El documento describe la composición química de los seres vivos a nivel de macromoléculas. Explica que los seres vivos están compuestos de proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos, los cuales son polímeros de pequeñas moléculas unidas en cadenas. Describe la estructura y funciones principales de estas macromoléculas biológicas.

1. ¿Cuál es la composición química de los Seres Vivos? Tema 1.3 de Biología I Colegio de Bachilleres M. en C. Rafael Govea Villaseñor Nivel de Organización “Macromolécula” Versión 3.4

2. Podemos responder la pregunta a 3 niveles de Organización de la Materia M en C Rafael Govea Villaseñor A nivel “Átomo” A nivel “Molécula” A nivel “Macromolécula”

3. Composición a nivel “MACROMOLÉCULA” M. En C. Rafael Govea Villaseñor Los Seres Vivos estamos hechos de cientos de miles de distintas moléculas de biopolímeros que forman parte estructural y funcional de nosotros Todas las macromoléculas son polímeros de pequeñas moléculas orgánicas unida una tras otra Clasificamos a los Biopolímeros de acuerdo a sus monómeros en: Heteropolímeros, cuando contienen >1 tipo de monómero Homopolímeros, cuando contienen sólo 1 tipo de monómero

4. ¿Cuáles son los principales Biopolímeros? M en C Rafael Govea Villaseñor Proteínas Heteropolímeros lineales de aminoácidos Polisacáridos Homo o heteropolímeros lineales o ramificados Ácidos Nucleicos Heteropolímeros simples o dobles de nucleótidos

5. Proteínas Son cadenas de decenas a miles de aa Las conforman 20 monómeros distintos: Unidos por Enlaces Peptídicos M. En C. Rafael Govea Villaseñor -C - N- O H

6. Niveles Estructurales de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor Estructura primaria: Es la secuencia de aminoácidos en la cadena. Estructura secundaria: Es el doblado de la cadena de aminoácidos en hélices o láminas. Estructura Terciaria: Es la posición espacial de las estructuras secundarias unas respecto a otras Dominio: Es el plegado 3D independiente de una serie contigua de estructuras de 2º nivel de la cadena polipeptídica de las de otra porción de ésta. Estructura Cuaternaria: Es la asociación de varias cadenas polipeptídicas debidamente dobladas

7. Primer Nivel Estructural de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor Met -Lis-Asp-Pro-Leu-His-Tir-Gli-...-Gln-Cis-Fen- Val Extremo N-terminal Extremo C-terminal Estructura Primaria : Es la secuencia de 20 aminoácidos distintos en la cadena de decenas a miles de aa de longitud

8. Segundo Nivel Estructural de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor Hélice  Lámina  Estructura Secundaria : Es el doblado de la cadena de aminoácido en formas características estabilizadas por puentes de Hidrógeno formado por los átomos de los enlaces peptídicos: Puente de H -C - N- O H -C - N- O H

9. Tercer Nivel Estructural de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor 2 Hélices  horizontales Extremo N-terminal 8 Hélices  antiparalelas Puente disulfuro Estructura Terciaria : Es la orientación espacial recíproca de los distintos elementos de nivel secundario. La disposición 3D está estabilizada por puentes de H, puentes disulfuro -S-S-, enlace iónico e interacciones hidrofóbicas

10. Nivel Estructural Dominio de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor Dominio: Es el plegado 3D particular de un segmento de la cadena polipeptídica independiente del plegado en otra porción de la cadena. Los dominios otorgan propiedades biológicas especiales. Dominio Ig Presente en las proteínas que funcionan como anticuerpos Dominio SH2 Presente en las proteínas que funcionan en cascadas de señalización

11. Cuarto Nivel Estructural de las Proteínas M en C Rafael Govea Villaseñor Receptor de la acetilcolina (5 cadenas polipeptídicas) Proteasa de HIV-1 (2 cadenas) Estructura Cuaternaria : Es la asociación de varias cadenas polipeptídicas por complementaridad de sus superficies e interacciones débiles

12. Ejemplos de Proteínas M. En C. Rafael Govea Villaseñor ADN Hemoglobina

13. ¿Cuáles son las Funciones de las Proteínas? Catalizadora (enzimática) Transportadora Acarreadora Adhesiva Mensajera Motriz Inhibidora Activadora Receptora Identificadora y Todas las demás TODAS M en C Rafael Govea Villaseñor

14. ¿Cuáles son las Funciones de las Proteínas? M en C Rafael Govea Villaseñor No existe proceso o función celular e incluso en el organismo pluricelular en la que NO HAYA UNA O VARIAS PROTEÍNAS funcionando como ejecutoras o asistentes

15. Ácidos Nucleicos Son cadenas simples o dobles de decenas a miles de millones de nucleótidos Los conforman 4 monómeros distintos: GACU en el ARN GACT en el ADN Unidos por Enlaces Fosfodiéster Hay 2 tipos: el ARN y El ADN M. En C. Rafael Govea Villaseñor O =P- O - O O 3’ 5’

16. Funciones de los Ácidos Nucleicos M en C Rafael Govea Villaseñor Almacenar Información A largo plazo, el ADN A corto plazo, el ARN Estructural. El ARNr  Ribosoma Transporte. El ARNt lleva aminoácidos Mensajero. El ARNm lleva el mensaje genético al ribosoma Catalizador. Las Ribozimas

17. ¿Qué es el Ácido Ribonucleico (ARN)? M en C Rafael Govea Villaseñor Es un heteropolímero lineal de ribonucleótidos unidos por enlaces fosfodiester. Los nucleótidos tienen las bases nitrogenadas de G, A, C y U Estructura terciaria de un ARN de transferencia

18. Ejemplos de ARN M. En C. Rafael Govea Villaseñor ARN de la subunidad 30S del ribosoma Proteínas asociadas ARNt que transporta a la Fenilalanina a los ribosomas

19. ¿Cuáles son las Funciones del ARN? M en C Rafael Govea Villaseñor Almacenar Información a corto plazo (ARNm) Leer la información genética = transportar y transferir aminoácidos (ARNt) Unir aminoácidos = formar enlaces peptídicos (ARNr) Catalizar otras reacciones químicas Regular la expresión genética

20. ¿Qué es el Ácido Desoxirribonucleico (ADN)? M en C Rafael Govea Villaseñor Es un heteropolímero lineal de 2 cadenas de desoxirribonucleótidos de G, A, C y T Los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster y las cadenas por enlaces de puente de H entre pares de bases G  C y A=T

21. ADN, una doble hélice muy larga M en C Rafael Govea Villaseñor Mide desde centímetros hasta casi un metro

22. ADN, pero muy delgada 5' 5' 3' 3' Diapo 0052 Apenas 2 nm de ancho 10 pb = 3.43 nm Genoma humano 2(3 200 Mpb) = 2.20 m M en C Rafael Govea Villaseñor G A C T D P D P D P D P A G T C D P D P D P D P

23. Un ejemplo de ADN de 12 pb M. En C. Rafael Govea Villaseñor Cadena 5’ -> 3’ Pares de bases Cadena 3’  5’

24. ADN c atg ctgcagcagtcagtc taa ct gtacgacgtcgtcagtcagattga Cadena sentido Cadena antisentido 5’ 5’ 3’ 3’ M en C Rafael Govea Villaseñor

25. ¿Cuáles son las Funciones del ADN? M en C Rafael Govea Villaseñor Almacenar Información genética a largo plazo (los genomas) Contienen secuencias reguladoras que controlan la expresión de la información El programa genético que controla el desarrollo del organismo está escrito como secuencias de pares de basesdel ADN

26. Código Genético ADN ARN ARNm Proteína Corte y empalme Traducción Réplicación M en C Rafael Govea Villaseñor Transcripción

27. Polisacáridos Son cadenas simples o ramificadas de decenas a millones de monosacáridos Los conforman ya 1 o varios monómeros distintos: α y β -D-glucosa, Manosa, galactosa, N-acetiglucosamina, ác. Siálico,… Unidos por Enlaces Glucosídicos: M. En C. Rafael Govea Villaseñor -O- carbonos 1 α ó 1 β carbonos 3, 4 ó 5

28. Polisacáridos = azúcares complejos Son biopolímeros lineales o ramificados de monosacáridos M en C Rafael Govea Villaseñor

29. Funciones de los Polisacáridos M en C Rafael Govea Villaseñor Estructural, forman las paredes celulares de… Plantas, la celulosa Hongos, la quitina Energética. Almacenamiento a largo plazo, el almidón, el glucógeno… Mensajero. Las células se reconocen por su cubierta de carbohidratos

30. FIN ADN circular bacteriano