Diapositiva 1

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Estructura Molecular y Macromolecular de la
Organización Celular
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La materia de los seres vivos se clasifica
en dos grandes grupos

• Compuestos inorgánicos
• Agua
• Sales Minerales
• 2. Compuestos orgánicos
• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Acidos nucleicos.

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Agua

• Es el más abundante de todos los compuestos de
  los seres vivos.
• Estructura Está formada por dos átomos de
  hidrógeno y un átomo de oxígeno, unidos por un
  enlace covalente.
• Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas
  de atracción llamados puentes de hidrógeno,
  formándose grupos de 3-9 moléculas. Con ello se
  consiguen pesos moleculares elevados y el agua se
  comporta como un líquido.

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• Propiedades físico-químicas del agua
• a) Acción disolvente debido a la capacidad para
  formar puentes de hidrógeno.
• b) Gran fuerza de cohesión entre sus moléculas,
  que la convierten en un líquido casi
  incompresible.
• c) Elevada fuerza de adhesión, es responsable,
  junto con la cohesión, de la capilaridad.

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d) Gran calor específico, por lo que puede
absorber grandes cantidades de calor. e) Elevado
calor de vaporización, por lo que se necesita
mucha energía para romper los puentes de
hidrógeno que forma. f) Elevada constante
dieléctrica por ser una molécula dipolar, es un
gran medio disolvente.
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• Funciones del Agua
• Las funciones del agua se relacionan
  íntimamente con las propiedades anteriormente
  descritas. Se podrían resumir en los siguientes
  puntos
• Soporte o medio donde ocurren las reacciones
  metabólicas
• Amortiguador térmico
• Transporte de sustancias
• Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos
  
• Favorece la circulación y turgencia
• Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos
• Puede intervenir como reactivo en reacciones del
  metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos
  al medio.

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• Osmosis tipo de difusión pasiva caracterizada
  por el paso de agua a través de la membrana
  semipermeable desde la solución más diluida a la
  más concentrada, hasta que las dos soluciones
  tengan la misma concentración.

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Agua
Estructura
Propiedades
Funciones

• Acción disolvente.
• Gran fuerza de cohesión.
• Gran fuerza de adhesión.
• Gran calor específico.
• Gran calor de vaporización.
• Elevada constante dielectrica.

• Soporte para reacciones
• Amortiguador
• Transporte
• Lubricante
• Reactivo

• Dos atomos de H y uno de O unidos por enlace
  covalente.
• Se forman dipolos entre los que establecen
  enlaces de puentes de H.

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Sales minerales

• Los Minerales son elementos químicos
  imprescindibles para el normal funcionamiento
  metabólico.
• El agua circula entre los distintos
  compartimentos corporales llevando electrolitos,
  que son partículas minerales en solución. Tanto
  los cambios internos como el equilibrio acuoso
  dependen de su concentración y distribución.

Cloruro de Sodio
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COMPUESTOS ORGÁNICOS

• Aparte del agua, la gran mayoría de las
  moléculas de una célula son compuestos de
  carbono, debido a que el carbono
• Tiene la capacidad de formar grandes moléculas
• Su reducido tamaño y los 4 electrones de la
  capa externa del átomo le permiten formar 4
  enlaces covalentes fuertes con otros átomos.
• Se puede unir a otros átomos de C formando
  cadenas y anillos.
• Los otros átomos abundantes en la célula ( H,
  O, N )también son pequeños y capaces de formar
  enlaces covalentes fuertes.

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Hidrocarburos
Son compuestos formados de C unidos a átomos
de H, por esta misma razón son moléculas muy
sencillas.

• Compuestos alifáticos son cadenas
  hidrocarbonadas que pueden ser saturadas o
  insaturadas.

• Compuestos aromáticos su estructura básica es
  un anillo de benceno.

• Compuestos heterocíclicos son anillos que
  contienen un átomo diferente a C o H

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Grupos funcionales

• Hay otras clases de compuestos donde el C se
  encuentra combinado con otros átomos
  distintos al H, estos son

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Carbohidratos

• Llamados también hidratos de carbono o glúcidos.
• Están compuestos por átomos de C, H, O, en una
  proporción 121, también pueden presentar
  algunos otros elementos.
• Se clasifican en
• - Monosacáridos
• - Disacáridos
• - Polisacáridos

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Monosacáridos

• Son las unidades monoméricas de los
  carbohidratos.
• Son polialcoholes y se les puede clasificar de
  acuerdo al número de átomos de carbono presentes
  en ellos tres-triosa, cuatro-tetrosa, etc.
• Los más importantes para los organismos vivos
  son pentosas y hexosas.

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Disacáridos

• Son compuestos formados por dos residuos
  monosacáridos unidos por un enlace covalente
  llamado enlace glucosídico.
• Los disacáridos más importantes son tres
  maltosa (glucosa-glucosa) lactosa
  (glucosa-galactosa) y sacarosa (glucosa-fructosa).
  

maltosa
lactosa
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Polisacáridos

• Son largas cadenas de monosacáridos unidos por
  enlaces glucosídicos.
• Entre los polisacáridos biológicamente
  importante encontramos el almidón, el glucógeno y
  la celulosa.

Glucógeno
Celulosa
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• ROL BIOLÓGICO
• Rol energético (fuente primaria de
  obtención de energía a través de la respiración
  en los seres vivos)
• Rol estructural (algunos oligosacáridos
  presentan roles estructurales en la membrana
  celular)

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Hidratos de Carbono
Funciones
Clasificación
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacaridos

• Energética
• Estructural

• Unidades monoméricas
• Se clasifican de acuerdo al nº de carbonos
• Los más importantes son pentosas y hexosas

• Dos monosacáridos unidos por enlace glucosídico
• Los más importantes son maltosa, lactosa y
  sacarosa

• Largas cadenas de monosacáridos
• Los más importantes son almidón, glucógeno y
  celulosa

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Lípidos

• Formados por C, H, O
• Oxigeno en baja proporción
• Insolubles en agua
• Solubles en solventes apolares

Tejido adiposo
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Clasificación de los lípidos

• Saponificables (si poseen ácidos grasos)
• A) Simples -glicéridos
• -ceras
• B) Complejos-fosfolípidos
• -glucolípidos
• Insaponificables (no poseen ácidos grasos)
• -Terpenos
• -Esteroides
• -Prostaglandinas

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Ácidos Grasos

• Ácidos carboxílicos alifáticos
• Cadena de longitud variable
• La cadena puede ser
• saturada
• insaturada

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Ácidos grasos saturados

• Su fórmula general es
• CH3-(CH2)n-COOH
• Algunos ejemplos importantes son
• -ácido ascético         CH3 COOH
• -ácido butírico          CH3-(CH2)2-COOH   /n2
• -ácidoláurico            CH3-(CH2)10-COOH   
  /n10
• -ácido palmítico       CH3-(CH2)14-COOH     
  /n14
• -ácido esteárico        CH3-(CH2)16-COOH    /n16

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Ácidos grasos insaturados

• Se clasifican según el número de los dobles
  enlaces presentes
• Grupo del ácido oleico, con un doble enlace
•               CH3-(CH2)7-CHCH-(CH2)7-COOH
• 2) Grupo del ácido linólico o linoleico, con
  dos dobles enlaces (poliinsaturado).
•              
• CH3-(CH2)4-CHCH-CHCH-(CH2)7-C
  OOH
• 3) Grupo del ácido linolénico, con tres dobles
  enlaces (poliinsaturado).              
• CH3-(CH2-CHCH)3-(CH2)7-COOH

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Propiedades de los ácidos grasos importantes en
fisiología

• - Solubilidad
• - Esterificación
• - Saponificación

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LÍPIDOS SAPONIFICABLESA) LÍPIDOS SIMPLES-
Glicéridos

• Unión entre un alcohol con 3 grupos OH, llamado
  glicerol y ácidos grasos, a través de síntesis
  por deshidratación.

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Triglicéridos

• Acumulan una cantidad de energía muy superior a
  la contenida por carbohidratos y proteínas.

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Ceras

• Impermeabilidad al agua
• Consistencia firme

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B) LÍPIDOS COMPLEJOS-Fosfolípidos

• Lípidos anfipáticos
• porción hidrofílica (glicerol)
• porción hidrofóbica (ácido graso)

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(No Transcript)
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• Micelas
• Emulsiones

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-Glucolípidos

• Receptores en neuronas

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LÍPIDOS INSAPONIFICABLES-Terpenos

• Esencias vegetales
• Vitaminas
• Pigmentos vegetales

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-Esteroides Esteroides de importancia biológica

• Colesterol
• Ergosterol

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• Hormonas esteroidales
• Hormonas sexuales

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• Hormonas suprarrenales

• Prostaglandinas

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Rol biológico de los lípidos

• Membranas biológicas (bicapas lipídicas)
• Reserva de energía
• Aislante térmico
• Hormonas
• Vitaminas
• Mielina (en tejido nervioso)
• Formación de sales biliares

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Proteínas

• Son moléculas
• constituidas por C, H, O,
• N, y en algunos casos
• poseen átomos de azufre.

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• Aminoácidos
• Son las unidades monoméricas de
• las proteínas.
• Formados por un grupo amino de
• características básicas y un grupo
• carboxilo con propiedades ácidas.
• Existen 20 aminoácidos comunes a
• los seres vivos.

Aminoácido
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• Los aminoácidos se unen entre si a través de un
  enlace
• covalente entre el grupo carboxilo de un
  aminoácido y el
• grupo amino del otro, con pérdida de una molécula
  de agua, a
• esta unión se le llama enlace peptídico.

Enlace Peptídico
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• Estructura de las proteínas
• La organización de una proteína viene definida
  por cuatro
• niveles estructurales denominados estructura
  primaria,
• estructura secundaria, estructura terciaria y
  estructura
• cuaternaria.
• Cada una de estas estructuras informa de la
  disposición de la
• anterior en el espacio.

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• Estructura Primaria
• La estructura primaria es la secuencia de aa. de
  la proteína.
• Nos indica qué aas. componen la cadena
  polipeptídica y el orden
• en que dichos aas. se encuentran.
• La función de una proteína depende de su
  secuencia y de la forma que ésta adopte.

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Estructura Secundaria

• Es la disposición de la secuencia de aminoácidos
  en el espacio.
• Los aminoácidos, a medida que van siendo
• enlazados durante la síntesis de proteínas y
• gracias a la capacidad de giro de sus enlaces,
• adquieren una disposición espacial estable, la
• estructura secundaria.

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• 1. la a(alfa)-hélice
• 2.la conformación beta

Existen 2 tipos de estructura secundaria
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Estructura Terciaria

• Informa sobre la disposición de la
• estructura secundaria de un
• polipéptido al plegarse sobre sí
• misma originando una conformación
• globular.
• Lo anterior facilita la solubilidad
• agua y así realizar funciones de
• transporte, enzimáticas,
• hormonales, etc.

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Estructura Cuaternaria

• Esta estructura informa de la unión ,
• mediante enlaces débiles ( no
• covalentes) de varias cadenas
• polipeptídicas con estructura terciaria,
• para formar un complejo proteico.
• Cada una de estas cadenas
• polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

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• Propiedades de las Proteínas
• Especificidad.
  - Cada una
  realiza una determinada función (por una
  determinada
• estructura primaria y una conformación espacial
  propia)
• Poseen una determinada estructura primaria y una
  conformación
• espacial propia,por lo que un cambio en la
  estructura de la proteína
• puede significar una pérdida de la función.

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• Desnaturalización
• - Pérdida de la estructura terciaria ( por
  ruptura de puentes que
• forman la estructura).
• - Se puede producir por cambios de
  temperatura,variaciones del pH.
• - En algunos casos este proceso se puede
  revertir a través del
• mecanismo de renaturalización, de esta
  forma las proteínas pueden recuperar su
  funcionalidad.

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• Clasificación de las Proteínas
• Se clasifican en
• Holoproteínas o proteínas simples
• Son aquellas compuestas solo por aminoácidos.

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• Heteroproteínas o Proteínas conjugadas
• Formado por aminoácidos y por un
• grupo no proteico, llamado grupo
• prostético y que puede ser otra
• biomolécula o un metal
• (glicoproteína, glucoprotrína, etc.)

Hemoglobina, que posee un átomo de Fe en su
estructura
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Funciones y ejemplos de proteínas

• Estructural
• Glucoproteínas que forman parte de las membranas.
  
• Histonas que forman parte de los cromosomas
• Colágeno, del tejido conjuntivo fibroso.
• Elastina, del tejido conjuntivo elástico.
• Queratina de la epidermis.

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• Enzimática
• Son las más numerosas y especializadas.
• Actúan como biocatalizadores de
• las reacciones químicas.

• Hormonal
• - Insulina y glucagón
• - Hormona del crecimiento
• - Calcitonina
• - Hormonas tropas

Acción hormonal en céls. lejanas.
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• Defensiva
• - Inmunoglobulina
• - Trombina
• - Fibrinógeno
• Transporte
• - Hemoglobina
• - Hemocianina
• - Citocromos

Inmunoglobulina G
Transporte de protones a través de mbs.
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• De Reserva
• - Ovoalbúmina, de la clara de
  huevo
• - Gliadina, del grano de trigo
  
• - Lactoalbúmina, de la leche