El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de
todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. El papel principal de la molécula de ADN es el
almacenamiento a largo plazo de información. Muchas veces, el
ADN es comparado con un plano o una receta, o un código, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir
otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética
son llamadosgenes, pero las otras
secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la
regulación del uso de esta información genética.
lunes, 11 de marzo de 2013
ARN
mensajero (ARN, o RNA de su
nombre en ingles) es el ácido ribonucleico que contiene la
información genética procedente del ADN para utilizarse en la síntesis de
proteínas,
es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. El ARN mensajero es
un ácido nucleico monocatenario, al
contrario que el ADN que es bicatenario de doble hebra helicoidal.
Todos
los ARNm eucarióticos son monocistrónicos,
es decir, contienen información para una sola cadena polipeptídica,
mientras que en los procariotas los ARNm son con
frecuencia policistrónicos,
es decir, codifican más de una proteína
ARN mensajero monocistronicos y
policitronicos
·
ARNm
monocistrónico: solo tiene un codón de inicio AUG, que es reconocido
por los ribosomas para iniciar la traducción, por lo que solo da lugar a una
proteína. Se dice que lleva la información de un único gen. Habitual en
eucariotas.
·
ARNm
policistrónico: tiene varios codones de inicio AUG (por lo que también
harán falta varios codones de paro para detenerlos, a menos que tengan solapado
el código de lectura y vayan de 3 en 3, en cuyo caso un solo codón de paro
podría detenerlos todos), por lo que da lugar a varias proteínas. Se dice que
lleva información de varios genes. Habitual en procariotas.
La glucólisis
o glicolisis es la vía metabólicaencargada de oxidar la glucosa con
la finalidad de obtener energía para
la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que
convierten a la glucosa en dos moléculas depiruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así
continuar entregando energía al organismo.1
El tipo de glucólisis más común y más
conocida es la vía de Embden-Meyerhof, explicada
inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la vía
de Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como
sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo (degradación)
de carbohidratos.
El ciclo de Kreb
(también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones
químicas, que forma parte de la respiración
celular en todas las células aeróbicas. En células
eucariotas se realiza en la mitocondria. En lasprocariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol.
En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es
parte de la vía catabólica que
realiza la oxidación deglúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta
producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente
se divide en tres etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda.
En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas
de acetil-CoA de
dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa),
la beta oxidación de
ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa,
en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea
para la síntesis de ATP según
la teoría
del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona
precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera
una vía anfibólica, es
decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
Biomoléculas inorgánicas
Son biomoléculas no formadas por los seres
vivos, pero imprescindibles para ellos, como el agua, la biomolécula más abundante, los gases (oxígeno,
etc) y las sales inorgánicas:aniones como fosfato (HPO4−), bicarbonato (HCO3−)
y cationes como
el amonio (NH4+).
Biomoléculas orgánicas o principios
inmediatos
Son sintetizadas solamente por los seres
vivos y tienen una estructura con base en carbono. Están constituidas,
principalmente, por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia también están presentes nitrógeno, fósforo y azufre; a veces se incorporan otros elementos pero en mucha
menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse
en cinco grandes tipos:
Glúcidos
Los glúcidos (impropiamente llamados hidratos
de carbono o carbohidratos) son la fuente de energía primaria que utilizan los
seres vivos para realizar sus funciones vitales; laglucosa está
al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más
antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias a losvertebrados. Muchos organismos, especialmente los de estirpe vegetal
(algas, plantas) almacenan sus reservas en forma de almidón. Algunos glúcidos forman importantes estructuras
esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal,
o la quitina, que forma la cutícula de
los artrópodos.
Lípidos
Los lípidos saponificables cumplen
dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman
el esqueleto de las membranas
celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son
el principal almacén de energía de los animales. Los lípidos insaponificables, como los isoprenoides y
los esteroides, desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas
sexuales, prostaglandinas).
Proteínas
Las proteínas son las biomoléculas que más
diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los
procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad. Son proteínas casi
todas las enzimas, catalizadores de
reacciones metabólicas de
las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobinay otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra
infecciones o agentes extraños; los receptores de
las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una
respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante
la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos
de sostén.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, ADN y ARN,
desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de
manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y
funcionamiento de la célula. El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células
hijas que heredarán la información.
Algunas, como ciertos metabolitos (ácido
pirúvico, ácido
láctico, ácido
cítrico, etc.) no encajan en ninguna de las
anteriores categorías citadas.
lipidos
son un conjunto de moléculas orgánicas ( la mayoría biomoléculas) compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden
contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica
principal el ser hidrófobas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los
lípidos se les llama incorrectamente grasas,
ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva
energética (como lostriglicéridos), la estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas esteroides)
Bioelementos
primarios o principales: C, H, O, N
Son los
elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.
Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos son las siguientes:
Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos son las siguientes:
1.
Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
2.
El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de
electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran
versatilidad para el enlace químico
3.
Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace
covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
4.
A causa configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los
diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales
diferentes .
Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica.
Bioelementos secundarios S,
P, Mg, Ca, Na, K, Cl
Los encontramos formando parte de todos los
seres vivos, y en una proporción del 4,5%.
Azufre:
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Se
encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las
proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A
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Fósforo:
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Forma
parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman
parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias
fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los
fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
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Magnesio:
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Forma
parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador,
junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo.
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Calcio:
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Forma
parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma
iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y
transmisión del impulso nervioso.
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Sodio:
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Catión
abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y
la contracción muscular
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Potasio:
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Catión
más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción
nerviosa y la contracción muscular
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Cloro:
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Anión
más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y
fluído intersticial
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Oligoelementos
Se denominan así al conjunto de elementos químicos que están
presentes en los organismos en forma vestigial, pero que son indispensables
para el desarrollo armónico del organismo.
Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Las funciones que desempeñan, quedan reflejadas en el siguiente cuadro:
Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Las funciones que desempeñan, quedan reflejadas en el siguiente cuadro:
Hierro:
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Fundamental
para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando
parte de citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la
hemoglobina que interviene en el transporte de oxígeno.
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Manganeso:
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Interviene
en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.
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Iodo:
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Necesario
para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
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Flúor:
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Forma
parte del esmalte dentario y de los huesos.
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Cobalto:
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Forma
parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .
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Silicio:
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Proporciona
resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las
gramíneas.
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Cromo:
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Interviene
junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
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Zinc:
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Actúa
como catalizador en muchas reacciones del organismo.
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Litio:
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Actúa
sobre neurotransmisor y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede
prevenir estados de depresiones.
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Molibdeno:
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Forma
parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por
parte de las plantas.
|
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