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APRENDIZAJES ESPERADOS:
• Identifican la composición y función biológica
de los carbohidratos.
• Identifican la estructura, composición y
organización de las proteínas.
• Comprenden el rol biológico de ciertas proteínas
en función de sus estructuras.
• Reconocen la estructura de los ácidos nucleícos
y sus funciones.
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Proteínas (principalmente Albúmina)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Carbohidratos (Almidón)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué polímero natural se presenta en mayor
proporción en el siguiente alimento: carbohidrato o
proteínas?
Proteínas (Actina y Miosina)
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué función biológica
cumple los carbohidratos?
Energética y Estructural
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué función biológica
cumple las proteínas?
Estructural y Transporte
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué similitudes existen entre estas moléculas?
• Ambas moléculas tienen seis átomos de carbono, cinco
grupos hidroxilos (–OH) y un grupo carbonilo (–C=O).
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué diferencias existen entre estas moléculas?
• El grupo carbonilo de la glucosa está dentro del grupo
funcional aldehído, y en la fructosa como cetona.
PREGUNTA PREVIA
• ¿Estas moléculas son solubles en agua?
• Ambas moléculas son solubles en agua, debido a que
poseen grupos polares (–OH).
PREGUNTA PREVIA
• ¿Qué molécula se forma al unir la glucosa con la
fructosa?, ¿qué molécula se elimina a partir de esta
reacción química?
• De la unión glucosa con una fructosa se origina una
molécula de sacarosa (disacárido); y se elimina una
molécula de agua.
¿QUÉ SON LOS POLÍMEROS NATURALES?
• Los polímeros naturales, como su nombre lo indica, son de origen natural.
• Pueden ser de origen animal o vegetal.
• Algunos ejemplos de polímeros naturales son: La celulosa, el algodón, la seda, el caucho natural, la lana, la quitina, el almidón, el ADN.
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Celulosa cruda blanqueada
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Celulosa, imagen de microscopio electrónico
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Algodón
EJEMPLOS DE POLÍMEROS NATURALES
Algodón: imagen de microscopio electrónico
POLÍMEROS NATURALES
• Las moléculas precursores generan, a su
vez, moléculas de mayor masa molecular,
llamadas monómeros, los que se unen
entre sí, formando los polímeros naturales.
POLÍMEROS NATURALES
• De acuerdo con el tipo de unidad
estructural que los integra, los polímeros
naturales que constituyen la materia
viva corresponden básicamente a tres
grandes categorías:
ACTIVIDAD: RESPONDER
• ¿Qué semejanzas hay entre estos tres polímeros
en cuanto a los elementos químicos que los
conforman?, ¿qué diferencias?
POLÍMEROS C H O N P S
POLISACÁRIDOS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS
NUCLEÍCOS
LOS CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
• Hidratos de Carbono.
• Glícidos o glúcidos (dulce).
• Sacáridos (azúcar).
• El azúcar común es uno sólo de los
centenares de compuestos distintos que
pueden clasificarse en este grupo.
• Son macromoléculas formado por la unión de
monosacáridos.
• Cada monosacáridos formado por C, H y O.
• Cada monosacáridos corresponde a un
esqueleto formado entre 3 a 8 carbonos.
CLASIFICACIÓN
Según el número de monosacáridos:
• Monosacáridos : 1
• Disacáridos : 2
• Oligosacáridos : 3 a 10.
• Polisacáridos : >10.
CLASIFICACIÓN
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS IMPORTANCIA
Glucosa Constituye el “azúcar” del
organismo. Es el que
principalmente utilizan los
tejidos.
Fructosa El hígado y el intestino
pueden convertirla en
glucosa.
Galactosa Es sintetizada en las
glándulas mamarias, para
formar la lactosa de la leche,
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS TIPO FUNCIÓN
Eritrosa y Eritrulosa Tetrosas Intermediarios
en la glucólisis.
Ribosa y
Desoxirribosa
Aldopentosa Constituyentes
de los Ácidos
Nucleícos.
Ribulosa Cetopentosa Aceptor del CO2
en la
fotosíntesis.
Glusoca Aldohexosa Molécula
energética.
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
DISACARIDOS
DISACARIDOS MONOSACARIDOS IMPORTANCIA
Maltosa Glucosa + Glucosa Digestión con amilasa
o hidrólisis del
almidón.
Lactosa Glucosa+ Galactosa Principal fuente de
carbohidratos en el
lactante.
Sacarosa Glucosa + Fructosa Se transporta en los
fluidos vegetales.
DISACARIDOS
POLISACARIDOS
• Entre los mas
importantes están:
Almidón; Glucógeno y
Celulosa.
FUNCIONES:
• Energético.
• Estructural.
• Mensajeros.
POLISACARIDO: CELULOSA
• Polisacárido estructural en los vegetales.
• El algodón tiene sobre un 90% de celulosa.
• La celulosa es homopolisacárido, es decir, está compuesto por un único monómero de azúcar.
POLISACARIDO: ALMIDÓN
• Polisacárido, presente en la
mayoría de las plantas.
• Es una reserva alimenticia.
• Lo encontramos en el maíz, arroz y
papas, entre otros.
POLISACARIDO: QUITINA
ACTIVIDAD: CLASIFICAR
• Clasifica estos tres carbohidratos en aldosas y
cetosas.
ALDOSA ALDOSA CETOSA
ACTIVIDAD: RESPONDER
1.¿Qué son los carbohidratos?
2.¿En qué consiste el enlace
glucosídico?
3.¿Qué es el Almidón y cuál es su
importancia?
4.¿Por qué se considera a la Celulosa
un polisacárido estructural?
5.¿Qué es un disacárido?
PROYECCIONES
PROYECCIÓN
DE FISCHER
PROYECCIÓN
DE HAWORTH
LAS PROTEÍNAS
¿QUÉ SON LAS PROTEÍNAS?
• Son las macromoléculas más
abundantes de la célula.
• Cumple función estructural y participa
de los procesos metabólicos.
• El 50% o más de la masa libre de
agua (peso seco) del cuerpo humano
se compone de proteínas.
Las proteínas se encuentran en plantas y
animales y son esenciales para toda vida.
Las proteínas están construidas a base de unidades más
pequeñas, los aminoácidos.
Las proteínas pueden ser desdobladas para crear
formas intermedias de tamaños y propiedades variables.
Forman estructuras de soporte y protección, tales como
el cartílago, la piel, las uñas, el pelo y el músculo.
Conservan su actividad biológica solamente
en un intervalo relativamente limitado de pH y
de temperatura.
Las unidades monoméricas son los
aminoácidos y el tipo de unión que se establece
entre ellos se conoce como enlace peptídico.
Las proteínas son biomóleculas formadas
básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno.
Compuesto nitrogenado natural de carácter
orgánico complejo.
El nombre proteína deriva del griego
“PROTEIOS”
Alimentos ricos en proteínas son la carne, las
aves, el pescado, los huevos, la leche y el queso .
AMINOÁCIDOS
Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2).
LOS AMINOÁCIDOS
• Los aminoácidos experimentan una reacción ácido-
base que los transforma en un ion dipolar o
zwitterion, formando un ion amonio, y un ion
carboxilato.
• Debido a las cargas, los aminoácidos son solubles en
agua y tienen propiedades anfóteras.
EL ENLACE PEPTÍDICO
Los péptidos están formados por la unión
de aminoácidos mediante un enlace
peptídico.
El enlace peptídico es la unión entre un
grupo α-carboxilo de un aminoácido (aa) y
un grupo α-amino de otro aa.
FORMACION DEL ENLACE PEPTIDICO
• Los aminoácidos se unen entre sí mediante una
unión que recibe el nombre de enlace peptídico.
• El conjunto de dos Aa unidos por un enlace peptídico
recibe el nombre de dipéptido, si se trata de tres Aa
tripéptido, y así sucesivamente.
• Se habla de oligopéptidos cuando hay un número
moderado de Aa y de polipeptidos cuando hay un
número elevado de Aa.
ENLACE PEPTÍDICO
• Una cadena peptídica adquiere la estructura
de planos sucesivos que pueden tomar
distintos ángulos entre sí, y de los que salen
lateralmente los grupos químicos de cada
aminoácido (las cadenas laterales R).
CADENAS PEPTÍDICAS
Proteínas
• Son polímeros de aminoácidos, (formados por un grupo -COOH, un grupo -NH2 y aun grupo -R con distinto número de C.)
El grupo NH2 de un AA se une con un grupo COOH del AA vecino,
• perdiéndose una molécula de agua.( E. peptídico).
Clasificación de los Enlaces Peptídico según el
numero de aminoácidos.
- Aminoácido :1 unidad:
-Dipéptidos: si el n º de aminoácidos es 2.
-Tripéptidos: si el n º de aminoácidos es 3.
Tetrapéptidos: si el n º de aminoácidos es 4.
Oligopéptidos: si el n º de aminoácidos es menor de
10.
Polipéptidos o cadenas polipeptídicas: si el n º de
aminoácidos es mayor de 10.
Niveles de organización de las
proteínas.
PRIMARIA: secuencia de AA. La sustitución de un solo AA altera su función.
Cambios en esta estructura origina una proteína diferente que puede ocasionar enfermedades. P.e.
(Anemia falciforme).
Estructura Primaria
Niveles de organización de
las proteínas.
• SECUNDARIA:
configuración espacial de la proteína, determinada por la proximidad de los AA Algunas poseen forma de "hélice" (alfa), y otras de "hoja plegada"(beta.)
Estructura Secundaria
• Los planos de los sucesivos
enlaces peptídicos se
disponen formando una
hélice dextrógira.
• Todas las cadenas laterales
de los Aa se proyectan
hacia fuera de la hélice y
los grupos C=O y N-H de
los enlaces peptídicos
quedan hacia arriba o hacia
abajo, en dirección más o
menos paralela al eje de la
hélice.
HELICE ALFA
• En esta estructura los
planos de los enlaces
peptídicos sucesivos se
disponen en zig.zag, La
estructura se estabiliza
también mediante
enlaces por puentes de
hidrógeno entre los
grupos C=O y N-H de
planos peptídicos
pertenecientes a
diferentes segmentos de
la cadena polipeptídica.
ESTRUCTURA BETA
TERCIARIA: Configuración tridimensional, determinada por plegamientos entre regiones alfa y beta de los polipéptidos.
• Las interacciones que
estabilizan la estructura
terciaria son variadas:
Puentes disulfuro (-S-S-).
Puentes de hidrógeno.
Interacciones electrostáticas.
Interacciones de van der
Waals.
Interacciones hidrofóbicas
entre.grupos apolares.
ESTRUCTURA TERCIARIA
ESTRUCTURA TERCIARIA
CUATERNARIA:
combinación de dos o más proteínas para formar una más compleja. La hemoglobina está formada por dos cadenas alfa y dos beta que pueden disociarse.
• Cuando una proteína
está formada por varias
cadenas polipeptídicas
denominadas
subunidades proteicas
(proteína oligomérica)
existe un nivel
estructural superior
llamado estructura
cuaternaria.
• Se trata la asociación
entre las distintas
subunidades.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
Estructura Cuaternaria
DISPOSICIONES DE CADENAS DE AA
VALOR BIOLÓGICO DE LAS
PROTEINAS
Presente en las proteínas de origen
animal.
La leche materna es el patrón con el que
se compara el valor biológico de las demás
proteínas de la dieta.
NECESIDADES DIARIAS DE LAS
PROTEINAS
Depende de la edad
Depende del estado de salud
Depende del valor biológico de las
proteínas
Se recomienda unos 40 a 60 gr. De
proteínas/día
PROTEINAS DE ORIGEN VEGETAL
O ANIMAL
Las proteínas de origen animal son
moléculas mucho más grandes
Valor biológico de origen animal es
mayor que la de origen vegetal
Un elevado aporte de ácidos grasos
saturados aumenta el riesgo de padecer
enfermadades cardiovasculares
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS.
Catalíticas
Estructurales
Contráctiles
De defensa natural
Digestivas
De transporte
Tipos
Ejemplos
Localización o
función
Enzimas
Ácido-graso-
sintetosa
Cataliza la síntesis de
ácidos grasos.
Reserva
Ovoalbúmina
Clara de huevo.
Transportadoras
Hemoglobina
Transporta el oxígeno en la
sangre.
Protectoras en
la sangre
Anticuerpos
Bloquean a sustancias
extrañas.
Hormonas
Insulina
Regula el metabolismo de
la glucosa.
Estructurales
Colágeno
Tendones, cartílagos,
pelos.
Contráctiles
Miosina
Constituyente de las
fibras musculares
Desnaturalización.
Consiste en la pérdida de la
estructura terciaria, por romperse
los puentes que forman dicha
estructura. Todas las proteínas
desnaturalizadas tienen la misma
conformación, muy abierta y con una
interacción máxima con el disolvente
DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• Cambio en la disposición espacial de la
cadena polipeptídica dentro de la
molécula, desordenando su estructura.
AGENTES FÍSICOS AGENTES QUÍMICOS
Calentamiento Ácidos
Enfriamiento Bases
Tratamientos Mecánicos Metales
Presión Hidrostática Disolventes Orgánicos
Irradiación Soluciones de sustancias
orgánicas (urea, guanina)
Desnaturalización-Hidrólisis
• Desnaturalización de una proteína: pérdida de la conformación nativa y de sus propiedades originales (ej. coagulación por calor de las proteínas de la clara del huevo).
• Hidrólisis de una proteína: escisión en aminoácidos (ruptura de un enlace covalente por adición de agua).
Desnaturalización de la ribonucleasa: enzima
con puentes disulfuros reducidos y sin
actividad enzimática
• SEGÚN SU COMPOSICION:
A) Holoproteínas o Proteínas Simples: Están
formadas únicamente por cadenas polipeptídicas.
B) Heteropoteínas o proteínas complejas o
conjugadas: Además de las cadenas
polipeptídicas, están compuestas también por una
parte no proteica que se denomina grupo
prostético. En este grupo están las
metaloproteínas (ion metálico), glucoproteínas
(glúcido), lipoproteínas (lípido), hemoproteínas
como la hemoglobina (grupo hemo).
CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• SEGÚN SU ESTRUCTURA TERCIARIA:
A) Proteínas globulares: Tienen una forma
más o menos esférica, generalmente son
solubles en agua o en disoluciones salinas
diluidas.
B) Proteínas fibrilares: con forma alargada;
generalmente son insolubles en agua y son
las responsables de la mayor parte de las
estructuras fijas de los organismos.
CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
LAS ENZIMAS
PREGUNTAS
• ¿Qué significa que un aminoácido se clasifique como
esencial?
• ¿Qué diferencia a un aminoácido de carácter ácido de un
aminoácido de carácter básico?
• Las proteínas presentan una organización estructural que
depende de las interacciones entre los aminoácidos que
las forman. ¿Cuáles son las características de las
estructuras primaria, secundaria, terciaria y
cuaternaria?
• ¿En qué consiste la desnaturalización de una proteína?
• ¿Qué es un zwitterión y cómo se forma?
• ¿Cómo se forma un enlace peptídico?
• ¿Qué función cumple el colágeno?
• ¿Qué diferencias existen entre una proteína fibrilar y una
globular?
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
ANTECEDENTES
• Miescher en 1871 aisló del núcleo
de las células de pus una sustancia
ácida rica en fósforo que llamó
"nucleína".
• Un año más tarde, en 1872, aisló de
la cabeza de los espermas del
salmón un compuesto que
denominó "protamina" y que resultó
ser una sustancia ácida y otra
básica.
• El nombre de ácido nucleico
procede del de "nucleína" propuesto
por Miescher. J. Friedrich Miescher
REGLAS DE CHARGAFF PARA EL ADN
• La proporción de Adenina (A) es igual a
la de Timina (T). A = T . La relación
entre Adenina y Timina es igual a la
unidad (A/T = 1).
• La proporción de Guanina (G) es igual
a la de Citosina (C). G= C. La relación
entre Guanina y Citosina es igual a la
unidad ( G/C=1).
• La proporción de bases púricas (A+G)
es igual a la de las bases pirimidínicas
(T+C). (A+G) = (T + C). La relación
entre (A+G) y (T+C) es igual a la
unidad (A+G)/(T+C)=1.
Edwin Chargaff
Difracción de Rayos
X: ADN-B
MODELO DE WATSON Y CRICK
• El ADN es la molécula formada por dos cadenas de
nucleótidos que se unen entre sí a través de las bases
nitrogenadas y luego se enrolla helicoidalmente.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
• Son biopolímeros que se encuentran en el
núcleo y en el citoplasma de la célula.
• Existen dos tipos: ácido desoxirribonucleico
(ADN) y ácido ribonucleico (ARN).
• El ADN almacena la información genética
que es transmitida a la descendencia.
• El ARN transporta la información genética del
ADN (núcleo) al citoplasma celular, donde es
traducida, leída y puede expresarse.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
NUCLEÓTIDOS
PENTOSA
BASES NITROGENADAS
BASES NITROGENADAS: PURINAS
BASES NITROGENADAS: PIRIMIDINAS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
• Químicamente, el
ARN es muy
semejante al ADN,
pero difieren en: El
azúcar que lo
compone, en lugar
de la Timina el
ARN contiene
Uracilo y en la
mayoría de los
casos, el ARN se
encuentra como
cadena simple.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
UNIÓN FOSFODIÉSTER
• El dogma central de la genética molecular. La replicación del
ADN ocurres sólo una vez en cada ciclo celular. La
transcripción y la traducción, sin embargo, ocurren
repetidamente a través de toda la interfase del ciclo celular.
Estos procesos ocurren en una sola dirección.
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS
ACTIVIDAD: RESPONDER
1. ¿Cuál es la unidad básica de los ácidos nucleícos y cuál
es su composición?
2. ¿Qué diferencias hay entre la molécula de ADN y ARN?
Señala tres.
3. ¿Qué pares de bases están siempre unidas en el ADN?
4. Considerando la siguiente secuencia de la hebra de ADN:
CCT TAT TCCGAC CCT TGC, escribe la secuencia de la
hebra complementaria de ADN y la de ARN que se
formaría a partir de cada una de ellas.
5. Imagina una sola hebra de ADN que contiene una sección
con la siguiente secuencia de bases nitrogenadas: A – C –
T – C – G – A. ¿Cuál es la secuencia de bases
nitrogenadas de la hebra complementaria?
