Macromoléculas

IDENTIFICACIÓN DE MACROMOLÉCULAS

INTRODUCCIÓN

Las principales macromoléculas de la célula, tales como hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, son sintetizados a partir de pequeñas moléculas. Sus estructuras complejas y definidas, les confieren propiedades características que les permiten desempeñar todas las funciones más importantes de la célula. Las macromoléculas son responsables del ensamblaje de los componentes celulares, de la catálisis, de las transformaciones químicas, de la producción de movimiento y, sobre todo de la herencia.

Las biomoléculas orgánicas se caracterizan por poseer un esqueleto molecular de átomos de carbono (C), unidos a átomos de hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N) y otros elementos.

Los glúcidos o carbohidratos corresponden a macromoléculas formadas por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Se clasifican según el número de azúcares (monómeros) que contienen.

Los carbohidratos son la fuente de energía primaria, además de ser parte estructural de la membrana celular. El enlace que une a los monosacáridos es el enlace glucosidico que se establece por la unión del carbono quiral y el oxígeno del cuarto carbono del monómero adyacente. Sus monómeros son lo monosacáridos, los que se clasifican según el número de carbonos (triosas, pentosas, hexosas) y si son simples o complejos, es decir si tienen o no otro grupo funcional presentes en su estructura.

Los lípidos corresponden a un grupo heterogéneo de moléculas que comparten la característica de ser hidrofóbicas, al igual que los glúcidos, los lípidos están conformados por C,H,O.

Los lípidos son macromoléculas encargadas de la reserva energética y también son parte estructural de las membranas lipídicas. Son insolubles en agua, pero sí lo son en compuestos orgánicos. “Los lípidos constituyen una categoría heterogénea de componentes celulares, que se parecen entre sí, más por sus propiedades de solubilidad, que por su estructura química” (mdc72) los monómeros de los lípidos son los ácidos grasos. Los lípidos presentes en las células pueden ser saponificables o no saponificables. Dentro de los saponificables se encuentra los triglicéridos; glicerol más tres ácidos grasos, el enlace que forman recibe el nombre de enlace Ester, los fosfolípidos; glicerol mas dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los esfingolípidos; moléculas de esfingol más un ácido graso y las ceras; ácidos grasos unidos a alcoholes de alto peso molecular. Los lípidos no saponificables carecen de ácidos grasos, los esteroides, terpenos y eicosanoides conforman estos lípidos.

Las proteínas revisten importancia central en la química de la vida, constituyen más del 50% del peso seco de la célula. Desde el punto de vista funcional, poseen roles cruciales en todos los procesos biológicos. Algunas funciones en las que participan son: transporte; como el caso de la hemoglobina que transporta O2 y la bomba NA+ y K* que transporta iones, movimiento; interacción de proteínas como la actina y la miosina, estructural; como las proteínas colágeno y elastina, inmunológicas; como anticuerpos o inmunoglobulinas, generación y transmisión de señales; la irritabilidad de células musculares y nerviosas dependen de la acción proteica.

Las unidades estructurales que constituyen las proteínas son los aminoácidos. Cada aminoácido está formando de un grupo amino (NH2), que es básico y un grupo carboxilo (COOH), de naturaleza ácida. Ambos grupos se unen a un átomo de carbono central, al cual también se une un grupo radical (R) o cadena lateral, también el carbono ventral se une a un hidrógeno para completar sus 4 enlaces covalentes.

Pueden distinguirse cuatro niveles de organización en las proteínas: primario, secundario, terciario, cuaternario. La estructura primaria corresponde a la secuencia de aminoácidos de una cadena polipeptídica, la secundaria corresponde al plegamiento de la cadena sobre sí misma, encontrándose aquí dos sub-estructuras denominadas estructura hélice alfa y estructura hoja plegada beta, estructura terciaria y finalmente estructura cuaternaria.

La estructura de las proteínas determina su función o actividad biológica. La conformación está determinada principalmente por la estructura primaria. La estructura biológica de una proteína puede modificarse por el cambio de un aminoácido de la secuencia.

El calor, los valores extremos de PH o la presencia de ciertos solventes orgánicos, producen la ruptura de enlaces no covalentes o alteran la carga electroquímica de la proteína. Como consecuencia de estas alteraciones, las proteínas se desnaturalizan, es decir, se pliegan total o parcialmente y no pueden llevar a cabo su función. Debido a la desnaturalización, las proteínas pierden su estructura tridimensional, pero mantienen su estructura primaria. Por este motivo en algunos casos la desnaturalización es reversible; así, cuando el factor que causa la desnaturalización se elimina, la proteína se vuelve a plegar y recupera su función (renaturalización).

OBJETIVOS

 Identificar carbohidratos y lípidos a través de reacciones químicas y microscopía de luz.

 Utilizar correctamente el microscopio óptico compuesto.

 Identificar la presencia del enlace peptídico en una muestra de proteína.

 Diferenciar los fenómenos de hidrólisis y desnaturalización de proteínas.

 Relacionar la variación de temperatura y PH, con la estructura y función de las proteínas.

 Analizar los resultados obtenidos en cada prueba, llegando a concluir la acción de cada sustancia en el resultado final del experimento.

 Relacionar las características de los compuestos y determinar su compatibilidad entre sí.

 Observar rigurosamente que sucede en cada prueba experimental y explicar los resultados obtenidos.

ACTIVIDAD 1

Identificación de carbohidratos y lípidos por reacciones químicas, de color y microscopía de luz.

MATERIALES

• Microscopio compuesto

• Porta y cubre-objetos

• 8 tubos de ensayo resistentes al calor

• 8 pipetas de 2 a 5 ml o goteros

• Gradilla para tubos de ensayo

• Una hoja de afeitar nueva

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