Compuestos nitrogenados: proteínas, enzimas, nucleótidos y ácidos nucleicos

LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA. LOS COMPUESTOS NITROGENADOS Las proteínas y los ácidos nucleicos Son poliméricos e incluyen en su estructura grupos funcionales con nitrógeno, Por lo que se llama compuestos nitrogenados.

LOS COMPUESTOS NITROGENADOS EN LOS SERES VIVOS En los seres vivos, las proteínas son las macromoléculas Más abundantes. Algunas se asocian a otro tipo de moléculas.

Las proteínas también Están íntimamente relacionadas con los ácidos nucleicos. Estos son moléculas en Las que está contenida y transmitida la información genética; es allí donde se Guardan las instrucciones para la síntesis o producción de las proteínas.

LAS PROTEÍNAS, GENERALIDADES Y FUNCIONES Las proteínas constituyen el grupo de macromoléculas con mayor cantidad de Funciones en los seres vivos. Son compuestos poliméricos debido a que están Formados por monómeros o unidades estructurales repetidas llamadas aminoácidos. 

Existen veinte Aminoácidos diferentes, y la cantidad de cada tipo y el orden en el que Aparecen son propios de cada proteína. La uníón de varios aminoácidos se Denomina polipéptidos. Las proteínas son polipéptidos de alto peso muscular.

Se pueden clasificar de Tres modos diferentes: según su morfología, según su composición, según su Función.

LOS Aminoácidos Se Caracterizan por que todos aquellos tienen dos funciones: un grupo amino y un grupo carboxilo (o ácido), ambos unidos o una toma de carbono Central. El grupo funcional amino Está conformado por un átomo de nitrógeno unidos a dos átomos de hidrógeno. Se puede indicar como –NH₂. A partir del átomo de nitrógeno, se une A la cadena carbonada.

Las diferentes Proteínas se diferencian por el radical.

En casi todos los Casos, el carbono a es quiral.

AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES

-ESENCIALES: son aquellos que el cuerpo no puede Fabricar y que deben ser incorporados a través de los alimentos. Son ocho

-NO ESENCIALES: Son doce. Se los llaman así ya que No hace falta consumirlos con la alimentación debido a que pueden ser Sintetizados por el organismo y, en muchas ocasiones, a partir de los aminoácidos Esenciales.

EL ENLACE PEPTÍDICO Los Aminoácidos se unen entre sí a través de una reacción que se da entre el grupo Carboxilo de uno de ellos y el grupo amino del otro; como resultados se libera Una molécula de agua. Esto origina un grupo funcional denominado amida, y la uníón que se genera se llama enlace peptídico.

Excepto en los Extremos, todos los aminoácidos de una proteína tienen tanto el grupo carboxilo Como el amina participando en los enlaces peptídicos. En uno de los extremos Queda un grupo amina sin reaccionar (N-terminal), y se lo representa a la Derecha.

LA ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS La estructura una proteína es la que termina su actividad. La secuencia de Aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos constituye la estructura primaria De la proteína, esta consiste en la cantidad, la variedad y el orden en que se Encuentran unidos a los aminoácidos. Si rompo la estructura ya no tiene Identidad.

Las interacciones de Tipo puente hidrógeno que se dan entre los grupos amida de los enlaces generan El plegamiento de la proteína. A este nivel se lo denomina estructura Secundaria y los grupos R no participan de ella. Puede plegarse en forma de una Estructura llama lámina β plegada o en forma de hélice (α hélice).

Una Misma proteína puede tener tramos de α hélice y tramos de β plegada.

Las interacciones entre Los R de los distintos aminoácidos generan además otro tipo de plegamiento que Sea como resultado la estructura terciaria. Esta puede ser globular (parecida a una esfera) o fibrosa.
Le estructura cuaternaria se da únicamente en proteínas qué están formadas por Más de una cadena aminoácidos.

Los niveles terciarios Y cuaternarios son los responsables de la función de la proteína.

LA DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Cuando una proteína pierde casi por completo su plegamiento y, por lo tanto, su Función, se dice que ocurría una desnaturalización.

üNo Destruye la estructura primaria.

üLa Ruptura de los enlaces pépticos se llama hidrólisis condiciones más extremas.

üPuede Darse cuando la temperatura es muy alta, o media es muy ácido o muy básico.

LAS ENZIMAS

·Son Moléculas que tienen la capacidad acelerar una reacción química: son Catalizadores biológicos

·La Mayoría de las enzimas son de naturaleza proteica, aunque algunas están Constituidas por otros compuestos nitrogenados como el ARN.

·Al Igual que el resto de las proteínas, la acción de las enzimas depende su forma O estructura tridimensional.

· Las Enzimas son específicas de la reacción en la que participan debido a que Contienen un sitio en su estructura, llamado sitio activo, que reconoce y se una de manera específica a través De interacciones intermoleculares.

LAS ENZIMAS Y LA ENERGÍA Para Que ocurra una  requieren una energía Inicial, esta recibe el nombre de energía De activación. Las enzimas, al Interactuar con los sustratos acercarlos entre sí, disminuyen la energía de Activación de las reacciones. De este modo, aumenta la cantidad de sustrato Transformado en producto en un cierto tiempo, y por eso acelera la reacción. A Esta acción se la conoce como catálisis Enzimática.

FACTORES QUE MODIFICAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA La gran mayoría de las enzimas son proteínas, son susceptibles de la Desnaturalización. Los factores como la temperatura y la acidez o basicidad Extrema del medio afectan la actividad enzimática.

·A Bajas temperaturas la actividad enzimática de baja porque las moléculas se Mueven lentamente y se dan menos uniones enzima-sustrato.

·A Medida que aumenta la temperatura, se incrementa la actividad enzimática hasta Llegar a un valor máximo, que coincide con su temperatura óptima de acción. Cuando la temperatura aumenta por encima de la óptima, las enzimas comienzan a Desnaturalizar, y por eso la actividad de manera abrupta.

Valores muy bajos y Altos de pH pueden afectar las interacciones entre los grupos R y de Naturalizar la encima. Cada enzima funciona a un valor óptimo de pH.

LOS GRUPOS PROSTÉTICOS Existen Moléculas no proteicas que se encuentran unidas a ciertas proteínas y les Aportan alguna función específica. Estas moléculas reciben el nombre de grupos Prostéticos, y pueden ser de muy diversa naturaleza.

LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos (AN) Son las macromoléculas que contienen y transmite la Información genética. Al igual que las proteínas, los AN Son compuestos Nitrogenados y moléculas poliméricas formadas por la uníón de monómeros Llamados nucleótidos. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido Desoxirribonucleico o ADN y el ácido ribonucleico o ARN, los cuales están Formados por grupos de nucleótidos distintos que les dan a estos dos tipos de AN propiedades diferentes.

LOS NUCLEÓTIDOS Están Formados por tres componentes: una base nitrogenada, un monosacárido de tipo Pentosa y uno, dos, o tres grupos fosfato.

Las bases nitrogenadas Se denominan así porque poseen carácter básico y están transformadas, en parte, Por grupos funcionales con átomos del nitrógeno. Existen dos grandes grupos de Bases nitrogenadas: purinas y pirimidinas.

Las purinas tienen dos ciclos en su Estructura. Existen dos variedades de este tipo de bases: la adenina y la Guanina.

Las Piridiminas cuentan con un solo ciclo, y Son tres: la citocina, la timina y el uracilo.

Las pentosas de los Nucleótidos son la D-ribosa y la D-2-desoxirribosa. Esta última se llama así Porque, a diferencia de la primera, no tiene un oxhidrilo en el segundo Carbono. Ambas se unen a las bases nitrogenadas a través de su carbono a Numérico por una enlace  β glicosídico, y se unen a un grupo fosfato Con el oxhidrilo del carbono que se encuentra en posición 5

Los nucleótidos con Ribosa son ribonucleótidos, conforman el ARN, y se unen a la adenina, a la Guanina, a la citosina, y al uracilo. Los desoxirribonucleótidos tienen Desoxirribosa, son los monómeros del ADN y se unen a la adenina, a la guanina, A la citosina y al uracilo.

ALGUNAS FUNCIONES ESPECÍFICAS DE LOS NUCLEÓTIDOS Los nucleótidos, además de formar parte de los ácidos Nucleicos, cumplen otras funciones en las células. Pueden contener uno, dos o tres grupos fosfatos. Las uniones entre dichos Grupos requieren mucha energía para producir se y, al romperse, y te energía Está disponible para ser utilizada. Pueden ser utilizados como reserva y fuente De energía, en particular el adenosin trifosfato o ATP, que participan todos Los procesos en los que se generan se utiliza energía.

Cuando se rompe el enlace con uno de sus grupos fosfato, el ATP se transforma En ADP (adenosín difosfato). Queda disponible para recibir la energía de otra Reacción y volver a unir un grupo fosfato. De esta manera, los ADP/ATP están Siempre vinculados con reacciones de la célula que liberan energía.

LA UníÓN FOSFODIÉSTER Los Nucleótidos se unen entre sí a través de un tipo de enlace llamado uníón Fosfodiéster.

EL ADN Y EL ARN El ácido Desoxirribonucleico (ADN) es un polímero formado por desoxirribonucleótidos de Cuatro variedades, casa una con una base nitrogenada distinta: adenina, Guanina, timina o citosina. Se atraen a través de interacciones de puente de Hidrógeno de manera complementaria: los nucleótidos de adenina siempre se enfrentan A los de timina, y los nucleótidos de guanina siempre se enfrentan a los de Citocina.

Las dos cadenas Complementarias, a través de sus interacciones, determinan una estructura Secundaria llamada doble hélice. El ácido ribonucleico (ARN) está formado por Nucleótidos, a diferencia del ADN está formada por desoxirribonucleótidos.

·Suele Encontrarse en forma simple cadena y tener una extensión mucho menor que la Mayoría de las moléculas de ADN presentes en los organismos.

·Participa En los procesos de transcripción y traducción de la información genética Contenida en el ADN, hace posible que a partir de las instrucciones de los Genes se sintetizan proteínas.

El ARN puede tener como base nitrogenadas la guanina la citocina la Adenina y el uracilo. Existen tres tipos de moléculas de a Randy: ARNm Mensajero, ARNt transferencia y ARNr ribosomal. Se diferencian en su función Estructura; el primero es lineal, mientras que los dos últimos están plegados.

Los AN pueden desnaturalizarse y perder su Estructura secundaria. Los agentes responsables de la desnaturalización de los AN son la temperatura, el pH y la urea, entre otros.