Tema

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Departamento de Biología Celular y Molecular

PROFESORA DRA. CAROLINA ALVAREZ A.
PROFESORA MARÍA RAQUEL IBÁÑEZ H.

Parte I.

Estructura general de la célula y biomoléculas.

Química Celular

Enlaces moleculares, tipos de reacciones químicas en la célula. Grupos
funcionales. Principios de bioenergética.

Elagua es una molécula polar. La molécula de agua es doblada, no lineal, y así la
distribución de carga es asimétrica. El núcleo de oxígeno atrae electrones de
los núcleos de hidrógeno, que sale de la región en torno a los núcleos de
hidrógeno con una carga neta positiva. La molécula de agua es por tanto una
estructura eléctricamente polar.
Además, el agua es altamente cohesiva. Las moléculasde agua interactúan
fuertemente entre sí a través de enlaces de hidrógeno. Estas interacciones
son evidentes en la estructura del hielo. Las redes de enlaces de hidrógeno
mantiene la estructura unida. Interacciones similares unen las moléculas de
agua en estado líquido y dan cuenta de la cohesión del agua líquida, aunque, en
estado líquido, algunos de los enlaces de hidrógeno se rompen. Lanaturaleza
altamente cohesiva de agua afecta dramáticamente las interacciones entre 2
moléculas en solución acuosa.
Las moléculas de agua y sus productos de ionización, H+ y OH- , influyen en la
estructura, auto ensamblaje y en las propiedades de componentes celulares,
como proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Las interacciones no covalentes
responsables de la fuerza y la especificidad de"reconocimiento" entre las
biomoléculas son influidas por las propiedades disolventes del agua, incluyendo
su capacidad para formar enlaces de hidrógeno entre sí y con los solutos.

La bioenergética es el estado cuantitativo de las transducciones de energía que
tienen lugar en las células vivas, así como de la naturaleza y la función de los
procesos químicos sobre los que se basan estastransducciones.
El metabolismo es una actividad celular coordinada en la que sistemas
multienzimáticos (rutas metabólicas) cooperan para cumplir cuatro funciones:
1) Obtener energía química a partir de la energía solar o degradando
nutrientes ricos en energía obtenidas del ambiente;

2) Convertir moléculas nutrientes en las moléculas características de la propia
célula, incluidos los precursoresde macromoléculas;
3) Polimerizar los precursores monoméricos en macromoléculas: proteínas,
ácidos nucleicos y polisacáridos; y
4) Sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones celulares
especializadas, como los lípidos de membrana, mensajeros intracelulares y
pigmentos.
El catabolismo es la fase de degradación del metabolismo en la que moléculas
nutrientes orgánicas (glúcidos,grasas y proteínas) se convierten en productos
más pequeños y sencillos. Las rutas catabólicas liberan energía, parte de la cual
se conserva en la forma de ATP y transportadores electrónicos reducidos
(NADH, NADPH y FADH2); el resto se pierde en forma de calor.
En el anabolismo, también llamado biosíntesis, precursores pequeños y sencillos
se integran en moléculas mucho mayores y complejas,entre las que se incluyen
los lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. Estas reacciones
requieren energía, generalmente en forma del potencial de transferencia del
grupo fosforilo del ATP y el poder reductos del NADH, NADPH y FADH2.
Muchas reacciones metabólicas, emplean la transferencia de moléculas (por
ejemplo grupos fosfato) sin embargo, es ampliamente usado en las reaccionesmetabólicas otro tipo de transferencia, la transferencia de electrones en las
reacciones de oxidación-reducción. Estas reacciones implican la pérdida de
electrones por una especie química, que con ello se oxida, y la ganancia de
electrones por otro, que se reduce.

Biomoléculas: Carbohidratos y Lípidos.
En esta sesión se estudiará la estructura y función de los hidratos de
carbono.
Se...