Los aminoácidos proteicos pueden ser divididos en cinco familias de acuerdo a su biosintesis. Los miembros de cada familia derivan de precursores comunes que en todos los casos proceden del ciclo del ácido cítrico o del catabolismo de los hidratos de carbono.
lunes, 30 de noviembre de 2015
1.5 Biosíntesis de aminoácidos.
Los aminoácidos proteicos pueden ser divididos en cinco familias de acuerdo a su biosintesis. Los miembros de cada familia derivan de precursores comunes que en todos los casos proceden del ciclo del ácido cítrico o del catabolismo de los hidratos de carbono.
domingo, 29 de noviembre de 2015
sábado, 28 de noviembre de 2015
2.1 Nucleótidos.
Los nucleotidos, son sustancias ubicuas en términos biológicos que participan en casi todos los procesos bioquímicos: son las unidades monomericas del DNA y el RNA; la hidrólisis del ATP y el GTP maneja muchos de los procesos que requieren energía libre.
La importancia de los nucleotidos en el metabolismo celular se pone de manifiesto por la observación de que casi todas las células pueden sintetizarlos tanto de novo (otra vez) como a partir de los productos de la degradación de ácidos nucleicos.
viernes, 27 de noviembre de 2015
2.2 Degradación de ácidos nucleicos.
Los ácidos nucleicos son degradados hasta sus estructuras básicas por las nucleasas del páncreas y del intestino delgado (ribonucleasas y desoxirribonucleasas). Con la continuación de la degradación se forman las nucleobases (derivado de las purinas y las pirimidinas), pentosas (ribosa y desoxirribosa), fosfato y nucleósidos (nucleobases-pentosa). Estos productos de degradación son absorbidos por las células epiteliales en la pared intestinal en la región del yeyuno.
ARN
ADN
jueves, 26 de noviembre de 2015
2.3 Biosíntesis de nucleótidos de purina.
Los dos precursores de nucleotidos purinicos de los ácidos nucleicos son la adenosina 5-monofosfato (AMP) y la guanosina -5-monofosfato (GMP).
El punto de partida de la Biosintesis de purinas es el 5-fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP) .
Con la excepción de protozoarios parásitos, todas las formas de vida sintetizan nucleotidos purina y pirimidina. La síntesis a partir de intermediarios anfibólicos procede a indices controlados apropiados para todas las funciones celulares.
Los tres procesos que contribuyen a la biosintesis de nucleótido purina son, en orden de importancia decreciente.
- Síntesis a partir de intermediarios anfibólicos.
- Fosforribosilación de purinas.
- Fosforilación de nucleósidos purina.
miércoles, 25 de noviembre de 2015
2.4 Degradación de nucleótidos de purina.
La degradación de las purinas (1) y de las pirimidinas (2) es diferente. En el organismo humano las purinas se degradan hasta acido urico, el que se elimina como tal. El anillo de la purina permanece intacto. En cambio, el anillo de las bases pirimidinicas (uracilo, timina y citosina) se rompe en pequeños fragmentos que se incorporan nuevamente al metabolismo o que pueden ser eliminados.
martes, 24 de noviembre de 2015
2.5 Biosíntesis de nucleótidos de pirimidina.
La biosintesis de nucleotidos de pirimidina empieza con la formación de carbamoil fosfato.
La carbamoilfosfato sintetasa cataliza esta reacción de glutamina como donador de nitrógeno.
La sintesis de las pirimidinas es menos compleja que la de las purinas, puesto que la base es mucho mas simple. La primera base terminada se deriva a partir de una mol de glutamina, una mol de ATP y una mol de CO2 (que forman carbamoil fosfato) y una mol de aspartato. Una mol adicional de glutamina y ATP son requeridas en la conversion de UTP a CTP.
lunes, 23 de noviembre de 2015
2.6 Degradación de nucleótidos de pirimidina: enzimas de las vías de salvamento.
La mayoría de los organismos pueden sintetizar los nucleotidos a partir de los nucleosidos o de las bases de las que disponen por haberlas ingerido con los alimentos o por haberlas obtenido mediante la degradación enzimática de los ácidos nucleicos.
Estos procesos se denominan vías de recuperación o rutas de salvamento, ya que en estas vías se utilizan los compuestos de purinas y pirimidinas preformadas para de nuevo sintetizar nucleotidos que, de lo contrario, se perderían como bases libres mediante la biodegración.
domingo, 22 de noviembre de 2015
2.7 Biosíntesis de desoxirribonucleótidos.
La mayoría de las células contienen entre cinco a diez veces mas RNA que DNA. Por lo tanto la mayor la mayor parte del carbono que se deriva hacia la síntesis de nucleotidos lo hace en el sentido de contribuir al aumento del pool de los ribonucleótidos. Sin embargo, la fracción relativamente pequeña de nucleotidos que interviene en la síntesis de desoxirribonucleótidos (dNTP) es de una importancia vital para las células.
La reducción del C2 de los NDP ( nucleotidos difosfato ) la realizan las correspondientes ribonucleotidos reductasa(RNRasa). Los dNDP se fosforilan a dNTP por las cinasas y se incorporan al DNA.
Hay una excepción que es en dTTP ; su formación es dependiente de un conjunto de reacciones en las que participa la timidilato sintasa para su conversión de UDP a dTTP.
La enzima ribonucleótido reductasa es dependiente de NADPH y una cadena transportadora de electrones con FADH2, tiorredoxina , y la enzima tiorredoxina reductasa.
ESTRUCTURA ENZIMÁTICA:
sábado, 21 de noviembre de 2015
viernes, 20 de noviembre de 2015
3.1. Conceptos de regulación del metabolismo
Se conoce como metabolismo, término de origen griego, que significa cambio, al conjunto de transformaciones químicas, físicas y biológicas que se realizan en los seres vivos, en sus sustancias, propias o incorporadas (proteínas, carbohidratos, grasas, etcétera) a través de los alimentos, con el fin de producir la necesaria energía para el desarrollo de sus funciones vitales, y la síntesis de los componentes de la materia viva.
catabolismo
Posee una primera fase, constructiva, asimilativa o de síntesis, denominada, anabolismo, donde las sustancias ingeridas son transformadas en otras sustancias propias. La función característica de esta etapa es la fabricación y el almacenamiento, y una segunda fase, destructora o desintegradora, llamada catabolismo, donde se genera energía y se eliminan las sustancias de desecho. Ambas fases son interdependientes. El metabolismo de cada organismo detectará las sustancias útiles, y las tóxicas que eliminará. Las enzimas, sustancias proteicas, son las encargadas de realizar el proceso metabólico, a través del conjunto de ellas, sintetizadas en una célula.
Todas las células que conforman el organismo de los seres vivos, poseen actividad metabólica, que implican la absorción, transformación y eliminación de sustancias. Esto les permitirá cumplir sus funciones como las de crecimiento, reproducción y dar respuesta a los estímulos que reciban. Simultáneamente, se producen en el organismo muchas reacciones metabólicas coordinadas. Es una función vital, que si se detiene, sobreviene la muerte.
jueves, 19 de noviembre de 2015
3.2. Regulación a nivel enzimático
Ya sabemos que todos los procesos celulares están regulados, esta regulación necesaria, se basa en la posibilidad de aumentar o disminuir el flujo a través de una vía. El flujo se entiende como la velocidad de conversión del primer metabolito en el último. La regulación de una etapa no es más que modificar la actividad de la enzima que la controla.
Mecanismos de regulación
- Generales: Se basan en la disponibilidad de sustrato o producto. Por ejemplo, la disponibilidad de glucosa aumenta el flujo de la glucolisis, de igual forma que si eliminamos el piruvato.
- Específicos: La regulación de la actividad de una o varias de las enzimas de la vía.
La regulación de la enzima se puede conseguir a dos niveles:
- Regulación de la cantidad de proteína enzimática: mediante la síntesis y degradación de la enzima. Este control como es lógico, es a largo"medio plazo.
- Regulación de la actividad catalítica: Se trata de un control muy fino y a muy corto plazo. Esta a su ves se subdivide en:
- Cambios en la estructura covalente de la enzima de forma reversible, como por ejemplo la fosforilación, metilación o farnesilación.
- Cambios conformacionales de la enzima por la unión de moléculas reguladoras. Se trata del modelo típico de regulación alostérica, también es reversible.
miércoles, 18 de noviembre de 2015
3.2.1. Inhibición
La actividad enzimática se puede inhibir, es decir, reducir o eliminar la actividad enzimática o catalítica de enzimas específicas.
La inhibición puede ser:
Irreversible: el inhibidor se une covalentemente a la enzima, casi siempre a un grupo de la cadena lateral de los amino ácidos en el foco activo. La enzima queda inactiva permanentemente.
Reversible: el inhibidor puede disociarse de la enzima porque no se une por enlaces covalentes. Esta inhibición puede ser competitiva o no-competitiva.
Inhibición Competitiva:el inhibidor competitivo es muy similar al sustrato normal de la enzima. Dada esa similitud estructural, este tipo de inhibidor se une reversiblemente al foco activo de la enzima.
Inhibición Incompetitiva: el inhibidor se combina sólo con ES (no con la enzima), por lo que el inhibidor ejerce su efecto sólo a altas concentraciones de sustrato en las que hay gran cantidad de complejo enzima-sustrato (ES). Por lo tanto, variando la [S] no afecta o evita la unión con el inhibidor. Por otro lado, es evidente que el sustrato y el inhibidor se combinan con la enzima en lugares diferentes.
martes, 17 de noviembre de 2015
3.2.2. Activación
A veces, un enzima requiere para su función la presencia de sustancias no proteicas que colaboran en la catálisis: los cofactores. Los cofactores pueden ser iones inorgánicos como el Fe++, Mg++, Mn++, Zn++ etc. Casi un tercio de los enzimas conocidos requieren cofactores. Cuando el cofactor es una molécula orgánica se llama coenzima. Muchos de estos coenzimas se sintetizan a partir de vitaminas. En la figura podemos observar una molécula de mioglobina (proteína que transporta oxígeno al tejido muscular) y su coenzima (el grupo hemo, representado en color rojo). Cuando los cofactores y las coenzimas se encuentran unidos covalentemente al enzima se llaman grupos prostéticos. La forma catalíticamente activa del enzima, es decir, el enzima unida a su grupo prostético, se llama holoenzima. La parte proteica de un holoenzima (inactiva) se llama apoenzima.
lunes, 16 de noviembre de 2015
3.3. Regulación a nivel DNA
La regulación genética comprende todos aquellos procesos que afectan la acción de un gen a nivel de traducción o transcripción, regulando sus productos finales.
Todas estas modificaciones a nivel del genoma tienen en común que su mecanismo de acción se basa en un control del acceso que tienen las ARN polimerasas al ADN. Este tipo de control de la expresión génica es conocido también como control epigenético.
Metilación del ADN
La metilación del ADN consiste en la adición de un grupo metilo a moléculas de citosina, y está relacionada con la silenciación de genes. Este fenómeno tiene una gran importancia en la regulación de la expresión génica en la mayoría de los vertebrados. Los residuos de citosina metilados tienden a acumularse en regiones cercanas al extremo 5' de los genes, donde se suelen situar las regiones promotoras. La metilación de bases puede conllevar que se impida el reconocimiento de los promotores por las polimerasas, o que induzca la unión de enzimas encargados de la condensación de esa región de la cromatina, lo que puede traducirse en una silenciación de un gen concreto, o de toda una región de DNA.
Las proteínas metiltransferasas metilan citosinas que suelen estar situadas en secuencias 5'-CG-3'. También se encuentran metiladas las secuencias complementarias a estas 3'-GC-5'. Además, tras la replicación, el DNA de la cadena de nueva síntesis, es metilado según los patrones de metilación de la cadena molde. De esta forma, las modificaciones a nivel de la expresión génica pueden ser transmitidas de una generación celular a la siguiente.
Se ha comprobado con gemelos idénticos, que los patrones de metilación no se transmiten sólo por herencia, sino que el medio también influye en esto.
Pérdida de la regulación
En ocasiones, ya sea por mutaciones en el promotor del gen, o por fallos (sobreactuación) de la maquinaria de transcripción, el gen puede perder su regulación y pasar a expresarse de forma constante. Cuando un gen se expresa de forma permanente y constante se dice que es un gen constituivo o que se expresa de manera constitutiva.
domingo, 15 de noviembre de 2015
3.3.1. Represión
La represión es el mecanismo por el cual la presencia de exceso de producto de una vía, apaga la síntesis de una enzima clave de esa misma vía.
La síntesis del hemo es un ejemplo. Se encuentra regulada por la represión de la ALA sintasa,enzima clave de la vía.
Los mecanismos de represión e inducción actúan por tiempos largos e inclusive algunos podrían ser permanentes; en las bacterias estos mecanismos suelen ser rápidos y transitorios.
sábado, 14 de noviembre de 2015
3.3.2. Inducción
La inducción es el fenómeno de aumentar la síntesis de proteínas o enzimas, en respuesta a ciertas señales. Estas enzimas se dice que son inducibles, y las señales se llaman inductoras.
La inducción "prende" el interruptor del gen. La represión "apaga" la expresión del gen.
viernes, 13 de noviembre de 2015
jueves, 12 de noviembre de 2015
4.1. El ADN.
El ADN es como un ácido que se puede llamar nucleico que funciona con los organismos vivos y algunos de esos tiene virus. El ADN tiene muchas comparaciones aun que no lo sepan cómo puede ser una receta, plano y también es como un polímero que ese polímero está compuesto por unidades simples como si fuera un tren y cada vagón del tren contiene nucleótido.
El ADN está formado por 2 clases y esas clases tiene sus características como la primera es:
1-Que se pueden separar mediante una técnica llamada electroforéticas por su carga principal.
2-Que cada molécula del ADN está formada por 2 cadenas o se pueden llamar de otra manera como bandas, estas cadenas o bandas llevan un numero de compuestos químicos que se les llaman nucleótidos.
El ADN está formado por varias partes como son: Adenina, Timina, Guanina, Citonina y columna vertebral del ADN.
Características
1-Es una molécula la cual está formada por timina, citocina.
2-Tiene como un azúcar que se le llama desoxiribosa.
3-Está relacionada con la herencia.
4-las propiedades no son iguales.
5-Los caracteres genéticos pasan en generación en generación.
6-El ADN tiene una doble estructura.
miércoles, 11 de noviembre de 2015
4.2. El ARN.
El ARN (ácido ribonucléico) es un ácido nucléico de cadena sencilla compuesto por los nucleótidos Adenina (A), Uracilo (U), Guanina(G) y Citosina (C). En las células sirve como intermediario de la información genética ya que copia ésta del ADN y en el citoplasma dirige la síntesis de proteínas según su secuencia de nuecleótidos. Además de este ARNm o mensajero otros tipos incluyen el ARNt o de transferencia encargado de dirigir a cada aminoácido a su lugar cuando es requerido en la síntesis proteica y el ARN r o ribosómico, que formando parte del ribosoma es esencial en la actividad enzimática de éste para generar enlaces peptídicos entre aminoácidos adyacentes en el proceso de síntesis de proteínas.
El ARN está compuesto por Adenina, Citosina, Guanina y Uracilo y el azúcar que forma el esqueleto de la cadena junto con el fosfato es ribosa a diferencia del ADN que tiene desoxirribosa. Esto, y el ser de cadena sencilla le proporciona gran susceptibilidad a ser degradado por RNAsa por lo que es muy poco estable.
El ARN es el ácido nucléico clave en la síntesis de proteínas ya que copia la información de cada codón de un gen del ADN y una vez maduro, es decir sin ningún intrón y con los exones unidos, pasa al citoplasma donde uniéndose a un ribosoma dirige la síntesis proteica.
martes, 10 de noviembre de 2015
lunes, 9 de noviembre de 2015
5.1. Replicación de la información genética.
La replicación genética consiste pasos o fases importantes como lo son la iniciación, elongación y terminación.
En la iniciación ocurre el desenrrollamiento y apertura de la doble hélice en el punto ori- c, las enzimas que actúan en esta primera fase son las helicasas, las cuales se encargan de romper puentes de hidrógeno para generar dos hebras.
En la elongación actúan las ADN polimerasas que se encargan de la replicación y corrección de errores ( ADN polimerasas I y III ), la ADN polimerasa II actúa en la corrección de daños causados por agentes físicos. Esta etapa no puede llevarse acabo si no hay un cebador de por medio, el cual se eliminara en la ultima fase.
Y por ultimo la terminación. Etapa en la cual se termina la replicación de el nuevo ADN, actuando la ADN polimerasa III.
El proceso de replica es muy interesante, ya que tan solo para llevarse a cabo son necesarias diferentes enzimas para actuar en casos específicos.
5.1.1. Replicación de ADN.
El proceso de replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse. De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "clones" de la primera. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservativo, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original.
Se entiende que la función primaria de la replicación del ADN es la provisión de progenie con la información genética poseída por el progenitor.
Así, la replicación de la información genética debe ser completa y llevada a cabo con alta fidelidad para conservar la estabilidad genética dentro del organismo y de las especies.
El proceso de la replicación del ADN es complejo e incluye muchas funciones celulares y varios procedimientos de verificación para asegurar la fidelidad en la replicación.
5.1.2. Naturaleza semiconservativa.
Fue sugerida elegantemente mediante un experimento clásico que permitió la separación física y la identificación de las hebras paternas y las recién sintetizadas
Requiere que cada hebra sirva como molde de la DNA polimerasa para la síntesis de una nueva hebra complementaria.
La replicación completa de una molécula de DNA producirá dos dobles cadenas hijas, cada una consistente en una mitad de DNA progenitor ( una cadena de la estructura de doble cadena original ) y otra mitad de material nuevo.
Esta forma de replicación se denomina semiconservativa, ya que se conserva la mitad del material original en cada una de las dos copias.
5.1.3. Topoisomerasa.
5.1.3. Topoisomerasa.
La familia de las topoisomerasas es la encargada de mantener la estructura terciaria del ADN durante todo el ciclo vital, siendo la encargada del enrollamiento y desenrollamiento de las hebras de ADN durante la síntesis, la replicación, la condensación y descondensación, etc. Estas enzimas nucleares están presentes tanto en procariotas como en eucariotas, hecho que deja ver la antigüedad y la importancia evolutiva de tener estas moléculas trabajando sobre el ácido desoxirribonucleico.
5.1.4. Horquillas de replicación.
Estructura con forma de Y que se forma en el punto donde se separan las dos cadenas de la molécula original y donde se sintetizan las cadenas complementarias.
5.1.5. Hebra guía y hebra retrasada.
La hebra que se sintetiza a partir de la hebra progenitora 3 -5, lo hace rapidamente y de manera continua, y se llama hebra guia o conductora.
La otra, la formada a partir de la hebra patrón 5-3 se sintetiza mas lentamente y de modo discontinuo, y se denomina hebra retardada.
5.1.6. Punto de origen (Ori C).
El OriC consiste en una secuencia de 245 pares de bases, que contiene cuatro repeticiones de una secuencia de nueve nucleótidos, que une la proteína de iniciación dnaA, y tres repeticiones directas de una secuencia de 13 nucleótidos, ricas en pares de bases A-T fácilmente desnaturalizables.
Ademas el origen contiene 11 sitios de metilación reconocidos por la enzima metilaza Dam y varios sitios de unión a proteinas básicas (HU e IHF) que facilitan que el ADN se doble, un paso importante en la secuencia que conduce a la iniciación de la replicación.
5.1.7. Primasa.
La primasa corresponde al enzima que interviene en la síntesis de los segmentos cortos del ARN. Compuesta por 4 a 12 nucleótidos, estos segmentos constituyen trozos de ADN polimerasa replicativa para constituir, sobretodo, fragmentos de Okasaki sobre la hebra lenta, es decir, segmentos del ácido nucleico producidos en el curso de la replicación de los cromosomas.
5.1.8. Función del ADN polimerasa III.
Proceso por el cual una molécula de ADN se copia; duplica su información. Este proceso parte de una hebra de ADN y genera una hebra complementaria.
La replicación es semiconservativa: Cada hebra genera una complementaria nueva y es realizada por proteínas.
domingo, 8 de noviembre de 2015
5.2. Transcripción de la información genética.
La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión genética, mediante el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.
sábado, 7 de noviembre de 2015
5.3. Traducción de la información genética y biosíntesis de proteínas.
La traducción es el segundo proceso de la síntesis proteica (parte del proceso general de la expresión genética). La traducción ocurre tanto en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas, como también en el retículo endoplasmatico rugoso (RER). Los ribosomas están formados por una subunidad pequeña y una grande que rodean al ARN. En la traducción, el ARN mensajero se decodifica para producir un polipéptido específico de acuerdo con las reglas especificadas por el código genético. Es el proceso que convierte una secuencia de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Es necesario que la traducción venga precedida de un proceso de transcripción. El proceso de traducción tiene tres fases: iniciación, elongación y terminación (entre todos describen el crecimiento de la cadena de aminoácidos, o polipéptido, que es el producto de la traducción).
viernes, 6 de noviembre de 2015
Bibliografía.
- Hortolá, Policarp
Datación por raceminación de aminoácidos: principios, técnicas y aplicaciones. -(Técnica: 1)
Bibliografía. Apéndix
ISNB 84-8338-011-0
- FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA METABÓLICA
Segunda edición
Amando Garrido Pertierra
Jose María Teijon Rivera
EDITORIAL, TEBAR. S.L. Madrid, año 2006.
- Bioquímica: texto y Atlas/Jan Koolman y Klaus-Henrich Rohm. 3a ed. Madrid: Médica
Panamericana 2004
492 p; 19x12 cm
Traducción de Lorenzo Facorro
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