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Coggle - Tema 2: Bioquímica Celular
Bioquímica Celular
Concepto de Bioquímica [59, 60]
Rama de la ciencia que estudia la composición química y los procesos moleculares de los seres vivos [59].
Se centra en biomoléculas como proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos [59].
Glúcidos (Carbohidratos) [61, 62]
Definición: Biomoléculas formadas por (CH₂O)n, también llamados sacáridos [61].
Funciones: Almacenamiento de energía, combustibles, estructura (ADN, ARN, pared celular) [61-63].
Clasificación [62]
Monosacáridos (Azúcares simples) [64, 65]
No pueden ser hidrolizados [64].
Se clasifican por número de carbonos (triosas, pentosas, hexosas) [66].
Triosas (3C): Gliceraldehído, Dihidroxiacetona (intermediarios metabólicos) [66].
Pentosas (5C): Ribosa (ARN), Desoxirribosa (ADN), Ribulosa (fotosíntesis) [67].
Hexosas (6C) [68]
Glucosa: Principal fuente de energía celular, producto de la fotosíntesis [68, 69].
Fructosa: Azúcar de las frutas [70].
Galactosa: Azúcar de la leche, se convierte en glucosa en el hígado [70].
En disolución, las pentosas y hexosas pueden formar anillos (ciclación) [71].
Disacáridos [72]
Unión de dos monosacáridos por enlace O-glucosídico [72].
Lactosa: Glucosa + Galactosa (azúcar de la leche) [73].
Maltosa: Glucosa + Glucosa (en semillas de cebada) [74].
Sacarosa: Glucosa + Fructosa (azúcar de caña) [74].
Celobiosa: Glucosa + Glucosa (unidad de la celulosa) [75].
Oligosacáridos [76, 77]
Producen de 3 a 10 monosacáridos al hidrolizarse [76].
Ejemplos: Melecitosa, Dextrinas, Rafinosa [76, 77].
Polisacáridos [77]
Unión de muchos monosacáridos (11 a miles) [77].
De Reserva
Almidón: Reserva en vegetales, formado por amilosa y amilopectina [77, 78].
Glucógeno: Reserva en animales (hígado, músculos) [79].
Inulina: Reserva en vegetales como el yacón, formada por fructosa [80].
Estructurales
Celulosa: Componente principal de la pared celular vegetal (uniones β 1,4) [80, 81].
Quitina: Forma el exoesqueleto de artrópodos y la pared celular de hongos [81].
Polisacáridos Complejos
Proteoglucanos: Proteínas unidas a glicosaminoglicanos (lubricantes, tejido conectivo) [82].
Peptidoglucanos (Mureína): Componente de la pared bacteriana [83].
Lípidos [63]
Definición: Biomoléculas hidrofóbicas (insolubles en agua) pero solubles en solventes no polares [63].
Componentes
Alcoholes: Glicerol, esfingosina, dolicol, miricilo [84, 85].
Ácidos Grasos: Cadenas de carbono con un grupo carboxilo (-COOH) [85].
Saturados: Enlaces simples C-C (sólidos a T° ambiente, como el sebo) [86].
Insaturados: Presentan dobles o triples enlaces C-C (líquidos a T° ambiente, como aceites) [87].
Enlace Éster: Une un ácido graso con un alcohol [88].
Clasificación
Lípidos Saponificables (pueden formar jabones) [89]
Simples
Glicéridos (grasas): Glicerol + 1 a 3 ácidos grasos. Almacenan energía en adipocitos [89, 90].
Céridos (ceras): Alcohol de alto peso molecular + ácido graso. Función impermeabilizante [91, 92].
Complejos (anfipáticos)
Fosfolípidos: Componentes principales de las membranas celulares, forman bicapas [93, 94].
Glucolípidos: Abundantes en tejido nervioso y forman el glucocálix [95].
Lípidos Insaponificables (no forman jabones) [96]
Esteroides: Derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno. Ej: Colesterol, hormonas sexuales (testosterona), vitamina D [96, 97].
Prostaglandinas: Derivadas de ácidos grasos, regulan procesos inflamatorios [98].
Vitaminas Liposolubles: A, E, K [98].
Funciones: Estructural (membranas), energética (9,3 Kcal/g), termoaislante, reguladora (hormonas) [99].
Proteínas [100]
Definición: Biomoléculas orgánicas cuaternarias formadas por aminoácidos. Son las macromoléculas más abundantes [100].
Aminoácidos
Unidades estructurales (20 tipos) con un grupo amino, un grupo carboxilo y una cadena lateral R [101].
Se clasifican según su cadena lateral R (polares, apolares, ácidos, básicos, aromáticos) [102].
Enlace Peptídico: Une el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino de otro [103].
Péptidos y Proteínas
Péptidos: Cadenas cortas de aminoácidos (Ej: insulina, oxitocina) [104].
Proteínas: Cadenas largas (50 a 2000 aminoácidos) [104].
Niveles de Estructura Proteica
Estructura Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos [105].
Estructura Secundaria: Plegamiento local en α-hélice o β-plegada, estabilizada por puentes de hidrógeno [105].
Estructura Terciaria: Plegamiento tridimensional globular, funcional [106].
Estructura Cuaternaria: Unión de varias cadenas polipeptídicas (protómeros). Ej: Hemoglobina [107].
Propiedades: Alta especificidad, solubilidad, capacidad amortiguadora (anfótero), desnaturalización (pérdida de estructura y función por T° o pH extremos) [108, 109].
Clasificación
Holoproteínas (solo aminoácidos)
Fibrosas: Insolubles, estructurales (colágeno, queratina, miosina) [110].
Globulares: Solubles, funcionales (albúmina, histonas, enzimas) [111].
Heteroproteínas (aminoácidos + grupo prostético no proteico)
Glucoproteínas (anticuerpos), Fosfoproteínas (caseína), Hemoproteínas (hemoglobina) [112].
Funciones: Energética, biocatalizadora (enzimas), hormonal, estructural, defensiva, transporte, reserva, reguladora, motora [113-115].
Enzimas [116]
Definición: Proteínas globulares que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones químicas [116].
Estructura y Función
Sustrato: Molécula sobre la que actúa la enzima [117].
Centro Activo: Región de la enzima donde se une el sustrato y ocurre la catálisis [118].
Región Alostérica: Sitio donde se unen moléculas reguladoras (activadores/inhibidores) [119].
Clasificación (según la reacción que catalizan): Oxidorreductasas, Transferasas, Hidrolasas, Liasas, Isomerasas, Ligasas [120, 121].
Ácidos Nucleicos [121]
Definición: Polímeros de nucleótidos que almacenan y transmiten la información genética [121].
Nucleótidos
Unidades monoméricas formadas por [122]:
Base Nitrogenada: Púricas (Adenina, Guanina) y Pirimídicas (Citosina, Timina, Uracilo) [122].
Pentosa: Ribosa (en ARN) o Desoxirribosa (en ADN) [123].
Grupo Fosfato: Confiere propiedades ácidas [123].
Enlace Fosfodiéster: Une los nucleótidos para formar las cadenas de polinucleótidos [124].
ADN (Ácido Desoxirribonucleico) [125]
Estructura: Doble hélice formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias [125].
Bases: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T).
Complementariedad: A se une con T (2 puentes de H), G se une con C (3 puentes de H) [126].
Tipos en eucariotas: Nuclear, mitocondrial y de cloroplasto [127].
Funciones: Almacenar y transmitir la información hereditaria [127].
ARN (Ácido Ribonucleico) [128]
Estructura: Cadena simple de nucleótidos [128].
Bases: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Uracilo (U) [128].
Tipos y Funciones
ARNm (mensajero): Copia la información del ADN (transcripción) y la lleva a los ribosomas [129].
ARNt (transferencia): Transporta aminoácidos específicos al ribosoma durante la síntesis de proteínas [130].
ARNr (ribosomal): Componente estructural de los ribosomas [131].
Dogma Central de la Biología Molecular [132]
Propuesto por Francis Crick (1958) [132].
Flujo de la Información Genética: ADN → ARN → Proteína [133].
Procesos
Replicación: El ADN se duplica a sí mismo de forma semiconservativa, usando la ADN polimerasa [134].
Transcripción: Se sintetiza una molécula de ARNm a partir de un molde de ADN [135, 136].
Traducción (Síntesis de Proteínas): La secuencia de codones del ARNm se traduce en una secuencia de aminoácidos en el ribosoma [137, 138].
Código Genético: Relación entre los codones (tripletes de nucleótidos) y los aminoácidos. Es universal y degenerado [139-141].