1 bioquimica proteinas y enzimas, acidos nucleicos,citologia

SISTEMA HELICOIDAL 131

Compendio de Ciencias I-D Biologa

CAPTULO

0 1

COMPETENCIAS

Identifican las principales protenas de nuestro cuerpo.

Reconocen la funcionalidad de las enzimas.

Valoran el papel de las protenas y las enzimas.

LECTURA:

POR QU SON IMPORTANTES LAS PROTENAS?

VALOR BIOLGICO DE LAS PROTENAS

El conjunto de los aminocidos esenciales slo est presente en las protenas de origen animal. En la

mayora de los vegetales siempre hay alguno que no est presente en cantidades suficientes. Se define el valor o

calidad biolgica de una determinada protena por su capacidad de aportar todos los aminocidos necesarios

para los seres humanos. La calidad biolgica de una protenas ser mayor cuanto ms similar sea su composi-

cin a la de las protenas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrn con el que se compara el

valor biolgico de las dems protenas de la dieta.

Por otro lado, no todas las protenas que ingerimos se digieren y asimilan. La utilizacin neta de una

determinada protena, o aporte proteico neto, esta es la relacin entre el nitrgeno que contiene y el que el

organismo retiene. Hay protenas de origen vegetal, como la de la soya, que a pesar de tener menor valor

biolgico que otras protenas de origen animal, su aporte protico neto es mayor por asimilarse mucho mejor en

nuestro sistema digestivo.

CULES SON LAS NECESIDADES DIARIAS DE PROTENAS?

La cantidad de protenas que se requieren cada da es un tema controvertido, puesto que depende de

muchos factores. Depende de la edad, ya que en el perodo de crecimiento las necesidades son el doble o incluso

el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riones, que pueden hacer variar

el grado de asimilacin o las prdidas de nitrgeno por las heces y la orina. Tambin depende del valor biolgico

de las protenas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a protenas

de alto valor biolgico. Si no lo son, las necesidades sern an mayores.

En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de protenas al da para un adulto sano. La Organizacin

Mundial de la Salud y las RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National

Academic Science) recomiendan un valor de 0,8gr. por peso y da. Por supuesto, durante el crecimiento, el

embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan.

El mximo de protenas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud, es un tema an ms delicado. Las

protenas consumidas en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio protico, se

queman en las clulas para producir energa. A pesar de que tienen un rendimiento energtico igual al de los

glcidos, (unas 4 kilocaloras por gramo) su combustin es ms compleja y dejan residuos metablicos, como el

132 PASCUAL SACO OLIVEROS


amonaco, que son txicos para el organismos. El cuerpo humano dispone de eficientes sistemas de eliminacin,

pero todo exceso de protenas supone cierto grado de intoxicacin que provoca la destruccin de tejidos y, en

ltima instancia, la enfermedad o el envejecimiento prematuro. Debemos evitar comer ms protenas de las

estrictamente necesarias para cubrir nuestras necesidades.

Por otro lado, investigaciones muy bien documentadas, llevadas a cabo en los ltimos aos por el doctor

alemn Lothar Wendt, han demostrado que los aminocidos se acumulan en las membranas basales de los

capilares sanguneos para ser utilizados rpidamente en caso de necesidad. Esto supone que cuando hay un

exceso de protenas en la dieta, los aminocidos resultantes siguen acumulndose, llegando a dificultar el paso

de nutrientes de la sangre a las clulas (microangiopata). Estas investigaciones parecen abrir un campo de

posibilidades en el tratamiento a travs de la alimentacin de gran parte de las enfermedades cardiovasculares,

que tan frecuentes se han vuelto en occidente desde que se generaliz el consumo indiscriminado de carne.

QU TIPO DE PROTENAS SON MEJORES PROTENAS DE ORIGEN VEGETAL O ANIMAL?

Puesto que slo asimilamos aminocidos y no protenas completas, el organismo no puede distinguir si estos

aminocidos provienen de protenas de origen animal o vegetal. Comparando ambos tipos de protenas podemos

sealar:

Las protenas de origen animal son molculas mucho ms grandes y complejas, por lo que contienen mayor

cantidad y diversidad de aminocidos. En general, su valor biolgico es mayor que las de origen vegetal.

Como contrapartida son ms difciles de digerir, puesto que hay mayor nmero de enlaces entre aminoci-

dos por romper. Combinando adecuadamente las protenas vegetales (legumbres con cereales o lcteos con

cereales) se puede obtener un conjunto de aminocidos equilibrado. Por ejemplo, las protenas del arroz

contienen todos los aminocidos esenciales, pero son escasas en lisina. Si las combinamos con lentejas o

garbanzos, abundantes en lisina, la calidad biolgica y aporte proteico resultante es mayor que el de la

mayora de los productos de origen animal.

Al tomar protenas animales a partir de carnes, aves o pescados ingerimos tambin todos los desechos del

metabolismo celular presentes en esos tejidos (amonaco, cido rico, etc.), que el animal no pudo eliminar

antes de ser sacrificado. Estos compuestos actan como txicos en nuestro organismo. El metabolismo de

los vegetales es distinto y no estn presentes estos derivados nitrogenados. Los txicos de la carne se pueden

evitar consumiendo las protenas de origen animal a partir de huevos, leche y sus derivados. En cualquier

caso, siempre sern preferibles los huevos y los lcteos a las carnes, pescados y aves. En este sentido,

tambin preferiremos los pescados a las aves, y las aves a las carnes rojas o de cerdo.

La protena animal suele ir acompaada de grasas de origen animal, en su mayor parte saturadas. Se ha

demostrado que un elevado aporte de cidos grasos saturados aumenta el riesgo de padecer enfermedades

cardiovasculares.

En general, se recomienda que una tercera parte de las protenas que comamos sean de origen animal, pero

es perfectamente posible estar bien nutrido slo con protenas vegetales. Eso s, teniendo la precaucin de

combinar estos alimentos en funcin de sus aminocidos limitantes. El problema de las dietas vegetarianas en

occidente suele estar ms bien en el dficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.

BIOQUMICA

I. COMPOSICIN QUMICA Y CLASIFICACIN DE LAS PROTENAS

Las protenas son los materiales que desempean un mayor nmero de funciones en las clulas de todos los

seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura bsica de los tejidos (msculos, tendones, piel, uas, etc.)

y, por otro, desempean funciones metablicas y reguladoras (asimilacin de nutrientes, transporte de oxgeno y

de grasas en la sangre, inactivacin de materiales txicos o peligrosos, etc.). Tambin son los elementos que

definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del cdigo gentico (ADN) y de los

sistemas de reconocimiento de organismos extraos en el sistema inmunitario.



ionin

Son macromolculas orgnicas, constituidas bsicamente por carbono (C), hidrgeno (H), oxgeno (O) y nitrgeno

(N); aunque pueden contener tambin azufre (S) y fsforo (P) y, en menor proporcin, hierro (Fe), cobre (Cu),

magnesio (Mg), yodo (I), etc...

Estos elementos qumicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados AMINOCIDOS, a los

cuales podramos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proticos".

Se clasifican, de forma general, en Holoprotenas y Heteroprotenas segn estn formadas respectivamente slo

por aminocidos o bien por aminocidos ms otras molculas o elementos adicionales no aminoacdicos.

Los aminocidos. Qu son los Aminocidos?

Son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce.

Los aminocidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2).

H

R C COOH

NH2

Los aminocidos son las unidades elementales constitutivas de las molculas denominadas Protenas. Son pues,

y en un muy elemental smil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus

protenas especficas consumidas por la sola accin de vivir. Los alimentos que ingerimos nos proveen protenas.

Pero tales protenas no se absorben normalmente en tal constitucin sino que, luego de su desdoblamiento

("hidrlisis" o rotura), causado por el proceso de digestin, atraviesan la pared intestinal en forma de aminocidos

y cadenas cortas de pptidos. Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguneo y, desde all, son

distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar las protenas, consumidas durante el ciclo vital.

Se sabe que de los 20 aminocidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida

humana y 2 resultan "semiindispensables". Son estos 10 aminocidos los que requieren ser incorporados al

organismo en su cotidiana alimentacin y, con ms razn, en los momentos en que el organismo ms los

necesita: en la disfuncin o enfermedad. Los aminocidos esenciales ms problemticos son el triptfano, la

lisina y la metionina. Es tpica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubrculos constituyen la

base de la alimentacin. Los dficit de aminocidos esenciales afectan mucho ms a los nios que a los adultos.

Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (aminocido esenciales) no ser posible sintetizar ninguna de las

protenas en la que sea requerido dicho aminocido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutricin,

segn cual sea el aminocido limitante.

En el grfico puede verse la frmula de los 20 aminocidos ms importantes , con su cadena lateral extendida

y por grupos funcionales.

COOH

+

COOH +

COOH

+

COOH +

COOH

H3N C H H3N C H H3N C H H3N C H HN C H

CH3 CH

H3C CH3

CH2 CH

H3C CH3

H3C CH

CH2

CH3

2HC CH2

CH2

Alanine Valine Leucine Isoleucine Proline

COOH +

COOH

+

COOH +

COOH

+

COOH +

H3N C H H3N C H H3N C H H3N C H H3N C H CH2

CH2 CH2 CH2 H

CH CH2

OH

S

Meth CH3

e Phenylalanine

N CH

H Tryptophan

Glycine Serine

COOH +

COOH

+

COOH +

COOH

+

COOH +

H3N C H H3N C H H3N C H H3N C H H3N C H HC OH CH2 CH2 CH2 CH2

CH3 SH C

O

NH2

CH2 C

O NH2 OH Threonine Cysteine Asparagine Glutamine Tyrosine



2

COOH +

COOH

+

COOH +

COOH

+

COOH +

H3N C H CH2 C

H3N C H

CH2

CH2

H3N C H CH2

CH2

H3N C H CH2

CH2

H3N C H CH2

HC C

O OH C

O OH CH2

+ NH

CH2

NH

HN NH C

Aspartic

Acid

Glutamic

Acid

3

C

H+ N

H

NH2 Lysine Arginine Histidine

II. LOS PPTIDOS Y EL ENLACE PEPTDICO.

Los pptidos estn formados por la unin de aminocidos mediante un enlace peptdico. Es un enlace covalente

que se establece entre el grupo carboxilo de un aminocido y el grupo amino del siguiente, dando lugar al

desprendimiento de una molcula de agua.

R O R O

NH2 CH C OH + NH2 CH C OH

R O R O

NH2 CH C NH CH C OH + H2O

Enlace Peptdico

As pues, para formar pptidos los aminocidos se van enlazando entre s formando cadenas de longitud y

secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como:

1. Oligopptidos: si el n de aminocidos es menor de 10; por ejemplo:

* Dipptidos.- si el n de aminocidos es 2.

* Tripptidos.- si el n de aminocidos es 3.

* Tetrapptidos.- si el n de aminocidos es 4.

2. Polipptidos o cadenas polipeptdicas: si el n de aminocidos es mayor de 10.

Cada pptido o polipptido se suele escribir, convencionalmente, de izquierda a derecha, empezando por el

extremo N-terminal que posee un grupo amino libre y finalizando por el extremo C-terminal en el que se encuentra

un grupo carboxilo libre, de tal manera que el eje o esqueleto del pptido, formado por una unidad de seis

tomos (-NH-CH-CO-), es idntico a todos ellos. Lo que vara de unos pptidos a otros, y por extensin, de unas

protenas a otras, es el nmero, la naturaleza y el orden o secuencia de sus aminocidos.

Si la hidrlisis de una protena produce nicamente aminocidos, la protena se denomina simple. Si, en cambio,

produce otros compuestos orgnicos o inorgnicos, denominados grupo prosttico, la protena se llama conjugada.

III. ESTRUCTURA DE LAS PROTENAS

La organizacin de una protena viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria,

estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la

disposicin de la anterior en el espacio.

1. Estructura Primaria

La estructura primaria es la secuencia de aminocidos de la protena. Nos indica qu aminocidos componen

la cadena polipeptdica y el orden en que dichos aminocidos se encuentran. La funcin de una protena

depende de su secuencia y de la forma que sta adopte.



OH SH

H CH3 O

H

N C C

C N C

H

O H H

H CH3

N C

C N

O H

O H H

H

C N C

C C

H

CH3 O

Serina Glicina Cisteina Alanina Glicina

Hidrgeno

Carbono

Nitrgeno

Oxgeno

Azufre

2. Estructura Secundaria

La estructura secundaria es la disposicin de la secuencia de aminocidos en el espacio. Los aminocidos,

a medida que van siendo enlazados durante la sntesis de protenas y gracias a la capacidad de giro de sus

enlaces, adquieren una disposicin espacial estable, la estructura secundaria.

Existen dos tipos de estructura secundaria:

A . La (alfa)-hlice

esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre s misma la estructura primaria. Se debe a

la formacin de enlaces de hidrgeno entre el -C=O de un aminocido y el -NH- del cuarto aminocido

que le sigue.

- hlice

B . La Conformacin Hoja Plegada .

Se forma al acercarse cadenas polipeptdicas formando un mismo plano imaginario, entre las que

surgen varios enlaces puente de hidrgeno que estabilizan la unin.



R R

H C O H C O C N C N

C N

O H C

C N

R O H

C C

R R H O H H O R

C C N C N C

C N C N C C C

O H O H R R R

3. Estructura Terciaria

La estructura terciaria informa sobre la disposicin de la estructura secundaria de un polipptido al plegarse

sobre s misma originando una conformacin globular.

En definitiva, es la estructura primaria la que determina cul ser la secundaria y por tanto la terciaria.

Esta conformacin globular facilita la solubilidad en agua y as realizar funciones de transporte , enzimticas,

hormonales, etc.

Esta conformacin globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de

los aminocidos. Aparecen varios tipos de enlaces:

el puente disulfuro entre los radicales de aminocidos que tiene azufre.

los puentes de hidrgeno.

los puentes elctricos.

las interacciones hifrfobas.

4. Estructura Cuaternaria

Esta estructura informa de la unin , mediante enlaces dbiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptdicas

con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptdicas recibe

el nombre de protmero.

ESTRUCTURA CUATERNARIA

IV. PROPIEDADES DE LAS PROTENAS

Desnaturalizacin.

Consiste en la prdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las

protenas desnaturalizadas tienen la misma conformacin, muy abierta y con una interaccin mxima con el



disolvente, por lo que una protena soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita.

La desnaturalizacin se puede producir por cambios de temperatura, (huevo cocido o frito), variaciones del pH.

En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una protena desnaturalizada puede volver a su anterior

plegamiento o conformacin, proceso que se denomina renaturalizacin.

V. FUNCIONES

Las protenas desempean distintas funciones en los seres vivos, como se observa en la tabla siguiente:

TIPOS

EJEMPLOS

LOCALIZACIN O FUNCIN

Enzimas cido - graso - sintetasa Cataliza la sntesis de cidos grasos.

Reserva Ovoalbmina Clara de huevo.

Transportadoras Hemoglobina Transporta eloxgeno en la sangre.

Protectoras de la sangre Anticuerpos Bloquean a sustancias extraas.

Hormonas Insulina Regula el metabolismo.

Estructurales Colgeno Tendones, cartlagos, pelos.

Contrctiles Miosina Constituyente de las fibras musculares.

El mayor grupo lo constituyen las enzimas, que son los biocatalizadores de todos los procesos qumicos que

tienen lugar en los seres vivos. Las enzimas, en su gran mayora, son especficas para cada reaccin, de ah su

gran nmero. Como son catalizadores, actan disminuyendo la energa de activacin, combinndose con los

reaccionantes para producir un estado intermedio con menor energa de activacin que el estado de transicin

de la reaccin no catalizada. Una vez formados los productos de la reaccin, la enzima se recupera.

Ampliemos que son las enzimas y como actan:

Las enzimas

En todos los organismos es preciso sintetizar macromolculas a partir de molculas sencillas, y para establecer

los enlaces entre stas se necesita energa. Esta energa se consigue rompiendo los enlaces qumicos internos de

otras macromolculas, sustancias de reserva o alimentos. Todo ello comporta una serie de reacciones coordinadas

cuyo conjunto se denomina metabolismo.

Dado que las sustancias que intervienen en estas reacciones son, generalmente, muy estables, se requerira una

gran cantidad de energa para que reaccionaran entre s, ya que, si no, la velocidad de reaccin sera nula o

demasiado lenta. Para acelerar la reaccin en un laboratorio bastara con aumentar la temperatura o bien con

aadir un catalizador, es decir, una sustancia que aumente la velocidad de la reaccin. En los seres vivos, un

aumento de temperatura puede provocar la muerte, por lo que se opta por la otra posibilidad, es decir, el

concurso de catalizadores biolgicos o biocatalizadores. Las molculas que desempean esta funcin son las

enzimas. Las enzimas son, protenas globulares capaces de catalizar las reacciones metablicas.

Son solubles en agua y se difunden bien en los lquidos orgnicos. Pueden actuar a nivel intracelular, es decir, en

el interior de la clula donde se han formado, o a nivel extracelular, en la zona donde se secretan.

Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores: la primera es que durante la reaccin no

se alteran, y la segunda es que no desplazan la constante de equilibrio para que se obtenga ms producto, sino

que simplemente favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo. Las enzimas, a

diferencia de los catalizadores no biolgicos, presentan una gran especificidad, actan a temperatura ambiente

y consiguen un aumento de la velocidad de reaccin de un milln a un trilln de veces.



Actividad enzimtica.

En toda reaccin qumica se produce una transformacin de unas sustancias iniciales, denominadas reactivos o

sustratos (S), en unas sustancias finales o productos (P).

Esta transformacin no se verifica directamente, ya que es necesario un paso intermedio en el cual el reactivo se

active, de forma que sus enlaces se debiliten y se favorezca su ruptura. Este paso intermedio recibe el nombre de

complejo activado y requiere un aporte de energa, generalmente en forma de calor, que se conoce como energa

de activacin.

Energa

Complejo activado con neutralizador

ACTIVIDAD ENZIMTICA

Ex

Ex

Complejo activado con biocarbnico

Aminocidos de fusin Aminocidos

catalizadores

Enzima (Centro activo)

Sustrato

Enlaces dbiles

Sustancia

Producto

Tiempo (progreso de la .........)

Enzima + Sustrato

Centro cataltico

(enlaces fuertes)

Ex

Ex

Reaccin sin catlisis Reaccin catalizada por una enzima

Energa de activacin sin biocatalizador

Energa de activacin con biocatalizador

Complejo enzimtico

Enzima Productos

Enzima

Productos

Las enzimas pueden actuar de dos formas: unas, fijndose mediante enlaces fuertes (covalentes) al sustrato, de

modo que se debiliten sus enlaces y que no haga falta tanta energa para romperlos; y otras, atrayendo a las

sustancias reaccionantes hacia su superficie de modo que aumente la posibilidad de encuentro y que la reaccin

se produzca ms fcilmente.

Las enzimas, una vez que han realizado la transformacin del sustrato o sustratos en productos, se liberan

rpidamente de ellos para permitir el acceso a otros sustratos.

Pregunta Desarrollada

1. La salud del cuero cabelludo y por lo tanto del

cabello es una de las preocupaciones de la vida

moderna, por el sentido esttico tan de moda hoy

en da. Sabemos que el stress puede alterar el

crecimiento capilar.

Qu aminocidos son determinantes en su

formacin y mantenimiento?

Sustentacin:

El cabello se forma por colgeno y una cubierta

de queratina. Partiendo del punto de vista, que el

colgeno es el principal componente, entonces

debemos recordar los aminocidos fundamentales

en su formacin.

Para formar colgenos se requiere de los siguientes

aminocidos:



a) Prolina: Que forma las fibras de tropocolgeno

al convertirse en hidroxiprolina.

b) Fenilalanina: Que estimula la uni n de

tropocolgeno.

c) Cisteina: Que gracias al aporte de azufre

permite la formacin de puentes de sulfuro que

estabilizan la estructura del cabello.

Pregunta por desarrollar

1. El crecimiento en el adolescente es acelerado por la accin

de las hormonas sexuales, sin embargo sigue siendo

gobernado por hormonas proteicas hipofisiarias y tiroideas.

Qu aminocidos contribuyen al crecimiento y

desarrollo corporal?

Sustentacin:

1. Haga mencin de los aminocidos que le son

esenciales para la nutricin humana:

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

2. Ahora mencione los aminocidos que no son

esenciales para nuestro metabolismo:

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

......................... ........................

3. El enlace peptdico, es el enlace ms comn entre

los a.a. de las protenas. Este enlace se da entre el

grupo ................ de un a.a. y el grupo .................

del siguiente a.a.

Rpta.: ...........................................................

4. L as pro tena s que ni cam en te co ntie nen

aminocidos se denominan:

Completas

Incompletas

Complejas

Simples

Especiales

Rpta.: ...........................................................

5. Qu protenas podemos encontrar en?

Msculos ............................................

Huesos ............................................

Sangre ............................................

Uas ............................................

Plumas ............................................

Piel ............................................

Tendones ............................................

6. La anemia falciforme es una enfermedad en la que

las molculas de .................. son defectuosas.

Rpta.: ...........................................................

7. La mayora de los lpidos o grasas estn constituidos

por los siguientes componentes qumicos:

Rpta.: ...........................................................

8. El enlace que une las unidades constituyentes de

los triglicridos o triacilglicridos o grasas neutras,

se denominan:

Rpta.: ...........................................................

9. Los nucletidos tienen un fuerte carcter cido

debido a la:

A) Presencia de la base nitrogenada adenina.

B) Ausencia del azcar ribosa.

C) Presencia de la base nitrogenada guanina.

D) Ausencia del azcar ribosa.

E) Presencia del grupo fosfato.



10. Las ceras, presentes en la superficie de las hojas

de una planta o sobre la superficie del epicarpio

de una fruta; estn clasificados como:

Rpta.: ...........................................................

11. Los aminocidos que no pueden ser sintetizados

por algn organismo, se les denomina:

Rpta.: ...........................................................

12. La elevada temperatura a la cual puede ser

sometida una protena, le causara:

Incremento en el nmero de aminocidos.

El rompimiento de un enlace peptdico.

Una irreparable desnaturalizacin.

Pasar de fibrosa a compleja.

Pasar de compleja a fibrosa.

Rpta.: ...........................................................

13. Las protenas son macromolculas constituidas por

muchas unidades monomricas denominadas

aminocidos, los cuales generalmente se unen a

travs del enlace:

Disulfuro

Salino

Fuerza de Van der Waals

Peptdico

Puente de hidrgeno

Rpta.: ...........................................................

14. Son protenas globulares:

A) Enzimas y colgeno.

B) Queratina y fibroma.

C) Albmina y elastina.

D) Protaminas y gluterminas.

E) Histonas y enzimas.

15. L a unin entre un nucle s ido y un cido

ortofosfrico, constituye:

A) Dos nucletidos

B) El ADN como tambin el ARN

C) Un nucletido

D) Cromosomas

E) Ncleo celular

16. Aminocidos en cuya arquitectura molecular

presentan tomos de S:

A) Alanina y Valina

B) Metionina y Triptfano

C) Treonina y aspargina

D) Leucina y cistena

E) Cistena y metionina 17. .............. es a la sangre, como .............. es al

msculo, en los animales vertebrados.

A) Hemoglobina - anticuerpos

B) Hemocianina - Mioglobina

C) Albmina srica - hemocianina

D) Hemoglobina - mioglobina

E) Hemocianina - hemoglobina 18. Son los lpidos ms abundantes entre los seres vivos:

A) Monoglicridos

B) Fosfolpidos

C) Esfingolpidos

D) Diglicridos

E) Grasas neutras

19. No es un cido graso:

A) cido palmitoleico

B) cido clorhdrico

C) cido linoleico

D) cido caproico

E) cido butrico 20. Los lpidos .............. permiten la rpida propagacin

de las ondas de despolarizacin en los nervios

mielinizados:

A) esteroideos

B) complejos

C) polares

D) hormonales

E) no polares



1. El pH en el cual el aminocido tiende a adoptar

una forma dipolar neutra, se denomina:

A) Punto isoelctrico.

B) Comportamiento anftero.

C) Actividad ptica.

D) Aminocido aromtico.

E) Configuracin L.

2. Describa la biosntesis de un triglicrido o triglicerol:

Rpta.: ...........................................................

...........................................................................

3. En una prueba experimental sometimos en un tubo

de ensayo; leche ms lactasa, dejando en una

cocinilla a 20C, al cabo de 1 hora, la leche era de

color celeste interno. Qu podra opinar al respecto

sobre este experimento?

Rpta.: ...........................................................

...........................................................................

4. De la pregunta anterior. En otro tubo tambin con

leche y lactasa, se le someti a 55C, luego en el

tubo se visualiz el color normal de la leche. Qu

opina al respecto?

Rpta.: ...........................................................

........................................................................... 5. En una determinada reaccin, a medida que

aumenta la concentracin del sustrato ........:

A) La actividad de las enzimas disminuye.

B) La actividad cataltica de la enzima aumenta.

C) Habr muy poco producto al final del proceso

cataltico.

D) Las enzimas dejan de trabajar definitivamente.

E) Ocurre la inhibicin de las reacciones que

pueden ocurrir posteriormente.



CAPTULO

0 2

COMPETENCIAS

Identifican la estructura de un nucletido.

Reconocen la importancia del ADN.

Valoran las terapias gnicas.

CIDOS NUCLEICOS I. IMPORTANCIA

1. Almacenan y transmiten informacin gentica

ADN

ESPERMATOZOIDE

ADN VULO

CIGOTO

2. Dirigen la biosntesis de todas las protenas celulares.

Protena

5

ARNm 3

3. Adaptacin de las clulas a los cambios fisiolgicos y del ambiente.

4. Responsables de las mutaciones en la constitucin gentica de un organismo sean naturales o inducidas.

5. Determinan la gran variabilidad individual dentro de una especie.

II. DEFINICIN

Son macromolculas catenarias quinarias constituidas por unidades estructurales llamadas nucletidos.



C

C

1

III. COMPONENTES ESTRUCTURALES DE LOS CIDOS NUCLEICOS

1. cido fosfrico

Encargado de unir a los Nucletidos; otorga el carcter cido de los cidos Nucleicos y le da la propiedad

de unirse a sustancias bsicas.

2. Pentosa

Monosacrido de 5 Carbonos

H3 PO4

O

HO P OH

OH

O

HO P O

OH

Radical Fosfato

Puede ser Ribosa (RNA) y Desoxirribosa (DNA)

Los carbonos 3 y 5 se unen al cido Fosfrico y el Carbono 1 se une a la Base Nitrogenada.

O OHCH2 OH

O OHCH2 OH

H H H H

OH OH

H H H H

OH OH

- D - Ribofuranosa - 2 Desoxi D - Ribofuranosa

(RIBOSA) (DESOXIRRIBOSA)

3. Base Nitrogenada

- Son Diazinas (Molculas nitrogenadas con estructura anillada).

A . Base. Prica (PURNICA)

Presenta 2 anillos hetrocclicos (uno corresponde a la Pirimidina y otro al Imidazol)

H C

N 6 5

HC2

4

3

N

N 7

8CH 9

N H

Ejemplos :

1. ADENINA (6 - AMINOPURINA)

NH2

C

N C N

CH

HC C N N H

2. GUANINA (2 - Amino - 6 - Oxipurina; 2 - Amino - 6 - Hidropoxipurina)

Se les observ en las Islas Guaneras del Per y Ecuador (Guano).

Tambin se encuentra en las escamas de los Peces responsables del brillo.

O

C HN C N

CH

H2NC C N N H

O

C N C N

CH

H2NC C N N H



B . Base Pirimdica (PIRIMIDNICA)

Presenta un anillo hetrocclico (corresponde a Pirimidina)

H

C N3 4 5CH

Ejemplos :

HC2 1 6CH N

1. CITOSINA (2 - Oxi - 4 - Amino - Pirimidna; 2 - Hidroxi - 4 - Amino - Pirimidina)

N

O= C

NH2

C CH

CH

N H

N

HOC

NH2

C CH

CH

N

2. TIMINA (5 - Metil - 2,4 - DioxiPirimidina; 5 - Metil - 2,4 - DihidroxiPirimidina)

HN

O= C

O

C CCH3

CH

N H

3. URACILO (2,4 - Dioxipirimidina)

O

HN C

CH

O= C CH

N H

IV. NUCLETIDO (Nt) : (unidad)

- Es el Monmero de los cidos Nucleicos.

- Resulta de la unin covalente de una molcula de cido fosfrico, una molcula de Pentosa y una Base

nitrogenada.

- Se clasifican en Ribonucletidos y Desoxirribonucletidos.

Enlace Fosfoester

Base Nitrogenada

Acido P

Fosfrico O 5 O N

4 1

Enlace - N - Glucosdico

3 2

OH

Pentosa Se da entre el y

C1 de Pentosa

N1 (Purimdica)

N9 (Prica)

RIBONUCLETIDO

Contiene Ribosa presentes en el RNA



3

P O O N

H

DESOXIRRIBONUCLETIDO Contiene Desoxirribosa presentes en el DNA

* Funciones de los Nucletidos

1. Estructural : Constituyen a los cidos Nucleicos.

2. Energtica : El ATP y GTP presenta enlaces de alta energa P P (Enlace Fosfoanhidro)

Enla ce de

Alta Energa

P P P

Adenina

O

Ribosa

AMP

ADP

ATP

V. POLIMERIZACIN

Los nucletidos se unen mediante el Enlace Fosfodiester para formar largas cadenas de Polinucletidos.

El Enlace Fosfodiester se forma as :

El Grupo Hidrxilo del C de la Pentosa de un Nucletido reacciona con el Grupo Hidrxilo del Acido Fosfrico

del otro nucletido y se elimina una molcula de agua (Reaccin de Condensacin)

OH

P O 5 O OH

P O 5 O

3

O H H2O

OH

O

P O 5 O

P O 5 O Enlace Fosfodiester

VI. CLASIFICACION DE LOS ACIDOS NUCLEICOS

CIDO DESOXIR RIBONUCLEICO

1. Caractersticas del DNA:

Bicatenariedad: El DNA est constituido por 2 cadenas de Polinucletidos en sentido 5 3.

Antiparalelismo: Cadenas en direcciones opuestas.

Helicoidalidad: El DNA tiene forma plectonmica (doble espiral).



Esto implica que las 2 cadenas de Polinucletidos al unirse se enrollan adoptando la forma de escalera

en caracol.

Complementariedad : Las Bases Nitrogenadas se agrupan de la siguiente forma:

G C

T = A Enlace Puente de Hidrgeno

E. CHARGAFF en su "Regla de la Equivalencia" dijo: La cantidad de Adenina es igual a la Timina y la de

Citosina igual a la de Guanina. Es decir, el nmero total de Purinas es igual al de las Pirimidinas.

A C 1 1

T G

5 3

5 3

A = T C = G

A + G = C + T

3

DESOXIRRIB A

H3PO4

D G

H3PO4

D C

H3PO4

D T

H3PO4

D A

H3PO4

5

11 5

=

2,9

3,4

=

=

3

La separacin es de 20 y cada vuelt a presenta 10 pares de nuclet idos y mide 34

2. Estructura del DNA:

A . Estructura Primaria

Si el Polinucletido se dispone en una sola hebra extendida o doblada sobre si misma (Bacterifagos y

zoofagineos).

B . Estructura Secundaria ( - Doble Hlice)

El ADN est constituida por 2 cadenas antiparalelas helicoidales y complementarias de Polinucletidos.

C . Estructura Terciaria

ADN + PROTENAS

i) Collar de Perlas

(ESTRUCTURA ARROSARIADA, FIBRA DE CROMATINA, FIBRA DE 100)

Esta constituido por DNA + Histonas formando la Cromatina.

Se encuentra en el Ncleo de las Clulas Somticas.

Clula

Nucleofilamento (ADN)

NUCLEOSOMA ( Cuerpo Nu) ADN + Histona

COLLAR DE PERLAS (Microscopio Electrnico)



55

10

El Nucleosoma es la unidad Bsica de la Cromatina y est constituido por : Ncleo y ADN

espaciador.

NUCLEOSOMA

Nucleo (PARTICULA NUCLEAR, CORE)

Esta constituido por:

a. 8 molculas de Histona formando un octmero : 2H A, 2H B, 2H , 2H . 2 2 3 4

b. Una longitud de ADN de 146 pares de bases que se disponen alrededor de la molcula

de Histona dando 1,75 vueltas.

100

H2B

H4

H4

H2B

H2A

H3

H3

H2A

Ncleo + H1 = CROMATOSOMA

NOTA: H1 (Rica en Lisina)

H2A, H2B (Rica ligeramente en lisina)

H3, H4 (Rica en Arginina)

H1

ADN Espaciador (Linker)

Es la longitud de ADN que hay entre 2 ncleos consecutivos este LINKER presenta 54 pares

de Bases.

LINKER

ii) Estructura Cristalina

Est constituido por DNA + Protaminas (ms pequeas y bsicas que las Histonas)

Se encuentra en el ncleo de los Espermatozoides.

RNA (CIDO RIBONUCLEICO)

1. Caractersticas

Esta macromolcula informativa de la clula esta localizada en Nucleolo, Ribosoma, Membrana Exter- na del Retculo, Mitocondria, Citoplasma.

El RNA est constituido por una cadena de Polinucletidos cuyo azcar es la Ribosa y sus Bases

Nitrogenadas son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo.

La Guanina se une a la Citosina y el Uracilo se une a la Adenina.

El RNA permite la expresin de la informacin Biolgica.

El RNA Bicatenario se presenta en los Reovirus.



2. Clases principales de RNA:

A . RNA mensajero (RNAm)

RNA Matricial

Es el ms escaso (10% del RNA total) y de mayor tamao.

Presenta de 100 a 200 nucletidos agrupndose de a 3: TRIPLETE (CODON), cada uno de los cuales especifica un Aminocido.

Tiene estructura lineal y se asocia a las Histonas para evitar que sea atacado por las enzimas nucleasas.

PM : 3 a 5 x 10-4 .

Se origina del DNA (Transcripcin) Transporta la informacin del DNA desde el ncleo al Citoplasma.

UGC

CODON

AUC AUG

AUG CGU

ARN Mensajero

B . RNA DE TRANSFERENCIA (RNAt)

RNA Soluble, RNA Adaptador Constituye el 15% del RNA total

Presenta 70 a 90 Nucletidos PM : 2 a 4 x 10-4 Se encuentra en Citoplasma. Adopta la forma de una Hoja de Trbol Identifica y transporta los aminocidos hasta el lugar donde se realiza la Sntesis de Protenas

(Ribosomas)

(= ASA)

Brazo Aceptor de AAS

5 G

BRAZO D

(Sitio de reconocimiento de la Enzima Activadora de AA

S)

3 A

Triplete Aceptor de C

Aminocidos C

BRAZO T

(Sitio del reconocimiento del Ribosoma)

BRAZO ANTICODON

(Constituido por Tripletes)

C . RNA RIBOSMICO (RNAr)

RNA Estructural

Ms abundante (70 - 80% del RNA total)

Adopta forma globular

Presenta abundante Guanina y poca Citosina

Se encuentra en el Ribosoma (60%) donde: es importante para elaborar Protenas.



RNA NUCLEOLAR : Se forma en el nucleolo y luego se transforma en RNAr (Se observ

en Anfibio Xenopus laevis).

DOGMA CENTRAL :

TRANSCRIPCIN

ADN ARNm

DUPLICACIN

(= REPLICACIN)

TRADUCCIN

PROTEINAS



12

VITAMINAS (APNDICE) I. SINNIMO

Aminas Vitales; Vitalaminas.

II. DE S C U BR I DO R

El trmino VITAMINA fue creado por CASIMIR FUNK (1911) para designar una sustancia aislada de la corteza

del arroz que protega contra el Beri - Beri.

III. DEFINICIN

Molculas orgnicas que se caracterizan por:

1. Composicin qumica variable (Lpidos, Protenas, Glcidos derivados).

2. No son sintetizador por el organismo, entonces deben ser ingeridos con los alimentos en mnimas cantidades

(20 mg / da).

A este tipo de nutricin se le denomina "Auxotrofia".

3. No pueden ser usados como Fuente de Energa ni cumplen funcin estructural.

4. Son sustancias lbiles (=Se destruyen con facilidad por la accin del calor en la Preparacin de los alimen-

tos).

5. Se almacenan ligeramente en todas las clulas, algunas se almacenan en grado mayor en el hgado.

6. Su deficiencia ocasiona las Enfermedades carenciales o Disvitaminosis.

La Causa de Disvitaminosis se debe:

Aporte insuficiente de Vitaminas (Carencia Primaria)

Mala absorcin (Enf. Hepticas, diarreas, hipertiroidismo, Anemia perniciosa, Esprue, Parasitosis in-

testinales, uso de antibiticos).

Aumento de las necesidades tisulares (crecimiento, trabajo fsico pesado, embarazo, lactacin, fiebre,

menstruacin, stress).

Antivitaminas: Sustancias que perturban la actividad funcional de las vitaminas tales como:

a. Avidina: Se encuentra en la clara del huevo crudo.

Impide la absorcin de Biotina.

b. Tiaminasa: Se encuentra en la carne cruda de algunos pescados de agua dulce.

Degrada a la Vitamina B en 2 fracciones inactivas. IV. IMPORTANCIA

1. Actan como Cofactores Enzimticos (Complejo B, Vitam. C).

2. Constituyen importantes factores del crecimiento.

3. En la Coagulacin Sangunea (Vitamina K).

4. Como componente de Pigmentos Visuales (Vitam. A).

5. Estimula la Absorcin de Calcio (Vitam. D).

6. Protege membranas celulares (Vitam. E).

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

- Solubles en lpidos.

- Requieren de la absorcin normal de lpidos para penetrar de manera eficaz.

- Son transportadas en la sangre por Protenas fijadoras especficas.

- Incluye : A, D, E, K, F, Q.



1

3

C H OH

Sinnimo:

Retinol (A ), Caroteno, Axeroftol.

VITAMINA A

Fuentes:

Origen Vegetal (PROVITAMINA).

Zanahoria, Espinaca, Zapallo, Maz, Calabaza...

Origen Animal (VITAMINA PREFORMADA).

Aceite de Hgado de Bacalao, Leche, Queso, Mantequilla, Yema de Huevo.

Fisiologa:

1. Estimula el crecimiento en animales jvenes.

2. Participa en el Metabolismo de Esteroides (Cortisol, Colesterol, Hormonas sexuales).

3. Esencial para el crecimiento y la integridad del Tejido Epitelial y de las mucosas.

4. Promueve el crecimiento normal de los huesos y dientes al regular la actividad de las clulas seas.

5. Inhibe la secrecin de Queratina.

6. Favorece el Metabolismo de las Purinas.

7. Participa en el mantenimiento normal del Tejido Nervioso.

8. Participa en el Mecanismo de la visin.

Deficiencia:

1. Crecimiento deficiente.

2. Atrofia del epitelio y sujeto a infeccin.

3. Hiperqueratosis (Queratosis Pilosa, Xerosis del cutis, Dermatosis, Folicular o Papulosa): Hiperqueratinizacin

de la Epidermis donde la piel se vuelve Rugosa, spera (Regin Posterior del cuello, espalda, Antebrazo, Brazos,

Nalgas, Muslos y Piernas).

4. Litiasis Urinaria: Descamacin epitelial de Uretra y vejiga.

5. En la vas respiratorias el Epitelio Pseudoestratificado es reemplazado por un poliestratificado, esto disminuye la

funcin protectora normal de la mucosa hacindolo ms susceptible a las infecciones.

6. Nictalopia (Hemeralopia): Ceguera nocturna debido a la disminucin de Rodopsina.

7. Xeroftalmia: Crnea y conjuntiva estn secas y engrosadas.

8. Queratomalacia: Ulceraciones del iris y cristalino.

Sinnimo:

VITAMINA D

Ergosterol (Provitamina) Dehidrocolesterol (Provitamina), Calciferol (D ), Colecalciferol (D ).

Frmula:

1 3

29 49

CH2

CH3

CH3

CH3

CH3 CH

VIT. D2

H O

Es un esteroide que contiene al ciclopentanoPerhidrofenantreno. (ESTERANO).



3

Fuentes:

Hgado, Huevo (yema), Mantequilla, Aceite de Hgado de Bacalao, Leche, Levadura, Luz solar (En la piel

humana se produce la sntesis del 7 - Dehidrocolesterol a Vitam. D por accin de rayos solares), Polen.

Funciones:

1. Vitamina D + Parathormona = Regula el Metabolismo del Fsforo.

2. Vitamina D + Parathormona + Tirocalcitonina = Regula el Metabolismo de Calcio.

3. Promueve la absorcin de Calcio esencial para el crecimiento normal de huesos y dientes.

Deficiencia:

1. Raquitismo: Malformacin de los huesos en los nios (Pta. pecho de pollo, Rosario Raqutico, Coxa vara,

Escoliosis)

2. Osteomalacia: Raquitismo del adulto (Dolores en columna vertebral, dificultad para ponerse en cuclillas, mar-

cha de pato).

3. Pies planos. Sinnimo:

VITAMINA E

Tocoferol (Provitamina), Factor Antiesteril, Vitamina de la fertilidad.

Fuentes:

Maz, soya, arroz, trigo, repollo, espinacas, aceite de oliva, alfalfa, lechuga, col, cebolla, huevo, leche, mantequi-

lla, carne de res.

Funciones:

1. Inhibe la oxidacin de los cidos grasos insaturados.

2. Inhibe la oxidacin de la Vitamina A.

3. Protege a los glbulos rojos (Regula la sntesis del HEM).

4. Acta en el transporte de electrones.

5. Participa en el metabolismo normal de los msculos.

6. Protege al hgado contra sustancias txicas.

7. Activa la formacin de Gametos.

8. Facilita la concepcin en la mujer.

9. Evita riesgos de aborto.

10. Aumenta el metabolismo del fsforo en los huesos.

Deficiencia:

1. Anemia hemoltica (en recin nacidos prematuros).

2. Fibroplasia Retrolenticular (causa ceguera en recin nacidos).

3. Distrofia muscular.

4. Aumento de la Creatina.

5. Alteracin del epitelio Germinativo de los testculos (Rata macho).

6. Alteracin de la gestacin (Rata hembra).

7. Anomalas de las estructuras Fetoplacentarias que causan aborto. Sinnimo:

VITAMINA K

Menaquinona (k ), Menadiona (K ), Factor Antihemorrgica. 2 3



1

2

Fuentes:

Avena, espinaca, alfalfa, arverja, hgado de porcino, huevos, bacterias intestinales (E - Coli)

Funciones:

1. Importante para sintetizar en el hgado los factores : II, VII, IX, X de la coagulacin.

2. Regula la respiracin celular.

Deficiencia:

1. Hipoprotrombinemia: Deficiencia de los factores II, VII, IX y X de la coagulacin que se hace muy lenta.

2. Hemorragias por mnimas causas.

3. Hemorragias nasales.

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

VITAMINA B

Sinnimo:

Tiamina, Tiamina Pirofosfato (PPT), Aneurina.

Fuentes:

Trigo, Levadura de la cerveza, Centeno, Arroz, Soya, Huevo, Leche, Mantequilla, Hgado, Carne de res, Cerdo,

Pescado.

Funciones:

1. Participa en el Metabolismo de los glcidos (Para obtener energa, prepara Pentosa para sntesis de nucletidos).

2. Participa en la Mielinizacin.

3. Favorece la absorcin del oxgeno a nivel del cerebro.

4. Esencial para funcionamiento de clulas Nerviosas y Miocardio.

5. Constituyentes de Enzimas: Descarboxilasa, Transcetolasa.

Deficiencia:

1. Polineuritis (En aves).

2. Beri - Beri (En humanos), comprende:

Alteraciones Generales: Astenia, Anorexia, Vmitos.

Alteraciones Neuromusculares: Atrofia muscular, Inflamacin dolorosa de los nervios, parestesia, dolor mus-

cular a nivel de la pantorrilla.

Alteraciones Cardacas: Taquicardia, Cardiomegalia, Dolores precordiales, debilitamiento del miocardio, cre-

cimiento anormal del lado derecho del corazn.

Alteraciones Psquicas: Estados depresivos, irritabilidad, transtornos de la memoria, no concentracin.

SINDROME DE WERNICKE: Es una forma de Beri - Beri cerebral, se caracteriza por confusin

mental, ataxia y oftalmoplejia.

Sinnimo:

Riboflavina, Lactoflavina.

VITAMINA B



3

Fuentes:

Espinaca, Tomate, Lenteja, Esprrago, Zanahoria, Cerebro, Bazo, Hgado, Riones, Camarones, Huevo, Leche,

Queso, Bacterias Intestinales, Levadura de la cerveza.

Funciones:

1. Es el verdadero factor del crecimiento.

2. Participa en la Cadena Respiratoria, transportando electrones.

3. Es Grupo Prosttico de la succinil deshidrogenasa que cataliza la oxidacin del cido Succnico en cido

Fumrico.

4. Forma FAD:

Es Grupo Prosttico de la Acetil Coenzima A - Deshidrogenosa. Esta interviene en Reacciones que terminarn

con la - Oxidacin de los Acidos grasos en la que se libera Acetil CoA.

Es Grupo Prosttico de la Xantina Oxidasa que participa en la Oxidacin de Hipoxantina en Xantina (que

despus se transforma en Acido rico).

5. Forma FMN:

Es Grupo Prosttico de la Dehidroacil Reductasa que interviene en la sntesis de cidos Grasos de cadena larga.

8. Mantenimiento normal de las mucosas y piel.

9. Interviene con la Vitamina A en la actividad del Nervio ptico.

Deficiencia:

1. Queilitis: Labios lisos brillantes, secos rojos con grietas costrosas.

2. Queilosis (BOQUERAS): Heridas en Comisuras labiales.

3. Glositis: Lengua inflamada rojiza y dolorosa.

4. Pigmentacin excesiva del escroto y vulva.

5. Dermatitis, seborrea.

6. Transtornos Nerviosos. Sinnimo:

Niacina, Niacinamida, Nicotinamida.

VITAMINA B

Fuentes:

Lenteja, frijol, trigo, levadura de la cerveza, Bacterias intestinales, leche, huevo, hgado, pollo, atn enlatado.

Funciones:

1. Forma el NAD (Coenzima I o Codehidrasa I o Codeshidrogenada I) el NADP (Coenzima II) y FAD.

2. Es aceptor o dador de Hidrgeno.

3. Participa en el Metabolismo de Glcidos, Lpidos y Protenas.

4. Inhibe la sntesis de Colesterol.

5. Regula el buen funcionamiento de piel mucosas y sistema nervioso.

6. Indispensable en el embarazo.

7. Indispensable en el trabajo fsico duro.

8. Posibilita el crecimiento de ciertas bacterias (Staphylococcus, Corinebacterium)

Deficiencia:

1. Pelagra (MAL DE LA ROSA, ENF. 3 D): Dermatitis (codos, manos, cuello, cara), Diarreas sanguinolentas,

Demencia con irritabilidad (conlleva al suicidio).

2. Lengua larga y negra en el perro (Black Tongue).



5

6

8

Sinnimo:

cido Pantotnico, Pantotenato.

VITAMINA B

Funciones:

1. Constituyente de la Acetil CoA

2. Participa en el Metabolismo de Glcidos Lpidos y Protenas.

3. Sntesis de esteroides.

Deficiencia:

1. Canicie, Calvicie.

2. Sndrome de los pies quemantes, se aprecia en los desnutridos del medio oriente.

3. Engrosamiento de Pelo en los animales y de color gris.

4. Dermatitis.

5. Flacidez muscular.

6. Astenia, Cefaleas, Nuseas, Vmitos, Dolores epigstricos y Abdominales, Acroparestesias.

Sinnimo:

Adermina, piridoxina.

VITAMINA B

Fuentes:

Arveja, trigo, papa, tomate, espinaca, hgado, carne porcina, yema de huevo, pescado, bacterias intestinales.

Funciones:

1. Acta en forma de fosfato como coenzima: piridoxal 5 - fosfato en:

- Metabolismo del triptfano formndose serotonina y cido nicotnico.

- Sntesis del G.A.B.A. (cido gamma - amino - butrico), ejemplo de neurotransmisor. Su deficiencia causa

crisis convulsivas.

2. Estimula la actividad fagocitaria de los leucocitos.

3. Sntesis del grupo hemo.

4. Participa en la formacin de anticuerpos.

Deficiencias:

1. Anemia hipocrmica.

2. Anemia microctica.

3. Acn (transtorno cutneo).

4. Neuropatas perifricas.

5. Transtornos Gastrointestinales.

6. Detencin del crecimiento en ratas.

7. Dermatitis en ratas.

8. Anemias en perros y cerdos.

Sinnimo:

Biotina, vitamina H.

VITAMINA B

Fuentes:

Papa, cascarilla de arroz, pltano, yema de huevo, leche, hgado de res, pescado, levaduras.



2

9

10

Funciones:

1. Estimula el desarrollo de las levaduras.

2. Estimula la respiracin del Rhizobium.

3. Interviene en la sntesis de las enzimas que catalizan la fijacin del CO

como carboxibiotina.

4. Acta como cofactor en la oxidacin de los glcidos.

5. Acta en la desaminacin de serina, treonina y cido asprtico.

6. Descarboxila al cido succnico y oxalacetato.

7. Sintetiza purinas.

8. Sintetiza cidos grasos.

Deficiencias:

1. Dermatitis seborreica descamativa, acn.

2. Depresin, somnolencia.

3. Anorexia.

4. Dolores musculares.

5. Anemia.

VITAMINA B

Sinnimo:

cido flico.

Fuentes:

Espinaca, esprrago, trigo, frijol, arverja, papa, leche, queso, huevos, hgado, carne.

Funciones:

1. Participa en el metabolismo de los aminocidos (catabolismo de la histidina, formacin de metionina).

2. Sintetiza purinas y pirimidinas.

3. Esencial para el desarrollo de los glbulos rojos.

4. Elabora creatina.

5. Combate enfermedades mentales.

6. Combate el esprue (diarrea tropical).

Deficiencias:

1. Anemia megaloblstica.

2. Transtorno neurolgicos.

3. Citopenia en monos.

4. Diarrea tropical.

5. Disminucin del crecimiento en pollos.

Sinnimo:

PABA, cido paraminobenzoico.

Fuentes:

Trigo, huevo, hgado.

VITAMINA B



12

). 12

12

Funciones:

1. Forma parte del cido flico.

2. Sintetiza metionina, timina.

3. Sintetiza purina.

4. Previene cncer de la piel en humanos.

Deficiencias:

1. Pelo gris en ratas y ratones.

2. Disminucin del crecimiento en roedores.

Sinnimo:

Cianocobalamina (B

VITAMINA B

Fuentes:

Hgado, pescado, carne.

Funciones:

1. La vitamina B

acta bajo la forma de dos coenzimas.

2. Participa en el metabolismo de los cidos nucleicos.

3. Forma glbulos rojos.

4. Funcionamiento normal de neuronas.

Deficiencias:

Anemia perniciosa (enf. de Biermer) originando: sndrome anmico neurolgico, sndrome digestivo.

Sinnimo:

cido ascrbico, antiescorbuto.

Fuentes:

Ctricos, vegetales.

VITAMINA C

Funciones:

1. Formacin de colgeno, de la matriz del hueso, de la dentina y cemento intercelular de los dientes.

2. Metabolismo de varios aminocidos.

3. Ayuda al cuerpo a soportar las lesiones ocasionadas por quemaduras y toxinas bacterianas.

4. Participa en la resistencia a los infecciosos virales

5. Refuerza la accin del AMP cclico y GMPc que controlan la mayora de las secreciones hormonales.

6. Aumenta la capacidad de trabajo y de rendimiento, aumentando la tasa sangunea de cidos grasos libres.

7. Acta como dilatador de los bronquios.

Deficiencias:

Inflamacin, escorbuto: ulceracin y sangrado de las encas.

Al escorbuto infantil se le llama enfermedad de Moller - Barlow (se da en lactantes de 6 a 18 meses).



Pregunta Desarrollada

1. Cmo afectan los antibiticos a las clulas

eucariotas, especficamente en la sntesis de

protenas?

Sustentacin:

Los antibiticos logran sus objetivos interfiriendo

la sntesis proteica en los ribosomas de las

bacterias, lo que provoca su muerte. Por ejemplo,

la estreptomicina afecta el inicio de la traduccin,

la eritromicina afecta el inicio de la traduccin, la

eritromicina impide la translocacin del ARNm.

La tetraciclina no permite que los aminoacil-ARNt

se co loquen en el sitio A. El cloranfenicol

directamente impide que produzcan las uniones

peptdicas.

La puromicina afecta tambin a los ribosomas de

las clulas eucariotas, adems la eritromicina, la

tetraciclina y el cloranfenicol afectan a los

ribosomas mitocondriales.

Pregunta por desarrollar

1. Qu funciones orgnicas presenta la vitamina C?

Sustentacin:

1. La Protena responsable de ocasionar la enfermedad

de Alzheimer se llama:

Rpta.: ...........................................................

2. 1900 fue el siglo de la fsica debido a los grandes

avances cientficos que se desarrollaron en esa rea

hoy ya vivimos el siglo de la gentica, porque al

descifrar el genoma humano estamos a un paso de

entender todo el universo del ADN. Los monmeros

de estas macromolculas hereditarias se llaman:

Rpta.: ...........................................................

3. El suero es un plasma que no presenta una protena

llamada:

Rpta.: ...........................................................

4. Vitamina que previene los resfros:

Rpta.: ...........................................................

5. La conjuntivitis que es una enfermedad ocasionada

por:

Rpta.: ...........................................................

6. Describa la transcripcin:

Rpta.: ........................................................... 7. Actualmente se produce albmina humana en

papas modificadas genticamente y se le emplea

clnicamente para curar enfermedades. Esta

albmina es ejemplo de:

Rpta.: ........................................................... 8. La molcula plegada a modo de trebol trifoliado

es .............. y lo que se cataboliza ms rpido en

citosol es ............ . 9. La lana de los auqunidos estn constituidos por

una protena llamada:

Rpta.: ........................................................... 10. Protena que ocasiona el dolor de cabeza:

Rpta.: ...........................................................



11. Protena que da dureza al exoesqueleto de los

artrpodos se denomina:

Rpta.: ...........................................................

12. Protena elaborada por las clulas Plasmticas que

destruyen antgenos: (elementos extraos)

Rpta.: ...........................................................

13. La histona es una Protena que al asociarse al

ADN forma una Regin muy importante del ncleo

llamada:

Rpta.: ...........................................................

14. Vitamina que previene la enfermedad Mal de la

Rosa se denomina:

Rpta.: ...........................................................

15. Protenas que actan como Biocatalizadores:

Rpta.: ...........................................................

16. El RNA es un cido nucleico cuya base nitrogenada

exclusiva es:

Rpta.: ...........................................................

17. cido nucleico que proviene slo de la madre:

Rpta.: ...........................................................

18. Dos nucletidos consecutivos en una tira se unen

mediante:

Rpta.: ...........................................................

19. El ADN y el ARN, segn su estructura qumica son:

Rpta.: ...........................................................

20. Tanto el DNA con el RNA tiene en comn:

Rpta.: ...........................................................

1. Cul(es) de los siguientes eventos corresponde(n)

a la replicacin?

Rpta.: ...........................................................

2. En las clulas eucariticas, el ADN:

A) Es una doble hlice cclica o circular.

B) Se encuentra asociado a protenas histonas.

C) No se encuentra asociado a protenas.

D) Es una cadena nica y lineal.

E) Tiene como funcin la transcripcin y la

traduccin.

3. Se tiene un polipptido recin sintetizado de 300

aminocidos, el nmero de nucletido que

presenta el ARNm que codifica dicho polipptido

ser de por lo menos:

4. El GEN descubierto hace cuatro aos en Canad,

que contiene informacin relevante para identificar

las caractersticas genticas que determinan que

solo ciertas personas desarrollan la enfermedad

tuberculosa se denomina:

Rpta.: ...........................................................

5. El GEN responsable de tener los cabellos rojizos,

piel clara y las pecas recibe el nombre de:

Rpta.: ...........................................................

A) 301 B) 303 C) 906

D) 603 E) 309



CAPTULO

0 3

COMPETENCIAS

Conocen, explican y analizan los medios celulares.

Reconocen las estructuras de las membranas y su funcionalidad.

Valoran los procesos de transporte.

LA CLULA

I. HISTORIA

- Hooke: Observ clulas muertas (celdas) en 1665.

- Leewenhoeck: observ clulas vivas (animalculos).

- Dujardin: descubri al citoplasma.

- Brown: descubri al ncleo en 1832.

- Schleiden y Schwann: propusieron la teora celular en 1838 - 1839.

- Virchow: Dijo en 1859: Omni Cllula et Cllula (toda clula proviene de otra clula).

- Malpighi: llam a la clula sculo. II. DEFINICIN

Es la unidad morfolgica, fisiolgica, gentica, trfica y patolgica de los seres vivos. III. CLASIFICACIN

1. Clula Procariota

- Tambin llamada Procito (procarionte, acariocito).

- No presenta karioteca (membrana nuclear).

- Su ADN es cerrado.

- Posee mesosomas con enzimas respiratorias.

- Presenta ribosoma 70S.

- La divisin es directa.

- Ejemplos: bacterias y cianofitas que pertenecen al Reino Monera.

2. Clula Eucariota

- Tambin llamada Eucito.

- Presenta su ncleo organizado.

- Su ADN es abierto.

- Presenta ribosoma 80S.

- Posee mitocondrias con enzimas respiratorias.

- La divisin es indirecta.

- Ejemplos: protozoarios, algas, hongos, vegetales, animales.

Membrana

ADN

Pared



IV. ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTA

Toda clula eucariota presenta 4 partes principales:

1. Envoltura celular. 2. Membrana citoplasmtica. 3. Citoplasma. 4. Ncleo.

ENVOLTURA CELULAR

- Forma la parte ms externa de la clula.

- En los vegetales se denomina pared celular, mientras que en los animales se le llama glucoclix.

A . Pared Celular

Tambin llamada membrana celulsica.

Se origina del fragmoplasto y de la placa celular.

Bioqumicamente est constituida de:

* Celulosa

* Hemicelulosa

* Pectina

Estructura: de adentro hacia afuera presenta las siguientes capas.

* Capa terciaria:

Rara, constituida por lignina (presente en xilema, esclernquima).

* Capa secundaria:

Constituida por celulosa (94%).

Se forma cuando la clula ha terminado su crecimiento.

* Capa primaria:

Ms externa, constituida por celulosa (8-14%), hemicelulosa, pectina. Se forma cuando la

clula vegetal est en crecimiento.

Punteaduras (puntuacin, porocanal) son aberturas de la pared celular.

Plasmodesmos: son prolongaciones citoplasmticas que atraviesan las punteaduras, cuya funcin

es el intercambio de sustancias (presenta canales de retculo liso).

Importancia:

* Da forma, proteccin y rigidez a la clula vegetal.

* Permite el intercambio de sustancias.

* Impide el hinchamiento de las clulas vegetales.

B . Glucoclix (cubierta celular, tnica celular)

- Envoltura constituida por glucolpidos, glucoprotenas y protenas perifricas ubicadas sobre la

membrana.

- Funciones:

* Proteccin mecnica a las clulas.

* Adherencia entre clulas (el contacto con clulas controla la proliferacin celular).

* Reconocimiento celular (de antgenos, de hormonas).

MEMBRANA CELULAR (Plasmalema)

1. Definicin:

Agregado supramolecular heterogneo, lipoproteico.



2. Caractersticas

Limitante: Separa el citoplasma de la sustancia extracelular.

Conservante: Del medio interno celular favoreciendo las reacciones qumicas.

Porosa: Presenta poros fisiolgicos.

Dinmica: A travs del cual se lleva a cabo un flujo de sustancias en sentido bidireccional.

Asimtrica: Porque tiene desigual distribucin de sus molculas entre la cara protoplasmtica y

exoplasmtica.

Permeable Selectiva (semipermeabilidad).

Selecciona las sustancias que ingresan y salen de la clula, para esto se necesita un mecanismo de

transporte (pasivo, activo).

3. Importancia de la membrana celular:

a. Da forma a la clula.

b. Protege a la clula.

c. Compartamentalizacin: separa el citoplasma de la sustancia extracelular.

d. Muchas protenas de la membrana actan como receptores de hormonas o de neurotransmisores o

como enzimas regulando las reacciones qumicas.

e. Transporte: permite el intercambio de materiales con su medio externo gracia a su permeabilidad

selectiva o semipermeabilidad.

4. Composicin Qumica:

A . Protenas (52 - 60%): Del tipo globulares.

- Perifricas (extrnsecas).

- Integrales (constitutivas, intrnsecas).

Ejemplos de protenas de la membrana:

- Banda 3 (canal aninico): es la protena intrnseca ms abundante.

- Glucoforina A: principal glucoprotena.

- Protena receptora: se presenta en la clula blanco.

- Banda G.

- Espectrina (banda 1), espectrina (banda 2).

- Banda 4,1 ; 4,2 ; 4,9 ; 5,6 (G3PD), 7

- Ankirina

- Sindena

- Calmodulina

- Clatrina

- Tectina

- Adenilciclasa lipasa A2: (transporta Ca).

Estas protenas participan: estructuralmente, carriers, canales, bombas, ligandos, enzimas.

B . Lpidos (30 - 40%): Son molculas anfipticas.

Ejemplos:

Cabeza

Cola

(extremo hidrfilo)

(extremo hidrfobo)

- Cefalina

- Lecitina



- Esfingomielina

- Fosfatidilserina

- Cardiolipina

C . Glcidos (5 - 8%):

Ejemplos:

- Glucosa

- Galactosa

- Fucosa

- cido silico

- cido neuramnico

- N - Acetilgalactosamina

5. Estructura de la membrana

A . Modelo Singer - G Nicholson

(Mosaico fluido, dinmico) 1972.

Al amplificar el Fantasma de eritrocito (membrana celular de glbulos rojos hemolizados) se aprecia:

dmto 8

L Em L Colest.

Glucosa L

B3

Glucof

A

cido Sialico

N-Acetil Galactosamina

Em

B3

CF FS CF CS FS FS

Lipasa A2

B Espectrina 5

B4,2 B4,1 B6 Espect

6. FISIOLOGA DE MEMBRANA

Intercambio de materiales: (transporte) El transporte a travs de la membrana celular ya sea directamente por la bicapa lipdica o por las protenas ocurre por medio del transporte pasivo o transporte activo.

Doble

Capa de

Lpidos

Difusin

Simple

Protena Canal

Protena Transportadora

Difusin

Facilitada

ATP

Alta

concentracin Gradiente de

concentracin

Baja

concentracin

Transporte Pasivo Transporte Activo



A . Transporte Pasivo: (difusin)

* No hay gasto de energa.

* Movimiento de molculas (solutos) a favor de la gradiente, es decir, el movimiento de solutos va

desde una zona de mayor concentracin a una zona de menor concentracin a travs de una

membrana. A su vez puede ser:

1. Difusin Simple:

Movimiento de molculas hidrosolubles, liposolubles (O2, CO

2, alcohol etlico, vitamina A, D,

E, K) a favor de la gradiente.

- Osmosis (V.G.: osmos = impulsar)

Movimiento de agua.

- Dilisis: Difusin de solutos a travs de la membrana celular.

Difusin Facilitada:

Transporte de glucosa, aminocidos mediante protenas transportadoras (carrier,

permeasa) en algunas clulas la glucosa ingresa a la vez con sodio (cotransporte).

B . Transporte Activo

* Hay gasto de energa.

* El movimiento de molculas se realiza en contra de la gradiente (de una zona de menor a mayor

concentracin).

* Tipos: mediante bombas y en masa.

1. Mediante bombas:

Las bombas son protenas que generalmente transportan Na y K:

3 Na+ : hacia el exterior

2 K+ : hacia el interior

Esta bomba se encuentra en todas las clulas y es la encargada de conservar las diferencias

de concentracin de Na+ K+ a travs de la membrana celular, establecer un potencial

elctrico negativo en el interior de las clulas y conservar el volumen celular.

Interior Exterior

ATP

ADP + P

3Na+

2K+

3Na+

2K+

M.C.

2. En masa:

Ingreso y salida de sustancias muy grandes mediante la formacin de vesculas (vacuolas)

rodeadas por una membrana.

Comprende:

Endocitosis:

Ingreso de sustancias. Puede ser:

a. Fagocitosis: Ingreso de material slido realizado por Leucocitos, amebas y

algunas clulas de las esponjas, celentreos y platelmintos.



b. Pinocitosis: Ingreso de material lquido. Ejemplo: las neuronas liberan acetilcolina

hacia las clulas musculares.

c. Atrocitosis: Ingreso de coloide.

Exocitosis:

(emecitosis, vmito celular).

Liberacin de sustancias. Puede ser:

a. Egestin: eliminacin de desechos no absorbidos (defecacin celular).

b. Secrecin: eliminacin de productos anablicos (mucina, ptialina).

ROFEOCITO SIS

Proceso de transporte de porciones de citoplasma entre clulas vecinas:

Ejemplo: clulas de la mdula sea roja que transportan porciones de

citoplasma con gran contenido de Fe.

Endocitosis Exocitosis

Pinocitosis

Fagocitosis

Pinosoma

Fagosoma

Transporte

en masa

Citoplasma

Vescula

Residual

Vescula

Secretora

Egestin Secrecin

1. Son considerados coauto res de la TEORA

CE L ULA R :

Rpta.: ...........................................................

2. Se le atribuye ser el inventor del microscopio:

Rpta.: ...........................................................

3. Toda clula capaz de elaborar s us propios

nutrientes, es categorizada como:

Rpta.: ...........................................................

4. Indique cul de las clulas no guarda relacin con

las dems:

Rpta.: ...........................................................

5. Las algas euglenofitas, de acuerdo a su tipo de

nutricin se les denomina:

Rpta.: ...........................................................

6. Presentan estructuras celulares como los (las)

m e s o s o m a s , q ue r es ul ta n s e r re pl ie gu es

membranosos encargados del metabolismo.

Rpta.: ...........................................................

7. Son caractersticas de una clula:

Rpta.: ...........................................................

8. La invencin del microscopio, permiti muchos aos

despus el planteamiento de la teora celular por:

Rpta.: ...........................................................



9. En 1855 Rudolph Virchow ampli la teora celular

afirmando que:

Rpta.: ...........................................................

10. Cul de las siguientes estructuras est presente

en clulas procariotas y eucariotas?

Cloroplasto

Membrana plasmtica

Cromatina

Envoltura celular

Mitocondrias

Rpta.: ...........................................................

11. La pared celular de una clula procariota se

caracteriza por contener:

Rpta.: ...........................................................

12. La pared celular de las algas diatomeas tiene

abundante:

Rpta.: ...........................................................

13. Las clulas que se ubican en los brotes o yemas de

las plantas tienen:

Rpta.: ...........................................................

14. La adhesin y reconocimiento celular es por la

presencia de:

Rpta.: ...........................................................

15. La teora del mosaico fluido, para explicar la

estructura de la membrana fue planteada por:

Rpta.: ...........................................................

16. La hematosis, que es un intercambio de gases a

nivel de los pulmones, es una forma de:

Rpta.: ...........................................................

17. L a s un io ne s in te rc el ul ar es q ue p er m i te n

comunicaciones intercitoplasmticas son:

Rpta.: ...........................................................

18. Tipo de uniones que permite la fijacin de clulas

a la membrana basal en el tejido epitelial.

Rpta.: ...........................................................

19. Cuando decimos que la clula realiza la misma

funcin de los organismos pero a menos escala

entonces es considerada una unidad:

Rpta.: ...........................................................

20. Cul es el reino biolgico que est conformado

por organismos procariotas?

Rpta.: ...........................................................

1. Dentro del ncleo celular existe en un cuerpo

granular que contiene ARN y protenas

C) membrana celular

D) cilios

A) carioplasma B) carioteca E) centriolos C) cromatina D) cromosomas E) nucleolo

2. Estructuras u organela celular que contiene enzimas

que desdoblan materiales ingeridos

4. Una alga como Euglena, de acuerdo a su nutricin

se le denomina:

A) Hetertrofa B) Helitrofa

C) Littrofa D) Mixtrofa

A) peroxisomas B) mitocondria E) Quimitrofa C) cloroplasto D) ribosomas E) lisosoma

3. Son proyecciones largas de la clula que intervienen

en la locomocin celular:

A) flagelos

B) pared celular

5. Es un tipo de clula macroscpica:

A) linfocito

B) hemate

C) espermatozoide

D) miocito

E) yema de huevo

1 bioquimica proteinas y enzimas, acidos nucleicos,citologia

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