UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCODivisión Académica Multidisciplinaria De Los Ríos

Materia: BioquímicaUnidad 3: Naturaleza de las moléculas biológicas

Unidad 4: Naturaleza de las moléculas biológicas

Unidad 5: Nucleótidos, Ácidos Nucleícos, Reacciones bioenergéticas y principales ciclos metabólicos

Alumna: Maryleen Olivia López Flores

Profesora: M.A. Carolina Del Carmen Pérez Sánchez

Tenosique, Tabasco08 de Mayo De 2015

INDICE

Unidad 3: Naturaleza de las moléculas biológicas

3.1 Aspectos generales y clasificación de Glúcidos.3.1.1Monosacáridos. Estructuras lineales y cíclicas. 3.1.2 Derivados fosforilados, desoxiazúcares, aminosas y derivados ácidos. Enlace glucosídico. 3.1.3 Disacáridos: estructura y función. 3.1.4Polisacáridos de interés biológico. 3.1.5Glucoproteínas y proteoglicanos.3.2 Aspectos generales y clasificación de lípidos. 3.2.1Estructura, clasificación y propiedades delos lípidos.3.2.2 Ácidos grasos. 3.2.2 Lípidos complejos: Triacilglicéridos, Fosfoglicéridos, esfingolípidos y ceras.3.2.3 Lípidos simples: Terpenos, Esteroides y Prostaglandinas.3.2.4Derivados lipídicos Separación y análisis de lípidos

Unidad 4: Naturaleza de las moléculas biológicas

4.1 Aminoácidos y péptidos.4.1.1 Estructura y propiedades iónicas. 4.1.2Principales aminoácidos. 4.1.3Enlace peptídico. 4.1.4Estudio de la secuencia peptídica.4.2Proteínas. 4.2.1Concepto y función. Clasificación4.2.2Estructura primaria de las proteínas.4.2.3 Estructura secundaria: hélice alfa y lámina beta. Proteínas fibrosas función.

5.1Nucleotidos y ácidos nucleicos5.1.1 purinas y pirimidinas5.1.2Nucleótidos y Nucleósidos5.1.3 Ácidos nucleicos5.2 Reacciones bioenergéticas y principales ciclos metabólicos5.2.1 Introducción5.2.2 Catabolismo y producción de la Energía. Cadena respiratoria, Glucólisis, Fosforilación oxidativa, Oxidación de los ácidos grasos, Degradación de proteínas y aminoácidos5.2.3 Biosíntesis y utilización de la energía. (Ciclo de ácidos tricarboxílicos, Biosíntesis de carbohidratosBiosíntesis de lípidos

Unidad 5: Nucleótidos, Ácidos Nucleícos, Reacciones bioenergéticas y principales ciclos metabólicos

4.2.4 Estructura terciaria. Proteínas globulares.4.2.5Estructura cuaternaria, 4.2.6 Desnaturalización y renaturalización de proteínas.4.3 Enzimas. 4.3.1. Clasificación internacional de las enzimas.4.3.2 Coenzimas y Cofactores4.3.3 Cinética enzimática

3.1 Aspectos generales y clasificación de Glúcidos.

CARBOHIDRATOSGlúcidos Azúcares Hidratos de carbono Osas

Fórmula empírica (CH2O)n

Los carbohidratos son aldehídos o cetonas con grupos hidroxilo que pueden existir como cadenas o anillos. los carbohidratos o hidratos de carbono son compuestos terciarios formados por tres bioelementos: carbono, hidrogeno y oxidación (C,H,O)

Clasificacion

3.1.1MONOSACARIDOSESTRUCTURA LINEAL Y CICLICA

Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos, que no se hidrolizan, es decir, que no se descomponen para dar otros compuestos, conteniendo de tres a seis átomos de carbono.

Se pueden clasificar según el número de carbonos que contiene la cadena en: triosas, tetrosas, pentosas y hexosas.La estructura básica de todos los monosacáridos es una cadena de átomos de carbono no ramificada en la que todos ellos están unidos por enlaces simples. Uno de estos átomos de carbono está unido a uno de oxígeno por un enlace doble formando un grupo carbonilo; todos los demás están unidos a grupos hidroxilo. Si el grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena carbonada el monosacáridos es un aldehído y recibe el nombre de aldosa; si el grupo carbonilo se encuentra en cualquier otra posición el monosacárido es una cetona y recibe el nombre de cetosa

Estructura Lineal Y Ciclica

3.1.2 Derivados fosforilados, desoxiazúcares, aminosas y derivados ácidos. Enlace glucosídico.

Tipo Formación Ejemplo Estructura

Amino azúcar Sustitución de un OH

Por un grupo amino (-NH2)

Glucosamina

Derivados fosforilados

Se añade un grupo fosfato

Glucosa-6-fosfato

Desoxiazucares Se reduce la ribosa

Pierde un atomo de O en un (OH)

Desoxiribosa

Derivados ácidos

Oxida el carbono 6

Presenta grupo carboxilo

Glucuronato o acido glucuronico

Enlace glucosídico

El enlace glucosídico o glicosídico es el enlace para unir monosacáridos con el fin de formar disacáridos o polisacáridos. Su denominación más correcta es enlace O-glucosídico pues se establece en forma de éter siendo un átomo de oxígeno el que une cada pareja de unidades de monosacáridos.Mediante este enlace se unen dos monosacáridos según el siguiente esquema:

Disacáridos: estructura y función.

Su fórmula general es C12H22O12

algunos disacáridos son:

Las propiedades de los disacáridos son semejantes a las de los monosacáridos: son sólidos crista linos de color blanco, sabor dulce y solubles en agua.

Los disacáridos desempeñan funciones importantes en la dieta humana. También llamados azúcares dobles, los disacáridos son un tipo de carbohidrato que contienen dos moléculas de azúcar llamadas monosacáridos que están unidas entre sí en un compuesto. Tu cuerpo digiere los disacáridos presentes en los alimentos y los divide en dos moléculas de azúcar individuales que luego son absorbidas por el intestino delgado.

3.1.4 Polisacáridos de interés biológico.

Los polisacáridos están formados por la unión de centenares de monosacáridos, unidos por enlaces“O-glucosídicos”. 

Los polisacáridos son macromoléculas de elevado peso molecular y estructura compleja.

Disacárido Estructura Papel biológicoSacarosa β-D-Fructosa (2→1) α-D-

GlucosaAzúcar vegetal

(azúcar de mesa)Maltosa α-D-Glucosa (1→4) α-D-

GlucosaAlmidón,

glucógenoLactosa β-D-Galactosa (1→4) α-D-

GlucosaAzúcar de la leche

Celobiosa β-D-Glucosa(1→4) β-D-Glucosa Celulosa

Disacáridos de importancia biológicaExiste una multitud de disacáridos diferentes en la naturaleza, aunque los que se encuentran en los seres vivos con mayor frecuencia son los siguientes:

3.1.5 Glucoproteínas y proteoglicanos.

Las glicoproteínas o glicoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios glúcidos, simples o compuestos. El término glicoproteína se usa en general para referirse a una molécula de dimensiones específicas, integrada normalmente por uno o más oligosacáridos unidos de modo covalente a cadenas laterales específicas de polipéptidos. Suelen tener un mayor porcentaje de proteínas que de glúcidos.

Los proteoglicanos son macromoléculas formadas por una proteína central, a lo largo de la cual se asocian, por su extremo terminal, numerosas moléculas de glicosaminoglicanos sulfatados. Existe una enorme variedad de proteoglicanos, dependiendo del tipo y largo de la proteína central y del tipo, número y longitud de los glicosaminoglicanos asociados a ella.

LÍPIDOS 3.2 Aspectos generales y clasificación de lípidos. 3.2.1Estructura, clasificación y propiedades de los lípidos.

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y

generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden

contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos

características:

1. Son insolubles en agua.

2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

Son los derivados reales ó potenciales de los ácidos grasos y substancias relacionadas

Lípidos

Lípidos simplesTienen estructuras poco complejas y no se pueden descomponer por procesos

químicos o se pueden descomponer en un número limitado de compuestos sencillos

Grasas Esteroides Aceites

Lípidos complejosTienen variantes en sus estructuras, se pueden descomponer en compuestos

sencillos

Fosfolípidos

Clasificación

Funciones

Los lípidos desempeñan importantes funciones en los seres vivos. Estas son, entre otras, las siguientes:

Estructural: Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares.

Energética: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía.

Protectora: Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados.

Transportadora: Sirven de transportadores de sustancias en los medios orgánicos.

Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos.

Reguladora de la temperatura: También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías.

Ácidos grasos

Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :

ACIDOS GRASOS

SATURADOS

Solo tienen enlaces simples y suelen encontrarse en grasas animales.

INSATURADOS

Tienen un doble enlace, suelen encontrarse fundamentalmente en grasas de origen vegetal

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos con cadenas largas de hidrocarburos. Los ácidosgrasos se encuentran con mayor frecuencia en la naturaleza. Los ácidos grasos pueden saturarse con hidrógeno(y, por tanto, no tienen enlaces dobles carbono-carbono) o pueden ser no saturados (y tienen enlaces dobles carbono-carbono). Los ácidos grasos con más de un enlace doble se llaman ácidos grasos poliinsaturados.

ácido esteáricoun ácido graso con 18 carbonos

sin dobles enlaces

ácido oleicoun ácido graso con 18 carbonos

con un enlace doble

ácido linolénicoun ácido graso con 18 carbonos

con tres enlaces dobles

ácido linoleicoun ácido graso con 18 carbonos

con dos enlaces dobles

Ejemplos de ácidos grasos:

3.2.3 Lípidos complejos: Triacilglicéridos, Fosfoglicéridos, esfingolípidos y ceras.

Los triglicéridos son grasas transportadas en la sangre de las comidas que comemos. El exceso de calorías, el alcohol o el azúcar en la sangre en el cuerpo son convertidos en triglicéridos y guardados en células grasas a través del cuerpo.

A los triglicéridos generalmente se les denomina grasas si se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente. La mayor parte de los triglicéridos derivados de los mamíferos son grasas, como la grasa de ternera o la manteca de cerdo. A pesar de que estas grasas son sólidas a temperatura ambiente, la temperatura del cuerpo de los animales hace que las grasas se encuentren en un estado fluido, permitiendo su distribución en el cuerpo

Los ácidos grasos de los triglicéridos comunes son ácidos carboxílicos lineales y largos,entre 12 y 20 átomos de carbono.

Fosfoglicéridos:

Los lípidos que contienen un grupo fosfato se llaman fosfolípidos. Las dos principales clasesde fosfolípidos son los fosfoglicéridos y los esfingolípidos.Los fosfoglicéridos (llamados también fosfoacilgliceroles) son parecidos a los triglicéridos,excepto que el grupo terminal OH de glicerol forma un éster con el ácido fosfórico en vez de con un ácido graso, lo que da como resultado un ácido fosfatídico.

Los esfingolípidos son el segundo gran grupo (por abundancia) de lípidos de membrana. Su base estructural es la ceramida (esfingosina con un ácido graso unido a su grupo amino mediante enlace amida).

Esfingolípidos

Ceras

Las ceras (céridos) se forman por la unión de un acido graso de cadena larga (de 14 a 36 átomos de carbono) con un monoalcohol, también de cadena larga ( de a átomos de carbono) mediante un enlace éster.

Las ceras tienes esencialmente función de impermeabilización y protección.

Lípidos simples: Terpenos, Esteroides y Prostaglandinas.

Los terpenos son una clase diferente de lípidos. Se conocen más de 20,000 terpenos. Pueden ser hidrocarburos o pueden contener oxígeno y ser alcoholes, cetonas o aldehídos. Ciertos terpenos se han empleado por miles de años como especias, perfumes y medicamentos.

mentol

geraniol

Clasificación de los torpenos

Numero de átomos de carbono

Unidad de isopropeno

Nombre que se les denomina

10 2 Monoterpeno

15 3 Sesquiterpenos

20 4 Diterpeno

30 6 Triterpenos

40 8 tetrapertenos

Esteroides

Todos los esteroides contienen un sistema de anillos tetracíclicos, compuesto por tres anillos de seis miembros y un anillo de cinco.

Las hormonas esteroides se dividen en cinco clases: glicocorticoides, mineralocorticoides, andrógenos, estrógenos y progestinas.

Prostaglandinas

Las prostaglandinas son derivados de ácidos grasos que son reguladores bioquímicos incluso más potentes que los esteroides. Se denominan prostaglandinas porque se aislaron por primera vez a partir de las secreciones de la glándula de la próstata.Las prostaglandinas tienen un anillo de cicIopentano con dos cadenas laterales largas en posición trans una respecto a otra, con una de las cadenas laterales finalizando en un ácido carboxílico.

Derivados lipidicos

Se obtienen por hidrólisis de grasas, frecuentemente contienen un número par de átomos de carbono. Se encuentran en alimentos vegetales y animales, también se encuentran en formas complejas con otras sustancias. No se pueden clasificar como simples o compuestos, sino:

• Los terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del hidrocarburo isopropeno. Los terpenos biológicos constan, como mínimo de dos moléculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales, el fitol, las vitaminas A, K y E.

Terpenos• Los eicosanoides son lípidos derivados de los ácidos grasos

esenciales de 20 carbonos tipo omega-3 y omega-6. Todos los eicosanoides son moléculas de 20 átomos de carbono.

Eicosanoides

• Los esteroides son lípidos derivados del núcleo del hidrocarburo esterano, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas. Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol.

Esteroides

4.1 Aminoácidos y péptidos.4.1.1 Estructura y propiedades.

Los aminoácidos son compuestos nitrogenados que se caracterizan por presentar un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos al mismo carbono. Estos dos grupos se pueden ionizar en medio acuoso, siendo los responsables del anfoterismo de los aminoácidos, es decir, pueden actuar como ácidos o como bases, en función del pH del medio (los compuestos que son capaces de aceptar o ceder protones se denominan anfóteros o anfolitos)

PÉPTIDOSLa unión de dos o más aminoácidos (AA) mediante enlaces amida origina los péptidos. En los péptidos y en las proteínas, estos enlaces amida reciben el nombre de enlaces peptídicos y son el resultado de la reacción del grupo carboxilo de un AA con el grupo amino de otro, con eliminación de una molécula de agua.

Clasificación de los Aminoácidos

De acuerdo a su Obtención por el OrganismoEsenciales No Esenciales

Valina (Val, V) Alanina (Ala, A)

Leucina (Leu, L) Prolina (Pro, P)

Treonina (Thr, T) Glicina (Gly, G)

Lisina (Lys, K) Serina (Ser, S)

Triptófano (Trp, W) Cisteína (Cys,C)

Histidina (His, H) Asparagina (Asn, N)

Fenilalanina (Phe, F) Glutamina (Gln, Q)

Isoleucina (Ile, I) Tirosina (Tyr, Y)

Arginina (Arg, R) Aspartato (Asp, D)

Metionina (Met, M) Glutamato (Glu, E)

Clasificación de los Aminoácidos

Fer HIzo un Lío Tremendo y Valentina Le Metió un Triptófano

Fenilalanina

Histidina

Isoleucina

Lisina

TreoninaValina

Leucina

MetioninaTriptófano

ArgininaArginina e Histidina solo son esenciales en periodos de crecimiento celular, la infancia, la lactancia y la enfermedad

Aminoácidos Esenciales: Mnemotecnia

Un péptido es el producto de unión de dos o más aminoácidos

El enlace peptídico es el enlace covalente tipo amida que se forma entre el grupo α-carboxilo de un aminoácido y el α-amino de otro.

Enlace Peptídico

La reacción es una condensación con eliminación de una molécula

de agua

Los aminoácidos que conforman el péptido pasan a denominarse

residuos de aminoácidos.

Los péptidos presentan en un extremo un grupo amino sin reaccionar (amino terminal o N-terminal) y en el otro un carboxilo sin reaccionar (carboxilo terminal o C-terminal)

Enlace Peptídico

Tiene carácter parcial de doble enlace, por lo que es muy rígido. Se comporta

como un híbrido de resonancia.

Estructura del Enlace Péptidico

La configuración trans está mas favorecida; la cis

esta impedida estéricamente.

+

- El Oxígeno carbonílico tiene carga parcial

negativa y el Nitrógeno amida carga parcial

positiva, por tanto el enlace tiene carácter polar

4.2 Proteínas. 4.2.1 Concepto y función. Clasificación

Las proteínas son biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y en menor medida P y S y otros elementos (Fe,Cu, Mg,...). Son polímeros no ramificados de aminoácidos (aa) que se unen mediante enlaces peptídicos. Son las moléculas orgánicas más abundantes en los seres vivos. Su importancia radica en la variedad de funciones diferentes que pueden desempeñar.

Función de las proteínas

Proteínas Holoproteínas

(solo contienen aa)Globulares

Fibrosas

Heteroproteínas (aa + otro componente no proteico)

Glicoproteínas

Fosfoproteínas

Lipoproteínas

Nucleoproteínas

Cromoproteínas

Clasificación

4.2.2 Estructura primaria de las proteínas

La estructura primaria de una proteína es su secuencia de aminoácidos, es decir, vendría especificada por los aminoácidos que la forman y el orden de colocación de los mismos a lo largo de la cadena polipeptídica. La secuencia de aminoácidos de una proteína se escribe empezando por el extremo amino terminal y finalizando por el carboxi-terminal.

4.2.3 Estructura secundaria: hélice alfa y lámina beta. Proteínas fibrosas función.

Es la disposición espacial que adopta la secuencia de aa debido a la capacidad de giro de los enlaces. De los posibles plegamientos hay algunos que dan lugar a estructuras estables y son los que se mantienen. La estructura secundaria puede ser de dos tipos: Hélice aUn tipo de estructura secundaria es la hélice aEn una hélice a, la columna vertebral del polipéptido se enrolla alrededor del eje largo de la molécula de la proteínaLos sustituyentes de los carbonos a de los aminoácidos se proyectan hacia fuera de la hélice; por tanto, se minimiza el impedimento estérico. Cada hidrógeno unido a un nitrógeno amiduro se enlaza a un oxígeno carbonilo de un aminoácido alejado a una distancia de cuatro aminoácidos. Recuerde que un puente de hidrógeno puede tener lugar entre un hidrógeno enlazado a un nitrógeno y un par electrones no compartidos del oxígeno.

Hoja plegada b

El segundo tipo de estructura secundaria es una hoja plegada b. En una hoja plegada b la columna vertebral del polipéptido se extiende en una estructura en forma de zigzag que se asemeja a una serie de pliegues. El puente de hidrógeno en una hoja plegada b tiene lugar entre las cadenas peptídicas adyacentes

Las proteínas fibrosas

son generalmente proteínas estáticas, cuya función principal es la de proporcionar soporte mecánico a las células y los organismos, suelen ser insolubles y están formadas por una unidad repetitiva simple que se ensambla para formar fibras. Entre las proteínas fibrosas podemos encontrar la alfa-queratina, componente principal del pelo y las uñas; el colágeno, presente en la piel, los tendones, huesos y dientes.

Proteínas globulares las cadenas polipétidas se pliegan  en forma esférica y poseen una estructura más complejas que las anteriores, ya que puede haber más de una estructura secundaria en la misma molécula. Son solubles en agua . Algunas de las más importantes son:Mioglobina, citocromo, ribonucleasa, lisozima.

Estructura terciaria:

Esta representada por los súper plegamientos y enrollamientos de la estructura secundaria, constituyendo formas tridimensionales geométricas muy complicadas que se mantienen por enlaces fuertes (puentes disulfuro entre dos cisteinas) y otros débiles (puentes de hidrógeno; fuerzas de van der waals; interacciones iónicas e interacciones hidrofóbicas).

•Punto de vista funcional, esta estructura es la más importante pues, al alcanzarla es cuando la mayoría de las proteínas adquieren su actividad biológica o función.•Muchas proteínas tienen estructura terciaria globular caracterizadas por ser solubles en disoluciones acuosas, como la mioglobina o muchos enzimas.•no todas las proteínas llegan a formar estructuras terciarias

Estructura Cuaternaria

Están formadas por la unión mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

La estructura cuaternaria debe considerar:(1) El número y la naturaleza de las distintas subunidades o monómeros que integran el oligómero(2) La forma en que se asocian en el espacio para dar lugar al oligómero.(formadas por dos o mas cadenas peptidicas que pueden ser iguales o diferentes)

Desnaturalización y renaturalización de proteínas

A la destrucción de la estructura terciaria sumamente organizada de una proteína se le llama desnaturalización Cualquier cosa que rompa el enlace encargado de mantener la forma tridimensional de la proteína ocasiona que ésta sufra desnaturalización (se desdobla). Debido a que estos enlaces son débiles, las proteínas se pueden desnaturalizar fácilmente.

A continuación se indican algunas de las formas en que se desnaturalizan las proteínas:•Al cambiar el pH las proteínas se desnaturalizan porque se modifican las cargas demuchas de las cadenas laterales. •Ciertos reactivos como la urea desnaturalizan las proteínas al formar puentes de hi-drógeno en los grupos proteicos, los cuales son más fuertes que los puentes de hidrógeno que se forman entre los grupos.•Las proteínas también se desnaturalizan por calor o por agitación. Un ejemplo muy conocido es el cambio que sufre la clara de huevo cuando secalienta o se bate

4.3 Enzimas. 4.3.1. Clasificación internacional de las enzimas.

Las enzimas son el grupo más variado y especializado de las proteínas, su función es actuar como catalizadores, permitiendo que las reacciones que transcurren en los seres vivos puedan desarrollarse a un ritmo adecuado. Un catalizador, por definición, es un compuesto que con su sola presencia aumenta la velocidad de la reacción sin experimentar ninguna modificación.Al igual que las proteínas, les hay de muy diferentes tamaños y requerimientos.

Cofactor (Coenzima):

Átomo, ion o molécula que participa en el proceso catalítico sin ser enzima ni substrato.

Los cofactores participan de dos maneras distintas:

1. A través de una fijación muy fuerte a la proteína y salen sin ser modificados del ciclo catalítico2. Como un segundo substrato; salen modificados del ciclo catalítico y por lo general requieren otra enzima para volver al estado original.

Los cofactores enzimáticos suelen ser moléculas complejas, que nuestro organismo no puede sintetizar, por lo general.Por esa razón muchos cofactores enzimáticos deben ser, en todo en parte, ingresados con la dieta; muchos de ellos son, por lo tanto, vitaminas.Ni todos los cofactores son vitamínicos ni todas las vitaminas son cofactores enzimáticos

Estudio de la velocidad de reacciones catalizadas enzimáticamente, proporcionando información directa acerca del mecanismo de la reacción catalítica y de la especifidad del enzima.La velocidad de una reacción catalizada por un enzima depende de:1. la concentración de moléculas de sustrato [S]2. la temperatura3. la presencia de inhibidores4. pH del medio, que afecta a la conformación (estructura espacial) de la molécula enzimática

Nucleótidos

Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacáridos de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato. El nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base nitrogenada y la pentosa.Son los monómeros de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) en los cuales forman cadenas lineales de miles o millones de nucleótidos, pero también realizan funciones importantes como moléculas libres (por ejemplo, el ATP o el GTP).

Los nucleótidos pueden existir como monofosfatos, difosfatos y trifosfatos. Se nombran agregando al nombre del nucleósido los términos monofosfato, difosfato o trifosfato.

Un nucleósido es una molécula monomérica orgánica que integra las macromoléculas de ácidos nucleicos que resultan de la unión covalente entre una base nitrogenada con una pentosa que puede ser ribosa o desoxirribosa. Ejemplos de nucleósidos son la citidina, uridina, adenosina, guanosina, timidina y la inosina.

Nucleósido

Citidina

Uridina

Ácidos nucleicos

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

-).

Los ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El ADN porta la información genética que comanda la formación de un organismo completo y, junto con el ARN, determinan las bases del funcionamiento celular a través de la expresión de la información que contienen.

INTRODUCIÓN

        Los alimentos que consumen los atletas/deportistas tienen que necesariamente primero ser digeridos, proceso por el cual el alimento se degrada en materias más pequeñas y asimilables. Luego se procede a la absorción de los nutrimentos derivados de los alimentos. Finalmente, los nutrimentos circulantes llegan a la célula para que ocurra el metabolismo.         El funcionamiento del organismo humano depende de una variedad de procesos bioquímicos que en conjunto representan el metabolismo de las células corporales. Las reacciones químicas involucradas en el metabolismo proveen (y utilizan) compuestos de energía indispensables para mantener trabajando todos nuestros órganos del cuerpo, mantienen vivo al ser humano. Para el atleta, los procesos liberadores y de síntesis de energía que constituyen el metabolismo facilita la ejecutoria deportiva, y, en muchos casos, la mejora, particularmente cuando se llevan a cabo manipulaciones dietéticas efectivas. Claro esta, existen otros factores que determinan el nivel de efectividad en el rendimiento competitivo, tales como el nivel de entrenamiento o aptitud física, la periodización del entrenamiento físico, características genéticas del deportista (factores hereditarios), la edad del competidor, entre otras.

Catabolismo y producción de la Energía. Cadena respiratoria, Glucólisis, Fosforilación oxidativa, Oxidación de los ácidos grasos, Degradación de proteínas y aminoácidos.

METABOLISMOEl conjunto de todas las transformaciones químicas que se producen en una célula u organismo recibe el nombre de metabolismo. Es una actividad muy coordinada cuyos objetivos de forma sintética serían:1)Obtención de energía del medio ambiente2)Obtención de moléculas características de la propia célula.

Catabolismo es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP.Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas) .

Cadena Respiratoria

La glucólisis o glicolisis (del griego glycos: azúcar y lysis: ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula. Ésta consiste de diez reacciones enzimáticas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, la cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos, y tiene tres funciones principales:1.- La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y anaeróbica (ausencia de oxígeno).2.- La generación de piruvato que pasará al Ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.3.- La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser ocupados por otros procesos celulares.

La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosina trifosfato (ATP).

La fosforilación oxidativa se define como la formación de ATP generada por la transferencia de electrones. Todas las rutas catabólicas, en los organismos aerobios, convergen para permitir el flujo de electrones hasta el oxígeno, produciendo energía para la generación de ATP constituyendo la etapa final del catabolismo de todas las biomoléculas.

oxidación de los ácidos grasos

Es un mecanismo clave para la obtención de energía metabólica (ATP) por parte de los organismos aeróbicos. Dado que los ácidos grasos son moléculas muy reducidas, su oxidación libera mucha energía; en los animales, su almacenamiento en forma de triacilgliceroles es más eficiente y cuantitativamente más importante que el almacenamiento de glúcidos en forma de glucógeno.La β-oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal proceso productor de energía, pero no el único. Algunos ácidos grasos, como los de cadena impar o los insaturados requieren, para su oxidación, modificaciones de la β-oxidación o rutas metabólicas distintas. Tal es el caso de la α-oxidación, la ω-oxidación o la oxidación peroxisómica.

Este ciclo, conocido también como de los ácidos tricarboxílicos o ciclo de Krebs, es la vía de oxidación de la mayor parte de carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos

CICLO DE KREBS

En células Eucariotas se realiza en la matriz mitocondrial, en la procariotas se realiza en el citoplasma, en organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos

Bibliografía

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