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Fichas repaso BIOQUÍMICA

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TABLA RELACIÓN PROPIEDADES-FUNCIONES

LOS PUENTES DE HIDRÓGENO

Los puentes de hidrógeno son los responsables de la mayor parte de las propiedades del agua.Se forman cuando un hidrógeno unido a un átomo más electronegativo queda cargado positivamente y queda atraído por el átomo electronegativo de otra molécula igual.

Estos enlaces intermoleculares son los que hay que romper para pasar del estado líquido al gaseoso y al tener una energía relativamente alta provocan su elevado Le y Ce.

PROCESOS OSMÓTICOS

• Distinguir medio hipotónico, isotónico e hipertónico.

• Característica de membrana semipermeable: permite el paso de disolvente, pero no el de soluto

• PROCESOS:- Plamolisis: en medio (): Hipertónico en vegetales (): Hipotónico en animales (hemolisis)- Turgencia: en medio hipotónico en vegetales.

I) ESTRUCTURAII) PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICASIII) FUNCIONES BIOLÓGICASIV) REGULACIÓN OSMÓTICA

E L A G U A

Victor Vitoria

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Propiedad Función

Elevado Ce y Le Termorregulación

Fuerzas ahdesión Capilaridad

Fuerzas cohesión Esqueletos hidrostáticos

Polar Transporte - Reac. quím.

Alta Tensión Sup Movimiento sobre agua

Densidad max.4 grados

Vida en medio acuático por debajo de cero grados.

homeostasisEs uno de las funciones clave del agua y de las sales minerales disueltas:- Mantener constante la presión osmótica de los

líquido intra e intercelulares.- Mantener el pH constante gracias a las

disoluciones amortiguadoras (carbonato / bicarbonato en la sangre y medio extracelular y fosfato en el interior de las células )

El agua es una biomolécula ligada a la presencia de vida ya que es imprescindible para que se lleven a cabo las reacciones bioquímicas de los seres vivos y el transporte de sustanciasSu relación con las sales minerales disueltas mantiene la HOMEOSTASIS en los seres vivos.

MONOSACÁRIDOS

Son las unidades más sencillas de los azúcares (monómeros = unidades). Cristalizables y dulces.Químicamente son (): Polihidroxialdehídos ALDOSAS (): Polihidroxicetonas CETOSAS

ENLACE O-GLUCOSÍDICO

‣ Unión de monosacáridos por condensación de dos grupos OH

‣ Se desprende una molécula de agua.‣ Se nombran según anómero y los números de los

carbonos que enlazan

Los monosacáridos se unen mediante enlace O-glucosídico.

Su reacción inversa es una hidrólisis

Además de representarse en formas lineales (Fischer) se utilizan con mayor frecuencias las formas cicladas o Proyecciones de Haworth, que se forman en disoluciones y que según el nº de lados pueden ser:

PIRANOSAS (6 lados) - Aldohexosas. (enlace hemiacetal)FURANOSAS (5 lados) - Aldpentosas (enlace hemiacetal) y Cethexosas (enlace hemicetal)

GLÚCIDOS! ! ! ! ! ! (1)

A L G U N O S C O N C E P TO S S O B R E CICLACIÓN E ISOMERÍA:

‣ CARBONO ASIMÉTRICO: cuatro valencias unidas a sustituyentes distintos. (Ej. gliceraldehído)

‣ CICLACIÓN DE UN MONOSACÁRIDO: (vídeo 1 - video 2)- OHs de dcha. se sitúan hacia abajo- OHs de la izda. se sitúan hacia arriba.

‣ Grupo funcional:- Aldehído: en C1- Cetona: en C2

‣ Enlace que se forma en la ciclación:- Hemiacetal: aldehído y OH penúltimo carbono- Hemicetal: cetona y OH penúltimo carbono

‣ Aparecen dos nuevos isómeros: ANÓMEROS, formas beta (OH en misma dirección CH2OH) y alfa (OH en dirección opuesta al CH2OH)

‣ ENANTIÓMEROS: son las formas D y L. Se consiguen representando la imagen especular de todos y sólo los carbonos asimétricos de un compuesto.

El grupo carbonilo es un grupo C = O

que está presente tanto en aldehídos como en cetonas

DISACÁRIDOS

‣ Son las biomoléculas formadas por dos monosacáridos.

‣ MALTOSA: por digestión del almidón. (Glucosa-glucosa)

‣ SACAROSA: azúcar la fruta (dicarbonílico). (Glucosa fructosa)

‣ LACTOSA: azúcar de la leche. (Galactosa - Glucosa)

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La formas D y L, hacen referencia si a la posición del carbono asimétrico más alejado del grupo funcional (L - izda ; D - dcha). Imagen especular.

POLISACARIDOS

Unión de muchos monosacáridos por enlace O-glucosídico.

TIPOS:✦ HOMOPOLISACÁRIDOS: mismo

monosacárido.✦ HETEROPOLISACÁRIDOS: diferentes

monosacáridos.✦HETERÓSIDOS: polisacárido + otra

biomolécula.

HETEROPOLISACÁRIDOS

‣ PECTINAS: ácido galacturónico (pared celular)‣ HEMICEULOSAS.

- Enlaces beta 1,4- Glucosa, galactosa y fucosa

‣ PEPTIDOGLUCANO (ver bacterias)‣ GLUCOSAMINOGLUCANOS:

(): N-Acetil galactosamina, N-acetil-glucosamina y ácido glucurónico.(): Ejemplos: heparina, condroitín sulfato (cartílaginoso y óseo), ác. hialurónico (conjuntivo)

LOS POLISACÁRIDOS CON ENLACE beta SUELEN SER ESTRUCTURALES

Y LOS DE TIPO alfa DE RESERVA

Se diferencian: (prestar atención)Tipo de monosacáridoTipo de enlace glucosídico. RAMIFICACIONES.

GLÚCIDOS! ! ! ! ! ! (2)

POLISACÁRIDOS DE RESERVA

‣ Reserva de los vegetales.‣ Amilosa, glucosas enlaces alfa (1,4) y en

amilopectina además ramificaciones alfa (1,6) cada 30.

‣ En: semillas, bulbos, tubérculos. Gránulos. Digestión: amilasas

‣ Reserva animales.‣ Glucosas enlaces alfa (1,4),

ramificaciones alfa (1,6) cada 12 restos‣ En: hígado (gránulos) y músculo.

GLUCÓGENO

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ALMIDÓN

POLISACÁRIDOS ESTRUCTURALES

‣ Glucosas enlace beta (1,4)‣ Estructura: cadenas - micelas - fibrillas -

fibras. Puentes de hidrógeno.‣ Digestión por celulasas.‣ Pared celular vegetales.

CELULOSAQUITINA

‣ N-acetil glucosamina. Enlaces beta 1,4‣ Pared celular de los hongos‣ Exoesqueleto de invertebrados

‣ PROTEOGLUCANOS: eje central de proteína del que salen cadenas polisacáridos del tipo heparina y condroitin sulfato. Cada una de estas unidades se unen al eje de ácido hialurónico.

WEB

Los lípidos están formados por C,H,O,N,P y son insolubles en disolventes polares como el agua.

➊

➋

ÁCIDOS GRASOSSon los que determinan si un lípido es saponificable o insaponificable

1. Pueden ser SAPONIFICABLES, si tienen ácidos grasos y forman jabones (ver saponificación). Son las grasas (acilglicéridos), fosfoglicéridos, esfingolípidos y ceras. Incluyen los fosfolípidos

2. Pueden ser INSAPONIFICABLES si carecen de ácidos grasos . Son esteroides y terpenos.

P R O F E S O R J A N O

AcilglicéridosLas acilgliceroles o grasas se forman por la esterificación de uno, dos o tres ácidos grasos con el grlicerol (propanotriol).Su reacción con una base fuerte (KOH o NAOH) producen jabones (saponificación), como otros lípidos saponificables.Tienen función de:

1. Reserva (adipocitos, semillas,...). Un gramos de grasas libera 9 kcal (1 gr de glúcido 3,75)

2. Aislamiento térmico3. Almohadillamiento

Las grasas vegetales tienen ácidos grasos insaturados y por eso están en estado líquido (aceites) a Tª ambiente (pº de fusión más bajo de insaturados). Las grasas “saturadas” son sólidas (sebos)

Las CERAS son lípidos fruto de la unión de alcohol de cadena larga y un ácido graso. Función estructural e impermeabilizante.

Ver VÍDEO.

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Los ácidos grasos se dividen en dos grandes grupos:(a): SATURADOS, sin dobles enlaces, como el palmítico y el esteárico(b): INSATURADOS, con dobles enlaces, como el oleico, araquidónico o linoleico.

Son anfipáticos (zona polar = grupo COO- y zona apolar o hidrófoba = cola hidrocarbonada).

Pº de fusión de insaturados más bajo que el de los saturados.

Algunos esenciales: vitamina F

FUNDAMENTAL. tener clara la clasificación de los lípidos. Ver en internet.

L Í P I D O S

Por su carácter anfipático, los fofolípidos y glucolípidos son idóneos para formar la base de las membranas celulares.

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P R O F E S O R J A N O

FosfoglicéridosLa molécula base de los FOSFOGLICÉRIDOS es el ácido fosfatídico = Glicerol + 2 ácidos grasos (tanto saturados como insaturados) + fosfato.Al fosfato se le une una molécula que diferenciará los diferentes tipos de fosfoglicéridos (colina, etanolamina, inositol, ...)

Son moléculas ANFIPÁTICAS con dos colas hidrófobas (ácidos grasos) y una cabeza polar (fosfato y alcoholes aminados)

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ESTRUCTURA BÁSICA: es la CERAMIDA, es decir, la esfingosina (alcohol de cadena larga que sustituye al glicerol y que formará una de las colas apolares), y un ácido graso.

FUNDAMENTAL. Croquis con los principales tipos de lípidos saponificables (ampliar)

L Í P I D O S de membrana

Esfingolípidos

AMPLIAR

Las ESFINGOMIELINAS están formadas por una ceramida a la que se unen un grupo fosfato y una alcohol como la colina, etc.). Son, por tanto, fosfolípidos. Importantes en vaina de mielina de axones de neuronasLos GLUCOLÍPIDOS son esfingolípidos a los que se unen directamente azúcares. No son fosfolípidos. Grupos sanguíneos.Se dividen en:1. Gangliósidos: galactosa o glucosa. Recepción impulso

nervioso2. Cerebrósidos: cadenas de oligosacáridos.

Los lípidos de membrana orientan espontáneamente sus “cabezas polares hacia las disoluciones acuosas. Por eso forman:

BICAPAS: (ver) que son la base de las membranas biológicas ya que separan una fase acuosa (medio extracelular) de otra (citosol o medio intracelular). También pueden formar monocapas.

MICELAS: estructuras esféricas sin hueco interior. LIPOSOMAS: son bicapas esféricas huecas. Se utilizan en farmacia y cosmética ya que son idóneas para introducir sustancias al interior de las células.

El COLESTEROL es uno de los esteroides clave en el metabolismo humano.

P R O F E S O R J A N O

ESTEROIDESSon moléculas que derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano.Se diferencian sobre todo en:

Grupo en el carbono 3 del anillo A del esterano.Grupo o cadena en el carbono 17 del anillo D.

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Los terpenos derivan de la polimerización del ISOPRENO (metil - 1,3 - butadieno)

L Í P I D O S insaponificables

TERPENOS

El colesterol es un esterol del que derivan muchos de los esteroides que contiene el ser humano.Se encuentra en las membranas plasmáticas disminuyendo su fluidez. Cuanto más colesterol haya en una zona de la membrana menos fluida es.El colesterol se transporta en la sangre unido a proteínas, llamadas apoproteínas, formando las LIPOPROTEÍNAS. A mayor tamaño de las lipoproteínas menor es su densidad.Las LDL (low density lipoproteins) son las liproproteínas que tienen mayor cantidad de colesterol y su exceso en sangre puede provocar que produzcan depósitos de ésteres colesterol (placas de ateroma) en las paredes de las arterias provocando su obstrucción: ateroesclerosis.Las HDL (high density lipoproteson las que tienen menor cantidad de colesterol y nada de sus ésteres. Se fabrican en el hígado. También son capaces de captar los ésteres de colesterol sobrantes y devolverlos al hígado (“colesterol bueno”)

Grupos / Funciones• Función vitamínica: Vitamina D. Interviene en la absorción

del calcio y evita el raquitismo.• Función hormonal, HORMONAS ESTEROIDEAS. Provienen de

esteroles, principalmente del colesterol. Son hidrofóbicoas y atraviesan bien las membranas aunque su grupo OH es una zona polar. Ejemplo: testosterona, estrógenos, progeterona, aldosterona y cortisol.

• Ácidos biliares: ácido cólico y desoxicólico. Se encuentran en la bilis y actúan emulsionando las grasas para facilitar su digestión.

ANILLO DE ESTERANO.

Cuando en el carbono 3 del anillo A hay un OH nos encontramos antes el esterol. El esterol más importante para el ser humano es el colesterol.

Se clasifican enMonoterpenos (dos isoprenos). Volátiles. Suelen ser aromas (mentol, limonneno, geraniol,...)Diterpenos (cuatro isoprenos). Tienen función vitamínica como la vitamina A y la vitamina ETriterpenos (seis isoprenos). Ejemplo: escualeno y lanosterol, precursores del colesterolTetraterpenos (ocho isoprenos). Son pigmento por su alternancia de dobles enlaces. Ejemplos: caroteno (abajo), licopeno y xantofila.Politerpenos. caucho.

LDL(colesterol malo) - HDL (colesterol bueno)

PROTEÍNAS Clasificación

HOMOPROTEÍNAS

Son aquellas que están formadas exclusivamente por aminoácidos.

En general suelen ser proteínas fibrosas con función estructural. Algunos ejemplos son:

COLÁGENO: es una proteína fibrosa formada por tres cadenas pro-a fabricada por los fibroblastos. Esta unidad se polimeriza en la matriz del tejido conjuntivo formando las características fibras estriadas de colágeno.

QUERATINAS: Son proteínas adaptadas a los esfuerzos mecánicos con estructura secundaria de lámina b. Se encuentra en el pelo, pezuñas, uñas, cuernos y cañones de las plumas. También son muy abundantes en la piel.

Otros: fibrina, elastina, actina, miosina

LOS GRUPOS PROSTÉTICOS PIGMENTADOS

Existen heteroproteínas cuyos grupos prostéticos son pigmentos.

A estas proteínas se las denomina CROMOPROTEÍNAS.

Algunas de ellas como las hemoglobina o la mioglobina poseen el grupo HEMO como grupo prostético.

El grupo HEMO es un anillo tetrapirrólico con hierro en el centro. Este grupo orgánico se denomina porfirina. Es muy frecuente en proteínas transportadoras de electrones como los citoccromos.

Otras cromoproteínas como la hemocianina (pigmento para el transporte de oxígeno en invertebrado) carecen de hierro y llevan cobre. (no porfirina)

HETEROPROTEÍNAS

Son proteínas que contienen un grupo prostético, es decir, una parte no formada por aminoácidos.

GLUCOPROTEÍNAS: contienen glúcidos. Son muy frecuentes en las membranas de las células. También lo son, por ejemplo, las inmunoglobulinas.

LIPOPROTEÍNAS: Ya están presentadas en la ficha de repaso de lípidos.

NUCLEOPROTEÍNAS. Su grupo prostético son ácidos nucleicos. Un ejemplo son las histonas asociadas al ADN para formar la cromatina.

FOSFOPROTEÍNAS que tienen grupos fosfato acompañando a las proteínas. Ejemplo: caseina y vitelina.

OTRA MANERA DE CLASIFICAR LAS PROTEÍNAS

PROTEÍNAS FIBROSAS

• Son aquellas que tienen estructura secundaria como su máximo grado de plegamiento.

PROTEÍNAS GLOBULARES

• Son aquellas que tienen como máximo estructura terciaria o cuaternaria.

• Si alcanzan la cuaternaria también se dicen que son oligoméricas

• Estás proteínas son las que tienen las funciones biológicas más importantes.

• (en la imagen unidades de tubulina)

GRUPO HEMO:

P R O F E S O R J A N O

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WEB

HOMOPROTEÍNAS HETEROPROTEÍNAS

Las homoproteinas

Son aquellas que están formadas exclusivamente por aminoácidos. Un ejemplo es el colágeno.

Son aquellas que además de aminoácidos tienen otros componentes llamados grupos prostéticos como glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos u otros grupos orgánicos

ESTRUCTURA DEL B-ADN

BASES- Complementariedad: AT (2 p de H) y GC (3 p de H)- Orientadas hacia el interior de hélice.- Forman 90 grados con el sentido de avance de la doble hélice.

Características de la hélice- Vuelta de hérlice 3,4 nm- 10 nucleótidos por vuelta- Dextrógira- Enrrollamiento plectonémico- Cadenas antiparalelas: 5'3' y 3'5'- Genera surco mayor y surco menor.- Tipos B y Z (levógira)

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ENLACES BIOQUÍMICA ESTRUCTURAL F i cha d e r epa so y ap rend i za j e - 1 -

FICHA REACCIONES Y ENLACES DE BIOMOLÉCULAS

REACCIONES Y ENLACES DE LOS GLÚCIDOS: El enlace es el O-GLUCOSÍDICO

� Entre grupos OH de monoscáridos. � Se desprende agua. � Dicarbonílico (no reductor) - Monocarbonílico � Nomenclatura α, β y carbonos que intervienen en el enlace � Forma: disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. �

No olvidar el enlace hemiacetal y hemicetal. Reacción inversa: HIDRÓLISIS. Amilasas, celulasas, disacarasas. ENLACES ENTRE LÍPIDOS: Es el enlace tipo ÉSTER: Ácido (orgánico) + alcohol éster + agua

Se produce en la formación de los lípidos saponificables. Ejemplo de una grasa:

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ENLACES BIOQUÍMICA ESTRUCTURAL F i cha d e r epa so y ap rend i za j e - 2 -

Otra reacción clásica de los lípidos saponificables es la saponificación. Consiste en la formación de jabones (sales de ácidos grasos) por la acción de bases fuertes (NaOH - KOH) Reacción inversa: HIDRÓLISIS. Lipasas. Es importante saber escribir con precisión estas reacciones bioquímicas básicas. ENLACES DE LAS PROTEÍNAS Es el enlace PEPTÍDICO. Enlace tipo amida.

Se produce entre AMINOÁCIDOS. Características: es rígido, no permite el giro. Reacción inversa: HIDRÓLISIS (acción de peptidasas, tripsina, quimiotripsina)

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ENLACES BIOQUÍMICA ESTRUCTURAL F i cha d e r epa so y ap rend i za j e - 3 -

ENLACES DE LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS Es el enlace FOSFODIÉSTER.

Se produce entre los nucleótidos que forman parte de los ácidos nucleicos. Reaccionan OH de fosfato con OH de la pentosa del nucleótido. Marca la dirección de la cadena: 5’ 3’ o 3’ 5’ Algunos ejemplos de hidrólisis:

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