miércoles, 18 de marzo de 2009

Estructura y función de las biomoléculas celulares

Hidratos de carbono, grupo de compuestos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno La fórmula de la mayoría de estos compuestos puede expresarse como CnH2nOn. Los hidratos de carbono, como clase, son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza.Todos tienen un sabor más o menos dulce. En general, a todos los monosacáridos, disacáridos y trisacáridos se les denomina azúcares para distinguirlos de los polisacáridos como el almidón, la celulosa y el glucógeno. Los azúcares, que están ampliamente distribuidos en la naturaleza, son producidos por las plantas durante el proceso de fotosíntesis.

En los organismos vivos, los hidratos de carbono sirven tanto para las funciones estructurales esenciales como para almacenar energía. En las plantas, la celulosa y la hemicelulosa son los principales elementos estructurales. En los animales invertebrados, el polisacárido quitina es el principal componente del dermatoesqueleto de los artrópodos. En los animales vertebrados, las capas celulares de los tejidos conectivos contienen hidratos de carbono. Para almacenar la energía, las plantas usan almidón y los animales glucógeno; cuando se necesita la energía, las enzimas descomponen los hidratos de carbono.






Lípidos, grupo heterogéneo de sustancias que se encuentran en los organismos vivos. Los lípidos se distinguen de otros tipos de compuestos orgánicos porque no son solubles en agua (hidrosolubles) sino en disolventes orgánicos (alcohol, éter). Entre los lípidos más importantes están los fosfolípidos, componentes mayoritarios de la membrana de la célula. Los fosfolípidos limitan el paso de agua y compuestos hidrosolubles a través de la membrana celular, permitiendo así a la célula mantener un reparto desigual de estas sustancias entre el exterior y el interior.Grasas y aceites, también llamados glicéridos, sirven como depósitos de reserva de energía en las células animales y vegetales. Cada molécula de grasa está formada por cadenas de ácidos grasos unidas a un alcohol llamado glicerol o glicerina. Cuando un organismo recibe energía asimilable en exceso a partir del alimento o de la fotosíntesis, éste puede almacenarla en forma de grasas, que podrán ser reutilizadas posteriormente en la producción de energía, cuando el organismo lo necesite. A igual peso molecular, las grasas proporcionan el doble de energía que los hidratos de carbono o las proteínas.Otros lípidos importantes son los esteroides, que incluyen la vitamina D y varios tipos de hormonas responsables del desarrollo sexual .






Acidos nucleícos: Moléculas muy complejas formadas por muchisimos nucleótidos (Polinucleótidos).Reciben este nombre porque fueron aisladas por primera vez del núcleo de células vivas. Sin embargo, ciertos ácidos nucleicos no se encuentran en el núcleo de la célula, sino en el citoplasma celular. Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: transmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas. El modo en que los ácidos nucleicos realizan estas funciones es el objetivo de algunas de las más prometedoras e intensas investigaciones actuales. Los ácidos nucleicos son las sustancias fundamentales de los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de años, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida más elementales.Las dos clases de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura en forma de hélice.La investigación pionera que reveló la estructura general del ADN fue llevada a cabo por los biofísicos británicos Francis Crick, Maurice Wilkins, y Rosalind Franklin, y por el bioquímico estadounidense James Watson. Utilizando una fotografía de una difracción de rayos X de la molécula de ADN obtenida por Wilkins en 1951, Watson y Crick elaboraron un modelo de la molécula de ADN, que fue completado en 1953.Ciertos tipos de ARN tienen una función diferente de la del ADN. Toman parte en la síntesis de las proteínas que una célula produce. Esto es muy interesante para los virólogos, puesto que muchos virus se reproducen obligando a las células huésped a sintetizar más virus. El virus inyecta su propio ARN en el interior de la célula huésped, y ésta obedece el código del ARN invasor en lugar de obedecer al suyo propio. De este modo, la célula produce proteínas que son, de hecho, víricas en lugar de las proteínas necesarias para el funcionamiento celular. La célula huésped es destruida y los virus recién formados son libres para inyectar su ARN en otras células huésped.Duplicación del ADN:Como ya sabemos la información genética contenida en el ADN es la misma en todas las células diploides del organismo,por lo tanto debe existir un mecanismo que permita copiar la secuencia de bases presente en una molécula de ADN a otra para permitir luego la división celular.Modelo semiconservativo: De acuerdo con el modelo de duplicación del ADN de Watson y Crick las dos cadenas complementarias de la molécula de ADN se separan y cada una de ellas sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena. El resultado final de este proceso es la producción de dos moléculas iguales de ADN a partir de una molécula original. Este tipo de duplicación se ha denominado semiconservativa debido a que cada una de estas nuevas cadenas esta formada por una cadena de ADN paterno o molde y una cadena nueva, copia complementaria del molde.Para que cada una de las cadenas complementarias de la molécula de ADN puedan separarse y actuar como molde sólo se requiere una ruptura de los enlaces puentes de hidrógeno que unen las bases complementarias; esos enlaces se establecen tan pronto como los nucleótidos de la cadena naciente de ADN se aparean con los nucleótidos complementarios de la cadena molde.Proteínas, nombre que recibe cualquiera de los numerosos compuestos orgánicos constituidos por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos; forman los organismos vivientes y son esenciales para su funcionamiento.






Las proteínas se descubrieron en 1838 y hoy se sabe que son los ingredientes principales de las células y suponen más del 50% del peso seco de los animales. El término 'proteína' deriva del griego proteios, que significa primero.Las moléculas proteicas van desde las largas fibras insolubles que forman el tejido conectivo y el pelo hasta los glóbulos compactos solubles, capaces de atravesar la membrana celular y desencadenar reacciones metabólicas. Son siempre grandes, de peso molecular comprendido entre unos miles de unidades y más de un millón, y específicas de cada especie y de cada uno de los órganos de cada especie. Se estima que el ser humano tiene unas 30.000 proteínas distintas,. Las proteínas de la dieta sirven sobre todo para construir y mantener las células, aunque su descomposición química también proporciona energía, con un rendimiento de 4 calorías por gramo, similar al de los hidratos de carbono (véase Metabolismo).Además de intervenir en el crecimiento y el mantenimiento celulares, las proteínas son responsables de la contracción muscular. Las enzimas digestivas son proteínas, al igual que la insulina y casi todas las demás hormonas, los anticuerpos del sistema inmunológico y la hemoglobina, que transporta oxígeno en la sangreLas proteínas, desde las humanas hasta las que forman las bacterias unicelulares, son el resultado de las distintas combinaciones entre veinte aminoácidos distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre. En la molécula proteica, estos ácidos se unen en largas hileras (cadenas polipeptídicas) mantenidas por enlaces peptídicosPara sintetizar sus proteínas esenciales, cada especie necesita disponer de los veinte aminoacidos en ciertas proporciones. Mientras que las plantas pueden fabricar sus aminoácidos a partir de nitrógeno, dióxido de carbono y otros compuestos por medio de la fotosíntesis, casi todos los demás organismos sólo pueden sintetizar algunos. Los restantes, llamados aminoácidos esenciales, deben ingerirse con la comida. El ser humano necesita ocho aminoácidos esenciales para mantenerse sano: leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina. Todos ellos se encuentran en las proteínas de las semillas vegetales, pero como las plantas suelen ser pobres en lisina y triptófano, los especialistas en nutrición humana aconsejan complementar la dieta vegetal con proteínas animales de carne, huevos y leche, que contienen todos los aminoácidos esenciales.A continuación se describen las principales proteínas que componen los organismosColágenoEl colágeno, que forma parte de huesos, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más abundante en los vertebrados. La molécula contiene por lo general tres cadenas polipeptídicas muy largas, cada una formada por unos mil aminoácidos, trenzadas en una triple hélice siguiendo una secuencia regular que confiere a los tendones y la piel su elevada resistencia a la tensión. Cuando las largas fibrillas de colágeno se desnaturalizan por calor, las cadenas se acortan y se forma gelatina.QueratinaLa queratina, que constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano FibrinógenoEl fibrinógeno es la proteína plasmática de la sangre responsable de la coagulaciónProteínas muscularesLa miosina, que es la principal proteína responsable de la contracción muscular, se combina con la actina, y ambas actúan en la acción contractil del músculo esquelético y en distintos tipos de movimiento celular.La hemoglobina es una proteína respiratoria que transporta oxígeno por el cuerpo; a ella se debe el color rojo intenso de los eritrocitos.EnzimasTodas las enzimas son proteínas globulares que se combinan con otras sustancias, llamadas sustratos para catalizar las numerosas reacciones químicas del organismo. Estas moléculas, principales son las responsables de controlar el metabolismo en todo el cuerpo.Hormonas proteicasEstas proteínas, segregadas por las glándulas endocrinas, no actúan como las enzimas, sino que estimulan a ciertos órganos fundamentales que a su vez inician y controlan actividades importantes, como el ritmo metabólico o la producción de enzimas digestivas y leche. La insulina, segregada por los islotes de Langerhans en el páncreas, regula el metabolismo de los hidratos de carbono mediante el control de la concentración de glucosa.

3 comentarios:

  1. Excelente informacion!! me ayudo mucho para mi examen.. gracias!!!

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  2. sta xida la informaxion la neta sirvio de muxo para mi trabajo solo ke las imagenes tan muy pequeñas

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