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Docente: CD. CARLOS CASTAÑEDANAVARRETE
BIOLOGÍA GENERAL
Módulo: I Unidad
:
2
Semana: 2
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Docente: CD. CARLOSCASTAÑEDA NAVARRETE
SEMANA 2:
BASES MOLECULARES DE
LA VIDA
Módulo: 1 Unidad: 2
Semana:2
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BIOELEMENTOSEl análisis químico de la materia viva revela que los seres vivos está
formados por una serie de elementos y compuestos químicosLos elementos químicos que forman parte de la materia viva sedenominan bioelementos, que, en los seres vivos, formabiomoléculas, que podemos clasificar en:
Inorgánicas AguaSales minerales Algunos gases: O2, CO2, N2, ...
OrgánicasGlúcidosLípidosProteínas Ácidos Nucleicos
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ELEMENTOS QUÍMICOS
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CLASIFICACION DE LOS BIOELEMENTOS
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BIOELEMENTOS PRIMARIOS
A) BIOELEMENTOS PRIMARIOS, QUEAPARECEN EN UNA PROPORCIÓN MEDIA DEL
96% EN LA MATERIA VIVA, Y SON CARBONOOXIGENO, HIDRÓGENO, NITRÓGENOFÓSFORO Y AZUFRE. ESTOS ELEMENTOSREÚNEN UNA SERIE DE PROPIEDADES QUELOS HACEN ADECUADOS PARA LA VIDA:• FORMAN ENTRE ELLOS ENLACES
COVALENTES MUY ESTABLESCOMPARTIENDO PARES DE ELECTRONES .
• EL CARBONO, OXÍGENO Y NITRÓGENOPUEDEN FORMAR ENLACES DOBLES OTRIPLES.
• FACILITAN LA ADAPTACIÓN DE LOS SERESVIVOS AL CAMPO GRAVITATORIOTERRESTRE, YA QUE SON LOSELEMENTOS MÁS LIGEROS DE LANATURALEZA.
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BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Aparecen en una proporción próxima 3,3%. Son: calcio, sodio, potasio, magnesy cloro, desempeñando funciones de viimportancia en fisiología celular.
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OLIGOELEMENTOS
MICRO CONSTITUYENTES, O ELEMENTOVESTIGIALES, QUE APARECEN EN LMATERIA VIVA EN PROPORCIÓN INFERIOR A0,1% SIENDO TAMBIÉN ESENCIALES PARA LVIDA: HIERRO, MANGANESO, COBRE, ZINCFLÚOR, YODO, BORO, SILICIO, VANADIOCOBALTO, SELENIO, MOLIBDENO Y ESTAÑOAÚN PARTICIPANDO EN CANTIDADE
PEQUEÑAS, NO POR ELLO SON MENOIMPORTANTES, PUES SU CARENCIA PUEDACARREAR GRAVES TRASTORNOS PARLOS ORGANISMOS.
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LA MATERIA VIVA
BIOELEMENTOS
PRIMARIOS
ENLACES QUÍMICOS
INORGÁNICOSALES
MINERALES
OLIGOELEMESECUNDARIOS
BIOMOLÉCULAS
AGUA
GLÚCIDOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
ACID.NUCLÉICOS
ORGÁNICODINÁMICA
ENERGÉTICA
ESTRUCTURAL
Está formada por
Por su abundancia son
Si su proporción es muy peq
Establecen
Formando
de tipo de función
son
son
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Biomoléculas
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A los compuestos existentes en los organismos
les llama biomoléculas y la función de cada unaéstas en los seres vivos es indispensable.Los carbohidratos, proteínas, lípidos, ácidosnucleicos, azúcares, aminoácidos y vitaminasconforman las principales biomoléculas.
Son moléculas componentes del protoplasmaconstituyente de una célula.
Biomoléculas
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• Inorgánicas: No son formados sólo por los seres vivos, person muy importantes para ellos. Incluyen el agua, las salesminerales y gases.
• Orgánicas: Son sintetizadas (fabricadas)exclusivamente por organismos vivientes.Presentan enlaces carbono – carbono.Incluyen los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Se distinguen 2 tipos de Biomoléculas:
Se van a clasificar según la presencia de enlacesCarbono - Carbono
Clasificación
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Biomoléculas Inorgánicas
• Moléculas pequeñas y simples
• Sin enlaces carbono – carbono
• Presentan enlaces iónicos o covalentes
• Alta polaridad
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Moléculas InorgánicasAGUA: • El agua es elcompuesto másabundante y de mayortrascendencia en los serevivos. Más del 60% de la
materia viva es agua yconstituye entre el 70-80delpeso total de una célula.
Biomolécula inorgánica: EL AGUA
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HAY ALREDEDOR DE 1.360.000.000 Km3 DE AGUA EN LA TIE
1.320.000.000 KM3 AGUA DE MAR 97%40.000.000 KM3 AGUA DULCE 3%
25.000.000 KM3 HIELO 1.8%13.000.000 KM3 AGUA SUBTERRANEA 0.96%250.000 KM3 LAGOS Y RIOS 0.02%13.000 KM3 VAPOR DE AGUA 0.001%
Distribución delagua
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Biomolécula inorgánica: EL AGUA
• CARACTERISTICAS
• ESTRUCTURA
• PROPIEDADES
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Biomolécula inorgánica: EL AGUA
• La mayor parte de los organismos esta formado de agua (20% - 85%
CARACTERISTICAS
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Biomolécula inorgánica: EL AGUA
• Es uno de los principales factores para el desarrollo y el mantenimientola tierra.
CARACTERISTICAS
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Biomolécula inorgánica: EL AGUA
PROPIEDADES
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Biomolécula inorgánica: EL AGUAPROPIEDADES
• Llamada también Protóxido de Hidrogeno• Es una molécula Covalente y Dipolar (sus extremos tienen cargas contra
positivas y 2 cargas negativas)• La polaridad le permite formar ENLACES con otras moléculas (PUENTES
HIDROGENO).
Los atomos de Hidrogenoforman un angulo de104,5°
Debido a la Dipolar se e
débiles llamDE HIDROGcomo el agurodeada dede agua
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Biomolécula inorgánica: EL AGUAPROPIEDADES
• COHESION: las moléculas de agua se unen entre si (Puente de H)• ADHESION: las moléculas de agua se unen a otras diferentes (Puentes
CAPILARIDAD
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Por ser DIPOLAR tiene lassiguientes características:• Es buen disolvente porque
disocia a los componentesiónicos en Catión y Anión ylos mantiene separados.
• A esto se le llama
CONSTANTEDIELECTRICA YSOLVATACION (porqueforma capas acuosas)
Biomolécula inorgánica: EL AGUAPROPIEDADES
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Por tener PUENTES DEHIDROGENO tiene lassiguientes características:• Absorbe el calor sin elevar
rápidamente sutemperatura ELEVADACAPACIDADCALORIFICA Y ELEVADA
TENSION SUPERFICIALpor tener gran cohesión delas moléculas de agua.
Biomolécula inorgánica: EL AGUAPROPIEDADES
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SALES MINERALES:
Son compuestos químicos que se disuelven fácilmente enel agua y se disocian en iones.
• Iones Extracelulares: Na+, Ca2+, Cl-, HCO3-
• Iones Intracelulares: K+, Mg+2, H2PO4-
IMPORTANCIA:
• Mantiene el equilibrio acido – básico.• Polaridad de la membrana• Responsables de la presión osmótica.
Biomolécula inorgánica: SALES MINERA
é á
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Biomolécula inorgánica: SALES MINERA
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Biomolécula inorgánica: GASES
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Moléculas Orgánicas• Son compuestos formados por átomos de Carbono y sintetizados (fabricados) por losorganismos vivientes.• Los compuestos orgánicos más sencillosson los Hidrocarburos.
• Estos compuestos son estables, Apolaresy por los general, insolubles al agua.
Moléculas orgánicas
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GLUCIDOS
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CONCEPTO:
•
Químicamente se pueden definir como polialcoholescon un grupo carbonilo (aldehído ó cetona).
• Su fórmula química es (CH2O)n
• Representan 70 % de la materia orgánica total de lasuperficie terrestre. Las plantas verdes y las bacteriaslos producen en el proceso conocido como fotosíntesis.
• 60 % de la energía que utilizan los organismos vivosproviene de los carbohidratos
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GLUCIDOS
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CARACTERÍSTICAS
• Generalmente se los encuentraen las partes estructurales delos vegetales y también en lostejidos animales.
• Son altamente hidrofílicas
•
Pueden unirse cova otro tipo de moléformando glicolípidglicoproteínas, propeptidoglicanos.
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GLUCIDOS
FUNCIONES:
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GLUCIDOS
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MONOSACARIDOS:
GLUCIDOS
POR SU NUMERO DE CARBONOS
GLUCIDOS
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MONOSACARIDOS:
GLUCIDOS
POR SU ESTRUCTURA:
GLUCIDOS
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MONOSACARIDOS:
GLUCIDOS
POR SU GRUPO FUNCIONAL:
GLUCIDOS
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OLIGOSACARIDOS:
GLUCIDOS
DISACARIDOS:
Glúcidos formados por pequeños números demonosacáridos.
GLUCIDOS
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POLISACARIDOS:
GLUCIDOS
HOMOPOLISACARIDOS:
Son macromoléculas (polímeros) formados pormonosacáridos (monómeros).
GLUCIDOS
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POLISACARIDOS:
GLUCIDOS
HETEROPOLISACARIDOS:
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Monómeros: Monosacáridos
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Monómeros: Monosacáridosque responden a la fórmula:(CH2O)n• Polímeros: Unión demonosacáridos para formar
carbohidratos más complejos.Según el número de carbonosque tengan ensu estructura se dividen en:• Triosas: C3H6O6Ejemplo: Fosfogliceraldehído• Tetrosas: C4H8O4
Ejemplo: Eritrosa• Pentosas: C5H10O5Ejemplo: Ribosa• Hexosas: C6H12O6Ejemplo: Glucosa, Fructosay galactosa.
Proceso de formación de un disacárido
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Proceso de formación de un disacárido
Polisacáridos:
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• Unión de varios monosacáridos unidos por el enlace Glucosídico, ejemplo:• Glucógeno: Reserva energética en células animal. Cadenalineal.• Almidón: Estructura similar al Glucógeno, se considera
reserva de glucosa en células vegetales.• Celulosa: Cadena de amilasa más amilopectina. Forma paredenlas células vegetales, cuya función es de sostén. Tienen unaaplicación industrial en la fabricación de papel y tejidos y es elmás abundante en la tierra.• Quitina: Tienen una función Similar a la de la celulosa. Formaparte de la pared celular de algunos hongos y esqueleto
externo de algunos insectos.• Glicolípidos• Glicoproteínas.• Los H. De carbono están presentes en el Pan, papas, cereales (arroz, fideos, avena, sémola, maíz), azucares, miel y alimentosque los contienen en abundancia.
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LIPIDOS
Lípidos
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Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas poCarbono, Hidrógeno y Oxígeno, que pueden aparecen algunos compuestos el Fósforo y el Nitrógeno.
Constituyen un grupo de moléculas con composicióestructura y funciones muy diversas, pero todos ellostienen en común varias características:
1.-No se disuelven en agua, formando estructurasdenominadas micelas.
2.-Se disuelven en disolventes orgánicos, tales comocloroformo, benceno, aguarrás o acetona.3.-Son menos densos que el agua, por lo que flotansobre ella.4.-Son untosos al tacto.
p
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FUNCIONES DELOS LÍPIDOS
ENERGÉTICARESERVA DE
AGUA
PRODUCCIÓNDE CALOR ESTRUCTURAL
INFORMATIVA
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Los lípidos (generalmente en forma de triglicéridos ) constitula reserva energética de uso tardío del organismo.
Su contenido calórico es muy alto (9 Kcal/gramo), y represenuna forma compacta y anhidra de almacenamiento de energí
A diferencia de los hidratos de carbono, que puedenmetabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípisólo pueden metabolizarse aeróbicamente
1.-FUNCIÓN ENERGÉTICA
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Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importante reserva
agua. La combustión o catabolismo de los lípidos produce una gran cantidadagua (agua metabólica).
En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente paraproducir agua (joroba de camellos y dromedarios).
2.-RESERVA DE AGUA
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En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernahay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda.
En este tejido, la combustión de los lípidos no se produce ATP y mayor parte de la energía derivada de la combustión de lostriaglicéridos se destina a la producción calórica necesaria para
períodos largos de hibernación. En este proceso, un oso puedellegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.
3.-PRODUCCIÓN DE CALOR
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Las membrana celular está formada por lípidos de tipoanfipático, que tienen una parte de la molécula de tipohidrofóbico y otra parte de tipo hidrofílico, formando la bicapalipídica .
En las células eucariotas existen una serie de orgánulos celular(núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc) que tambiestán rodeados por una membrana constituída, principalmentpor una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos.
Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal funciónla de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.
4.-FUNCIÓN ESTRUCTURAL
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Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemade comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el sistemaendocrino genera señales químicas para la adaptación delorganismo a circunstancias medioambientales diversas. Estasseñales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estashormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoleetc) tienen estructura lipídica.
5.-FUNCIÓN INFORMATIVA
LIPIDOS
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CLASIFICACION:
LIPIDOS SIMPLES
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GLICERIDOS:
ACIDOS GRASOS
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LIPIDOS SIMPLES
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TRIGLICERIDOS
GLICERIDOS:
LIPIDOS SIMPLES
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CERAS:
CARACTERÍSTICAS
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CERASSon moléculas extremadamente hidrofóbicas, debido a su natapolar.
Sólidos a temperatura ambiente.
Poseen sus dos extremos hidrófobos, lo que determina su funimpermeabilizadora y de protección.
ESTRUCTURA
Constan de un
alcohol complejo,
unido a un ácido
graso de cadena
larga mediante un
enlace estérico.
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Se forman por la union de un acido graso con un alcohol.
Su función principal es estructural, cubriendo y protegiendo diversasestructuras, contribuyendo al carácter hidrofóbico de los tegumentos deanimales y plantas.
CERAS
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RepresentantesCera de abeja : son ésteres del ácido palmítico conalcoholes de cadena larga.
Lanolina: grasa de lana de oveja.
Aceite de espermaceti: producido por el cachalote.
Cera de cornauba: extraído de una palmera de Brasil.
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ImportanciaSon estructurales:
◦ En los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pe
plumas y exoesqueleto de insectos.◦ En los vegetales forman películas que recubren hojas, flore
frutos.
Forman eficaces barreras contra la pérdida de agua y en alguncasos constituyen la armazón de estructuras complejas como lopanales de abejas.
Tienen uso comercial: pulido de muebles y la elaboración decompuestos protectores de automóviles y acabados para pisos
LIPIDOS COMPLEJOS
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FOSFOLIPIDOS:
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Importancia de los Fosfolípidos
Estructural
Forman las bicapaslipídicas de las
membranas
citoplasmáticas y de los
orgánulos celulares.
Junto al colesterol,
Glucolípidos y proteínas
son las moléculas
encargadas de formar la
doble capa
semipermeable de las
células.
LIPIDOS COMPLEJOS
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GLUCOLIPIDOS:
ISOPRENOIDES
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ESTEROIDES:
ISOPRENOIDES
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CAROTENOIDES:
![Page 72: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/72.jpg)
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PROTEINAS
PROTEINA
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Las proteínas son biomoléculas formadas básicamente porcarbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden ademá
contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hiemagnesio y cobre entre otros elementos. C- H- O -N *** SMg - CuPueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculareciben el nombre de aminoácidos y serían por tanto los
monómeros unidad.Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos
S
PROTEINAS
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FUNCIONES:
• Función Energética : 4.3 kcal/gr• Función Contráctil: Actina y Miosina•
Función Estructural: Colágeno y Queratina
PROTEINAS
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FUNCIONES:
• Función de Defensa: Anticuerpos• Función Hormonal: Insulina Somatomedina•
Función Biocatalizadora: Enzimas
PROTEINAS
![Page 76: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/76.jpg)
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FUNCIONES:
• Función Transportadora: Hg, Hc• Función Almacenadora: Ovoalbúmina
PROTEINAS
AMINOACIDOS
![Page 77: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/77.jpg)
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AMINOACIDOS:
Prol
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PROTEINAS
CLASIFICACION:
![Page 79: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/79.jpg)
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CLASIFICACION:
POR SU FORMA• FIBROSAS•
GLOBULARES
POR SU GRUPO PROSTETICO• PROTEINAS SIMPLES• PROTEINAS CONJUGADAS
POR SU ESTRUCTURA• PRIMARIAS• SECUNDARIAS• TERCIARIAS• CUATERNARIAS
PROTEINAS
CLASIFICACION:
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CLASIFICACION:
POR SU FORMA
• FIBROSAS:
Colágenos: En tejidos conjuntivos, cartilaginosos
Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos,uñas, plumas, cuernos.Elastinas: En tendones y vasos sanguíneosFibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos)
PROTEINAS
CLASIFICACION:
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CLASIFICACION:
POR SU FORMA
• GLOBULARES:
• Prolaminas: Zeína (maíz),gliadina (trigo), hordeína(cebada)
• Gluteninas: Glutenina (trigo), orizanina (arroz).• Albúminas :Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina
(huevo), lactoalbúmina (leche)• Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento,
prolactina, tirotropina• Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas,
Transferasas y otras
![Page 82: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/82.jpg)
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PROTEINAS
CLASIFICACION:
![Page 83: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/83.jpg)
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CLASIFICACION:
POR SU GRUPO PROSTETICO
• CONJUGADAS:
CLASIFICACION:
![Page 84: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/84.jpg)
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CLASIFICACION:
POR SU ESTRUCTURA
PRIMARIAS SECUNDARIAS TERCIARIAS CUATERNAR
![Page 85: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/85.jpg)
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ACIDOSNUCLEICOS
ACIDOS NUCLEICOS
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DEFINICION:
FUNCIONES:
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COMPONENTES DEL
NUCLEOTIDO
![Page 88: Clase 2 Biologia 2](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050807/577c786d1a28abe054900035/html5/thumbnails/88.jpg)
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NUCLEOTIDO
Ácidos Fosfórico (H3PO4)
Carácter ácido
Se puede encontrar monoéster y diéster
Pentosa
ARN – Ribosa
ADN – Desoxirribosa, desoxigenación del
grupo hidróxilo, de la ribosa
Pentosa
COMPONENTES DEL NUCLEOTIDO
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Siempre es una pentosa: D-ribosa o D-desoxirribosa
EL RNA y el DNA difieren en el azúcar y en una delas bases. La ribosa en RNA y la 2’ -desoxirribosaen el DNA.Desoxi indica que al carbono 2’ del azúcar le faltael átomo de oxígeno que está ligado al carbono 2’de la ribosaLos átomos de carbono se designan con primas (1’,2’, etc) para diferenciarlos de los átomos de las
bases.La diferencia entre los dos azúcares radicaúnicamente en el grupo OH en 2’ de la ribosa enRNA, que está sustituido por el hidrógeno en elADN
Son moléculas heterocíclicas con mas de
Base Nitrogenada
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Son moléculas heterocíclicas, con mas deun átomo de nitrógeno, formadas por unanillo único (pirimidina) o por dos anilloscondensados (purina).
Purinas
Molec grandes y poseen 2 anillos
La adenina (A) – ADN, ARN
Guanina (G) – ADN, ARN
PIRIMIDINAS
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Citosina (C)
ADN y ARN
Timina (T) – ADN Uracilo (U) - ARN
Incluye
ACIDOS NUCLEICOS
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ACIDOS NUCLEICOS
CLASIFICACION:
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• ADN
A
G
ACIDOS NUCLEICOS
CLASIFICACION:
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• ARN
ACIDOS NUCLEICOS
CLASIFICACION:
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• ARN
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