Biomoléculas

Enlace Peptídico y Péptidos

Enlace peptídico: Enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente aminoácido, lo que implica la pérdida de una molécula de H₂O con el siguiente resultado de un enlace amina (-CO-NH-).

Péptido: Cadenas de pocos aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Si poseen de 2 a 10 aminoácidos se denominan oligopéptidos; pueden ser dipéptidos, tripéptidos, etc.

Proteínas

Proteína: Polipéptido natural constituido por un número de aminoácidos igual o mayor a un centenar, aproximadamente, con estructura tridimensional definida. Pueden estar formadas por una o varias cadenas polipeptídicas.

Enlaces en la Estructura Terciaria

Se estabiliza mediante enlaces que se establecen entre determinados grupos de las cadenas laterales R de los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica. En función de la estructura química de estas cadenas, los enlaces pueden ser de distintos tipos:

1. Puentes de hidrógeno: entre cadenas de aminoácidos polares sin carga.
2. Enlaces iónicos: por atracción electrostática entre grupos carboxilo y amino.
3. Enlaces hidrofóbicos y fuerzas de Van der Waals: entre los radicales alifáticos y aromáticos de las cadenas laterales apolares de aminoácidos.
4. Enlace covalente disulfuro (-S-S-): más fuerte que los anteriores, se establece entre dos regiones de la cadena polipeptídica donde se encuentran dos grupos tiol.

Desnaturalización

Consiste en la pérdida de su conformación espacial característica, anulándose su funcionalidad biológica. Este proceso puede ser reversible o irreversible, dependiendo de si el cambio de las condiciones del medio es gradual y controlado. Es posible que la proteína recupere su conformación y funcionalidad. Esto sería entonces un proceso de renaturalización.

La desnaturalización supone la pérdida de las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, pero debe mantenerse la estructura primaria, ya que deben mantenerse intactos los enlaces peptídicos entre los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica.

Las condiciones ambientales que la provocan pueden ser: el aumento de la temperatura, variaciones del pH en el medio, intervención de agentes químicos y físicos (electricidad, presión, etc.). Esto puede provocar la ruptura de los puentes de hidrógeno o el resto de las interacciones débiles que mantienen la conformación de las proteínas. Cuando se deshacen estas estructuras, las proteínas forman compuestos fibrosos e insolubles al agua.

Lípidos: Triglicéridos y Saponificación

Triglicéridos: Resultan de la esterificación de una molécula de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos (A.G.).

Saponificación: Todos los lípidos que contengan A.G. son saponificables. Por lo tanto, los triglicéridos pueden sufrir esta reacción química. Consiste en una hidrólisis con álcalis (NaOH o KOH) que provoca la formación de glicerol o jabón (sal sódica o potásica de los A.G.).

Diferencia entre Ácidos Grasos Saturados e Insaturados. Punto de Fusión

Saturados: Cuando todos sus enlaces son simples (-C-C-).

Insaturados: Cuando existe algún doble enlace (-C=C-) en su cadena carbonada.

El punto de fusión depende del grado de insaturación del A.G. y del número de átomos de carbono de la molécula. La presencia de dobles enlaces en los A.G. insaturados obliga a formar curvaturas en sus cadenas que dificultan el empaquetamiento, por lo que se requiere menos energía para deshacer las interacciones entre ellos. A igualdad de número de átomos de carbono, el punto de fusión es menor en los A.G. que presentan mayor grado de insaturación. Los A.G. saturados naturales son sólidos a temperatura ambiente y los insaturados son líquidos.

Vitaminas

Vitamina A

Pertenece al grupo de los lípidos insaponificables y es liposoluble, dentro de ellos a los compuestos terpenos, tratándose de un diterpeno. Interviene en la visión, estimula el sistema inmunitario, favorece la diferenciación celular durante el desarrollo fetal y es necesaria para la formación de los epitelios, de las mucosas y el sistema esquelético.

Microbiología e Inmunología

Ciclo Lisogénico

Se contrapone al ciclo lítico. En el primero no tiene lugar un proceso de formación de viriones, ni destrucción de la célula bacteriana. El virus se fija a la superficie de la bacteria y su ADN penetra en ella; a continuación, se integra en el ADN bacteriano, permaneciendo en estado latente. El virus así se conoce como profago y la célula, bacteriana lisogénica.

Cuando la bacteria duplica su ADN, también se duplica el profago; al dividirse, cada célula hija se lleva una copia del profago, produciéndose la multiplicación del virus. La bacteria lisogénica es resistente al ataque de virus de la misma clase que el profago. Gracias al profago puede adquirir determinadas características y nuevos genes. En este proceso, el virus lleva unido a su ADN una parte de ADN de la bacteria; posteriormente, se puede producir apareamiento e intercambio de genes entre ambos ADNs.

Sistema del Complemento

El complemento está constituido por un conjunto de proteínas plasmáticas inactivas en ausencia de antígenos que interactúan entre ellas. Forma parte de los mecanismos inespecíficos de defensa. Puede activarse de distintas formas. Las más importantes son:

1. Vía clásica: los desencadenantes son antígeno-anticuerpo; es un mecanismo efector de la inmunidad adaptativa.
2. Vía alternativa: los desencadenantes son determinadas moléculas de la superficie de los microorganismos.

En ambos casos tiene lugar una actuación secuencial de las proteínas del complemento y fijación a la superficie de la célula extraña. Las principales consecuencias son:

1. Destrucción celular: las últimas proteínas que se fijan dan lugar a poros que llevan a su destrucción.
2. Opsonización: facilita la fagocitosis de los microorganismos en los que se han fijado las proteínas del complemento.
3. Potenciación de la respuesta inflamatoria: algunos factores del complemento activan a los fagocitos.

Vacuna y Vacunación

La vacuna y la vacunación tienen la característica de la memoria inmunológica. Cuando se ha respondido por primera vez a un determinado antígeno (respuesta primaria), se conserva información, de modo que, en caso de que se produzca otra entrada del mismo antígeno, la respuesta secundaria es mucho más rápida y eficaz.

La vacuna es un preparado de antígenos que se introduce en el organismo, desencadenando la respuesta inmune frente a esos antígenos. El organismo vacunado desarrolla una respuesta inmune primaria en la que puede producir anticuerpos y linfocitos de memoria. La respuesta primaria proporciona inmunidad, que le lleva a estar preparado frente a un ataque del agente portador de los antígenos a los que ya ha respondido. Se trata de una inmunidad artificial activa. Algunas vacunas confieren inmunidad de por vida y otras requieren dosis de recuerdo.

Anticuerpo

Proteínas globulares, incluidas dentro de las globulinas. También son glucoproteínas. Los producen los linfocitos B; cada clon de estos solo puede producir un determinado anticuerpo. Tiene forma de horquilla y consta de cuatro cadenas polipeptídicas a las que se unen grupos glucídicos. Las cadenas se unen mediante puentes disulfuro. Posee dos lugares de unión al antígeno.

Su función es unirse específicamente a los antígenos. La unión antígeno-anticuerpo sirve de defensa del organismo. Pueden llevar a la eliminación de células tumorales o infectadas o células no propias del organismo, identificadas como extrañas.

Diferencias y Funciones de Bacterias y Virus

Los virus son formas acelulares que se encuentran entre el límite entre lo vivo y lo inerte. No tienen estructura celular; constan de un ácido nucleico rodeado de una cubierta proteica. Las bacterias son seres vivos con estructura celular procariota. Tanto virus como bacterias tienen material genético: en las bacterias es siempre ADN y en los virus, ARN o ADN.

En cuanto a las funciones, los virus carecen de sistemas enzimáticos que les permitan realizar metabolismo, por lo que no tienen funciones de nutrición. Las bacterias sí poseen estos sistemas, realizando metabolismo y nutrición. Los virus tampoco realizan la función de relación, mientras que las bacterias son capaces de captar estímulos y responder a ellos. Las bacterias se reproducen por división celular y los virus necesitan introducirse en una célula, por lo que son parásitos intracelulares obligados.