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ORGANIZACI

ÓN

MOLECULAR

DE LA

CÉLULA

Clase 2

La mayor parte de los compuestos químicos

presentes en los seres vivos contienen

esqueletos de carbono unidos por

enlaces covalentes. Estas moléculas se

denominan compuestos orgánicos.

Metano (CH 4 ) (^) Etano (C 2 H 6 )^ Butano (C 4 H 10 )

COMPUESTOS

ORGÁNICOS

Los compuestos orgánicos

constituidos por carbono e

hidrógeno solamente se

llaman hidrocarburos. No son

frecuentes en los seres

vivos, pero los combustibles

son hidrocarburos

provenientes de compuestos

orgánicos de especies que

murieron hace millones de

años.

Conjunto de biomoléculas orgánicas,

químicamente heterogéneas, insolubles en

agua y solubles en solventes orgánicos

no polares (cloroformo, éter, éter de petróleo,

benceno, etc.). Esta definición se basa en una

propiedad física común que es la solubilidad y

no en los grupos funcionales presentes en sus

moléculas, ya que la naturaleza química de los

lípidos es muy variada. Son compuestos de

distribución universal en células y organismos

y cumplen funciones esenciales.

LÍPIDO

S

La clasificación actual de los lípidos

incluye los siguientes tipos:

Ácidos grasos – Glicerolípidos

Glicerofosfolípidos – Esfingolípidos

Esteroides – Isoprenoles - Otros

LÍPIDOS

Ácidos Grasos

Son ácidos monocarboxílicos de 4 a 36 átomos de carbono. Los más frecuentes son lineales y de número par de átomos de carbono. Si se presentan dobles ligaduras (ácidos grasos insaturados), las mismas poseen configuración geométrica cis. Uno de los extremos está representado por un grupo carboxílico (ácido) que es hidrofílico, es decir, tiene afinidad por el agua, mientras que la cadena hidrocarbonada es hidrofóbica (rechaza al agua), siendo la molécula resultante anfipática. Las propiedades físicas dependen del número de dobles ligaduras y de la longitud de la cadena. Los isómeros geométricos se manifiestan en compuestos con enlaces dobles de carbono a carbono. El término cis indica que los compuestos más grandes se localizan en un mismo lado del enlace doble. Si están en lados opuestos del doble enlace el compuesto se denomina isómero trans

BIOPOLÍMER

OS

Biomoléculas como los polisacáridos, las proteínas y los ácidos nucleicos se denominan macromoléculas o polímeros biológicos (biopolímeros). Son de elevado peso molecular. Las células sintetizan las macromoléculas al unir covalentemente pequeños compuestos orgánicos llamados monómeros. Los monosacáridos constituyen las unidades fundamentales de los polisacáridos, como el almidón, el glucógeno o la celulosa. 20 tipos de aminoácidos se unen en incontables combinaciones y dan orígenes a los polímeros llamados proteínas. Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos, que resultan de la unión de tres moléculas distintas: una base nitrogenada, un monosacárido y un ácido fosfórico.

MONOSACÁRIDOS

Azúcares simples que contienen de 3 a 7

átomos de carbono. Son polialcoholes con

función aldehído (aldosas) o cetona

(cetosas). Los carbohidratos más simples contienen 3 átomos de C (triosas): el gliceraldehído posee una función aldehído y dos funciones

alcohólicas ( aldotriosa) y la

dihidroxiacetona tiene una función cetona y dos funciones alcohólicas

( cetotriosa).

MONOSACÁRIDOS

Aldosas: triosa, tetrosa, pentosa y hexosa (^) Ciclación de una aldohexosa Ciclación de una cetohexosa

OLIGOSACÁRIDO

S

Los oligosacáridos forman parte de los glucolípidos y glucoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática y por lo tanto tienen una gran importancia en las funciones de

reconocimiento celular.

Son polímeros de monosacáridos lineales o ramificados con un número de unidades monoméricas reducido. Los oligosacáridos más frecuentes en la naturaleza son la inulina, la oligofructosa y los galactooligosacáridos. La inulina y oligofructosa están presentes en muchos vegetales. inulina

POLISACÁRIDOS En un polisacárido se unen por condensación varias unidades de azúcares simples unidos por enlace O-glicosídico. El polisacárido puede ser una cadena simple larga o una cadena ramificada. Pueden estar constituidos por un solo tipo de monosacáridos (homopolisacáridos) o por más de uno (heteropolisacáridos). Los organismos guardan glucosa como polisacáridos de reserva. Son reserva de materia (para constituir otras moléculas) y de energía (pueden oxidarse para obtener ATP). El almidón es el polisacárido de reserva típico de los vegetales y el glucógeno de los animales. El almidón constituye la forma típica en que se almacenan carbohidratos en las plantas: es un polímero de subunidades de α-glucosa. Los monómeros se unen por enlaces α(1→4). El almidón se encuentra en dos formas: amilosa y amilopectina. La amilosa, la forma más simple, no tiene ramificaciones; sus largas cadenas, de muchos cientos de α-glucosas, tienden a enrollarse, una propiedad que la torna poco soluble en agua. La amilopectina, la forma más común, consta de cerca de 1000 unidades en una cadena ramificada.

MONONUCLEÓTIDOS

Azúcares

D-ribosa 2-desoxi-

D-ribosa

Ácidos Nucleicos

Bases nitrogenadas

MONONUCLEÓTIDO S

Ácidos Nucleicos

POLINUCLEÓTIDOS

La mayor parte de las proteínas son específicas de cada

especie (varían muy poco de una especie a otra vecina).

Algunas proteínas son diferentes aún entre individuos de una

misma especie, por lo que cada organismo es único, desde el

punto de vista bioquímico.

Las proteínas constitutivas

de cada célula son la clave

de su estilo de vida. Cada

tipo celular posee una

distribución, cantidad y

especie de proteínas que

determina el funcionamiento

y la apariencia de la célula.

PROTEÍNA

S

Enzimática : catalizadores biológicos. Hormonal : luego de secretadas ejercen su acción sobre receptores celulares de otras células. Reconocimiento de señales : receptores celulares. Transporte : de moléculas hidrofóbicas o de sustancias polares a través de la membrana celular. Estructural : citoesqueleto, matriz extracelular. Defensa : anticuerpos (eucariotes), endonucleasas (procariotes). Movimiento : cilias y flagelos, contracción muscular. Reserva : albúmina de huevo y de leche, gluten de semillas. Reguladora : expresión de genes, regulación del ciclo celular. Transducción de señales : fenómeno de la visión, receptores celulares.

Merced a su heterogeneidad

estructural, las proteínas pueden

asumir muy variadas funciones

PROTEÍNA

S