Átomos de la vida CHONPS: uniones químicas, biomoléculas y replicación del ADN

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Resumen

El documento repasa los elementos CHONPS, base de la vida, y los conceptos de metabolismo (procesos catabólicos y anabólicos) y de sistema vivo. Trata los tipos de uniones covalentes y los puentes de hidrógeno, así como lípidos, proteínas, desnaturalización y los modelos de replicación del ADN. Es un resumen útil para repasar bioquímica básica.

Puntos clave

  • CHONPS son los átomos que forman la base de la vida: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
  • Los procesos catabólicos destruyen moléculas y liberan energía, mientras que los anabólicos consumen energía para formar moléculas mayores.
  • En la unión covalente no polar los electrones se comparten de forma homogénea; en la polar, uno de los átomos atrae más fuertemente al electrón compartido.
  • Los puentes de hidrógeno permiten que el agua sea líquida a temperatura ambiente y contribuyen a disolver muchas proteínas.
  • La desnaturalización altera la estructura nativa de proteínas o ácidos nucleicos, pero un cambio de pH no modifica la estructura primaria.
  • Según el experimento de Meselson-Stahl, la replicación del ADN puede ser semiconservativa, conservativa o dispersiva.

Ponte a prueba

Los átomos de la vida, CHONPS, funcionan fundamentalmente de la misma manera.

Lípidos

Los lípidos no forman polímeros.

Proceso catabólico

Proceso para destruir moléculas, libera energía calórica, se rompen en monómeros. Se pierde un poco de energía y la otra parte se almacena.

Proceso anabólico

Se utiliza energía para formar moléculas mayores. Aumentan la organización del sistema y crean moléculas útiles a partir de sustancias que podrían ser inútiles para el sistema.

Vida

Reproducción, sistema abierto, homeostasis (regulación).

Ordenar un sistema

Significa ponerlo en un nivel energético mayor.

Unión covalente no polar

Las cargas de los átomos involucrados quedan distribuidas de manera homogénea. Ambos átomos atraen al electrón con la misma fuerza. Los compuestos se pueden encontrar en los tres estados físicos.

Unión covalente polar

Los átomos A y B tienen distinta capacidad para atraer electrones. Uno de los átomos atrae con más fuerza al electrón compartido, se encuentran frecuentemente en estado gaseoso.

Examen 3 sit

  • A: Es indiferente, los núcleos no se atraen ni se repudian.
  • B: Se atraen los núcleos atómicos.
  • C: Hay una repulsión entre los dos núcleos atómicos.

Puentes de hidrógeno

Permiten que la molécula de agua no sea gaseosa a temperatura ambiente. La mayoría de las proteínas se disuelven en agua gracias a las interacciones electrostáticas, incluyendo los puentes de hidrógeno.

Con la membrana

  • Aparece la posibilidad de diferenciarse del medio.
  • Aparece la regulación (homeostasis).
  • Aparece la posibilidad de dar descendencia.
  • Aparece una manera importante de resguardar la información (seguridad).

Presión osmótica

Es la presión que ejerce el agua al pasar de un compartimento a otro.

Lípidos

Reserva energética, estructura, comunicación intercelular.

Ácidos grasos

Los ácidos grasos se diferencian en la cantidad (e isomería) de sus dobles enlaces.

Fosfolípidos

Lípidos estructurales.

Unión peptídica

Es la condensación entre dos aminoácidos.

Proteínas

El "core" de las proteínas plegadas es hidrofóbico. Las interacciones entre dos polipéptidos pueden darse por uniones covalentes (puentes S-S) e interacciones débiles como las electrostáticas, puentes de hidrógeno y fuerzas de van der Waals.

Desnaturalización

Es el cambio estructural de proteínas o ácidos nucleicos que lleva a la pérdida de la estructura nativa de estas sustancias. Este cambio estructural conlleva a un cambio en el funcionamiento óptimo de las proteínas o ácidos nucleicos. Se puede desnaturalizar con cambios de temperatura, modificación del pH y deshidratación. Un cambio en el pH puede llevar a un cambio en la estructura secundaria y terciaria, pero la estructura primaria no se verá modificada.

Replicación del ADN

Experimento de Meselson-Stahl:

  • Replicación semiconservativa: Las dos cadenas de ADN se desenrollan y cada una sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. Esto resulta en dos moléculas de ADN, cada una con una cadena original y una nueva.
  • Replicación conservativa: La replicación del ADN resulta en una molécula compuesta por las dos cadenas de ADN originales (idéntica a la molécula original de ADN) y otra molécula compuesta por dos cadenas nuevas (con exactamente la misma secuencia que la molécula original).
  • Replicación dispersiva: La replicación del ADN resulta en dos moléculas de ADN que son mezclas, o "híbridos", del ADN original y las moléculas hijas. En este modelo, cada cadena individual es un mosaico de ADN original y nuevo.

Densidad e interacción entre moléculas

La densidad e interacción entre moléculas es menor en el sólido.

Plegamiento de proteínas

Cuando las proteínas se pliegan, hacen que la molécula sea más estable.

Glicosilación de proteínas

Las bacterias no pueden glicosilar proteínas porque no tienen las enzimas necesarias.

Moléculas hidrofóbicas no polares

Son aquellas que no interrumpen los enlaces de hidrógeno del agua y favorecen la interacción entre las moléculas del agua. Son insolubles en el agua.

Sistema abierto

Es aquel que puede realizar intercambios con su entorno, en la medida en que recibe flujos del ambiente y es apto para realizarse cambios en su comportamiento.

Oligosacáridos y polisacáridos

Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos, mientras que los polisacáridos están compuestos por monómeros de azúcares simples conocidos como monosacáridos.

Puentes disulfuro

Ayudan a estabilizar muchos polipéptidos y proteínas.

Receptores olfativos y gustativos

Son quirales y por eso dos monosacáridos pueden tener sabor completamente distinto.

Desnaturalización

Es el cambio estructural de proteínas o ácidos nucleicos que lleva a la pérdida de la estructura nativa de estas sustancias. Este cambio estructural conlleva a un cambio en el funcionamiento óptimo de las proteínas o ácidos nucleicos.

Resistencia a temperatura

Hay mayor resistencia a temperatura mientras más gruesa es la capa de ácidos grasos.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la desnaturalización de una proteína?

Es el cambio estructural de proteínas o ácidos nucleicos que lleva a la pérdida de su estructura nativa y, con ello, de su funcionamiento óptimo. Puede producirse por cambios de temperatura, de pH o por deshidratación.

¿Qué diferencia hay entre procesos catabólicos y anabólicos?

Los procesos catabólicos destruyen moléculas y liberan energía al romperlas en monómeros. Los anabólicos, en cambio, utilizan energía para formar moléculas mayores y aumentar la organización del sistema.

¿Qué diferencia hay entre oligosacáridos y polisacáridos?

Los oligosacáridos son polímeros de hasta unas 20 unidades de monosacáridos, mientras que los polisacáridos están formados por muchos monosacáridos unidos.

Ponte a prueba

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Test

1. ¿Qué significan las siglas CHONPS?
2. ¿Qué proceso libera energía al destruir moléculas?
3. ¿Cuál es la función principal de los puentes de hidrógeno en el agua?
4. Según el texto, ¿qué ocurre con la estructura primaria de una proteína si cambia el pH?
5. ¿Qué modelo de replicación del ADN resulta en dos moléculas híbridas con cadenas mezcladas de ADN original y nuevo?
6. ¿Por qué los receptores olfativos y gustativos pueden distinguir monosacáridos con sabor distinto?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.