COLLAGE AC NUCLEICOS

COLLAGE AMINOACIDOS

SINTESIS DE ACIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

Freidrich Miescher

En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.

Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas.

Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.

Químicamente, estos ácidos están formados, como dijimos, por unidades llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:

1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.

2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.

3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H3PO4-).

La secuencia de los nucleótidos determina el código de cada ácido nucleico particular. A su vez, este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma o las proteínas que necesita para su supervivencia.

SINTESIS DE AMINOACIDOS

Los aminoacidos son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce; tienen carácter ácido como propiedad básica y actividad óptica; químicamente son ácidos carbónicos con, por lo menos, un grupo amino por molécula, 20 aminoácidos diferentes son los componentes esenciales de las proteínas.

Aparte de éstos, se conocen otros que son componentes de las paredes celulares. Las plantas pueden sintetizar todos los aminoácidos, nuestro cuerpo solo sintetiza 16, aminoácidos, éstos, que el cuerpo sintetiza reciclando las células muertas a partir del conducto intestinal y catabolizando las proteínas dentro del propio cuerpo.

Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas Proteínas. Son pues, y en un muy elemental símil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por la sola acción de vivir.

COLLAGE VITAMINAS

COLLAGE PROTEINAS

COLLAGE LIPIDOS

COLLAGE CARBOHIDRATOS

COLLAGE DEL AGUA

LOS LIPIDOS

Los lípidos son aquellas moléculas orgánicas, denominadas también biomoléculas, presentes en el tejido de los animales y las plantas, los cuales pueden ser separados o aislados con solventes de baja polaridad tales como: tetracloruro de carbono, cloroformo, éter de petróleo, éter etílico, bencina, benceno, tolueno, mezclas de benceno o tolueno y etanol en proporción. Se encuentran en la madera dentro de las sustancias extraibles en disolventes poco polares.

Los Lípidos se pueden clasificar en dependencia de las funciones que realiza en los organismos vivos, encontrando en la naturaleza aquellos que realizan la función de reserva y lípidos citoplasmáticos ( presentes en orgánulos celulares, mitocondrias y membrana celular).

Los lípidos también se clasifican considerando si aportan ácidos grasos que no son sintetizados por los organismos animales, los que reciben el nombre de esenciales; y los no esenciales son producidos por el metabolismo animal no necesitan ser ingeridos, son producto del metabolismo.

Lípidos simples

Los lípidos simples se caracterizan por presentar la función éster, observe que producto de los efectos electrónicos presentes en el carbono, el mismo constituye un centro de baja densidad de electrones, lo que favorece las reacciones de sustitución nucleofílica.
Estas reacciones presentan un mayor grado de complejidad, debido a que los lípidos simples son compuestos que presentan varios grupos funcionales, los lípidos simples son abundantes en las plantas y animales. En las plantas superiores lignificadas se encuentran en el follaje, la corteza, ramas, semillas, flores, frutos y madera, ésta última presenta bajos contenidos de ceras y glicéridos.


Los lípidos simples son abundantes en la naturaleza en forma de: ceras y glicéridos. Los glicéridos a su vez se encuentran en forma de grasas y aceites.

Lípidos complejos
Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido. Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son también moléculas anfipáticas.

Fosfolípidos
Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

Glucolípidos
Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.

Terpenos
Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:
Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina.
Vitaminas, como la vit. A, vit. E, vit.K.
Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila.

Esteroides
Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:
Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.
COLESTEROL
El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides
HORMONAS SEXUALES
Entre las hormonas sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres sexuales masculinos
HORMONAS SUPRARRENALES
Entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno.

Funciones de los lípidos

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

LOS CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos integran, junto con las proteínas y las grasas, los denominados macronutrientes. Estos han sido uno de los nutrientes mas desprestigiados en los últimos tiempos y considerados por muchos como enemigos cuando de adelgazar se trata; sin embargo mucho de lo que se dice no es cierto y así han surgido las dietas bajas en carbohidratos.


Los carbohidratos constituyen la principal fuente de energía del organismo, ocupando las grasas el segundo lugar, ya que estas no pueden ser utilizadas por ciertos tejidos, como por ejemplo, el cerebro el cual usa principalmente carbohidratos como fuente de energía y generalmente el 50-60% de las calorías de la dieta deben provenir de los carbohidratos. Además un gramo de carbohidratos aporta 4 calorías al igual que un gramo de proteína, mientras que un gramo de grasa aporta 9 calorías. Las dietas bajas en carbohidratos comúnmente reaparecen cada cierto tiempo, basadas en una dieta alta en proteínas, sin carbohidratos o con muy pocos, y con alto, medio o bajo contenido de grasas; y han surgido con distintos nombres entre los cuales se encuentran: 1) Revolución dietética; 2) Super energía dietética; 3) Las calorías no cuentan; 4) Ultima oportunidad; 5)Dieta Scarsdale; 6) Dieta mágica mayo; 7) Dieta Stillman; donde generalmente se cubren unas 1000 calorías al día con menos de 50 gr de carbohidratos y con 120 gr o más de proteínas. Cuando examinamos los argumentos de quienes defienden este tipo de dieta, se plantea que la ingesta ilimitada de calorías se asocia con una pérdida de peso consistente desde el punto de vista fisiológico que “supuestamente” se mantiene mientras continúe la dieta. Así se pone especial énfasis en la restricción de carbohidratos y se ignora el contenido calórico de los alimentos ricos en proteínas.Una dieta muy alta en proteínas puede originar una sobrecarga para el riñón, por lo que existe una mayor pérdida de agua por la orina provocando deshidratación, de esta manera se pueden desencadenar lesiones renales en personas con un daño previo. Y estas pérdidas de agua pueden ser hasta de 4 Kg en la primera semana (peso que se recupera al incorporar los carbohidratos de nuevo a la dieta) Una dieta baja o sin carbohidratos, hace que nuestro cuerpo destruya las proteínas de los músculos para convertirlas en glucosa y así poder satisfacer las necesidades del organismo (básicamente del Sistema Nervioso Central) Frecuentemente se presentan episodios de nauseas, hipotensión y fatiga (“falta de energía”) al realizar cualquier actividad física, la cual desaparece al ingerir carbohidratos, por lo que sin carbohidratos, el rendimiento deportivo disminuye y se sentirá débil y sin fuerzas para realizar las actividades diarias Cualquier dieta sin un balance, que cuestiona el porcentaje de calorías (45%), el cual usualmente se consume en forma de carbohidratos, probablemente producirá disminución del apetito y pérdida de peso en quien tenga animo de seguirla hasta el final. Por lo que es poco probable que este tipo de dieta sea un buen punto de partida para lograr una pérdida de peso prolongada y para convertirse en un plan de mantenimiento que pueda ser el esquema de alimentación para el resto de la vida.

EL AGUA

Es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. En su uso más común, con agua nos referimos a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en forma sólida (hielo), y en forma gaseosa que llamamos vapor. El agua cubre el 71% de la superficie terrestre.[En nuestro planeta, se localiza principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares tiene el 1,74%, los depósitos subterráneos en (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.

Las propiedades fisicoquímicas más notables del agua son:

*El agua es insípida e inodora en condiciones normales de temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.[
*El agua bloquea sólo ligeramente la radiación solar uv fuerte, permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía.
Ya que el oxigeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrogeno, el agua es una molécula polar. El oxígeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los átomos de hidrógenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar eléctrico. La interacción entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula causa una atracción en red que explica el elevado índice de tensión superficial del agua.
*La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der waalss entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura. También tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.
*La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.
*Otra fuerza muy importante que refuerza la unión entre moléculas de agua es el enlace por puente de hidrogeno.
*El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo, en la cima del everest, el agua hierve a unos 68º C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100º.

IMPORTANCIA BIOLOGICA:
Componente celular: El cuerpo de un ser vivo tiene gua en su estructura. Cada célula puede tener de un 30% de agua (célula ósea) a un 95% de agua (tomate).
Solvente universal: el agua disuelve más del 50% de las sustancias conocidas presentes en cualquier medio como el suelo o el cuerpo. Esto permite, por ej., que lo vegetales puedan integrar a su sistema minerales disueltos en el agua y a los animales les facilita la circulación por la sangre de desechos y nutrientes.
Moderadora del clima: al evaporarse el agua se transforma en humedad. El grado de humedad está condicionado por factores como el viento y la temperatura pero a su vez puede interactuar sobre ellos, ejemplo: los cambios de temperatura son menos bruscos con humedad. En los desiertos donde el agua es muy poca y por ende casi no hay humedad la amplitud térmica es de 40C.

Condiciona el comportamiento: Los animales y vegetales o partes de ellos frente a un estimulo del agua la buscan o la rechazan (tropismos (vegetal.) y taximos (animal.) Ejemplo: la raíz tiene hidrotropismo positivo y el tallo negativo.
Es medio de transporte: arrastra insectos, animales grandes, plantas, polen, semillas, etc. Un ej. es la selva en galería que se forma en las orillas del rio Paraná, a la altura del Delta, porque vienen todas las semillas, polen, etc. de misiones y son arrastrados por el rio Paraná.
Corrientes marina: existen muchas corrientes en los océanos y mares, estas transportan agua a diferente temperatura. Esto causa que el agua modifique la temperatura de las costas y facilita las rutas migratorias de los peces. Ejemplo: las aguas del Mediterráneo deberían ser más frías por su posición geográfica, sin embargo por la corriente del Golfo proveniente de México, son más cálidas.

Interviene en funciones biológicas:

· Germinación: el agua la desencadena.
· Absorción: Penetra por las raíces o la piel de animales y vegetales y contribuye, entre otras cosas, a regular la temperatura corp.
· Circulación: facilita el transporte de nutrientes o desechos en la sangre de los animales o en la savia de lo vegetales.
· Excreción: Disuelve los desechos de la sangre y de esa forma se los elimina fácilmente por los órganos excretores.
· Fecundación: las células sexuales vegetales y animales se unen en presencia del agua.
· Fotosíntesis: participa directamente en el proceso y forma ,con parte del aire, el alimento.
· Polinización: transporta el polen hasta el gineceo de las flores

PROPIEDADES GENERALES DEL AGUA
El agua es una molécula polar porque presenta polaridad eléctrica, con un exceso de carga negativa junto al oxígeno compensada por otra positiva repartida entre los dos átomos de hidrógeno; los dos enlaces entre hidrógeno y oxígeno no ocupan una posición simétrica, sino que forman un ángulo de 104º 45′.
El agua tiene propiedades inusualmente críticas para la vida: es un buen disolvente y tiene alta tensión superficial. El agua pura tiene su mayor densidad a los 3,98°C: es menos densa al enfriarse o al calentarse, ya que al llegar a convertirse en agua sólida (hielo) las moléculas se unen y forman una figura como un panal, lo que la hace menos densa. Como una estable molécula polar prevalente en la atmósfera, tiene un importante papel en la atmósfera como absorbente de radiación infrarroja, crucial en el efecto invernadero. El agua también tiene un calor específico inusualmente alto, importante en el regulamiento del clima global.
El agua es un buen disolvente y disuelve muchas sustancias, como las diferentes sales y azúcares, y facilita las reacciones químicas lo que contribuye a la complejidad del metabolismo. Algunas sustancias, sin embargo, no se mezclan bien con el agua, incluyendo aceites y otras sustancias hidrofóbicas. Membranas celulares compuestas de lípidos y proteínas, toman ventaja de esta propiedad para controlar las interacciones entre sus contenidos y químicos externos. Esto se facilita en parte por la tensión superficial del agua.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones:

-Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo
-Sistemas de transporte

INTRODUCCION A LA BIOQUIMICA

La bioquimica estudia la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran numero de sustancias de alto peso molecular o macromoleculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un numero muy grande de reacciones coordinadas que producen la energia que necesita la celula para vivir, la sintesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproduccion celula.
Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se la llama metabolismo. Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoleculas de mayor importancia biologica, los acidos nucleicos y las proteinas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biologicas.
Gracias al conocimiento de la estructura de los acidos nucleicos, se establecieron los mecanismos de transmicion de la informacion genetica de generacion en generacion y tambien los mecanismos de expresion de esa informacion, la cual determina las propiedades y funciones de las celulas, los tejidos, los organos, y los organismos completos.
Conocer a detalle la estructura la estructura de varias proteinas ha sido muy util en la elucidacion de los mecanismos de las reacciones enzimaticas.