Célula

1. Tema 1. Niveles de organización de lo seres vivos

3. ÁTOMOS

4. Pentaceno. 2009, Suiza. IBM.
Microscopía de fuerza atómica.
Carbono. 2009, Ucrania. Instituto de Física y
Tecnología. Microscopía por emisión de campo.
Silicio. 2001, Alemania. Universidad de
Regensburg. Microscopía de fuerza atómica.

6. Enlaces covalentes
Fenileno-1,2-etinileno. 2009, EEUU. Universidad de Berkeley. Microscopía de
fuerza atómica.

7. Puentes de hidrógeno
8-hidroxiquinolina. 2013, China. Centro Nacional de Nanociencia y
Tecnología. Microscopía de fuerza atómica.

8. BIOMOLÉCULAS

12. Tarea
• Elaboración de una tabla con las principales propiedades de
cada macromolécula y su localización en los diferentes
organelos celulares.

13. Bases celulares de la vida

14. Teoría Celular
 Las células son las unidades estructurales y funcionales de todos los
organismos
 Las células de todas clase comparten características estructurales: membrana
celular, citoplasma y núcleo o nucleoide.
 Las dimensiones celulares están limitadas por la difusión
 Micoplasma  0.3 um – Thiomargarita namibiensis  750 um

15. Filogenia de los tres dominios de la vida
Clasificación por fuente de energía y fuente de carbono

16. Características estructurales
de las células bacterianas

17. Características
estructurales de las
células animal y
vegetal

18. Jerarquía estructural en la organización molecular
de la célula

19. Bases químicas de la vida

20. Elementos esenciales para la vida

21. El abecedario de la bioquímica

22. Geometría de los enlaces del carbono

23. La “personalidad” de un compuesto está determinada por la
composición de sus grupos funcionales y su disposición en el
espacio.

24. Las macromoléculas son los principales
constituyentes de una célula
 Proteínas – Proteoma: enzimas, elementos estructurales,
receptores y transportadores.
 Ácidos nucleicos: almacén y transmisión de información
genética (genoma) y catálisis.
 Polisacáridos: almacén energético, estructurales rígidos
(pared) y elementos extracelulares de reconocimiento.
 Lípidos: componentes estructurales de membrana,
almacén energético, señalización y pigmentos.

26. Estereoquímica
 La estereoquímica de una molécula (arreglo de sus átomos en el espacio)
es crucial para su función
 Las interacciones entre biomoléculas son invariablemente
estereoespecíficas.

27. Configuración de isómeros geométricos

29. Isómeros configuracionales

30. Lípidos

31. Funciones biológicas de los lípidos
• Almacenes de energía
• Estructurales
• Cofactores enzimáticos
• Acarreadores de electrones
• Pigmentos absorbentes de luz
• Anclaje de proteínas

32. Lípidos de almacenamiento

33. Los AG son derivados de hidrocarburos
4 a 36 C de longitud, algunos tienen anillos de tres carbonos, grupos
hidroxilos o ramificaciones de metilos.
Los más comunes tienen un número par de carbonos 12-24 en
una sola cadena no ramificada.
Dobles enlaces casi nunca conjugados y casi siempre en cis

35. Las propiedades físicas de los ácidos grasos, y de los compuestos que los
contienen, están determinados por la longitud y el grado de insaturación de la
cadena.

36. Los triacilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol

37. Los triacilgliceroles proveen de almacén de
energía y aislamiento
Hay dos ventajas significativas en usar triacilgliceroles en lugar
de polisacáridos para almacenar energía: mayor energía por
gramo y menor hidratación.

38. La hidrogenación parcial de los aceites de cocina produce la
formación de grasas trans
• Los ácidos grasos trans elevan la concentración de triacilgliceroles
y de LDL en la sangre, bajan el nivel de HDL lo cual incrementa
el riesgo de enfermedad coronaria.
• Incrementan la respuesta inflamatoria del cuerpo lo que también
favorece la aparición de enfermedades cardiacas

40. Las ceras sirven como almacenes de energía y como
repelentes de agua
La ceras biológicas son ésteres ácidos
grasos de cadena larga (C14 - C36) con
alcoholes de cadena larga (C16 - C30). Su
temperatura de fusión (60 a 100 °C) es
generalmente superior a la de los
triacilgliceroles.
En el plancton son la principal forma de
almacenamiento de energía

41. Lípidos estructurales

42. Los lípidos son las unidades fundamental
de las membranas biológicas

43. Glicerofosfolípidos

44. Algunos glicerofosfolípidos tienen enlacer
éteres en lugar de ésteres

45. Los cloroplastos contienen galactolípidos y
sulfolípidos

46. Las arqueas tienen lípidos de membrana únicos

47. Ácido siálico

48. Equivalencia con glicerolípidos

49. Los glucoesfingolípidos son los determinantes
del grupo sanguíneo
Los fosfolípidos y esfingolípidos se degradan en el lisosoma.

50. Los esteroles son lípidos estructurales presentes en las
membranas de la mayoría de los eucariontes

51. Carbohidratos

52. Importancia de los carbohidratos en la célula
 Es el grupo más abundante de las biomoléculas.
 Funciones:
 Almacén de energía
 Combustible
 Intermediarios metabólicos
 Parte estructural de los ácidos nucleicos
 Elementos estructurales en plantas y bacterias
 Ligados a proteínas y lípidos

53. Monosacáridos

54. Fisher y configuración
 En la proyección de Fisher de una molécula, los átomos unidos a un carbono
asimétrico por líneas horizontales están hacia el frente del plano de la
página, y aquellos unidos por enlaces verticales están hacia atrás.
L y D se refieren a la
configuración
absoluta del carbono más
lejano al grupo aldehído o
cetona.

56. Todas las aldosas se
consideran
derivadas del D o L
gliceraldehído
Los azúcares que
difieren en la
configuración de uno
solo de sus carbonos
asimétricos se
denominan epímeros.

57. Las cetosas se consideran derivadas de la D- o
L- eritrulosa

58. Cuando la molécula posee más de un carbono
asimétrico aumenta el número de isómeros
ópticos posibles.
 El número de isómeros ópticos posibles es 2n, siendo n el número de carbonos
asimétricos. En este caso, no todos los isómeros ópticos son imágenes
especulares entre sí y se pueden distinguir varios tipos de isómeros ópticos:
 Cuando dos isómeros ópticos son imágenes especulares entre sí, se dice que son
enantiómeros.
 Cuando dos isómeros ópticos no son imágenes especulares entre sí se dice que
son diastereoisómeros.
 Cuando dos isómeros ópticos difieren en la configuración de un único átomo de
carbono, se dice que son epímeros.

59. Las pentosas y las hexosas se ciclan para dar
anillos de furanosas y piranosas

60. Proyecciones de Haworth
 El carbono es el átomo implícito. En el ejemplo de la derecha, los átomos
numerados del 1 al 6 son todos carbonos. El carbono 1 es conocido como
carbono anomérico
 Los átomos de hidrógeno en los carbonos son también implícitos. En el
ejemplo, los carbonos 1 a 6 tienen átomos de hidrógeno no representados.
 Las líneas más gruesas indican los átomos más cercanos al observador, en este
caso los átomos 2 y 3 (incluyendo sus correspondientes grupos -OH). Los
átomos 1 y 4 estarían algo más distantes, y los restantes 5 y 6 serían los más
alejados del observador.

61. Un nuevo centro quiral es formado cuando un
hemiacetal cíclico
-D-glucopiranosa
 - por encima del plano
 - por debajo del plano
El C-1 es llamado átomo de carbono
anomérico y las formas  y  son
anómeros entre ellos.
Una mezcla en equilibrio de glucosa
contiene aproximadamente un
tercio del anómero , dos tercios
del anómero  y menos del 1% de
cadena abierta.

63. Conformaciones de los anillos de furanosa y
piranosa
-d-ribosa

64. Los monosacáridos se unen a alcoholes y
aminas a través de enlaces glicosídicos
Los azúcares con un enlace glicosídico no son
reductores porque no se interconvierten a una forma
con un aldehído libre

65. Sacáridos modificados

66. Polisacáridos

67. Los carbohidratos complejos se forman por
ligación de monosacáridos
Disacáridos: dos azúcares unidos por enlace O-glicosídico
 Sacarosa: glucosa + fructosa (sacarasa)
 Lactosa: galactosa + glucosa (lactasa; -galactosidasa)
 Maltosa: glucosa + glucosa (maltasa)

68. El glucógeno y el almidón son reservas de
glucosa movilizable
Glucógeno (animales): homopolímero de glucosa; enlaces glícosídicos -1,4 con ramificaciones
cada 10 residuos mediante enlaces -1,6-glicosídicos
Almidón (plantas): Dos clases: a) amilosa (sin ramificaciones; enlaces -1,4) y b) amilopectina
(enlaces -1,4 con ramificaciones -1,6 cada 30 residuos.
Más de la mitad de los carbohidratos ingeridos
por el humanos es almidón.
Los enlaces glicosídicos determinan

69. La celulosa
 Homopolímero de glucosa, no ramificado, unido por enlaces -1,4
 Principal polímero estructural en plantas.
 1015 kg son sintetizados y degradados cada año.
 La cadena recta formada por enlaces  es óptima para la construcción de
fibras con gran resistencia a la tensión.

70. Glicosaminoglicanos
• Cadenas aniónicas de polisacáridos, formadas por repetición de unidades de disacáridos
• Al menos uno de los azúcares en la unidad repetida tiene un grupo carboxilato o sulfato
cargado negativamente.
• Principales glicosaminoglicanos: condroitín sulfato, queratán sulfato, heparina, heparán
sulfato, dermatán sulfato y hialuronato.

71. Proteoglicanos
Los glicosaminoglicanos generalmente se unen a proteínas para formar
proteoglicanos
El azúcar representa la mayor parte del peso en estas moléculas .
Los proteoglicanos funcionan como:
 lubricantes,
 elementos estructurales en tejido conectivo,
 elementos de unión célula-matriz extracelular,
 y factores de unión que estimulan la proliferación celular.

72. Enzimas específicas son responsables de la
unión de polisacáridos
Catalizado por glicosiltransferasas
El azúcar a ser transferido viene en forma de nucleótido-azúcar activado.

73. Grupos sanguíneos ABO
Las transferasas tipo A difieren de las tipo B en sólo 4 de 354 posiciones.

74. Glicoproteínas
Los azúcares pueden ser unidos a las proteínas en residuos de
Asparagina (N-linked) o de serina o treonina (O-linked). Una Asn puede
ser glucosilado sólo si forma parte de una secuencia Asn-X-Ser/Thr
Los carbohidratos pueden unirse a proteínas para formar glicoproteínas.
El porcentaje en peso de azúcares es mucho menor que en proteoglicanos
Las glicoproteínas funcionan en las células como componentes de la
membrana celular.

75. Glicosilación de proteínas
Algunas proteínas solubles son glicosiladas, especialmente las que son secretadas.
Enzima proteolítica Elastasa

76. La glicosilación de proteínas se realiza en el
lumen del retículo endoplásmico y en el
aparato de Golgi
La glicosilación N-linked comienza en el RE y continúa en el
AG, la O-linked ocurre sólo en el AG