Biología certamen II

Biología certamen II, 28 de mayo, 2008 Padres de la teoría celular  Robert Hooke: laminas de corcho, con disposición de celdillas a las que llamo CELULAS (1665) Schleiden : postulo la teoría “todo vegetal esta compuesto por células” (1838) Schwann postulo la teoría “todo animal esta constituido por celular” (1839) Teoría celular actual: Todos los seres vivos están formados por células Toda célula viene de otra preexistente La célula es la unidad funcional genética y morfológica y estructural de todo ser vivo

Diferencias definitivas entre procariotas y eucariotas PROCARIONTAS

EUCARIONTAS  

-Material genético desnudo -no asociado a proteínas -Circular y cerrado llamado cromosoma bacteriano, formado por ADN -No existe el nucleolo

-material genético compuesto por ADN, que codifica al ARN -dispuesto en forma de alfa-helix -abierto, asociado a proteínas (Cromatina) -existe Nucleolo, zonas ARN compactado

- No existe el sistema endomembranoso y La célula esta rodeada por la capsula en bacterias ,que es un peptidoglicano -posee ribosomas 70’s Con sub-unidades 30 y 50’s

-existe el sistema endomembranoso formado por REL Y RER, golgi, etc... -puede existir pared celular conformada por  celulosa en células vegetales -posee ribosomas 80’ Con sub-unidades 40 y 60’s

-su mecanismo de reproducción se basa en la mitosis y en la fisión binaria -tamaño que oscila entre los 1 y 10 micrómetros.

-puede ocupar tanto la mitosis como la meiosis dependiendo del tipo celular  - tamaño que oscila entre los 10 y 100 micrómetros

Estructura Físico-química de la Célula Sistemas dispersos o discontinuos: Solutos Sistemas Dispersantes o Continuos: Solventes Tipos de soluciones Verdaderas: solutos invisibles al M.E., dejan pasar la luz, liquido transparente .no decantan Coloide: solutos visibles al M.E. refractan la luz, líquido un poco más turbio no decantan Groseras: solutos visibles al M.O. reflejan la luz, líquido turbio decantan por la gravedad

DIFUSIÓN: Repartición de particular en el espacio de una solución tratando de ocupar todos los espacios posibles. A cero K, K, no existe existe difusión. difusión.

OSMOSIS

La osmosis es el proceso del paso de agua a través de una membrana semipermeable, desde una solución de mayor concentración a una de menos concentración, para igualar las concentraciones. Comportamiento de Un Hematíes en una solución con diferentes concentraciones Concentración 1: L.E.C: NaCl fisiológico, 0.001 M, concentración L. I. C: Solución al 0.00005 M, Conclusión: como la concentración al exterior esta mas concentrada que en el interior  (HIPERTONICO) , el agua tiende pasar desde la mayor concentración a la de menor  concentración, el agua tiende a salir para igualar la concentración, para intentar diluir aun mas la solución numero 2. por lo tanto esta célula sufre CRENACION, se torna dentellada Concentración 2: L.E.C: NaCl fisiológico, 0.001 M, concentración L. I. C: Solución al 0.5 M, Conclusión: esta vez el liquido intracelular tiene mayor concentración, el agua ahora intentará ingresar a la célula para diluir esta concentración mayor, de esta forma la célula llegará a un punto donde no podrá soportar mas agua y estallará, denominándose a esto CITOLISIS Concentración 3: L.E.C: NaCl fisiológico, 0.001 M, concentración L. I. C: Solución al 0.001 M, En este caso es un medio ISOTONICO, concentración en el LIC = concentración en el LEC La diálisis clínica usa este mismo proceso, para separar las sales de las proteínas por una membrana semipermeable, las proteínas por su gran tamaño no atraviesan la membrana en cambio las sales si.

MOLECULAS INORGANICAS -No presentan carbono, excepto carbonatos CaCO3 -mas enlaces iónicos que covalentes -Rx Simple y rápida Moléculas Antipáticas: Presentan una región Hidrofílica y una región Hidrofóbica -Bicapas lipídicas -Detergentes -Ácidos Grasos Funciones del Agua: -Sistema fluido donde ocurrirán reacciones Metabólicas -Hidrólisis Maltosa + Agua = Glucosa + Glucosa -Fase dispersante de los coloides

-Función termorregulador 

ELEMENTOS MINERALES: O también llamados bioelementos primarios

Corresponden al esqueleto de compuestos hidrocarbonatos Forman parte de moléculas inorgánicas Carbono: -hidrocarburos -moléculas inorgánicas Hidrógeno: -Hidrocarburos -Agua Oxígeno: -cadena transportadora de electrones Nitrógeno: -Proteínas -AC. Nucleicos -Lípidos Complejos

*Catión Extracelular  *Regulador de Presión osmótica *Transmisión del impulso nervioso *Cofactor enzimático

*Principales

*Importante catión intracelular  *Participa en la propagación de impulsos *Nerviosos y contracción muscular  *Cofactor enzimático

*Forma parte de los aa *Polisac complejos fosfato sulfuro

*Anión mas importante del L.E.C *Participa en la regulación de La presión osmótica celular 

*Estructura de la Hb

*Catión

principalmente extracelular  *Forma parte de Huesos y dientes *Coagulación sanguínea y contracción muscular  *Cofactor enzimático

*Importantes cofact. Enzimáticos *Iones que participan estimulando Positivamente la reacción de una Determinada enzima

* Estructura de la clorofila *Reacciones metabólicas

*Participa en el Anabolismo de las hormonas

Con cofactores enzimáticos

Aniones Intracelulares *Reacción de transferencia de Energía *ATP y derivador  *Estructura Nucleótido y Fosfolipidos

*Cofactor Enzimático

MOLECULAS ORGANICAS Presentan uniones preferentemente covalentes. GLUCIDOS o HIDRATOS DE CARBONO o CARBOHIDRATOS: 

Constituidos por Un grupo funcional Aldehído y un grupo cetona *Tienen su origen en la fotosíntesis *Su principal función es la de suministro de energía a corto plazo *Quemar 1 gramo de lucidos proporciona 4.3 Kcal. *reserva energética como almidón en vegetales *Función estructural Celulosa, pectina, queratina en insectos (EXOESQUELETO) MONOSACARIDOS

Enlace glucosídico covalente: El “átomo” de los carbohidratos, no pueden ser hidrolizados a moléculas más pequeñas Criterio de clarificación según su grupo funcional  ALDOSAS: grupo aldehído CETOSAS: grupo cetona Uniendo el numero de carbonos y el grupo funcional se obtiene  ALDOtriosa = un grupo aldehído y tres carbones (GLICERALDEHIDO) Cetohexosa= grupo cetona y seis carbones (FRUCTOSA)  ALDOpentosa= grupo aldehido y 5 carbones (RIBOSA) El glucido mas importante es la glucosa (son sus isómeros la Fructosa y la galactosa) Existe la alfa y la beta glucosa, tienen que ver con la orientación espacial que posee esta molecula

GLICOLISIS DEGRADACION DE LA GLUCOSA: Cuando el nivel de glucosa esta bajo, se activa el glucagon que libera glucosa Cuando esta alto el nivel de azúcar, se estimula la Insulina.En el ser humano la glucosa no utilizada se guarda como glucógeno en el hígado lista para su posterior utilización.El nivel normal de la glucosa en la sangre es de 90 a 110 d/l

Monosacárido:

Ribosa (ALDOpentosa) Ribosa OH Desoxiribosa H (carente de oxigeno)

En el carbono #2 radica la diferencia de este monosacárido. FRUCTOSA: Cetoexosa GLUCOSA: Aldohexosa Fructosa: azúcar de las frutas y de la miel, en el hígado se transforma en glucosa junto con la glucosa

DISACARIDOS: Enlace glucosídico (entre ellos) Enlace covalente (entre átomos)

Disacárido 1 + Agua  monosacárido 1 + monosacárido 2 MALTOSA + AGUA  glucosa + glucosa El enlace glucosídico se forma entre el hidroxilo ( este aporta un -H ) del carbono 1 del primer monosacárido con el -OH del carbono 2, 3 o 4 del segundo monosacárido formando una molécula de agua; los enlaces resultantes serán alfa (a ) o beta ( ß ) según la posición del -OH en el primer azúcar. SACAROSA + AGUA  glucosa + Fructosa LACTOSA + AGUA  glucosa + Galactosa Los mono y disacáridos, son dulces cristalinos y solubles

OLIGOSACARIDOS Formados desde 3 a 12 moléculas de monosacáridos. Los monos y disacáridos son fuente de energía inmediata en tanto los oligosacáridos poseen una función estructural en las membranas celulares de los Eucariontes. Actúan como receptores y reconocimiento molecular, comunicando a la célula con su entorno.

POLISACARIDOS: 13 – 1000> “SON INSOLUBLES EN AGUA” 

En los animales se almacena en forma de glicógeno y en vegetales en forma de glucógeno (almidón)  ALMIDON: AMILOPECTINA + AMILOSA La degradación del almidón en la tracto digestivo: El almidón es atacado por la Amilasa Salival o Amilasa o Tialina transformándose en MALTOSAS y esta es atacada por la MALTASA produciendo 2 GLUCOSAS El almidón es acumulado en las células vegetales mediante las células AMILOPLASTOS

Polisacáridos: CELULOSA QUITINA: exoesqueleto insectos PECTINA: Enlazante en paredes celulares de vegetales HEPARINA: función anticoagulante  ACIDO HIALURONICO: proteoglicanos presentes en la matriz extracelular  GLICANO o PEPTIDOGLICANO: pared celular bacteriana (capsula)

Como los carbohidratos, pero con todo, o sea con N P y S Son imprescindibles para el metabolismo Su unidad consitutiva mas pequeña es el aminoacido Siendo sus grupos constitutivos el grupo amino NH2 el grupo carboxilo COOH y el radical Que es el sitio de unión a otro aminoácido

Existen en la naturaleza más de 300 aminoácidos, de los cuales solo 20 son esenciales y se deben ingerir mediante la dieta, los demás no son producidos en el cuerpo humano

La histina en niños es esencial La histina en adultos no es esencial Forma de union de un aminoácido.-

Un aminoácido se une a otro mediante un enlace PEPTIDICO que es un enlace COVALENTE.

Esta

unión trae consigo la lisis de una molécula de agua y de esta forma la molécula queda unida

Un enlace puente disulfuro, o sólo puente disulfuro, enlace disulfuro o enlace SS (enlace azufre-azufre) es un fuerte enlace covalente entre grupos tiol. Este enlace es muy importante en la estructura, plegamiento y función de las proteínas, cuando forma la cistina.

OLIGOPÉPTIDOS:

10 aa Peso Molecular de 220 a 1100 dalton Dipéptido, Tripéptido, Tetrapéptido POLIPÉPTIDOS: PM desde 1100 hasta menos de 5500 dalton INSULINA: Polipéptido formado por no mas de 51 aminoácidos

en ella prevalece el enlace bisulfuro que ayuda a mantener la forma de la molécula de insulina. La forma de insulina mas parecida de insulina humana es la forma de la insulina de cerdo

ESTRUCTURAS PROTEICAS: Estructura primaria: -Secuencia lineal que presenta una proteína. -Se puede comparar similitud de proteínas mediante la comparación de aa’s puntuales. -el enlace PEPTIDICO estabiliza la estructura Primaria de una proteina Estructura Secundaria: -la estructura secundaria, corresponde a la estructura que posee la proteína cuando se pliega sobre si misma -es la disposición 3D de la forma primaria -la estructura secundaria es estabilizada por puentes de hidrogeno en un Proteína real

Estructura terciaria

-es el sobreenrollamiento que presentan las Estructuras secundarias

LAS PROTEINAS QUE ALCANZAN LA ESTRUCTURA TERCIARIA SON BIOLOGICAMENTE ACTIVAS. Si es hormona: Reguladora Si es enzima: catalitica

TIPOS DE UNIONES En orden de fuerza Uniones ELECTROSTATICAS no covalentes Uniones HIDROFOBICAS no covalentes Uniones PUENTE HIDROGENO no covalentes Uniones DISULFURO covalente Fuerzas de Van Der Waals Estructura Cuaternaria -es la unión de cadenas polipeptídicas que han alcanzado la estructura terciaria Estructura quinaria Microtubulos. Funciones Generales de las Proteínas: TRANSPORTE RESERVA MOVIMIENTO HORMONALES

ENZIMATICAS HOMEOSTATICAS ESTRUCTURAL INMUNOLOGICA

ENZIMAS Son biocatalizadores que aceleran la reacción química, y disminuyen la energía de activación Si no existe enzima, la reacción químicamente ocurre de todas formas, pero la enzima  Acelera esta reacción. La temperatura no afecta el curso de reacción, pero puede alterar a la enzima implicada en el proceso Las enzimas son constantes en concertación y son bioreciclables El sitio donde la enzima interactúa con el sustrato se llama SITIO ACTIVO Son iteracciones del tipo NO COVALENTE El sitio activo esta formado solo por residuos de aminoácidos

una

HOLOENZIMAS:  APOENZIMA + COFACTOR O COENZIMA Los cofactores son moléculas inorgánicas: Mg+2 FACTORES QUE INTERFIEREN EN LA ACCION DE UNA ENZIMA: 1) Ph.Cada enzima tiene un ph específico o ph “optimo” de accion, si este Ph es cambiado, la enzima puede sufrir cambios de estructura secundaria y terciaria y se vuelve inactiva 2) temperatura: la temperatura optima para el funcionamiento de una enzima es aproximadamente 36 a 37 grados Celsius en el cuerpo humano, si se aumenta esta temperatura la enzima pierde estabilidad en sus estructuras primarias secundarias y terciarias.-

Concentración del sustrato a altas concentraciones de sustrato, se produce el fenómeno de saturación de la enzima, no puede aceptar  mas sustrato puesto que todos los sitios activos de la enzima están siendo ocupados a mayor concentración de sustrato mayor velocidad de reacción pero solo hasta que sea saturada

Enzimas alostéricas: Pueden estimular e inhibir una acción enzimática Son consideradas enzimas metabólicas claves porque son reguladoras de otras moléculas CLASIFICACION SEGÚN FUNCION: Oxido Reductasas: H o electrones de un sustrato a otro Transferasas : Transfieren grupos químicos Hidrolasas : catalizan rx de hidrólisis Liasas : generan 2ble enlaces a sustrato quedando este como producto insaturado Isomerasas : Catalizan la ínter conversión de isomeros Ligasas : catalizan reacciones de condensación o unión dependientes de ATP

Enzima

Sustrato

Productos

Se produce en

Tialina  Amilasa Pepsina Lipasa Lactasa

Almidón Almidón Y Glúcidos Proteínas Las grasas Leche

Mono y Disacáridos Glucosa Péptidos y aa’s AC grasos y glicerina Glucosa y Galactasa

Boca Estomago y Páncreas Estómago Páncreas e intestinos intestino

LIPIDOS: 

Moléculas pesadas, formados por CHO NPS son insolubles en agua Existe una clasificación para los lípidos *Lípidos Simples  ácidos grasos SAPONIFICABLES solo carbono, hidrogeno y oxigeno ACIDO PALMITICO

*Lípidos Complejos. C,H,O,N,P,S *Lípidos Esferoidales. Carecen de ácidos grasos y su esqueleto principal corresponde al CICLOPENTANO PERHIDRO FENANTRENO

CLASIFICACION DE ACIDOS GRASOS •

Sin : Saturados Uno : Monoinsaturados

•

Dos o Mas : Polinsaturados

•

Por Numero de Enlaces Dobles

POLI-INSATURADOS Omega ( w ) 3 , 6 y 9 Posición del doble enlace a partir del Grupo Metilo Terminal al final de la cadena de carbonos

Por Posición de Enlaces Dobles

Ejemplo:  Acido Linoleico w - 6 (C18 H32 O2) •

Cadena Larga : C 14 a C 24 Cadena Media : C 6 a C 12

•

Cadena Corta : C 2 a C 4

•

Por Longitud de Cadena

 ACIDOS GRASOS SATURADOS Sólidos a temperatura ambiente, enlaces simples  Ácidos oleico, inoleico, linoleico COOH es la región Hidrofílica de un acido graso El resto de la molécula es Hidrofóbica LIPIDOS SIMPLES: 1 MOLECULA DE GLICEROL + 1 2 O 3 ACIDOS GRASOS SE denominan monoacilglicerido, diacilglicerido o triacilglicerido El medio de unión el grupo COOH reacciona con el grupo OH Y se produce una unión tipo ESTER Interacciones hidrofóbicas no covalentes El TAG se almacena en los ADIPOCITOS, principal tejido de almacenamiento en el cuerpo Es un adiposito no cubierto por membrana

Metabólica: Reserva energía 9 Kcal. Por gramo de lípidos Mecánica: Amortiguador de Órganos Termodinámica: Aislante del Calor 

LIPIDOS COMPLEJOS: Lípidos que presentan C, H, O, N, P y que al ser hidrolizados arrojan como productos un alcohol Glicerol, 1 o 2 ácidos grasos un acido fosfórico y un nitrocompuesto FOSFOLIPIDOS: -

pueden ser solubilizadas por otros ácidos grasos o lípidos

-

por alcoholes

-

por moléculas antipáticas

-

presenta interacciones hidrofóbicas y hidrofílicas

-

forma parte de las bicapas lipídicas

-

cuando son soltados en agua forman micelas

Colesterol: Presente solo en animales, a nivel de la membrana, en la parte externa pero no en la interna Ubicado entre los fosfolipidos

FLEXIÓN: Movimiento de la cadena de acido graso insaturada del fosolípido DIFUSION LATERAL: Movimiento del fosfolipido en su propia bi-capa ROTACION: Cambio de posición sobre su propio eje FLIP-FLOP: Intercambio de Fosfolipidos entre bicapas

ESFINGOLIPIDOS: Lípido complejo que al ser hidrolizado arroja un acido graso, acido fosforito, un nitrocompuesto y un alcohol denominado Esfingosina

LIPIDOS ESTEROIDALES

Lípidos que presentan como núcleo básico la molécula CICLOPENTANO PERHIDRO FENANTRENO

Molécula Orgánica, Constituyente.-

existen las BASES NITROGENADAS Bases Púricas: Guanina y Adenina Bases Pirimidinas: Timina Citosina Uracilo

El acido fosforito entrega una carga negativa al ADN del cual forma parte

Constitución de un nucleótido: -en el carbono 1: articula con la base nitrogenada -en el carbono 2: sirve para ver el tipo de aldopentosa -en el carbono 3: se une el fosfato siguiente -en el carbono 4:se une al propio fosfato

El enlace que mantiene unidos Entre si a los nucleótidos es el enlace fosfodiester, es un enlace de tipo covalente.-

 ARN: El ARN o acido ribonucleico, es una hebra de ADN, monocatenaria, que se origina a partir de la hebra de ADN, para traducirse finalmente en el ribosa en una expresión de una proteína.-

 ARN transferencia: Tiene como función el transporte de aa’s en el extremo 3’ Presenta una secuencia de 3 bases nitrogenadas, anticodon complementarias al codon de arn mensajero  ARN mensajero Presenta 64 codones, es una secuencia de tres pares de bases para dar información sobre la codificaron de una proteína Los codones que determinan que tienen una función exclusiva de señalización son los UAA UAG UGA El codon AUG indica el inicio de una síntesis (METIONINA)

 ARN ribosoma: Presente en las 2 subunidades del ribosoma.Los enlaces presentes en el ADN son: -enlaces covalentes -enlaces FOSFODIESTER -enlaces Puentes de hidrógeno

ESTRUCTURA DEL ADN: El ADN, en eucariontes no se encuentra desnudo, sino que esta asociado a histonas que son proteínas básicas ricas en arginina y lisina posee carga +, como el ADN posee – hay atracción Cuando h2a h2b h3 y h4 se agrupa forma el CORE Se ubican en forma de pares, OCTÁMERO Núcleosoma= octámero + ADN El núcleosoma puede contener 146 pares de bases enrollados unos por otros Cuando el núcleosoma se una a la histona H1, forma el cromatosoma