubicado entre ambas membranas,
compuesto de un líquido similar al hialoplasma, se localizan diversas
enzimas involucradas en la formación del ATP.
La matriz mitocondrial o mitosol contiene menos moléculas que el
citosol, contiene ADN y ARN, ribosomas tipo 70S similares a los de
las bacterias.
En la matriz mitocondrial tienen lugar diversas rutas metabólicas clave
para la vida, como el ciclo de Krebs, beta-oxidación, también oxida
aminoácidos entre otros.
La función principal de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos
y la obtención de ATP, también sirve de almacén de sustancias como
iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas.
RETICULO ENDOPLASMATICO
El retículo endoplasmático es una red interconectada de tubos aplanados
y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones
relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos
esteroides, así como el transporte intracelular. Es un orgánulo encargado
de la síntesis y el transporte de proteínas.
Hay 2 tipos de retículo endoplasmático: Liso y Rugoso.
El retículo endoplasmático rugoso: Se encuentra unido a la membrana
nuclear externa y contiene ribosomas adheridos a su membrana mediante
unas proteínas denominadas riboforinas.
El retículo endoplasmático liso: Es una prolongación del retículo
endoplasmático rugoso y no tiene ribosomas.
RETICULO ENDOPLASMATICO
Las funciones del retículo endoplasmático son:
1.- Síntesis de proteínas: La lleva a cabo el retículo endoplasmático
rugoso, específicamente en los ribosomas. Las proteínas serán
transportadas al aparato de golgi mediante vesículas de transición
donde dichas proteínas sufrirán un proceso de maduración para
luego formar parte de los lisosomas o de vesículas secretoras.
2.- Metabolismo de lípidos: Lo lleva a cabo el retículo endoplasmático
liso.
3.- Detosificación: Consiste en la inactivación de productos tóxicos
como drogas, medicamentos o los propios productos del
metabolismo celular.
4.- Glucosilación: Son reacciones de transferencia de un oligosacárido
a las proteínas sintetizadas.
RETICULO ENDOPLASMATICO
APARATO DE GOLGI
El aparato de Golgi es un orgánulo que pertenece al sistema de
endomembranas del citoplasma celular, formado de una serie de
estructuras denominadas cisternas.
Estas se agrupan en número variable, habitualmente de 4 a 8, formando
el complejo de Golgi en los animales.
Presentan conexiones tubulares que permiten el paso de sustancias
entre las cisternas. Los sáculos son aplanados y curvados, con su cara
convexa (externa) orientada hacia el retículo endoplasmático.
Alrededor de la cisterna principal se disponen las vesículas esféricas
recién exocitadas.
APARATO DE GOLGI
El aparato de Golgi se puede dividir en tres regiones funcionales:
1.- Región Cis-Golgi: Es la más interna y próxima al retículo, recibe
las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que
han sido sintetizadas en la membrana RER, estas vesículas son el
vehículo de dichas proteínas que serán transportadas a la cara
externa del aparato de Golgi.
2.- Región medial: Es una zona de transición.
3.- Región Trans-Golgi: Es la que se encuentra más cerca de la
membrana citoplasmática, tienen una composición similar.
APARATO DE GOLGI
Las vesículas provenientes del retículo endoplásmico se fusionan con
el cis-Golgi, atravesando todos los dictiosomas hasta el trans-Golgi,
donde son empaquetadas y enviadas al lugar que les corresponda.
Cada región contiene diferentes enzimas que modifican selectivamente
las vesículas según donde estén destinadas.
Las principales funciones del aparato de Golgi son:
1.- Modificación de sustancias sintetizadas en el RER (glucosilación,
fosforilación).
2.- Secreción celular por medio de las vesículas de secreción por
exocitosis.
APARATO DE GOLGI
3.- Producción de membrana citoplasmática.
4.- Formación de los lisosomas primarios.
5.- Formación del acrosoma de los espermios.
LISOSOMAS
Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el
retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el
complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas
que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia)
o interno (autofagia) que llegan a ellos.
Es decir, se encargan de la digestión celular.
Las enzimas más importantes del lisosoma son:
1.- Lipasa: Digiere lípidos.
2.- Glucosidasas: Digiere carbohidratos.
3.- Proteasas: Digiere proteínas,
4.- Nucleasas: Digiere ácidos nucleicos.
El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 debido a que las
enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido.
LISOSOMAS
Hay dos tipos de lisosomas: Primarios y Secundarios.
1.- Lisosomas primarios: Son orgánulos derivados del sistema de
endomembranas. Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del
aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas).
Las hidrolasas son sintetizadas en el RER y viajan hasta el aparato de
Golgi por transporte vesicular.
2.- Lisosomas secundarios: Son aquellos producto de la fusión del
lisosoma primario con otras vesículas que contienen los sustratos, por
lo tanto el lisosoma secundario es el responsable de la digestión.
Función: La función de los lisosomas es la digestión de moléculas
orgánicas.
LISOSOMAS
PEROXISOMAS
Los peroxisomas son orgánulos citoplasmáticos muy comunes en
forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas.
Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular.
Los peroxisomas son pequeñas vesículas (0,3-1,5 μ) provistas de
membrana plasmática semipermeable, que contienen varias enzimas
que producen o utilizan peróxido de hidrógeno (H2O2) .
Se forman por gemación al desprenderse del retículo endoplasmático
liso, aunque por sí mismos pueden abulatar cierta porción de su
membrana produciendo nuevos peroxisomas sin derramar su contenido
en el citoplasma.
Dicha membrana protege la célula de los efectos dañinos del interior del
peroxisoma.
PEROXISOMAS
Función: Tienen un papel importante en el metabolismo lipidico y en la
detoxificación celular de fenol, etanol y formaldehido entre otras.
VACUOLAS E INCLUSIONES
Las vacuolas son vesículas constituidas por una membrana plasmática
en cuyo interior existe fundamentalmente agua. Cuando además de
agua existen otras sustancias de forma predominante se llaman
inclusiones.
Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o
de invaginaciones de la membrana plasmática.
En animales suelen ser pequeñas y se llaman vesículas.
VACUOLAS E INCLUSIONES
Funciones: Acumular agua, almacenar
sustancias energéticas, tóxicas,
venenos, sustancias de desecho, etc.
Constituyen el medio de transporte de
sustancias entre orgánulos del sistema
endomembranoso.
En células animales existen además
vacuolas fagocíticas, pinocíticas y
pulsátiles.
Entre las inclusiones, las funciones más
importantes son almacenar resinas o
látex.
NUCLEOEl núcleo es un orgánulo membranoso que contiene el material
genético, constituido por una doble membrana, denominada envoltura
nuclear que rodea al ADN de la célula separándolo del citoplasma.
El medio interno se denomina nucleoplasma y en él están sumergidas,
más o menos condensadas, las fibras de ADN que se llama cromatina
y corpúsculos formados por ARN conocidos como nucléolos.
NUCLEO
La envoltura nuclear es una estructura de doble membrana. Entre la
membrana externa e interna existe un espacio intermembranal,
llamado espacio perinuclear.
Bajo la membrana interna existe una capa de proteínas fibrilares
llamada lámina fibrosa.
El origen de la membrana nuclear es el retículo endoplasmático.
Presenta una serie de poros que comunican ambos sistemas llamado
complejo del poro nuclear.
Las funciones de esta envoltura son: Separar al citoplasma del
nucleoplasma, los procesos metabólicos de ambos medios.
Regular el intercambio de sustancias a través de los poros y la
lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los
cromosomas.
NUCLEOEl nucleoplasma es el medio interno del núcleo, es una estructura
coloidal en forma de gel compuesta por proteínas relacionadas con la
síntesis y empaquetamiento de los ácidos nucleicos.
También posee nucleótidos, ARN, ADN, agua e iones. Existe en su
seno una red de proteínas fibrilares similar a las del citoplasma.
Función es el medio donde se produce la síntesis de RNA y la síntesis
del ADN nuclear. Además, con su red de proteínas, evita la formación
de nudos en la cromatina.
El nucléolo es una estructura esférica sin membrana que se visualiza
en la célula en interfase.
Está formado por RNA y proteínas.
Función es la síntesis del ARN ribosomal, para la formación de
ribosomas.
NUCLEO
METABOLISMO
CELULAR
METABOLISMO
Metabolismo es el conjunto de reacciones y
procesos físico-químicos que ocurren en una
célula.
Estos complejos procesos interrelacionados son
la base de la vida a nivel molecular, y permiten las
diversas actividades de las células: crecer,
reproducirse , mantener sus estructuras,
responder a estímulos, etc.
METABOLISMO
El metabolismo se divide en los procesos:
Catabolismo
Anfibolismo
Anabolismo
METABOLISMO
El catabolismo un proceso de degradación
de compuestos.
Las reacciones catabólicas liberan
energía.
Ejemplo es la glucólisis.
METABOLISMO
El anfibolismo es un proceso de síntesis
o degradación de compuestos.
Las reacciones anfibólicas, son aquellas
que están involucradas tanto en la liberación
de energía como en su utilización.
Ejemplo: Ciclo de Krebs
METABOLISMO
El anabolismo es un proceso de síntesis
de compuestos.
Las reacciones anabólicas, en cambio,
utilizan esta energía liberada para
construir componentes de las células
como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos.
METABOLISMO DE
CARBOHIDRATOS
METABOLISMO CARBOHIDRATOS
METABOLISMO CARBOHIDRATOSPRINCIPALES RUTAS METABOLICAS
GLUCOLISIS La glucólisis o glicolisis es la una vía metabólica encargada de
oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula.
Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos, y
tiene tres funciones principales:
a).- La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como
fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica
(presencia de oxígeno) y anaeróbica (ausencia de oxígeno).
b). La generación de piruvato que pasará al Ciclo de Krebs, como
parte de la respiración aeróbica.
c).- La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden
ser ocupados por otros procesos celulares
GLUCOLISIS
Cuando hay ausencia de oxígeno (anoxia o hipoxia), luego que la
glucosa ha pasado por este proceso, el piruvato sufre fermentación,
el tipo de compuesto obtenido de la fermentación suele variar con el
tipo de organismo. En los animales, el piruvato fermenta a lactato y
en levadura, el piruvato fermenta a etanol.
En eucariotas y procariotas, la glucólisis ocurre en el citoplasma de
la célula.
En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico, es oxidado hasta dióxido
de carbono y agua para obtener energía. A esta serie de reacciones
se le conoce con el nombre de respiración aeróbica.
La respiración se lleva a cabo en la mitocondria.
RUTA DE LAS PENTOSA FOSFATO
La ruta de la pentosa fosfato es una ruta metabólica catabólica , en la
cual se sintetizan pentosas (monosacáridos de 5 carbonos) y se
genera poder reductor en forma de NADPH.
La ruta se lleva a cabo en el citoplasma celular y puede dividirse en
dos fases, la fase oxidativa, en que se genera NADPH, y la fase no
oxidativa en que se sintetizan pentosas-fosfato y otros
monosacáridos-fosfato.
Esta ruta es una de las tres principales vías en que se crea poder
reductor, aproximadamente un 10% en humanos.
GLUCOLISIS
GLUCOLISIS
RUTAS DEL PIRUVATO
CICLO DEL ACIDO CITRICO
CADENA RESPIRATORIA
RUTA DE LAS PENTOSA FOSFATO
Fase oxidativa
En esta fase, dos moléculas de NADP+ son reducidas a NADPH
utilizando la energía de la conversión de glucosa-6-
fosfato en ribulosa-5-fosfato.
El NADPH que es usado en la síntesis de ácidos grasos y colesterol,
reacciones de hidroxilación de neurotransmisores, detoxificación de
peróxidos de hidrógeno, así como en el mantenimiento del glutation
en su forma reducida.
RUTA DE LAS PENTOSA FOSFATO
Fase no oxidativa
A partir de la ribulosa-5-fosfato se sintetiza xilulosa-5-fosfato y
ribosa-5-fosfato monosacárido imprescindible para la síntesis de
nucleósidos, nucleótidos y por ende de ácidos nucléicos.
El resto de monosacáridos pueden tener diferentes usos, tanto
biosintéticos como energéticos (glucólisis).
Esta fase es utilizada para la producción de poder reductor en
forma de NADPH más que por la necesidad de producir ribosa 5-
fosfato.
GLUCOGENESIS
La glucogénesis, o también conocida por glucogenogenesis
es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de
glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un
precursor más simple, la glucosa-6-fosfato (glucosa).
Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en
menor medida en el músculo.
La enzima reguladora de la glucogénesis es la glucógeno
sintetasa.
El organelo de la célula donde se lleva a cabo es el
citoplasma.
GLUCOGENESIS
GLUCOGENOLISIS
La glucogenólisis es un proceso catabólico que consiste
en la degradación del glucógeno para obtener glucosa
mediante la fosforólisis.
Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en el
músculo.
La enzima reguladora de la glucogenólisis es la glucógeno
fosforilasa.
El organelo de la célula donde se lleva a cabo es el
citoplasma.
GLUCOGENOLISIS
GLUCONEOGENESIS
Es una reacción anabólica.
Es la vía que permite la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos.
Es necesaria porque muchos tejidos de los animales no necesitan glucosa, mientras que otros son completamente glucosadependientes
GLUCONEOGENESIS
La gluconeogénesis ocurre sólo en algunos órganos muy
concretos, sobretodo en hígado.
La corteza renal también puede llevarla cabo.
En caso de ayuno prolongado, a través de la
gluconeogénesis se forma la glucosa para proveer de
energía a las células.
GLUCONEOGENESIS
Se puede hacer glucosa a partir de:
Lactato.
Piruvato
Algunos aminoácidos
Intermedios del ciclo de Krebs.
Glicerol.
GLUCONEOGENESIS
Principal tejido donde ocurre.
Hígado.
Organelo celular donde se realiza.
Citosol y mitocondria.
GLUCONEOGENESIS
GLUCONEOGENESIS
GLUCONEOGENESIS
GLUCONEOGENESIS
METABOLISMO DE
LIPIDOS
SINTESIS DE ACIDOS GRASOS
SINTESIS DE ACIDOS GRASOS
OXIDACION DE ACIDOS GRASOS
La oxidación de los ácidos grasos es un mecanismo clave para la
obtención de energía metabólica (ATP) por parte de los organismos
aeróbicos.
Dado que los ácidos grasos son moléculas muy reducidas, su
oxidación libera mucha energía, su almacenamiento en forma de
triacilgliceroles es más eficiente y cuantitativamente más importante
que el almacenamiento de carbohidratos en forma de glucógeno.
BETA OXIDACION
La β-oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal proceso
productor de energía, pero no el único. Algunos ácidos grasos,
como los de cadena impar o los insaturados requieren, para su
oxidación, modificaciones de la β-oxidación o rutas metabólicas
distintas. Tal es el caso de la α-oxidación, la ω-oxidación o la
oxidación peroxisómica.
La beta oxidación (β-oxidación) es un proceso catabólico de los
ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de
un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del
proceso, hasta que el ácido graso se descomponga por completo en
forma de moléculas acil-CoA.
BETA OXIDACION
La beta-oxidación se produce mayoritariamente en la matriz
mitocondrial, aunque también se llega a producir dentro de los
peroxisomas.
El paso previo es la activación de los ácidos grasos a acil coenzima A
que tiene lugar en el retículo endoplasmático (RE) o en la membrana
mitocondrial externa, donde se halla la acil-CoA sintetasa, la enzima
que cataliza esta reacción.
BETA OXIDACION
SINTESIS DE
PROTEINAS
1er aminoácido
ARNtAnticodón
Codón
ARNm
Subunidad menor del ribosoma
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
U A C
Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el
ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína.
Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se
produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina
(Met).
5’ 3’
U GC U UA C GA U AG
(i)
Subunidad menor del ribosoma
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
U A C
Elongación I: A continuación se une la subunidad mayor a la menor completándose el
ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la glutamima (Gln) [ARNt-Gln] se sitúa
enfrente del codón correspondiente (CAA). La región del ribosoma a la que se une el
complejo ARNt-Gln se le llama región aminoacil (A).
5’3’
G UUU GC U UA C GA U AG
(i)
ARNmAAAAAAAAAAA
P A
A U G C A A
U A C
Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la metionina
(Met) y el grupo amino del segundo aminoácido, la glutamina (Gln).
5’
G UUU GC U UA C GA U AG
3’
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la metionina (Met) se libera.
5’
G UUU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el complejo ARNt-Gln-Met
queda en la región peptidil del ribosoma, quedando ahora la región aminoacil (A) libre
para la entrada del complejo ARNt-aa3
5’ 3’
G UUU G U GC U UA C GA U AG
ARNm
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la región aminoacil (A) del
complejo ARNt-Cys, correspondiente al tercer aminoácido, la cisteína (Cys).
5’
G UUU GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
ACG
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación VI: Unión del péptido Met-Gln (Metionina-Glutamina) a la cisteína (Cys).
5’
G UU ACGU GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo aminoácido, la
glutamina (Glu).
5’
U GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
ACG
(i)
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición, quedando el complejo ARNt3-
Cys-Glu-Met en la región peptidil del ribosoma.
5’
U GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
ACG
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-Leu correspondiente al 4º aminoácido, la
leucina.
5’
U GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
ACG
A AU
Leu
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A).
5’
U GU GC U UA A
C GA U AG
ARNm3’
AC G A U
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación XI: Unión del péptido Met-Gln-Cys con el 4º aminoácido, la leucina (Leu).
Liberación del ARNt de la leucina. El ARNm se desplaza a la 5ª posición
5’
U GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
A AU
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación XII: Entrada del ARNt de la leucina, el 5º aminoácido, la arginina (ARNt-Arg).
5’
U GU GC U UA C GA U AG
ARNm3’
A AU
G CU
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
Elongación XIII: Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º aminoácido, la arginina
(Arg). Liberación del ARNt de la leucina (Leu). El ARNm se desplaza a
la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop.
5’
U GC U UA C GA U AG
ARNm3’
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
G CU
AAAAAAAAAAAP A
A U G C A A
5’
U GC U UA C GA U AG
ARNm3’
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
G CU
Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se
disocian y se separan del ARNm.
AAAAAAAAAAA
Finalización II: Después de unos minutos los ARNm son digeridos por las enzimas del
hialoplasma.
5’
ARNm
3’
A U G C A A U G C U U A C G A U A G
(i)
CICLO DE LA UREA
1 L-ornitina
2 carbamil fosfato
3 L-citrulina
4 argininosuccinato
5 fumarato
6 L-arginina
7 urea
L-Asp L-aspartato
CPS-1 carbamil fosfato sintetasa I
OTC Ornitina transcarbamilasa
ASS argininosuccinato sintetasa
ASL argininosuccinato liasa
ARG1 Arginasa|arginasa 1
INTEGRACION METABOLICA