ARN ribosomal: Estructura e Importancia.

El ARN ribosomal  es el componente estructural más importante de los ribosomas, ya que este es indispensable en la síntesis de las proteínas y es el más abundante en relación con los otros tipos principales de ARN, como el mensaje o de transferencia. Antes se creía que el ARN no participaba activamente en la síntesis de las proteínas, y que solamente participaba o desempeñaba un papel estructural, hasta hoy en día se ha demostrado que el ARN posee funciones catalíticas y es denomina el verdadero catalizador de las síntesis proteica. En las células eucariotas, los genes que dan origen a este tipo de ARN, están organizados en  la región del núcleo que es llamada nucléolo, donde los tipos de ARN que existen, suelen clasificarse dependiendo del comportamiento que adoptan en la sedimentación, ya que por eso se acompañan con la letra S de las Unidades Svedberg.

Los ribosomas se dividen en subunidad grande y pequeña, en las subunidad pequeña esta contiene una sola molécula de ARN ribosomal, mientras que en la subunidad grande, se contiene una molécula más grande y dos más pequeñas, esto se da en el caso de los eucariotas. Se conoce que el ARN más pequeño en bacterias puede tener de 1500 hasta 3000 nucleótidos, en los humanos es diferente ya que el ARN ribosomal alcanza cifras mayores entre 1800 y 5000 nucleótidos.  Los  ribosomas son de importancia físicas donde ocurre la síntesis de proteína, la cual está compuesta de un 60% de ARN ribosomal, esto es un aproximado, ya que se dice que el resto está conformado por sus proteínas.

Entre las funciones del ARN ribosomal, la principal función es proveer una estructura física, la cual debe permitir el tomar el ARN mensaje y decodificarlo en aminoácidos, para que se puedan formar las proteínas, ya que las proteínas son biomoleculas con una amplia gama de funciones, que van desde el transporte de oxígeno, como en la hemoglobina, hasta funciones de sostén. En la estructura el ARN está compuesto de una base nitrogenada, que está unida mediante un enlace covalente a un esqueleto de fosfatos. Las cuatro bases nitrogenadas que los forman, son la Adenina, Citosina, Uracilo y Guanina, pero sin embargo, a diferencia del ADN, el ARN no es una molécula doble banda, sino que es de simple banda, al igual que el ARN de transferencia, el ARN ribosomal, está caracterizado por poseer una estructura secundaria bastante compleja, con regiones específicas de unión que reconocen al ARN mensajero y a los ARN de transferencia.

Cada tipo de ARN ribosómico presenta una estructura dimensional diferente, relacionada con la función que realiza, igual que ocurre con las proteínas, en dicha estructura, se juega un papel importante, donde los enlaces por puentes de hidrógeno que se forman entre bases de la misma cadena, según el principio de complementariedad de bases.

Obtenido de: https://www.slideshare.net/dianymatacealopez/16-transcripcion-traduccion

Obtenido de: https://www.lifeder.com/ribosomas/

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Bases púricas de los ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos son las biomoléculas que se encargan de portar la información genética, se les denomina biopolímeros, los cuales tienen un elevado peso molecular, ya que están formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados nucleótidos, de acuerdo a la composición química los ácidos nucleicos se clasifican en Ácidos Desoxirribonucleicos  (ADN), el cual se encuentran viviendo o reside en el núcleo celular y en algunos organelos, como también en Ácidos Ribonucleicos (ARN), el cual actúa en el citoplasma.

Las bases nitrogenadas se clasifican en dos grandes familias, las bases púricas, en las que se encuentra la adenina y guanina, y las bases pirimidinicas, en las que se encuentra la citosina, timina y uracilo. Algunas características que presentan las bases púricas como también las bases pirimidínicas es que son aromáticas, también son planas, por lo cual es importante en la estructura de los ácidos nucleicos, al igual que son insolubles en agua y también pueden establecer interacciones  hidrófobas entre ellas, estas interacciones tienen como función servir para estabilizar la estructura tridimensional de los ácidos nucleicos.

Las bases púricas están basadas en el Anillo Purínico, en el cual se puede observar que se trata de un sistema plano de nueve átomos, del cual se derivan cinco carbonos y cuatro nitrógenos, a partir de una purina, se forma la Adenina y Guanina, ya que el anillo purínico puede considerarse como la función de un anillo pirimidínico como uno imidazólico.

Las bases púricas tienen la estructura fundamental del heterociclo purina, estas bases púricas se encuentran en los ácidos nucleicos tanto en el DNA como RNA, los cuales son la adenina y la guanina, también están las bases pirimidínicas como en ciertos casos aparecen otro tipo de bases nitrogenadas, y todas ellas contienen la función lactama, la cual es una amina interna, esta función se puede convertir en la función lactima, se da por medio de un fenómeno de isomería intramolecular, que tiene como nombre tautomería, se dice que las bases nitrogenadas tienen poco interés bioquímico como sustancias libres, a menos de que estén en las vías biosintéticas y degradativas de los ácidos nucleicos, en el caso del ácido úrico es un derivado púrico que constituye el producto final de la degradación de purinas, normalmente esta se elimina por la orina, pero hay otras circunstancias patológicas que pueden cristalizar originando cálculos renales o la gota.

Entre las bases púricas está, la guanina,  adenina-6-aminopurina, guanina-2-amino-6-oxopurina.

Obtenido de: http://www3.uah.es/bioquimica/Sancho/farmacia/temas/tema-14_acidos-nucleicos.pdf

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Quiralidad de los monosacáridos

Los monosacáridos cuentan con propiedades como la Mutarrotacíon,  que presentan las formas anomericas de la D-glucopiranosa, ya que la mutarrotacion es una propiedad presentada por las formas hemiacetalicas y cetalicas de los azucares libres para formar el azúcar de cadena abierta entre ellos el polihidroxialdehído, ya que actúa como intermediario en el proceso de interconversión de las formas Alfa y Beta durante la mutarrotación. La otra propiedad es la Oxidación-Reducción, ya que los carbohidratos pueden clasificarse como azucares reductores o no reductores, los reductores  son los más comunes, y que tienen la capacidad de funcionar como agentes reductores, esta capacidad es debido a que están presentes en la molécula de grupos aldehídos libres o potencialmente libres como en las formas hemiacetálicas cíclicas, estos grupos aldehídos son oxidados fácilmente a ácido carboxílico, cuando estos se encuentran en pH neutro, por las enzimas y los agentes oxidantes moderados.

Esta propiedad sirve o más bien se utiliza para detectar y cuantificar monosacáridos, en especial la glucosa, en fluidos biológicos como la sangre y la orina, que forman el ácido monocarboxilico que se conoce como un ácido aldónico, entre ellos está el ácido glucónico de la glucosa. Otra propiedad es la Enolización, esta se da cuando la glucosa se expone a álcalis diluidos por un par de horas,  formando una mezcla resultante que contiene tanto como fructosa como también manosa, cualquiera de estos azucares se trata como álcali diluido, esta, mezcla de equilibrio presentara el otro azúcar así como también tendrá glucosa, ya que hay una reacción conocida como la transformación de Lobry de Bruyn-Von Ekenstein. Esta transformación se debe a la enolizacion de estos azucares en presencia de álcali, los intermediarios enediol comunes a los tres azucares mencionadas,  ya que estos determinan la estabilidad del equilibrio, a mayores concentraciones de álcali, los monosacáridos son por lo general inestables y experimentan oxidación, degradación y polimerización.

Obtenido de: http://www.ehu.eus/biomoleculas/hc/sugar31c.htm

Obtenido de: https://sites.google.com/site/elmundodelacienciaensm/1--reacciones-oxido-reduccion

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Enzimas Isomerasas y Ligasas

Enzimas Isomerasas. Se trata de un grupo heterogéneo de enzimas, las isomerasas catalizan varios tipos de reordenamiento intermolecular, como por ejemplo las Epimerasas, que tienen como función catalizar la inversión de átomos de carbono asimétricos, las Mutasas tienen como función catalizar la transferencia intramolecular de grupos funcionales, las Racemasas que catalizan la inversión de un centro estereoespecifico en una molécula biológica. Estas enzimas transforman un compuesto en alguno de sus isómeros, recordando que los isómeros son compuestos que tienen los mismos átomos pero diferente arreglo en el espacio. Las reacciones catalizadas por estas enzimas implican un reordenamiento interno de los enlaces que puede significar cambios en la posición de grupos funcionales en la posición de dobles enlaces entre carbonos como también entre otros, sin cambios en la formula molecular del sustrato.

Enzimas Ligasas. Estas enzimas forman uniones covalentes entre dos compuestos, dando una reacción que es endergónica (Es una reacción química en donde el incremento de energía libre es positivo, bajo condiciones de temperatura y presión constante, esto quiere decir que el incrementa en la energía libre de Gibbs estándar debe ser positivo), y requiere de la ruptura de moléculas de ATP que proporcionen energía. Las ligasas tienen como función principal formar nuevas moléculas o transformar productos a partir de la unión de dos moléculas preexistentes, es un proceso que se lleva a cabo durante la formación del bebé, para que se pueda producir su código genético, entre la clasificación de las ligasas están las enzimas que forman enlaces carbono-azufre, enzimas que forman enlaces de carbono-nitrógeno, enzimas que forman enlaces carbono-carbono, enzimas que forman enlaces tipo éster fosfórico, enzimas que forman enlaces nitrógeno-metal y enzimas que forman enlaces carbono-oxigeno. Otra función de las liasas, es catalizar reacciones en la que se eliminan grupos, como por ejemplo, el H2O, el CO2 y NH3, para formar un doble enlace o se le añade a un doble enlace, algunos ejemplos de liasas, son las descarboxilasas, las hidratasas, las deshidratasas, las desaminasas y las sintetasas.

Obtenido de: https://prezi.com/wb2f7xj5pfgo/isomerasa-es-una-enzima-que-transforma-un-isomero-de-un-comp/

Obtenido de: https://es.slideshare.net/syriel/enzimas-2969137

 

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Sildeshare.net. (s.f.). Obtenido de https://es.slideshare.net/pedroalvarez3/enzimas-3395566

 

 

Hebrasβ  y Laminas β

La Lamina β, es una estructura secundaria, que una cadena polipéptica adopta, cuando esta se encuentra muy extendida, a esta conformación se le conoce con el nombre de hoja plegada, ya que el esqueleto peptídico se encuentra extendido, en forma de zig-zag,  en lugar de plegarse como una hélice esta adopta esa forma. En este tipo de estructura, se permite la asociación de dos o más cadenas que estén dispuestas una al lado de la otra, para que así se pueda dar forma a su estabilidad mediante puentes de hidrogeno entre los grupos amida y carbonilo del enlace peptídico y así mismo entre cadenas adyacentes, cada una de las cadenas constituye un grupo lineal, es decir todos los ángulos   y  son idénticos. Una forma frecuente de representar a este tipo de estructura secundaria es con una flecha, la cual indicara la dirección de la cadena y a su vez el sentido, desde el extremo amino, hasta el carboxilo terminal.

Se conocen dos tipos de lámina Beta que se pueden observar en las proteínas, la primera es la lámina beta paralela, las hebras beta adyacente transcurren en el mismo sentido. Los puentes de hidrogeno conectan cada aminoácido de una hebra con dos aminoácidos diferentes de la hebra opuesta que cuando el sentido (N-termina a C-termina) es el mismo en ambas cadenas, los ángulos son  -119 grados y  + 113 grados. La segunda lámina beta es anti paralela, que cuando el sentido (N-termina a C-terminal) es diferente en ambas cadenas, los ángulos serian  -139 grados y  +135 grados. Ya que en este tipo de estructura secundaria, los restos de los distintos aminoácidos de la cadena polipeptídica quedan perpendiculares al plano que define la lámina alternando por encima y por debajo de está. La estructura se estabiliza mediante la asociación de hebras para formar una lámina u hoja beta.

En la Hebra beta, el esqueleto polipeptídico se encuentra extendido en lugar de estar retorcido sobre sí mismo en forma de hélice, al observar su disposición en zigzag, ya que es frecuente encontrar esta conformación en varios segmentos de la cadena polipetídica, que se alinean paralelamente para formar así una lámina beta, esto se lleva a cabo gracias a la disposición en zig-zag, la cual se denomina también una hoja plegada.

En las estructuras supersecundarias, las conformaciones beta son más estable cuando los segmentos individuales están ligeramente torsionados en sentidos corto, un ejemplo puede ser, dos hebras beta paralela deben conectarse mediante una hebra que cruce encima de la otra, otro ejemplo puede ser el de levógira son el barril beta y la hoja beta torsionada.

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