Tomados en el 2º cuatrimestre del año 2004




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BIOLOGÍA (08)

CBC

Tomados en el 2º cuatrimestre del año 2004.

Profesora: Susana Hernández

Cátedra: Nasazzi

Comisión: 10801

Lunes y jueves de 14 a 17 horas.

Sede Montes de Oca 1200

4º piso, aula 42

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

República Argentina
Apuntes tomados como oyente.
ADVERTENCIA: Este material no ha sido producido por los docentes de la Cátedra. Este material ha sido producido por un oyente, por iniciativa propia y de modo independiente. Es una reconstrucción de los apuntes tomados como oyente. Cualquier error, ya sea conceptual, terminológico o de otra índole, no le compete a los docentes de la Cátedra.

Clase 1

Jueves 19/08/2004
En principio usaremos la guía de actividades (guía de estudios) de Biología celular, de la materia Biología 08 de la cátedra Nasazzi.
Si bien para aprobar los exámenes (parciales y final) alcanza con estudiar lo que se vemos en clase, hay material teórico que puede servir de apoyo.
Están los cuadernillos teóricos de Biología del CBC, con el título "Biología e introducción a la biología celular", teniendo en cuenta que son para Biología 54 (Medicina). Los que se pueden utilizar son los cuadernos 1, 3a, 3b, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12 y 13.
Los libros que se pueden usar de consulta son:
Curtis "Biología"

De Robertis "Fundamentos de Biología celular y molecular"
Otros textos que secundariamente también sirven:
Alberts "Biología molecular de la célula" (cell)

Lodish "Biología celular y molecular"

Karp "Biología celular"
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Características de los seres vivos
Respiración, célula, homeostasis, autorregulación, adaptación, información genética, organización, nace muere y se reproduce, movimiento, alimentación.


Energía es capacidad de trabajo. El individuo toma materia del ambiente y libera materia al ambiente. Hay intercambio de energía y de materia.
El ser vivo es un sistema abierto, que intercambia energía y materia con su ambiente. Un sistema puede ser aislado, cerrado o abierto. Un sistema aislado no intercambia cosa alguna, no hay intercambio. Un sistema cerrado intercambia solamente energía, no intercambia materia. El sistema abierto intercambia energía y materia.
Los seres vivos son solamente sistemas abiertos.
Toma, transforma y devuelve, es decir, hay transformación de energía. Toma alimento, lo degrada y construye su propia materia. El alimento es fuente de energía en forma de moléculas. En la respiración celular, se degradan, se rompen los nutrientes, para obtener energía.
Degrada pero produce sus propias moléculas. Se transforma energía. Se sintetizan, se fabrican productos, moléculas. Todo esto es el metabolismo celular. Todo este proceso ocurre en la célula. Algunos procesos degradan (catabolismo) y otros sintetizan (anabolismo).
Para todo esto se requiere organización. Por lo menos la organización que se encuentra en una célula. Es decir, por lo menos se requiere de la célula.
Los organismos responden a estímulos, poseen irritabilidad. El metabolismo permite el crecimiento y desarrollo (modificaciones del organismo). Existe la reproducción, generando un nuevo individuo con características similares.
Hay información genética con la que se transmiten las características a la descendencia.
Hay regulación, autorregulación. El organismo regula lo que debe hacer en cada momento. Tiene capacidad de regular los procesos (coherencia). La regulación en organismos complejos como nosotros está mediada por el sistema nervioso y el sistema endocrino. La regulación consigue la homeostasis, consigue el mantenimiento del medio interno con respecto al medio externo. El medio interno son todos los compartimentos internos. La homeostasis permite constancia, a modo de ejemplo en la temperatura. Permite la adaptación. Los seres vivos tienen la capacidad de cambiar frente a los cambios ambientales (adaptación). La autorregulación permite la homeostasis. La homeostasis no consigue un equilibrio, permite constancia pero no equilibrio. El equilibrio con el entorno es estar muerto. Se busca estar lejos del equilibrio.

Equilibrio químico es que A es constante y B también es constante. Flujo estacionario es cuando el ingreso se iguala con el egreso de elementos en el organismo. Es un sistema abierto.
La vida se originó una sola vez.
Los seres vivos tienen ATP (adenosín trifosfato). Todos sintetizan proteínas utilizando el código genético. Todos utilizan como intermediario al ARN. Todos tienen una historia evolutiva común, un antecesor.
La mutación es la fuente de variabilidad. La reproducción sexual también.
Células
La organización fundamental es la célula. ¿De qué estamos hechos? Lo que nos distingue es cómo el material está organizado. La materia se organiza en células. Los niveles de organización de la materia son los siguientes:
Partículas subatómicas  átomos  moléculas  agregado molecular  célula  tejido  órgano  sistema de órganos  individuo complejo  población  comunidad  ecosistema  biosfera
En el nivel subcelular:

Tenemos las partículas subatómicas como protones, neutrones, electrones. En el nivel atómico tenemos a modo de ejemplo el oxígeno (O), el nitrógeno (N), el carbono (C), el hidrógeno (H), etcétera. A nivel molecular tenemos a modo de ejemplo el agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), etcétera. En el agregado molecular tenemos a modo de ejemplo las uniones débiles de los compuestos de la membrana plasmática.
En el nivel de célula podemos tener desde una bacteria hasta una neurona. En el nivel de tejido podemos tener el epitelial. Sistema de órganos podemos tener el sistema o aparato digestivo o el nervioso. Individuos complejos tenemos a modo de ejemplo los humanos.
Población es el conjunto de individuos de la misma especie, comparten el espacio y tiempo. Comunidad es el conjunto de todas las poblaciones de un espacio y tiempo. Ecosistema es el total de la comunidad más el entorno. Todos los ecosistemas forman la biosfera.
La complejidad de cada nivel es creciente. Cada nivel tiene propiedades nuevas. Hay propiedades emergentes con el nivel de organización. Con la complejidad aparece, aumenta la diversidad.
Nivel atómico
A nivel atómico tenemos los protones (P+) los electrones (e-) y los neutrones (N).
Protones y neutrones forman el núcleo atómico. Los electrones se mueven en las zonas permitidas, llamadas orbitales. Los orbitales se distribuyen en niveles, se distribuyen en distancias al núcleo. Cuanto más cercano al núcleo la energía del nivel es menor (energía potencial). Los electrones se distribuyen hacia el nivel de menor energía. Siempre se busca el estado de menor energía. Esto se puede revertir aplicando energía. Lo espontáneo va al menor nivel de energía posible. Cuando se baja de nivel, se libera energía. Es decir que los procesos espontáneos liberan energía.

Clase 2

Lunes 23/08/2004
Los átomos se distinguen por el número atómico, es decir por el número de protones (P+). El átomo es eléctricamente neutro. Protones (P+) y electrones (e-) se presentan en igual cantidad.
En la tabla periódica, los átomos se ordenan según su número atómico. El número de protones (P+) identifica al átomo. El número de neutrones (N) puede variar y, a estas variaciones se las llama isótopos.
El número másico (A) es el número de protones (P+) sumado al número de neutrones (N).
Los isótopos difieren en cantidad de neutrones (N) y por lo tanto el número másico cambia.
Las propiedades químicas del átomo dependen de los electrones (e-).

La mayoría de los átomos no están libres sino que se unen formando moléculas. Los gases nobles suelen estar como átomos sueltos.
Los electrones (e-) se mueven en ciertas zonas del espacio (orbitales). Los orbitales difieren en su distancia al núcleo. Los electrones (e-) tratan de ubicarse en el nivel de menor energía, en orbitales cercanos al núcleo. Cada nivel tiene una capacidad máxima para alojar electrones (e-). Los gases nobles tienen sus orbitales más cercanos al núcleo completos.
Cada orbital soporta distinta cantidad de electrones (e-).


El primer nivel, el más cercano al núcleo, soporta hasta 2 electrones. El nivel 2, soporta hasta 8 electrones. El tercer nivel también soporta hasta 8 electrones.
Cuando los electrones no completan los niveles más alejados del núcleo entonces tienden a unirse. Los átomos se unen mediante uniones químicas. Los átomos se combinan buscando el octeto.
A modo de ejemplo, el flúor (F) tiene 9 protones y 9 electrones. De esos electrones, 2 están en el primer nivel, y 7 están en el segundo nivel. En este caso el segundo nivel es el más alejado del núcleo, y como el segundo nivel soporta hasta 8 electrones y el flúor tiene solamente 7 electrones en el segundo nivel, entonces le falta un electrón para llegar a 8 electrones en el segundo nivel. Si el flúor obtiene un electrón se transforma en flúor con carga negativa (F-), se transforma en un anión. ¿Por qué tiene carga negativa? Porque si gana un electrón, tiene 9 cargas positivas de los protones y 10 cargas negativas de los electrones. Es decir que tiene más cargas negativas que positivas, por lo que ya no es eléctricamente neutro.
Cuando un átomo en su último nivel incompleto tiene pocos electrones, es más fácil que dichos electrones se desprendan del átomo. Si un átomo pierde electrones se transforma en un catión.
A modo de ejemplo, el sodio (Na) tiene 11 protones y 11 electrones. De dichos 1 electrones, 2 están en el primer nivel, 8 en el segundo y uno más en el tercer nivel. El tercer nivel es el más alejado del núcleo y para completarlo, le harían falta 7 electrones, porque el tercer nivel soporta hasta 8 electrones. Por lo tanto, para el sodio (Na) es más fácil perder el electrón solitario que tiene en el tercer nivel, y de dicho modo se queda con 10 electrones y con el primer y segundo nivel completos. Al perder un electrón, ahora el sodio (Na) tiene 11 protones, es decir 11 cargas positivas; pero solamente 10 electrones, es decir solamente 10 cargas negativas. Por lo tanto el sodio (Na) ahora no es eléctricamente neutro, sino que pasó a ser un catión, tiene carga positiva, transformándose de (Na) en (Na+).
Dos átomos se transfieren electrones formando iones, uno positivo y uno negativo. Los dos iones de carga opuesta se unen por fuerza electrostática y se llama unión iónica.
A modo de ejemplo, el flúor (F) y el sodio (Na). El flúor (F) toma electrones y el sodio (Na) cede electrones. También sucede entre el Cloro (Cl) y el sodio (Na).

Para que la unión se realice se necesita que un átomo necesite electrones y que otro átomo ceda electrones. La tendencia a tomar electrones en una unión química se llama electronegatividad. Un átomo debe ser muy electronegativo y el otro átomo debe ser poco electronegativo.
El flúor (F) es el caso muy electronegativo y el sodio (Na) es el caso poco electronegativo. Son más electronegativos los átomos que con pocos electrones completan su último nivel orbital. Se forman uniones iónicas.
La otra técnica para estabilizar es compartir electrones. A modo de ejemplo, el cloro (Cl) se puede unir a otro cloro (Cl). Se llama unión covalente simple y se simboliza con una raya entre ellos ClCl. En el caso del oxígeno (O) a modo de ejemplo, se puede unir con otro oxígeno (O) mediante 2 uniones o enlaces, formando una unión covalente doble OO. Puede haber uniones covalentes triples, como en el caso del carbono (C) que se une con otro carbono (C) y resulta de ello CC.
El oxígeno (O) tiene 8 protones y 8 electrones. El hidrógeno (H) tiene 1 protón y 1 electrón. En el caso del H2O tenemos un oxígeno (O) que tiene 6 electrones en su último nivel y que puede unirse con 2 hidrógenos (H), compartiendo un par de electrones con cada hidrógeno (H). Son 2 uniones covalentes simples.

En el caso del H2O el oxígeno (O) es más electronegativo que el hidrógeno (H). En general, el oxígeno es más electronegativo que los átomos con los que interactúa. Los electrones compartidos en este caso están más tiempo con el oxígeno (O), porque tiene mayor electronegatividad, es decir, mayor tendencia a tomar electrones. Esto provoca una distribución asimétrica de cargas en la molécula H2O. La zona de densidad negativa se llama delta menos (-) y la zona de densidad positiva es delta más (+).

Es una unión covalente polar.

En el caso del O2 que se figura O=O tenemos una unión covalente pura o unión covalente no polar, tiene distribución simétrica de cargas.

La molécula de agua H2O es angular.

El agua H2O es un dipolo. Tiene polo negativo con el oxígeno (O) y polo positivo con los hidrógenos (H).
Una molécula polar tiene polos. En general una molécula polar tiene uniones polares, aunque no siempre. Mediante CHON podemos resumir al carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son átomos muy importantes para el mundo biológico, para el mundo orgánico, para la vida.
- OH + es una unión covalente polar

- OC + es una unión covalente polar

- NH + es una unión covalente polar

- NC + es una unión covalente polar
Las uniones covalentes puras requieren iguales electronegatividades. A modo de ejemplo CC. Carbono con hidrógeno CH es covalente pura. Los hidrocarburos son moléculas no polares (uniones de C con H).

Esto es un hidrocarburo sin regiones polares, con uniones covalentes simples puras:

En cambio en la siguiente molécula sí hay regiones polares entre el oxígeno (O) y sus uniones:


Los esqueletos hidrocarbonados son esqueletos de carbono (C) e hidrógeno (H). Es no polar y luego se le unen otros átomos.
Uniones intermoleculares

Los puentes de hidrógeno se producen con facilidad; pero también se rompen con facilidad.

A modo de ejemplo, al calentar agua las moléculas se separan, se rompen los puentes de hidrógeno. La unión covalente es más fuerte que el puente de hidrógeno. Al mezclar agua y azúcar se forma una solución, un sistema homogéneo.
Veamos el ejemplo siguiente con distribución asimétrica de agua:

No es lo mismo cualquier hidrógeno (H) para formar puentes de hidrógeno, porque no todos los hidrógenos (H) están unidos a oxígeno (O).

En el agua las moléculas como los glúcidos, al disolverse forman una solución molecular. Sus grupos polares establecen puentes de hidrógeno con el agua, quedando la molécula intacta.
En el caso del cristal de sal gruesa (NaCl) como ejemplo, es distinto. La unión iónica en un cristal es muy fuerte. La unión iónica en agua se debilita mucho y el agua separa los átomos. La unión iónica en nuestro contexto es débil. El sodio (Na) queda por un lado y el cloro (Cl) queda por otro lado, porque el agua tira de ellos y los separa.
NaCl  Na+ + Cl-
El esquema sería algo como lo siguiente:


El NaCl se disoció o ionizó al separarse. Se forma una solución iónica. La sal se ioniza pero el azúcar no lo hace.


Solución

Molecular (agua y azúcar)

Iónica (agua y sal)


Los iones son los que conducen la electricidad en una solución. El agua pura H2O no transmite la electricidad.
En este caso:

No puede interactuar con el agua porque no hay polaridad. Es decir, no hay regiones cargadas + y -
Se forman interacciones hidrofóbicas cuando el agua no se une con lo no polar. El agua rechaza a lo no polar. Debe haber sustancias polares y no polares para que existan interacciones hidrofóbicas. Las fuerzas de Van der Waals son fuerzas inespecíficas que unen átomos. No hace falta que sean polares y no polares. Hace falta que estén muy cerca y dura solamente un instante. Es muy débil, más débil que el puente de hidrógeno. Se vuelven importantes cuando no hay otra cosa. Cuenta cuando hay moléculas no polares.
A modo de ejemplo, primero el agua rechaza el aceite (interacciones hidrofóbicas) por lo que el aceite se acerca entre sí y aparecen las fuerzas de Van der Waals. Las interacciones débiles son importantes para los procesos biológicos. A modo de ejemplo, las uniones entre moléculas se forman por uniones covalentes; las uniones entre moléculas son más débiles.
Un compuesto con una parte polar y una parte no polar bien diferenciadas se llama anfipático.

La cabeza polar puede quedar bajo agua pero la cola no polar queda fuera del agua. Esta característica determina que se forman monocapas (como la nata de la leche).
También se forman miscelas, que son pelotitas con las colas hidrofóbicas dentro.

Las interacciones hidrofóbicas forman la miscela. Dentro de las miscelas hay fuerzas de Van der Waals. La unión entre cabezas polares en la miscela son mediante puentes de hidrógeno.
Se pueden formar bicapas, que se autosellan con un medio acuoso interno y externo.

Así se forma la membrana celular.

Clase 3

Jueves 26/08/2004

Para formar parte de la membrana (plasmática), las moléculas deben ser anfipáticas, esto es, deben tener partes polares y no polares. Estamos hablando del nivel subcelular o agregados moleculares. Deben ser uniones débiles para formar agregados moleculares. Si varias moléculas (monómeros) se unen covalentemente se obtiene una molécula más grande (polímero). No se obtiene un agregado molecular.
El agua H2O es el principal solvente. Las uniones de Van der Waals son más fáciles de separar que los puentes de hidrógeno. El agua tiene alta capacidad calorífica. Puede absorber calor sin aumentar mucho su temperatura. Parte de la energía entregada en forma de calor al agua, se ocupa en romper los puentes de hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas H2O. El agua permite mantener la temperatura constante del cuerpo. El agua absorbe el calor y se evapora, por lo que evita el aumento de temperatura del cuerpo. Gracias a los puentes de hidrógeno, se disuelven las sustancias polares. El oxígeno O2 es muy poco soluble en agua. Al viajar en la sangre lo hace siendo transportado en el interior de los glóbulos rojos (eritrocitos), en la hemoglobina, que lo transporta desde los pulmones hasta los tejidos donde lo libera.
Acá tenemos una unión covalente doble polar en el dióxido de carbono (CO2):

Es una molécula lineal. Al ser lineal la diferencia de cargas se anula. Es decir que la molécula es no polar, a pesar de que las uniones entre sus oxígenos y el carbono sí son polares. La hemoglobina al regresar también transporta el CO2 desde los tejidos hasta los pulmones donde lo libera.
Las colas (no polares) de los fosfolípidos son las barreras de la membrana. Las colas no polares de los fosfolípidos son ácidos grasos. Los azúcares, todo lo polar, no puede pasar la bicapa de la membrana. Lo no polar sí puede pasar.
Moléculas orgánicas
Toda molécula orgánica tiene carbono. El carbono forma hasta 4 enlaces covalentes. El nitrógeno forma 3, el oxígeno forma 2 y el hidrógeno forma 1. El esqueleto hidrocarbonado tiene carbono e hidrógeno. Se tiene un esqueleto de carbono e hidrógeno al que se le agrega un grupo funcional. El grupo funcional caracteriza a la molécula y le otorga polaridad. Los grupos funcionales le dan reactividad química a la molécula. Le permite participar en reacciones químicas.
Grupos funcionales
Grupo oxhidrilo o hidroxilo:

Caracteriza a los alcoholes. Es polar sin carga neta.
Grupo carbonilo:

Caracteriza al aldehído si tiene el carbonilo en la punta.

Caracteriza a la cetona si tiene el grupo funcional en otro lugar que no sea la punta de arriba.

Los aldehídos y cetonas reaccionan muy parecido.
Grupo carboxilo:

Caracteriza a los ácidos. Siempre está en la punta. El carboxilo en nuestro cuerpo es un ion con carga neta negativa, porque pierde el protón del hidrógeno (entrega protones).

Se forman enlaces iónicos.
Grupo amino:

Caracteriza a las aminas. Toma protones y por lo tanto tiene carga neta positiva. Forman uniones iónicas.

Grupo sulfhidrilo:

Caracteriza a los tiol. Es polar sin carga neta.
Cuando hay grupos funcionales en general se nombran con el carboxilo al final.
Hay grupos funcionales derivados. Se puede hacer reaccionar 2 grupos funcionales para formar otro nuevo (perdiendo una molécula de H2O en el proceso). Son los grupos funcionales derivados.


Alcohol + alcohol

Éter

Alcohol + ácido

Éster

Amino + ácido

Amida

Ácido + ácido

Anhídrido de ácido

Aldehído + alcohol

Hemiacetal

Tiol + ácido

Tioéster



A modo de ejemplo, si unimos 2 alcoholes obtendremos éter con pérdida de una molécula de H2O. Se denomina condensar al proceso.


El éter que se obtuvo se caracteriza por el COC (es una unión covalente fuerte). Veamos algunos porque estos grupos son muy importantes:

La reacción inversa de la condensación es la hidrólisis. Para la hidrólisis, en lugar de extraer una molécula de H2O, se introduce una molécula de H2O.
Biomoléculas


Biomoléculas

Hidratos de carbono o glúcidos

Lípidos

Aminoácidos y proteínas

Nucleótidos y ácidos nucleicos



Glúcidos o hidratos de carbono
Los grupos funcionales de los hidratos de carbono son:

Polihidroxialdehídos

Polihidroxicetonas
Tienen más de un grupo hidroxilo (alcohol) y tienen un aldehído o una cetona.

Hay glúcidos simples y complejos. Los simples son los monosacáridos. Los complejos son varios monosacáridos unidos, y pueden ser oligosacáridos o polisacáridos. Los oligosacáridos tienen pocos monosacáridos, a modo de ejemplo 15. Un polisacárido puede tener 100 monosacáridos.
Si clasificamos a los monosacáridos por la cantidad de carbonos que tienen (de 3 a 7 carbonos), obtenemos lo siguiente:


Triosa

3 carbonos

Tetrosa

4 carbonos

Pentosa

5 carbonos

Hexosa

6 carbonos

Heptosa

7 carbonos


Es una aldosa si tiene aldehído. Es una cetosa si tiene cetona. A modo de ejemplo, la glucosa (C6H12O6) es el más importante y se trata de una aldohexosa.

La glucosa (C6H12O6) se disuelve perfectamente en el agua porque es polar. Ejemplos de monosacáridos: fructosa, galactosa, ribosa, desoxirribosa.
La función de la glucosa es la de ser combustible energético. La glucosa se oxida, se rompe y libera energía. La glucosa es polar y no atraviesa con facilidad la membrana celular. Los otros monosacáridos se pueden transformar en glucosa. Si la glucemia está baja entonces no hay energía suficiente. En el cerebro la glucosa es vital. La ribosa y la desoxirribosa se utilizan en los ácidos nucleicos.
El oligosacárido se forma cuando se une covalentemente un monosacárido con otro monosacárido. Se llama a unión glucosídica. Un disacárido es un oligosacárido de 2 monosacáridos. La sacarosa (el azúcar común) es un disacárido, formado por el monosacárido glucosa y el monosacárido fructosa. La lactosa es un disacárido que está en la leche y está formado por el monosacárido glucosa y el monosacárido galactosa. La maltosa es un disacárido formado por 2 glucosas.
En la digestión, la unión glucosídica se rompe para liberar a los monosacáridos. Aportan el combustible para obtener energía. Otros oligosacáridos no están sueltos sino que están unidos a lípidos formando glicolípidos, o están unidos a proteínas formando glicoproteínas.

hay una gran variedad de oligosacáridos. Según de qué oligosacárido se trate, puede tener la función de dar información, o puede tener la función de recibir información. Muchos oligosacáridos están en la membrana celular, recibiendo o enviando señales.
Polisacáridos hay lineales y ramificados. Glucógeno (carne) y el almidón (harinas) son ejemplos. Son polisacáridos formados por glucosa. Ambos son ramificados. Tienen la función de ser reserva de energía. El glucógeno es reserva de energía en animales (en el hígado y el músculo). El almidón es reserva de energía en los vegetales.
¿Cuál es la diferencia entre reserva de energía y combustible? La reserva se guarda y el combustible se usa. La glucosa que sobra se reserva como glucógeno en animales. El glucógeno del hígado es para romper (degradar) cuando dormimos, para mantener la glucemia, la concentración de glucosa en la sangre. El músculo guarda para sí mismo el glucógeno, como reserva para casos de ejercicio intenso. El almidón es reserva pero en las plantas. Otro polisacárido es la celulosa, armada de glucosas unas al lado de las otras; es lineal, sin ramas. La planta utiliza la celulosa para su pared celular (compuesta justamente de celulosa). Otorga resistencia y sostén. Las células animales no tienen pared celular. El almidón se rompe (degrada) en los animales; pero a la celulosa no la podemos digerir. La celulosa no sirve como fuente de energía.
Hay un polisacárido llamado GAG. Son polímeros de monosacáridos, es lineal. No es de glucosa sino de otros monosacáridos con cargas negativas. Atrae al agua. Funciona como protector y lubricante porque es muy viscoso. Fundamentalmente está fuera de la célula (es extracelular), en el espacio intercelular. En la piel hay mucho y también en las articulaciones, en los cartílagos. También hay en el mucus.

Clase 4

Lunes 30/08/2004

Lípidos
No hay grupos funcionales comunes a todos los lípidos. No hay monómeros y polímeros en los lípidos. Los lípidos se caracterizan por no ser solubles en agua. Los lípidos no se disuelven, no se mezclan con agua. Los lípidos pueden ser anfipáticos. Forman miscelas o bicapas.
Los triacilglicéridos (triglicéridos) son las grasas animales y aceites vegetales. Los triacilglicéridos son ésteres de glicerol (glicerina) y 3 ácidos grasos.


El glicerol es un alcohol, un polialcohol, y tiene 3 grupos oxhidrilos. El glicerol es polar y viaja por la sangre. Es soluble en H2O. El ácido graso tiene un grupo carboxilo (polar) y una cola no polar. La mayoría de los ácidos grasos tienen número par de carbonos. El ácido graso es anfipático. No es bueno que los ácidos grasos viajen solos, sueltos, por el organismo, porque desorganizan las membranas celulares. Los ácidos grasos sirven de combustible energético. Se puede oxidar para liberar energía. El triacilglicérido es la forma de almacenar energía.

Para formar un triacilglicérido hay que hacer reaccionar el éster, con 1 glicerol y 3 ácidos grasos. Recordemos que el éster es la unión de un alcohol con un ácido, liberando una molécula de H2O.

Representación de la formación de un triglicérido, uniendo 1 glicerol con 3 ácidos grasos:



El triglicérido es completamente insoluble. Los triglicéridos no se mezclan con el agua, porque tridimensionalmente los triglicéridos están envueltos por los ácidos grasos. Para degradar el triglicérido, hay que hidrolizarlo por los ésteres. Se oxida para dar energía. Se reserva en las células adiposas.
El aceite es lo mismo pero en los vegetales. A la planta le sirve de reserva y está en las semillas. El almidón es reserva de glúcidos en las plantas. Los triglicéridos tampoco pueden circular libremente por el organismo.
Otro grupo de lípidos
Los fosfolípidos son ésteres de glicerol, 2 ácidos grasos, 1 ácido fosfórico y 1 alcohol pequeño.

Es igual que un triacilglicérido, con ácidos grasos en la posición 1 y 2, pero en la tercera posición, en lugar de haber un ácido graso, hay un ácido fosfórico con un alcohol pequeño.

Es una cabeza polar con 2 colas no polares.

Un ejemplo lo tenemos con la fosfatidilcolina. Lo que cambia en los fosfolípidos es el alcohol pequeño. El producto de la hidrólisis de la fosfatidilcolina da un alcohol pequeño (colina), 2 ácidos grasos, 1 glicerol y 1 ácido fosfórico.

En la membrana existen también glicolípidos. Tienen cabeza polar y 2 colas; pero la cabeza es un glúcido (puede ser un monosacárido o un oligosacárido). En la membrana, si hay glicolípidos, siempre están en la parte externa, del lado de fuera de la bicapa. El glicolípido forma parte de la membrana.
Esteroides
Los esteroides son bien diferentes de los otros lípidos. El más importante es el colesterol. Todos los esteroides tienen la siguiente estructura:

La estructura de arriba se llama ciclopentanoperhidrofenantreno. Cada punta tiene un carbono. El colesterol en particular es así:

El colesterol es anfipático. Tiene una parte polar chiquita y una parte no polar. El colesterol puede meterse en la membrana, es componente de las membranas biológicas. Fosfolípidos, glicolípidos y esteroides (colesterol) forman parte de la membrana. El colesterol tiene otras funciones, porque sirve para producir otros compuestos, como las hormonas esteroides. Las hormonas regulan procesos en el organismo, son reguladores. Las hormonas son mensajeros químicos. Todas las hormonas esteroides se fabrican a partir del colesterol. Están las hormonas sexuales (andrógenos y estrógenos). Otras hormonas esteroides son las de la corteza suprarrenal (corticoides como el cortisol). Otro corticoide es la aldosterona. Con el colesterol también se fabrica vitamina D. Las sales biliares también son un esteroide derivado del colesterol (ayuda a digerir los lípidos).
Lo que es perjudicial es el exceso de colesterol; pero un poco de colesterol hace falta en todas las células. El colesterol es insoluble y debe ser transportado. Lo que se llama colesterol malo, es una lipoproteína que se denomina LDL que transporta el colesterol hacia todas las células. Cuando se ingiere mucho colesterol se genera mucha LDL y el resultado es que se pueden tapar los vasos sanguíneos. El llamado colesterol bueno, es otra lipoproteína denominada HDL, cuya función es recolectar el colesterol sobrante y transportarlo al hígado para que sea degradado y excretado. Lo perjudicial o peligroso en el organismo es que esté circulando más LDL que HDL.
Proteínas
Las proteínas son polímeros de aminoácidos (uniones covalentes fuertes llamadas peptídicas).

Las proteínas son lineales.

Las proteínas no tienen ramas. Un aminoácido tiene un grupo ácido (carboxilo), un grupo amino, un hidrógeno y un resto R, todo unido a un carbono central.

En los enlaces peptídicos, es decir en el enlace entre un aminoácido y otro, la unión se realiza entre el ácido de uno y el amino del siguiente. Cuando se une el amino con el ácido (carboxilo) se libera 1 molécula de H2O (el carboxilo primero pierde el protón). Se llama amida a la unión peptídica, porque condensa un ácido con un amino.
Hay 20 aminoácidos distintos que pueden formar las proteínas.



Aminoácido metionina







En el resto R puede haber un grupo no polar, a modo de ejemplo CH3. Puede haber un grupo polar sin carga neta, a modo de ejemplo un oxhidrilo OH o un sulfhidrilo SH. Puede haber un grupo polar con carga neta positiva, a modo de ejemplo un grupo amino NH2 que queda NH3+ y se llaman aminoácidos básicos. Puede haber un grupo polar con carga neta negativa, a modo de ejemplo un grupo carboxilo OCOH que pierde el protón quedando OCO- con un H+ suelto.
El comportamiento del aminoácido depende del grupo R, es decir del resto. Una proteína se distingue por sus aminoácidos.
La estructura primaria de una proteína es la secuencia ordenada de aminoácidos que tiene dicha proteína. Las proteínas tienen una gran diversidad estructural. La estructura secundaria de una proteína es la forma en la que se organiza espacialmente, la cadena de aminoácidos (la cadena primaria). Hay 2 modelos de estructura secundaria.
Una de ellas es la alfa hélice, es decir  hélice.

La hélice se estabiliza por puentes de hidrógeno entre los aminoácidos. Esos puentes de hidrógeno sostienen la hélice. Los puentes de hidrógeno se forman entre los oxígenos (O) y los hidrógenos (H) de los enlaces peptídicos.
La otra estructura secundaria que se encuentra es la beta formación, es decir  formación.

La mayoría de las proteínas tienen algo de  hélice y tienen algo de  formación.
La estructura terciaria de la proteína es la estructura tridimensional final del plegamiento de la proteína en el espacio.

Las más comunes son las globulares (redonditas) y las fibrosas (alargadas). Dependiendo de los grupos R que tengan los aminoácidos que forman la proteína, se van a acercar o rechazar formando estructuras. Estas estructuras también dependerán de la interacción de los grupos R con el medio en el que se encuentran.


La estructura terciaria se estabiliza con uniones débiles como las uniones iónicas (salina, donde no haya H2O que pueda romper el enlace), fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrógeno. La única unión covalente fuerte entre los grupos R, que puede ayudar a la estructura terciaria, es la denominada puente disulfuro (SS).
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