Este documento trata sobre biomoléculas como aminoácidos y proteínas. Explica que los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas y contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Las proteínas se forman por la unión de múltiples aminoácidos mediante enlaces peptídicos. Las proteínas adquieren estructuras complejas como la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Algunas proteínas importantes son las enzimas, prote
3. Aminoácidos
Los aminoacidos son moléculas que se estructuran en base a Carbono,
Hidrogeno, oxigeno y nitrógeno. Tienen unidos un grupo funcional amino
y carboxilo a un átomo de carbono central o carbono alfa (azul). Las
proteínas son polímeros de aa, pueden contener azufre, hierro y otros
elementos.
-20
aminoácidos
se
encuentran
comúnmente en las proteínas. Se
estructuran sobre la base de los distintas
cadenas laterales o R (rosado).
4. Aminoácidos
En los aminoacidos se puede dar el fenómeno de isomería, al igual que en
monosacáridos.
En este caso L o D aminoácido se debe a la configuración del grupo amino
(NH3) en la molécula. En las proteínas encontramos los L-aa.
8. Aminoácidos y Proteínas.
Dos moléculas de aminoacidos pueden ser covalentemente unidas
para formar péptidos. Este tipo de enlace es el enlace peptídico.
Oligopeptido: 2-10 Aminoácidos (aa)
Péptidos: 10 - 50 Aminoácidos (aa)
Proteínas > 50 Aminoácidos (aa)
10. Aminoácidos y Proteínas.
Estructura primaria: Secuencia de unión de aa: enlace peptídico.
Estructura secundaria: Alfa y Beta Hélices: Puente de Hidrogeno.
Los puentes de hidrógeno
son paralelos al eje central
de la hélice
Las cadenas laterales van dirigidas
hacia afuera
12. Aminoácidos y Proteínas.
Estructura Terciaria
Estructura Terciaria: es la formación que resulta de la tendencia de plegarse de la
estructura secundaria. Resulta de la formación de enlaces entre los radicales R de
los aminoácidos.
PUENTE DE
HIDROGENO
INTERACCION
HIDROFOBICA
ENLACE IONICO
PUENTE DISULFURO
Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox .
13. Aminoácidos y Proteínas.
Estructura cuaternaria: Corresponde a la unión, mediante enlaces débiles (no
covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria (protómero),
para formar un complejo proteico.
HEMOGLOBINA
Tetrámero
Max Perutz 1959
14. Aminoácidos y Proteínas.
La conformación estructural de las
proteínas
esta
directamente
relacionada con su función.
Si estas pierden su conformación 3D
pueden perder su función. Esto pasa
cuando las proteínas se denaturan
(pierden su estado natural) por
agentes químicos que cambian el pH o
el calor.
15.
16. Proteínas de Reconocimiento Celular.
Péptidos de
Histocompatibilidad:
Se disponen en la
superficie de los
Linfocitos T de defensa
para reconocer péptidos
extraños al cuerpo.
Región conservada y
región hipervariable.
17. Proteínas Contráctiles.
Miosina
-Dos cadenas pesadas
-Cuatro cadenas livianas:
Unión a ATP.
-Filamento grueso
Actina
-Monómeros de actina
llamados G-Actina, se
unen para formar el
polímero de F-actina
19. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
Las enzimas son proteínas con capacidad catalizadora de reacciones
bioquímicas.
Sacarosa + O2
+ CO2
Agua
A pesar de que la conversión de azúcar en agua y CO2 en presencia de oxigeno es
favorable energéticamente, si dejamos un barril de azúcar en contacto con el aire,
este en cientos de años no sufrirá conversión apreciable en agua y CO2.
Esta velocidad de reacción no es apropiada a la vida.
Cuando un ser vivo consume sacarosa, ésta en segundos, se convierte en agua y
CO2, liberando energía. La diferencia es la catalisis enzimatica.
20. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
La enzima confiere un sitio protegido y favorable en su interior para
que estas reacciones químicas se produzcan. Se llama sitio activo.
La molécula que se une a la enzima en el sitio activo es el sustrato
21. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
La catálisis mejora la
tasa de reacción entre
moléculas al disminuir
la energía de
activación necesaria.
22. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox .
23. Cofactores: cofactores no proteicos, que unidos a una
apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente
activa de la enzima.
Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox .
24. Coenzimas: cofactores orgánicos no proteicos, que unidos
a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma
catalíticamente activa de la enzima.
Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox .
25. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
Regulación de la actividad enzimática: Inhibición competitiva.
Un Inhibidor de la
reacción se une al
sitio activo de la
enzima,
imposibilitando la
unión del sustrato.
26. Aminoácidos y Proteínas: Enzimas.
Regulación de la actividad enzimática: Inhibición no-competitiva.
Un Inhibidor se une
a otro sitio de la
enzima,
imposibilitando que
proceda la reacción
en presencia del
sustrato.
32. Nucleótidos.
Los nucleótidos también pueden
unir mas de un grupo fosfato,
generando moléculas con
participación en distintos ciclos
energéticos.
33. Nucleótidos.
Los nucleótidos en el DNA o RNA se
unen por el enlace fosfodiester, entre
el carbono 3 de la pentosa que tiene
el grupo fosfato y el Hidroxilo del
carbono 5 de la pentosa siguiente.
El enlace entre la base nitrogenada y
la pentosa, es de tipo glicosídico,
N-glicosídico.
34. Ácidos Nucléicos.
Tipos de RNA:
-Mensajero, tiende a girar a
la derecha.
-RNA Transferencia tRNA.
-RNA Ribosomal
-Ribozimas cataliticas
36. Ácidos Nucléicos: Modelo de Watson y Crick.
En 1953, Watson y Crick descubrieron el apareamiento de bases complementarias y
postularon al DNA como la molécula que mantiene la información genética a través
de la secuencia en que se unen los nucleótidos en ella, lo llamaron el código
genético.
37. Ácidos Nucléicos: Modelo de Watson y Crick.
Modelo de doble hélice
de DNA de Watson y
Crick.
Surco menor
Surco mayor
38. Ácidos Nucléicos: Modelo de Watson y Crick.
El DNA puede existir en otras
conformaciones distintas a la
planteada por Watson y Crick, la A y Z.
Estas podrían tener roles regulatorios.
Forma A
Forma B
Forma Z
39. Ácidos Nucléicos: Modelo de Watson y Crick.
Replicación del Material genético es
semi-conservativa:
La doble hebra hija tiene una copia
nueva y conserva una copia de la
hebra madre.
40. Ácidos Nucléicos: Leyes de Chargraff.
1.- La composición de
Bases del DNA varía entre
especies.
2.- Todas las células de un
organismo tienen la misma
composición de bases en
su DNA.
3.-La composición de bases de un organismo no varía con la edad, ambiente o
estado nutricional.
4.-En toda molécula de DNA, la suma de A=T y de C=G.
41. Organización de los Ácidos Nucléicos.
El DNA es una molécula MUY
larga, por lo que debe organizar
su empacamiento para poder
entrar a la célula.
Para esto, dentro de las células el
DNA se compacta y enrolla sobre
proteínas,
formando
los
nucleosomas.
Algunos seres vivos los organizan
en la unidad máxima de
compactación: los cromosomas.
42. Organización de los Ácidos Nucléicos.
Todos los Eucariontes tienen alta conservación de las proteínas histonas,
que son de naturaleza básica, ya que son ricas en aminoacidos básicos,
como Lisina y Arginina. De este modo, pueden unirse al DNA que tiene
naturaleza ácida.
Las Histonas al interactuar con el DNA, forman los nucleosomas, la unidad
de organización básica del material genético.
43. Organización de los Ácidos Nucléicos.
Existen proteínas que ayudan a
estructurar el DNA, ayudan a su
empacamiento.
Son las Histonas, que forman la
cromatina
44. Organización de los Ácidos Nucléicos.
Las Histonas al interactuar con el DNA, forman los nucleosomas, la unidad
de organización básica del material genético.
El Nucleosoma se forma
por 8 proteínas histonas: 2
Histonas H2A, 2 H2B, 2 H3
y 2 H4
El Nucleosoma se pliega sobre 6 proteinas Histonas H1m formando
un hexameno de nucleosomas: Esto da origen a la fibra de 30 nm
45. Organización de los Ácidos Nucléicos.
1 cromátida de un
cromosoma.
El DNA de una célula Humana mide 1 metro,
como muchas células son diploides, tenemos
2 metros de DNA por célula.
Un Humano adulto tiene en promedio 10 14
células.
Siendo el largo del DNA Humano de 2x10 11
Kilómetros!!!
Diámetro de la Tierra: 4x104 Km
Distancia al Sol: 1,5x108 Km
1 Bucle: 30 rosetas.
Roseta: 6 loops.
1 Loop: 75.000 pb
(pares de bases).
Fibra de 30 mn.
Nucleosoma: DNA
sobre las proteínas
Histonas.
DNA
46. DNA como Molécula de la información Genética
Las bacterias al igual que los humanos, son infectadas con virus, los
bacteriófagos.
Estos inyectan su material genético a las bacterias, el cual guía la
síntesis de mas partículas virales.
47. Experimento de Hershey & Chase
Es el DNA y no las proteínas, quien entra a la célula bacteriana y transporta toda
la información necesaria para que se generen mas bacteriofagos.
48. La información genética de un organismo esta
codificada en su genoma.
Los seres vivos tienen tamaños de genoma muy variados, lo que representa
un desafío a la organización del material genético.
49. Genomas, cromosomas y genes.
Una célula somática Humana tiene 46 cromosomas= 2n. Las células sexuales o
gametos, tienen un valor n de cromosomas, n=23 cromosomas.
Existen 24 tipos de cromosomas, los 22 somáticos, el X e Y.
Cada cromosoma alberga
un grupo particular de
genes…
¿Qué es un gen?
50. Gen: Unidad mínima de almacenamiento y
transferencia de la información.
Información
Funcional: genes codificantes para proteínas.
Regulatoria: Genes codificantes para RNAs regulatorios.
Estructura de un gen Eucarionte: Exón: Segmento que se traduce a proteína.
Intrón: Segmento que no se traduce a proteína.
51. Gen: Unidad mínima de almacenamiento y transferencia
de la información.
Información Funcional: genes codificantes para
proteínas.
La secuencia de nucleótidos en el DNA almacena
la información genética, esta es transferida a una
molécula que es capaz de viajar desde el núcleo
al citoplasma, el RNA. Esta molécula participa en
la etapa final de la expresión génica, la síntesis de
proteínas, quienes son finalmente, las que
realizan las diversas funciones celulares.
52. Genoma Humano: Rico en secuencias no codificantes.
Cerca del 30% del genoma son genes, de
estos el 1,5% son exónes, es decir,
secuencias que se traducirán a proteínas.
Transposones, en su mayoria son secuencias
de origen viral sin función aparente.
Contribuyen a la evolución de los genomas
SSR y SD son secuencias repetidas sin
función aparente. Están presentes en
Centromeros y Telomeros
53. Flujo de la información genética:
Dogma central de la Biología Molecular.
