LA BASE MOLECULAR Y FISICO-QUIMICA DE LA VIDA, Exámenes selectividad de Biología

¡Descarga LA BASE MOLECULAR Y FISICO-QUIMICA DE LA VIDA y más Exámenes selectividad en PDF de Biología solo en Docsity! PRIMER TRIMESTRE BLOQUE I: LA BASE MOLECULAR Y FÍSICO-QUÍMICA DE LA VIDA 1. Bioelementos: los bioelementos son todos aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Estos bioelementos son aproximadamente 70, además no son exclusivos de los seres vivos, forman parte de la materia viva e inerte. Salvo el O2, no coinciden en abundancia con la materia mineral. Los bioelementos se clasifican según su abundancia en la materia viva: - Bioelementos primarios (hasta 99%) C, H, O, N, P y S. La naturaleza eligió a estos bioelementos primarios por diversas razones: ·Una de ellas es que la capa más externa es incompleta, es decir, existen electrones libres que pueden compartir y por lo tanto pueden formar enlaces covalentes. ·Otra razón es que tiene un número atómico bajo por lo que los electrones de enlace (los que forman el enlace covalente) son muy estables ·Otro motivo es que el O y N son muy electronegativos (atraen los electrones hacia ellos lo que permite que las moléculas que se formen sean polares y por tanto solubles en agua. ·El último motivo es que fácilmente se pueden incorporar del exterior en forma de CO2, de H2O y de sales minerales. (general para todos los bioelementos primarios) ¿Por qué la naturaleza eligió el carbono? La naturaleza eligió el carbono como componente de todas las moléculas orgánicas por diversos motivos: Tiene un número atómico bajo Tiene 4 orbitales híbridos sp3, lo que permite formar 4 enlaces covalentes, en estos orbitales los electrones se encuentran en los vértices de un tetraedro. Además pueden formar dobles y triples enlaces y en muchos casos se unen a grupos funcionales ( OH, CHO, OC, NH3, HOOC) Se encuentra disponible en el aire en forma de CO2 y disuelto en el agua, además de ser una molécula muy estable. ¿Por qué la naturaleza eligió el carbono y no el silicio? Por varios motivos: Aunque tiene la misma estructura y 4 electrones de valencia como el carbono, al tener mayor número atómico, los enlaces covalentes y las cadenas que se pueden formar son más débiles, siendo los del carbono lo suficientemente estable para mantener la molécula pero también lo suficientemente débiles para romperse en las reacciones bioquímicas. Otro motivo es su disponibilidad, ya que el Si está disponible en forma de SiO2 (cuarzo, que es sólido a tª ambiente e insoluble en agua) por lo que no está fácilmente disponible para los seres vivos. - Bioelementos secundarios (0,9%) Na, K, Cl, Mg y Ca - Oligoelementos (<0,1%) aquellos bioelementos que se encuentran en proporciones prácticamente despreciables pero que realizan funciones vitales en los seres vivos, por lo tanto son indispensables. Los oligoelementos dependiendo de la especie son unos u otros. (Fe, I, Mn, Cu) Ejemplos de oligoelementos: *Fe: porque forma parte de la hemoglobina que es una proteína que se encarga de transportar el oxígeno en la sangre. *I: es uno de los componentes fundamentales de las hormonas tiroideas que se encargan de regular el metabolismo. *Mn o Cu: actúan como cofactores (iones necesarios para activar determinadas enzimas, si no están los iones las enzimas no pueden actuar) 1. Biomoléculas: son todas aquellas moléculas que forman parte de los seres vivos Presentes en SV y materia mineral: agua y sales minerales Criterio de clasificación Exclusivo de los SV: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos 2. El agua y las sales minerales 2.1. El agua: es el componente mayoritario en todos los SV, es decir, es el que se encuentra en mayor porcentaje, además dentro de una especie determinada su porcentaje va a depender de la edad del individuo y del tipo de tejido u órgano de tal manera que cuanto más actividad tenga un tejido mayor es el porcentaje de agua que posee. 2.1.1. Estructura del agua: El O presenta dos orbitales híbridos sp3 con una disposición tetraédrica uniéndose mediante enlace covalente a los H y formando estos H con respecto al O un ángulo de 104,5º O- 104,5º Además al ser el O muy electronegativo atrae a los electrones hacia él por lo que existe una asimetría de carga, es decir, es una molécula polar aunque eléctricamente neutra. Esta estructura va a permitir que las moléculas de agua puedan interaccionar o bien con iones o con moléculas polares. Además de esto, las moléculas de agua pueden interaccionar entre ellas mediante los enlaces de puentes de hidrógeno, gracias a esto el agua a tª ambiente es líquida y forma una red dinámica. H+ H+ H puentes de hidrógeno H H H O H O H O Sistema tampón: se les llama también disoluciones tampón o sistemas amortiguadores y tienen como finalidad en los seres vivos mantener constante el pH y el equilibrio ácido base. El pH es un valor que nos indica la acidez o basicidad de una disolución. 1 7 14 pH ácido pH básico pH neutro El pH nos indica la concentración de protones que hay en una disolución: <pH - >[H+] >pH - <[H+] Las diferentes reacciones bioquímicas que se presentan en las células requieren para que se lleven a cabo un determinado pH, pero este pH también debido a reacciones bioquímicas que se producen tienden a variar y para que esto no ocurra existen los llamados sistemas amortiguadores o tampón. Los principales sistemas tampones son: - Carbonato-bicarbonato H2CO3 - HCO3- - Monofosfato-difosfato H2PO4- - HPO42- - Aminoácidos - Proteínas ¿Cómo funciona el par carbonato-bicarbonato? En las reacciones bioquímicas de las células puede ocurrir que con estas: a- Aumente el pH debido a que en estas reacciones se están utilizando protones del medio, para que no ocurra y mantener el pH constante lo que ocurre es que el ácido carbónico libera protones al medio para que su concentración no disminuya, pasando el ácido carbónico a ión bicarbonato. b- Si en las células se están produciendo reacciones bioquímicas que están liberando protones al medio y por tanto disminuye el pH lo que ocurre es que los iones bicarbonatos disueltos en el medio captan los protones que se están liberando y se forma ácido carbónico pH [H+] H2CO3 HCO3 - + H+ pH [H+] Diálisis: las moléculas en el agua se pueden encontrar disueltas en agua o bien en forma de coloides, estos son mezclas homogéneas en los que las macromoléculas no están disueltas, si no que se encuentran en suspensión debido a que estas moléculas no son solubles en agua. En muchos casos las moléculas en suspensión pueden permanecer varios días sin que se depositen y la única forma de diferenciarlas de las disoluciones es porque los coloides son capaces de desviar la luz, cosas que no hacen las sustancias disueltas en agua. La diálisis consiste en separar los coloides de las sustancias disueltas haciendo pasar el agua que las contiene a través de una membrana que permite el paso de las sustancias solubles en agua pero no de las sustancias coloidales. GRUPOS FUNCIONALES -OH (alcohol) -C=O (carbonilo) -COOH (carboxilo) -NH2 (amino) POLÍMERO Los polímeros son moléculas que pueden descomponerse en otras más sencillas mediante reacciones de hidrólisis (reacciones en las que el agua interviene como reactivo y rompe enlaces covalentes) ej: almidón, proteínas… MONÓMERO Son moléculas que no pueden descomponerse en otras más sencillas mediante reacciones de hidrólisis. Ej: glucosa, aminoácidos… O Extremo cadena (aldehído)-C H Interior cadena (cetona)-C=O O -C OH HIDRÓLISIS ++ 3. Glúcidos C, H y O También son llamados hidratos de carbono (porque la proporción de O y H están en la misma proporción que el agua) y azúcares (porque los primeros que se estudiaron tenían sabor dulce) Otros glúcidos pueden presentar otros elementos como el N. 3.1. Definición Los glúcidos se definen como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas, algunos de sus derivados que pueden presentar otros grupos funcionales y además los polímeros que se forman a partir de ellos clasificación 3.2. Monosacáridos Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas que presentan desde 3 hasta 9 átomos de carbono. Todos ellos se caracterizan porque tienen sabor dulce, son solubles en agua y cristalizables. La forma de nombrarlos es: grupo funcional + nº átomos C + osa aldotriosa cetotriosa aldopentosa(ribosa) Carbono asimétrico Son aquellos que se unen a 4 sustituyentes distintos. En los monosacáridos, salvo una excepción (cetotriosa), todos presentan al menos 1 carbono asimétrico. -No hidrolizables: monosacáridos -Hidrolizables: 2 o más monosacáridos, unidos por enlace O-Glucosídico 2 moléculas de monosacáridos= disacáridos entre 3 y 9 monosacáridos= oligosacáridos más de 10 monosacáridos= polisacáridos (aldo/ceto) Características de los monosacáridos Todos los monosacáridos debido a la presencia del grupo carbonilo (aldehilo/cetona) tienen poder reductor, es decir, son capaces de oxidarse al ceder electrones a otra molécula. Esto se realiza mediante la llamada reacción de Fehling o Benediet que consiste en añadir al monosacárido CuSO4 ---- Cu 2+ + SO4 2- El cobre tiene un color azul y cuando se reduce cambia al color rojo y precipita. Clasificación monosacáridos Según su número de átomos de C -triosa -tetrosa -pentosa -hexosa Importancia biológica de los monosacáridos Se deben a las funciones biológicas que realizan en los seres vivos: Función energética: glucosa y fructosa OH OH β-D-ribosa β-D- Monosacáridos Función estructural: ribosa (ARN/ATP) y desoxirribosa (ADN) Fotosíntesis: ribulosa 3.3. Enlace O-Glucosídico, disacáridos y polisacáridos Disacáridos: son glúcidos que se forman por la unión de las moléculas de monosacáridos mediante un enlace característico llamado enlace O-Glucosídico. Este enlace es covalente que se forma entre el grupo hidroxilo del carbonilo (grupo aldehilo o cetona) de un primer monosacárido con un grupo hidroxilo (no tiene por que ser del grupo carbonilo) de un segundo monosacárido. Enlace O-Glucosídico α -D-Glucosa (1 4) α -D-Glucosa O Le damos la vuelta y lo unimos a la glucosa. SACAROSA Función energética: sacarosa, lactosa y maltosa Disacáridos Función estructural: celobiosa α -D-Glucosa β-D-Fructosa α -D-Glucosa (1 2) β-D-Fructosa Estos grupos de moléculas lo que tienen en común es que son isolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos (éter, cloroformo, benceno…) Los lípidos realizan una gran cantidad de funciones en los seres vivos, como pueden ser la reserva energética, estructural, vitamínica, ya que hay vitaminas que son de naturaleza lipídica (vitamina A, E, D y K) y otras tienen función hormonal, es decir, son hormonas de naturaleza lipídica (hormonas sexuales y las de las cápsulas suprarrenales) Clasificación: Lípidos 4.2. Ácidos grasos: estructura y propiedades Son ácidos orgánicos que poseen una larga cadena hidrocarbonada y en uno de los extremos presenta un grupo ácido o carboxílico. Estas cadenas de ácidos grasos que forman parte de los seres vivos tienen siempre un número par de átomos de carbono y además el número de átomos de carbono puede variar desde 12 hasta 20 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C CH3-(CH2)6- COOH En agua: CH3-(CH2)6- C En su composición pueden o no presentar dobles o triples enlaces. Cuando no los presentan en ácido graso es saturado Cuando los presentan el ácido graso es insaturado. Si presenta un solo enlace doble o triple se dice que es monoinsaturado, si presenta más de uno es poliinsaturado. Propiedades: - Son sustancias anfipáticas ya que contienen una región apolar y por lo tanto hidrofóbica, que corresponde con la cadena hidrocarbonada y una región polar y por lo tanto hidrofílica, que corresponde al grupo ácido o carboxílico. -capaces de formar moléculas de jabón (reacción de saponificación) -presentan en su composición ácidos grasos -unión de sus componentes por enlaces éster -hay distintos grupos Saponificables triglicéridos o grasas fosfolípidos carotenoides esteroides No saponificables: derivan del isopreno = O OH = O -O- CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-COOH ------ MONOINSATURADO CH3-CH=CH-CH2-C≡C-CH2-COH --------- POLIINSATURADO CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-COOH Región apolar Región polar SATURADO cola cabeza INSATURADO cola cabeza - Las cadenas hidrocarbonadas en los ácidos grasos insaturados en el lugar donde está el doble o triple enlace presenta un codo debido a la rigidez de este enlace y esto va a hacer que los ácidos grasos saturados e insaturados presenten distinta tª de fusión. Los ácidos grasos saturados al no tener codos tienden a empaquetarse de forma compacta, mientras que los insaturados al presentar los codos presentan un menos grado de compactación, debido a esto los ácidos grasos saturados presentan un mayor P.F que los insaturados y esto hace que a tª ambiente los saturados estén en estado sólido y los insaturados se encuentren en estado líquido. Los ácidos grasos saturados son abundantes en los animales, mientras que los insaturados son abundantes en los vegetales. - El comportamiento en el agua Al ser sustancia anfipáticas si los introducimos en agua las regiones polares (cabeza) tienden a interaccionar con las moléculas de agua mientras que las regiones apolares (colas) tienden a interaccionar entre ellas y a huir de las moléculas de agua. - - Son moléculas muy energéticas ya que contienen en su composición una gran cantidad de H, por lo que al oxidarse completamente aportan a la célula mucha más cantidad de Interfase aire-agua micelas energía que la glucosa, su proceso de oxidación completo se denomina β-oxidación y se lleva a cabo generalmente en las mitocondrias. - Algunos ácidos grasos en los mamíferos no pueden ser sintetizados por sus células por lo que hay que tomarlos en la dieta, estos ácidos grasos se le llaman ácidos grasos esenciales. - Los ácidos grasos insaturados pueden oxidarse en estos dobles o triples enlaces y se oxidan hasta formar aldehidos, cuando esto ocurre las propiedades físicas de los ácidos grasos cambian y se dice que se enrancian. - Los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con grupos alcoholes de otras moléculas mediante una reacción a la que se le llama reacción de esterificación. Estos enlaces ésteres que se forman posteriormente pueden ser hidrolizados (rotos) con hidróxido sódico (NaOH, sosa caústica) o hidróxido de potasio (KOH,potasa), formándose las sales de los ácidos grasos, formándose jabones, a esta reacción de hidrólisis se le llama saponificación. 4.3. Triglicéridos y fosfolípidos: estructura, propiedades y funciones Ambos son lípidos saponificables. Triglicéridos o grasas; son moléculas que se forman por la esterificación de un alcohol (glicerol) con tres moléculas de ácidos grasos formándose tres enlaces éster y una molécula que es el triglicérido. En este proceso de esterificación se liberan tres moléculas de agua, una por cada enlace éster que se forma. La reacción de rotura de los enlaces ésteres en los triglicéridos se produce mediante una reacción de hidrólisis, esta reacción en las células se puede llevar a cabo por la acción de una enzima llamada lipasa. Esta reacción de hodrólisis se puede llevar a cabo en el laboratorio y se realiza añadiendo a los triglicéridos NaOH o KOH, en este caso a la reacción de hidrólisis se le llama saponificación y en ella se obtiene el glicerol y tres moléculas de jabón. escribir fórmula triglicérido escribir fórmula saponificación Colesterol: es un lípido cuya función es estructural ya que forman parte de las membranas pero solo y exclusivamente de las animales. Molécula polar El colesterol aporta estabilidad a la bicapa de fosfolípidos, haciendo que disminuya la fluidez de la bicapa de fosfolípido. El colesterol en uno de los anillos cíclicos presenta un grupo pequeño polar, siendo la región de los anillos apolar, esta región apolar se encuentra introducida en la bicapa interaccionando con las colas de los fosfolípidos y la región polar hacia el exterior. 5. Proteínas 5.1. Concepto e importancia biológica Polímero de una molécula más sencilla que son los aminoácidos, que se van uniendo entre ellos mediante un enlace característico al que se le llama enlace peptídico. Este grupo de moléculas realizan múltiples funciones dentro de los seres vivos y de ahí su importancia biológica. Estas moléculas se caracterizan por su especificidad ya que cada individuo incluso dentro de su misma especie posee sus propias proteínas, que son diferentes de otros individuos de su misma especia. Esta especificidad se debe a que aunque solo existen 20 aminoácidos distintos, las proteínas van a ser diferentes al presentar un número, tipo y orden de los aminoácidos. 5.2. Aminoácidos. Enlace peptídico Los aminoácidos se definen como las unidades estructurales que constituyen las proteínas. Son moléculas orgánicas que presentan un carbono que lleva unido un grupo ácido (COOH) y un grupo amino (NH3) , además ese carbono se une también a un H y a un grupo específico al que de forma general se le llama radical y que va a ser el que diferencia a unos aminoácidos de otros. A este carbono que tiene estos 4 grupos unidos se le llama Cα Este Cα es un carbono siempre asimétrico a excepción de un aminoácido que es la Glicina en la que el radical es un H, además es el aminoácido más sencillo. En la naturaleza dentro de los aminoácidos existen dos isómeros que son las formas D y las formas L, dependiendo de donde se encuentre el grupo amino, si el grupo amino se encuentra a la derecha es el grupo D, y si se encuentra a la izquierda es la forma L, y esta última es la que se encuentra formando parte de los seres vivos. Existen algunos aminoácidos en el caso de la especie humana que no pueden ser sintetizados por nuestras células, estos aminoácidos hay que tomarlos del exterior en la dieta, es decir, con los alimentos y a estos alimentos se les llaman aminoácidos esenciales. Son sustancias anfóteras, es decir, que dependiendo de pH del medio en el que se encuentren pueden actuar como ácidos o como bases y por tanto actúan como sistema tampón. Aminoácidos L-aminoácido D-aminoácido COO HH COO escribir el sistema tampón en los aminoácidos Apolares (no polares): radicales hidrófobos. (ficha 1) Positiva (aa básico) Negativa (aa ácido)Con carga neta Con carga neta 0 (neutra) Polares (con carga) ¿Cómo se forma el enlace peptídico? Es un enlace covalente que une entre sí dos aminoácidos. Este enlace se forma siempre entre un grupo hidroxilo del grupo carboxilo de un primer aminoácido con un grupo H del grupo amino del segundo aminoácido, al formarse este enlace se libera una molécula de agua y la molécula que se forma se denomina dipéptido. Si la cadena llega hasta 10 aa se le llama oligopéptido. Hasta 100 aa se le llama polipéptido. Más de 100 aa se le llama proteína. En la cadena peptídica se considera que el primer aminoácido de la cadena es el que presenta el grupo amino libre y a partir de ahí se enumeran los aminoácidos, siendo el último aminoácido el que presenta el grupo carboxilo libre. +H2O H H RR RR H Propiedades de las proteínas 1. Desnaturalización de las proteínas Existen una serie de factores como pueden ser el pH, la temperatura, la electricidad, la presión e incluso determinados iones que son capaces de destruir la estructura con la cual la proteína es activa, conservando en la mayoría de los casos la proteína solo de la estructura primaria. A esto es a lo que se le llama desnaturalización de las proteínas. Cuando esto ocurre se dice que la proteína se coagula y adquiere su aspecto fibroso y además se hace insoluble en agua. En la mayoría de los casos la desnaturalización es irreversible, no pudiendo volver a su estado. Solo cuando el factor que provoca la desnaturalización es poco intenso, la desnaturalización es reversible. Ej: ovoalbúmina del huevo 2. La especificidad Cada proteína realiza una función específica y esta función va a depender de su estructura tridimensional definitiva y por tanto si la proteína pierde esa estructura no podrá realizar su función. 5.4. Funciones de las proteínas 1. Función de reserva de aa. Ej: caseína, ovoalbúmina, albúmina. 2. Función estructural: cuando forman determinadas a nivel celular o bien a nivel de un organismo. Ej: las glucoproteínas o proteínas que forman parte de las membranas celulares. ej: keratina. 3. Función homeostática, es decir, se encargan de mantener el pH constante (sistemas tampón) 4. Función reguladora. Ej: existen algunas hormonas de naturaleza proteica como la insulina y el glucagón o algunos neurotransmisores como como las endorfinas. 5. Función defensiva, ya que existe un grupo de proteínas específicas responsables de la respuesta inmunitaria específica que son los anticuerpos. 6. Función contráctil, la actina y la miosina que tienen capacidad para contraerse y van a ser responsables de las contracciones musculares. También son importantes a nivel de movimientos en un organismo pluricelular a nivel celular. 7. Función de transporte: hemoglobina 8. Función enzimática 9. Actúan como reconocedoras de otras células y moléculas. 6. Enzimas 6.1. Concepto y estructura Grupo de proteínas que actúan como catalizadores por lo que también se les llama biocatalizadores. Tienen como finalidad permitir que las reacciones bioquímicas del metabolismo se lleven a cabo más rápidamente y además en unas condiciones óptimas para la célula ya que por ejemplo la lipasa es capaz de hidrolizar (romper o descomponer) los triglicéridos a una tª de 37ºC en el interior de la célula mientras que para que esto se lleve a cabo en un laboratorio se requieren temperaturas de hasta 700ºC Las proteínas enzimáticas tienen todas estructura globular y presentan como una especie de huecos a los que se les llama centros activos. A estos centros activos son a los que se les van a unir las moléculas sobre las que actúa una enzima. A estas moléculas sobre las que actúa las enzimas se les llaman sustrato. Existen muchas proteínas que para poder realizar su actividad necesitan unirse a determinadas moléculas, y dependiendo de la naturaleza química de esta molécula reciben distinto nombre. Si esa molécula que necesita la enzima es orgánica se le llama coenzima (NADH, FADH, NADAH) y si esa molécula es un ión se le llama cofactor. En general la enzima actúa uniéndose al sustrato y formando lo que se llama un complejo E-S y cuando esto ocurre la enzima lo que hace es romper determinados enlaces covalentes o bien formar nuevos enlaces covalentes, en otros casos distribuye los enlaces, o añadir o eliminar grupos funcionales. Al final la enzima se recupera y se obtiene productos (otras moléculas distintas a las iniciales) Las enzimas son muy específicas en relación a los sustratos sobre los que actúa, es decir, que sólo actúan frente a una molécula determinada y no frente a otras. En muchos casos algunas enzimas su grado de especificidad es tal que son capaces de diferenciar isómeros, ej: son capaces de diferenciar entre los α-D-Glucosa y β-D-Glucosa. 6.2. Mecanismo de acción y cinética enzimática Para que se puedan llevar a cabo las reacciones químicas se necesita que un determinado número de moléculas alcancen una cierta cantidad de energía, sobre todo energía cinética, es a lo que se le llama energía de activación y gracias a esto las moléculas alcanzan un estado de transición y pudiendo romper sus enlaces por lo que lo que hacen las enzimas es disminuir la activación para que esa reacción se pueda llevar a cabo. La forma de actuar de las enzimas es porque es sustrato se une al centro activo de la enzima mediante una serie de enlaces débiles formándose el complejo E-S. Para explicar esto existen dos modelos diferentes y no incompatibles. - Modelo llave-cerradura Lo que ocurre es que el sustrato encaja perfectamente sobre el centro activo y se formaría el complejo enzima-sustrato - Modelo ajuste inducido El centro activo de la enzima no encaja perfectamente con el sustrato hasta que este no se une, pero una vez unido el sustrato, el centro activo adquiere la forma complementaria a este, es decir, se produce un encaje perfecto. Estado de transición Estado de transición de activación 7. Vitaminas: concepto, clasificación y carencias Las vitaminas son un grupo de moléculas orgánicas y con una composición química variada que son necesarias para el normal funcionamiento del organismo por este motivo se les llama micronutrientes y además se dice que son compuestos o micronutrientes esenciales ya que hay que tomarlos con la dieta porque ni nuestro organismo ni el de otros muchos animales es capaz de sintetizarlos. Algunas de las vitaminas tienen función catalítica ya que actúan como coenzima (activan enzimas) y otras actúan en diferentes vías metabólicas realizando funciones específicas en las rutas a vías metabólicas de los glúcidos, los lípidos o las proteínas. Para lo que no se utilizan es para obtener energía a partir de ellas ni para formar estructuras. Clasificación: - Enzimas hidrosolubles: son compuestos polares y por tanto solubles en agua. Debido a esto estas vitaminas hay que tomarlas de forma regular con la dieta ya que son excretadas o bien destruidas durante el metabolismo celular, es decir, su exceso no queda almacenado en el organismo, se intuyen dentro de las vitaminas hidrosolubles todas las vitaminas del grupo B, que va desde B1 hasta B12, y la vitamina C. - Vitaminas liposolubles: son moléculas apolares y por tanto insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos como los lípidos. En este caso al ser insoluble en agua es más difícil su eliminación por lo que si se toman en exceso se acumulan en diferentes tipos de tejidos (ej: tejido adiposo) y pueden producir toxicidad. Se incluyen en este grupo las vitaminas A, D, E y K. Las vitaminas se precisan en pequeñas cantidades pero tanto su déficit (su falta) como su exceso producen enfermedades. Las que se producen por su déficit se denominan avitaminosis y las que se producen por exceso se denomina hipervitaminosis. Los déficits se dan tanto para las vitaminas hidrosolubles como para las liposolubles. Enfermedades carenciales donde aparecen una serie de síntomas dependiendo de la vitamina en la que se tiene el déficit. La hipervitaminosis se da solo con las vitaminas liposolubles que son las que pueden quedar acumuladas en distintos tejidos ya que las hidrosolubles se metabolizan y se excretan. 8. Los ácidos nucleicos. 8.1. Concepto e importancia biológica. Se definen como polímeros de unas moléculas más sencillas denominadas nucleótidos, que se unen entre sí mediante un enlace característico al que se le llama enlace fosfodiester. Dentro de los ácidos nucleicos se diferencian dos tipos, el ADN y el ARN. De forma conjunta, ambos se encargan de la síntesis de proteínas y el control de la célula. Ambos se localizan en el núcleo de la célulay el ARN además en el hialoplasma o citosol. 8.2. Nucleótidos. Funciones de los nucleótidos. Enlace fosfodiéster. Se definen como las unidades estructurales de los monómeros que al unirse forman los ácidos nucleicos. Son moléculas orgánicas relativamente complejas que presentan en su composición una pentosa, una base nitrogenada y un ácido fosfórico. Según esto, la estructura de un nucleótido sería la siguiente: -Pentosa: ribosa/desoxirribosa -Ácido fosfórico: -Bases nitrogenadas: Son un grupo de compuestos orgánicos nitrogenados y cíclicos y dentro de estas se diferencian entre bases nitrogenadas pirimidínicas y bases nitrogenadas púricas:  Púricas: derivan de la purina, están formada por dos anillos (siempre nitrogenados) y dentro de estas hay dos que forman parte de los nucleótidos que son la adenina y la guanina  Pirimidínicas: derivan de la pirimidina, están formados por un único anillo, por tanto, son de menor tamaño que las bases púricas y dentro de estas formando parte de los ácidos nucleicos existen tres tipos que son la timina (T), citosina (C), uracilo (U). Al azúcar (β-D-Ribosa o β-D-Desoxirribosa) por el hidroxilo del carbono 1’ se le une una base nitrogenada mediante un enlace covalente característico al que se le llama enlace N- glucosídico. La molécula que se forma se llama nucleósido. Si el nucleósido, la pentosa que lleva es la ribosa, se denomina ribonucleósido y si en lugar de la ribosa es la desoxirribosa, se le denomina desoxirribonucleósido. En los nucleósidos y nucleótidos, a los carbonos de la pentosa se les denomina 1’, 2’, 3’, 4’, y esto se hace para diferenciarlos de los carbonos de las bases nitrogenadas (a los que no se les pone la prima (1, 2, 3, 4.)) A los nucleósidos, en el carbono 5’ se le puede unir una molécula de ácido fosfórico, esta unión se realiza mediante un enlace éster entre el grupo hidroxilo del carbono 5’ y un grupo hidroxilo del ácido fosfórico formándose un nucleótido. Dentro de los nucleótidos hay que diferenciar entre ribonucleótidos y los desoxirribonucleótidos. Los ribonucleótidos pueden llevar como bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina o uracilo y si son desoxirribonucleótidos pueden llevar como base nitrogenada la adenina, guanina, citosina o timina. ribonucleótido desoxirribonucleótido +H2O 8.3. Tipos de ácidos nucleicos. Estructura, localización y funciones. Dependiendo de los nucleótidos que se unan, se van a formar dos tipos de ácidos nucleicos que son el ADN o ácido desoxirribonucléico o ARN o ácido ribonucleico.  ADN: es una cadena de polinuclétidos, en concreto de desoxirribonucleótidos unidas por enlaces fosfodiester en sentido de crecimiento 5’- 3’. Esta sería la estructura primaria del ADN, per el ADN además presenta distintos niveles de estructuración o formación y el siguiente sería la estructura secundaria, la de doble hélice. Esta estructura se determinó gracias a los estudios de esta molécula mediante la difracción de rayos-X gracias a Rosalin Francklin y Moris Wilkins y posteriormente James Watson y Francis Crick interpretaron los resultados que habían obtenido. Se interpetró que la estructura del ADN era una doble cadena plegada formando una doble hélice y su plegamiento era destrógiro (gira en el sentido de las agujas del reloj), y además era plectotémico, es decir, que solo se abre al desenrrollarlo. En esta doble hélice una vuelta la constituía 10 pares de bases nitrogenadas, es decir, cada 10 bases enfrentadas hay una vuelta en hélice, además las dos cadenas que forman la doble hélice son antiparalelas, es decir, presentan un sentido de crecimiento opuesto. En el enfrentamiento de las bases nitrogenadas siempre frente a una A va a haber una T y ambas permanecen unidas por dos enlaces por puentes de hidrógeno, y frente a una C va a haber una G y van a encontrarse unidas mediante 3 enlaces por puentes de hidrógeno. Siempre se enfrentará una base púrica a una pirimidínica para que la estructura sea estable, debido a que siempre se tienen que enfrentar una de mayor tamaño (púrica) a una de menor tamaño(pirimidínica). Además las bases se encuentran dispuestas perpendicularmente al eje de la doble hélice. Ficha 1 Característica: el ADN es una molécula que puede desnaturalizarse, es decir, perder su estructura secundaria y separarse en las dos cadenas o hebras. Esta desnaturalización siempre es reversible. Localización: el ADN se va a encontrar en cualquier tipo de célula, eucariota o procariota, pero van a tener distinta localización. En las células eucariotas se van a encontrar en forma de largas cadenas lineales en el núcleo mientras que en las mitocondrias y cloroplastos que también hay ADN, van a aparecer pequeñas cadenas circulares. En las células procariotas forma una larga cadena de ADN circular a la que se le denomina cromosoma bacteriano y se encuentra en el citosol o hialoplasma y también en forma de pequeñas cadenas circulares a las que se les llaman plásmidos. La función del ADN tanto en la célula eucariota como en la procariota es la molécula que contiene la información genética, que le permite controlar el funcionamiento de la célula. Ficha 2 ARN: son cadenas lineales formadas por ribonucleótidos unidos por enlaces fosfodiester. Estructura primaria pero existen algunos que en determinadas zonas aparecen algunas de sus bases, esto es lo que ocurre con los ARN transferentes en la que aunque son cadenas lineales adquieren una estructura característica. Ficha 3 Esta estructura es válida tanto para las células eucariotas como para las procariotas. Hay virus que presentan ARN de doble cadena como material genético. Todos los ARN se sintetizan en el núcleo a partir de ADN (transcripción), llevan a cabo su función en el citosol o hialoplasma (en el caso de las células procariotas) Existen 3 tipos diferentes de ARN y los 3 intervienen de forma conjunta en el proceso de síntesis de proteína. ARN mensajero (ARNm): se le llama así porque es el que se encarga de llevar el mensaje (lleva la información genética desde el núcleo hasta el citosol o hialoplasma). Siempre son cadenas lineales. ARN ribosómico (ARNr): forma parte de los ribosomas. ARN transferente (ARNt): transporta los aa hasta donde se realiza la síntesis de protéinas.