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Tipos Celulares Básicosy BioMoléculas
Manuel J. GómezLaboratorio de Bioinformática
Centro de Astrobiología INTA-CSIC
Organismos acelularesVirusViroides
Organismos celulares,super-reinos:
EucaryotaBacteria (eubacterias)Archaea (arquebacterias)
Célula ProcariotaBacteria y ArchaeaEscherichia coli, E. coli, EcoMembrana, Citoplasma
Célula EucariotaMembrana, CitoplasmaNucleo, Orgánulos
Golgi, REMitocondria, CloroplastoTeoría endosimbiótica
VirusCapside, ProteínasADN, ARNParásitos
Biomoléculas
H2O / Sales minerales
Moléculas Macromoléculas
MONOSACARIDOS POLISACARIDOS
ACIDOS GRASOS GRASAS/LIPIDOS
AMINOACIDOS PROTEINAS
NUCLEOTIDOS ACIDOS NUCLEICOS
La molecula de AGUA es DIPOLAR.Por eso, diferentes moléculaspueden unirse por PUENTES DEHIDROGENO.Los ángulos de enlace se explicanpor los orbitales atómicos deloxigeno.
Biomoléculas
H2O / Sales minerales
Moléculas Macromoléculas
MONOSACARIDOS POLISACARIDOS
ACIDOS GRASOS GRASAS/LIPIDOS
AMINOACIDOS PROTEINAS
NUCLEOTIDOS ACIDOS NUCLEICOS
HIDRATOS DE CARBONO(CH2O)n. Moléculaslineales o ciclicas.
MonosacáridosDisacáridosPolisacáridos
Uno puede encontrarglúcidos en:Almidón,Celulosa, Glucógeno,Quitina, ADN, ARN,Proteínas.
D-Glucosa
Glicerol
QuitinaSacarosa
Glucógeno
Celulosa
Biomoléculas
H2O / Sales minerales
Moléculas Macromoléculas
MONOSACARIDOS POLISACARIDOS
ACIDOS GRASOS GRASAS/LIPIDOS
AMINOACIDOS PROTEINAS
NUCLEOTIDOS ACIDOS NUCLEICOS
LípidosFosfolípidosMembranas
Los FOSFOLIPIDOS son una clase muy común de lípidos.Son los principales constituyentes de las membranas biológicas.Tienen una cabeza polar y una cola hidrofóbica, por lo que se dice que tienen caracter ANFIPATICO.
FosfolípidosAcidos GrasosHidrofóbico = apolarHidrofílico = polarAnfipáticos
Fosfolípidos en unabicapa lipídica, comolas que forman parte delas membranas celulares.
LípidosAnfipáticosMonocapa lipídicaMicelasDetergentes
Colesterol
Membrana biológicaBicapa lipídicaLípidos anfipáticos, Proteínas integrales y periféricasSeparación Espacio Extracelular : CitoplasmaBarrera de permeabilidadTransportadores y Poros
Membranas, donde: Citoplásmica Nuclear Mitocondrias Cloroplastos Golgi Retículo endoplásmico Vesiculas
Biomoléculas
H2O / Sales minerales
Moléculas Macromoléculas
MONOSACARIDOS POLISACARIDOS
ACIDOS GRASOS GRASAS/LIPIDOS
AMINOACIDOS PROTEINAS
NUCLEOTIDOS ACIDOS NUCLEICOS
α
Las PROTEINAS estánhechas de aminoácidos.Todos los aminoácidostienen un grupo AMINO(NH2), un grupo ACIDO(COOH) y una cadenalateral (R) que esdiferente en cada unode los 20 tipos deaminoácidos.
20 aminoácidosCadenas lateralesApolaresPolaresAcidosBásicos
Enlace peptídicoPéptidosProteínasExtremo aminoExtremo carboxilo
Enlace peptídicoFormas resonantes
Ejemplo de proteínaformada por cuatroaminoácidos.
La secuencia deaminoácidos puederepresentarse comouna cadena de letrasen un codigo de trescaracteres o uncaracter.
Estructura: Primaria, SecundariaTerciaria y Cuaternariaα-helices, β-sheet, turns, loopsDominios
α-hélicePuentes de Hidrógeno3.6 aa por vuelta
α-hélice, ribbonCadenas lateralesorientadas haciaafuera
β-sheet β-strand Paralelas Anti-paralelasCadenas lateralesalternando lado
Estructuras
Proteínas, donde y qué: solubles, de membrana, transportadores, enzimas, estructurales, contráctiles
Enzimas,Binding site,Centro activo
Electroforesis, SDS PAGEGel de PoliacrilamidaSDSMigraciónCampo eléctricoSeparación por tamaño(peso molecular, MW, dalton)TinciónMarcaje radioactivo
2D electrophoresisElectroforesis bidimensional,Separación por:
1-punto Isoelectrico, pI (IEF)2-tamaño (SDS PAGE)
Detergentes neutrosAnfolitos
Determinación EstructuralCristalografía de Rayos XResonancia magnética nuclear
Biomoléculas
H2O / Sales minerales
Moléculas Macromoléculas
MONOSACARIDOS POLISACARIDOS
ACIDOS GRASOS GRASAS/LIPIDOS
AMINOACIDOS PROTEINAS
NUCLEOTIDOS ACIDOS NUCLEICOS
Acidos NucléicosAcidos Nucléicos
El experimentode Griffith (1920),demostró laexistencia deuna “sustanciatransformante”que podíacambiar elfenotipo de unorganismo.
Los Nucleótidos estáncompuestos de:
FosfatoAzucar
Deoxiribosa (ADN)Ribosa (ARN)
Bases NitrogenadasPurinas
Adenina, AGuanina, C
PirimidinasCitosina, GTimina, T (ADN)Uracilo, U (ARN)
¿Habeis visto GATTACA?
ADN Y ARN !!ADN Y ARN !!
Los Acidos Nucleícos estánhechos de NUCLEOTIDOS.
Deoxi-ribosa
FosfatoGuanina
EJEMPLO: Desoxi - Guanidin Mono Fosfato, dGMP, G
Basesnitrogenadas
Fosfato
Azucar
El Acido Deoxiribonucleico (ADN, DNA) está formado por unadoble cadena de nucleótidos. Se dice que las cadenas sonCOMPLEMENTARIAS, porque las bases nitrogenadas estánenfrentadas (apareadas) según unas reglas fijas: A con T yC con G. Las cadenas tienen dirección (extremos 5' y 3') yson antiparalelas. Longitud en nucleótidos o en bp, Kb
ADNADN
Apareamiento debases nitrogenadasPu - PiG - CA - T (en DNA)A - U (en RNA)
Las dos cadenas están enrolladas una sobre la otra, formandouna doble hélice. La estructura del ADN fué descubierta pr Watsony Crick en 1953, por lo que les dieron el premio Nobel en 1962.Usaron datos de Rosalind Franklin, que injustamente no fuépremiada.
DNASurco mayorSurco menor
El genoma, o materialgenético, en bacteriófagos(virus come-bacterias)
Muchos procariotas tienen uncromosoma circular y plásmidos,que son otras moléculascirculares de ADN, mucho máspequeñas (flechas blancas en lafoto de la derecha).
El genoma, o material genético, en células procariotas
Eucariotas:CromosomasDNA mitocondrialDNA cloroplastos
El genoma, o material genético, en células eucariotas
Cromosoma mitótico descompactado de forma artificial
El Acido Ribonucleíco (ARN,RNA) está formado por unaúnica cadena de nucleótidos.Hay tres tipos de ARN:
mRNA, mensajerorRNA, ribosomaltRNA, de transferencia
Son muy importantes paralos procesos de:
TRANSCRIPCION
TRADUCCION
ARNARN
Electroforesis en geles deagarosa,poliacrilamida(secuenciación)
El material gráfico proviene de:
● Horton et al, Principles of Biochemistry, Prentice Hall
● Lewin, Genes VII, Oxford University Press● Access Excellence Graphics Gallery,
(www.accessexcellence.org)● www.bact.wisc.edu/Bact303/Bacteriology
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