12.- Respiración Celular

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente.

Comprende dos fases:

•  PRIMERA FASE:

Se oxida la glucosa (azúcar) y no depende del oxígeno, por lo que recibe el nombre de respiración anaeróbica y glucolisis, reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la célula.

•  SEGUNDA FASE:

Se realiza con la intervención del oxígeno y recibe el nombre de respiración aeróbica o Ciclo de Krebs y se realiza en estructuras especiales de las células llamadas mitocondrias. Tanto que es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en el cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como los glúcidos (azúcares, carbohidratos), es liberado de manera controlada.

IMPORTANCIA:

1. - Crecimiento
2. - Transporte activo de sustancias energéticas
3. - Movimiento, ciclosis
4. - Regeneración de células
5. - Síntesis de proteínas
6. - División de células

11.- Enzimas

Las células llevan a cabo simultáneamente muchas reacciones químicas necesarias para la vida humana. Las celulas regulan la velocidad de las reacciones químicas con grandes moléculas denominadas ENZIMAS, que son catalizadores proteicos formados por una o varias cadenas polipeptídicas, que aumentan la velocidad de las reacciones químicas sin consumirse en estas. Aunque la mayoría de las enzimas son proteicas, se han descubierto  algunos  tipos de ARN que tienen actividad catalítica.

Todas las reacciones (tanto exergónicas como endergónicas), tienen una barrera energética conocida como energía de activación (Ea), que es la cantidad de energía que se requiere  para romper los enlaces químicos existentes e iniciar  una reacción. Las enzimas cambian la velocidad de la reacción al disminuir la Ea necesaria para iniciar una reacción química.

Las enzimas deben catalizar el rompimiento de los enlaces de las moléculas reactantes  que serán transformadas en una reacción química, llamadas sustratos. Por lo tanto tiene que haber una estrecha relación entre la enzima y el sustrato. Como hay una estrecha relación entre la forma del sitio activo y la forma del sustrato, la mayoría son enzimas muy específicas.

La región de la enzima que entra en contacto con el sustrato se denomina “sitio activo”. La unión con el sustrato esta determinada por el tipo de grupo de radicales que presentan en esta región  de las enzimas. Por ejemplo un radical con carga positiva, se une a un sitio cargado negativamente de la molécula del sustrato.

En la imagen se muestra como la enzima se une al sustrato en  un punto en el que se llama complejo enzima-sustrato., lo que permite la transformación química del sustrato dando como resultado uno o mas productos.

Tipos de "encaje de enzimas"

Algunos tipos de enzimas con sus respectivas funciones:

-     oxidorreductasa: reacciones de transferencia electrónicas.

-     Transferasas: transferencia de grupos funcionales.

-     Hidrolasas: Reacciones de hidrólisis.

-     Isomerasas: Reacciones de isomeración.

Algunas enzimas son solo proteínas y otras requieren de cofactores. Otras tienen dos componentes: una proteína llamada apoenzima y un componente químico denominado cofactor (puede ser orgánico e inorgánico). Ninguno de los dos tiene capacidad catalítica por si solo, la enzima solo puede funcionar cuando ambos se combinan.

La mayoría de los oligoelementos (como hierro, manganeso, zinc, cobre) funcionan como cofactores. Y cuando el cofactor es una molécula orgánica se llama coenzima,  que mayoritariamente se sintetizan a partir de vitaminas.

¿Qué factores afectan a las enzimas?

-     Concentración del sustrato: A medida que aumenta la concentración de sustrato aumenta la velocidad de la reacción. Pero cabe mencionar que existe un cierto punto máximo al cual aunque se le agregue mas sustrato este no actuará con una mayor velocidad, por lo tanto, se dice que ha alcanzado una velocidad máxima y el sistema está saturado.

-     Temperatura y PH: Cada enzima tiene una temperatura y PH a los cuales la velocidad e reacción es máxima, esto corresponde a un valor óptimo. A medida que se aleja de ellos ya sea aumentando o disminuyendo, disminuye la actividad enzimática.

Regulación de la actividad enzimática

Puede ocurrir a través de la interacción alostérica, que ocurre cuando una molécula distinta del sustrato se combina con una enzima en un sitio diferente del sitio activo, y al hacer esto, altera la conformación del sitio activo tornándolo funcional o no funcional.

La inhibición por retroalimentación negativa ocurre cuando el producto de una reacción enzimática actúa como efector alostérico, inhibiendo temporalmente la actividad de una enzima. De esta manera, el  efector alostérico detiene temporalmente  la serie de reacciones químicas.  Existen diferentes mecanismos de inhibición  que contrarrestan la acción de las enzimas:

-     Inhibición competitiva

-     Inhibición no competitiva

-     Inhibición  irreversible

10.- Transcripción y Traducción

Transcripción.-

• Traspaso de información de ADN a ARN
• Participan 2 encimas: Helicasas y ARN polimerasas
• Se expresa o transcribe el 10% del ADN
• No necesita un "cebador" (10 nucleótidos de ARN, da inicio a la sintesis de ADN).
• Si necesita un "promotor": secuencia de ADN donde comienza la transcripción. Tiene 4 nucleótidos, TATA una vez sintetizado el ARNm inmaduro pasa por un proceso llamado "Splicing" corte y empalme de Exones.

Etapas de una Transcripción:

1. Consiste cuando las Helicasas rompen los puentes de hidrógeno de ADN, se separan y forman una burbuja u orquilla de transcripción

  2.-  Entra un ARN poli a sintetizar la nueva hebra de ARNm de 5' A 3'

  3.- Una vez terminada la síntesis de ARNm (i), se cierra la burbuja y sale el ARN al proceso  siguiente

 4.- Splicing.

A continuacion dos animaciones que muestran como ocurre el proceso completo: Transcripción - Transcription 

  

Traducción.-

La traducción es un proceso que se caracteriza por la síntesis de proteínas (o sea de ARNm a proteínas). Los que participan en este proceso son:

• RER: Principal centro de síntesis proteica.
• ARNm (codones): Tripletes de nucleótidos que llevan la información.
• ARNr (ribosomas): Junto con un grupo de proteinas asociadas, forman los ribosomas.
• ARNt (anticodones): Transfiere aa hacia el RER para fabricar proteínas.
• Peptidil Transferasa (enzima): Se encarga de la formación de enlaces peptídicos entre aa adyacentes durante la traducción de ARNm y por tanto, la síntesis proteica.
• Aminoácidos (aa): Compuestos orgánicos que se combinan para formar proteínas.
• Código genético: Define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones y aa.

El proceso de traducción posee tres etapas:

1. Iniciación: Empieza cuando la subunidad ribosomática más pequeña se une a la cadena  de ARN mensajero. A continuación se coloca en su sitio el primer ARNt.  El primer codón siempre es AUG, el primer anticodón siempre es UAC  y el primer aminoácido  siempre es una metionina modificada, conocida como fmet, que después se elimina. Luego la subnidad más grande del ribosoma  se une con la subunidad más pequeña y el primer ARNt, con su fmet fijado a él, encaja en el sitio P (péptido) de la subnidad  más grande y se completa así la etapa de iniciación.
2. Elongación: El complejo ribosomal posee dos sitios de unión o centro.  El centro peptidil o centro P, donde se sitúa el primer aminoacil-ARNt y el centro aceptor de nuevos aminoacil-ARNt o centro A.  El carboxilo terminal (-COOH) del aminoácido iniciado se une con el amino terminal (-NH2) del aminoácido siguiente mediante el enlace peptídico.  Esta unión es catalizada por la enzima peptidil transferasa.  El centro P queda pues ocupado por un ARNt sin aa.  El ARNt sin aa sale del ribosoma.  Se produce la translocación ribosomática.  El dipepti.l-ARNt queda ahora en el centro P.  Todo ello es catalizado por los factores de elongación (FE) y precisa GTP.  Según la terminación del tercer codón aparece el tercer aminoacil-ARNt y ocupa el centro A.  Luego se forma el tripéptido en A y posteriormente  el ribosoma realiza su segunda translocación.  Estos pasos se pueden repetir múltiples veces, hasta cientos de veces, según el número de aa que contenga el polipéptido.  La translocación del ribosoma implica el desplazamiento del ribosoma a lo largo del ARNm en sentido de 5’ a 3’.
3. Término: Los codones UAA, UAG y UGA son señales de paro que no especifican ningún aa y se conocen como codones de terminación; determinan el final de la síntesis proteica. No existe ningún ARNt cuyo anticodón sea complementario de dichos codones y, por lo tanto, la biosíntesis del polipéptido se interrumpe.  Indican que la cadena polipeptídica ya ha terminado.  Este proceso viene regulado  por los factores de liberación de naturaleza proteica, que se sitúan en el sitio A y hacen que la peptidil transferasa separe, por hidrólisis la cadena polipeptídica del ARNt. Un ARNm, si es lo suficientemente largo, puede ser leído o traducido, por varios ribosomas a la vez, uno detrás de otro.    Al microscópio electrónico se observa como un rosario de ribosomas, que se denomina polirribosoma o polisoma, una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARNm queda libre y puede ser leído denuevo, de hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual una misma molécula de ARNm, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.

9.- Replicación del ADN

El ADN es una molécula formada por dos hebras complementarias y antiparalelas. Una de las primeras dudas que se  plantearon fue la de cómo se replicaba el ADN. A este respecto había dos  hipótesis:

1. ADN se replica de manera conservativa. Esto es, cada hebra de ADN forma una copia y una célula hija recibe la molécula original y la otra célula recibe  la copia.
2. El ADN se replica de manera semiconservativa. Cada hebra de  ADN forma una hebra complementaria y cada célula hija recibe una molécula de ADN que consta de una hebra original y de su complementaria sintetizada de nuevo.

Esta controversia fue resuelta por MESELSON y STAHL, que a través de una serie de experimentos determinaron que la hipótesis correcta era la que determinaba a la replicación como SEMICONSERVATIVA.

                                                         MESELSON y STAHL

                                    Experimentos de Meselson y Stahl

¿Cómo se replica el ADN?

La iniciación de la replicación del ADN comienza siempre con una secuencia específica de nucleótidos conocida como el origen de replicación. Requiere proteínas iniciadoras especiales y además enzimas conocidas como helicasas, que rompen los puentes de hidrógeno abriendo la hélice, formándose las horquillas de replicación, una a cada lado de la burbuja a que da lugar la separación de las ramas del ADN. Una vez abierta la cadena de ADN, proteínas adicionales (conocidas como proteínas de unión a cadena simple o topoisomerasas) se unen a las cadenas individuales del ADN manteniéndolas separadas y evitando que se retuerzan. En el siguiente paso, las enzimas llamadas ADN polimerasa catalizan la síntesis real de las nuevas cadenas, añadiendo nucleótidos sobre el molde, las que se dan bidireccionalmente desde cada una de las horquillas que se replican en sentido opuesto dentro de cada burbuja, cuando éstas se encuentran y se fusionan todo el cromosoma ha quedado replicado longitudinalmente.

Video explicativo

Animación del proceso

8.- Estructura del ADN

Entre 1900-1940 se considera la edad de oro genética, los científicos aun no habían determinado que, en el ADN y no en las proteínas, se encontraba el material genético.

El ADN fue aislado por friedrich Miescher en 1869, dado que lo encontró solamente en los núcleos, Miescher denominó a este compuesto: nucleína. 

Posteriormente se le llamó ácido nucleico y por último ácido desoxirribonucleico (ADN).

Friedrich Miescher

Durante 20 años, el bioquímico Levene analizó los componentes del ADN. Encontrando 4 bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato. Él concluyó que la unidad básica (nucleótido)  estaba compuesta de una base pegada a un azúcar y que el fosfato también estaba pegado al azúcar y, concluyó además pero erróneamente, que las bases estaban en cantidades iguales.

                                                       

Levene

Estructura química del ADN.-

El análisis había revelado que:

1. La molécula de ADN está compuesta por tres sustancias químicas diferentes: Una pentosa (azúcar de 5 carbonos): la desoxirribosa, un grupo fosfato y cuatro bases Nitrogenadas Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T).
2. Estos componentes básicos de la molécula de ADN se unen formando unidades llamadas “nucleótidos”. Cada nucleótido se forma, entonces, por una pentosa (desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Como hay cuatro bases nitrogenadas se pueden formar cuatro tipos de nucleótidos.
3. Estos nucleótidos pueden unirse entre sí, para formar largas cadenas de polinucleótidos.
4. Las proporciones de las 4 bases nitrogenadas son constantes en todos los tipos celulares en un organismo individual.
5. Las proporciones de las  bases nitrogenadas también son constantes en una determinada especie.
6. Las  proporciones de Adenina son iguales a la de Timina (A=T) y las proporciones de Citosina son iguales a las de Guanina (C=G).

El modelo de Watson y Crick (1953): propusieron el modelo que hoy se acepta  para la estructura de la molécula de ADN, sobre la base de todos los datos disponibles. Las principales características que ambos le atribuyen a la molécula de ADN son:

1. La molécula se compone de dos barras torcidas entre si, configurando una doble hélice.
2. Cada barra se compone de una cadena de nucleótidos, las que se disponen de manera antiparalela, es decir, una cadena va en dirección 5’ →3’ y la otra, 3’ → 5’.
3. Los nucleótidos de cada barra se unen entre sí por los grupos fosfatos.
4. Las cuatro bases nitrogenadas se encuentran apareadas con sólo dos posibles combinaciones: A=T y C=G.
5. Las bases nitrogenadas están unidas entre sí por débiles enlaces de hidrógeno, los que son fáciles de romper.
6. Como la secuencia de nucleótidos es el único elemento variable de la molécula, es evidente que debe ser también la propiedad que se utiliza para  codificar las instrucciones genéticas. 
   
   

   

   Modelo de la molécula de ADN de Watson y Crick:

   A: Detalle en que se muestra la disposición de los nucleótidos formando enlaces de hidrógeno entre los pares de las bases.

   B: Esquemas mas general, en que se muestra la organización general de las dos fibras antiparalelas.

   C: Morfología general de la molécula de ADN, la doble hélice.

   
   

   
   

   

   Watson y Crick con su modelo de doble hélice

7.- Glúcidos, Lípidos y Proteínas

Antes de desarrollar este tema, se muestra un esquema resumen, para poder entender de donde provienen los temas que se desarrollaran a continuación:

• GLÚCIDOS: Los glúcidos son biomoléculas formadas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H+) y oxígeno (O2). Se les suele llamar hidratos de carbono o carbohidratos. Este nombre es en realidad poco apropiado, ya que se trata de átomos de carbono unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también radicales hidroxilo, y a radicales hidrógeno (-H). en todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace. El grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído (-CHO) o un grupo cetónico (-CO-). Así pues, los glúcidos pueden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

Clasificación de Glúcidos:

Monosacáridos: de 3 a 8 átomos de carbono.

Oligosacáridos: de 2 a 10 monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos, (unión de 2 monosacáridos).

Polisacáridos: de más de 10 monosacáridos.

1. Monosacáridos: Son glúcidos constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica o polihidroxicetónica. Se nombran añadiendo la terminación –osa al número de carbonos; triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), hexosa (6C) o heptosa (7C).

·       Propiedades físicas: son sólidos cristalinos, de color blanco, hidrosolubles y de sabor dulce. Su solubilidad en agua se debe a que presenta una elevada polaridad eléctrica.

·        Propiedades químicas: los glúcidos son capaces de oxidarse frente a otras sustancias que se reducen. Otra propiedad química de los glúcidos es su capacidad para asociarse con grupos amino –NH₂.

Además se les agrega el prefijo ceto o aldo de acuerdo a la función que posean.

Las pentosas y las hexosas suelen formar estructuras cíclicas. 

CICLACIÓN DE LA MOLÉCULA DE GLUCOSA

1.      Triosas

Son glúcidos formados por 3 átomos de carbono. Hay dos triosas: una que tiene un grupo aldehído y otra que tiene un grupo cetónico. La aldotriosa se llama gliceraldehído, y la cetotriosa se llama dihidroxiacetona. La fórmula empírica de ambas es C₃H₆O₃. El gliceraldehído tiene un átomo de carbono asimétrico, es decir, un carbono que tiene sus cuatro valencias saturadas por radicales diferentes. Se pueden distinguir dos isómeros espaciales o estereoisómeros: el D-gliceraldehído, cuando el –OH está a la derecha, y el L-gliceraldehído, cuando el –OH está a la izquierda. Cada uno de estos isómeros espaciales es imagen especular no superponible del otro y se les denomina estructuras enantiomorfas. La presencia de carbonos asimétricos da a estas moléculas la propiedad de la actividad óptica. Al incidir sobre ellas un rayo de luz polarizada, se produce una desviación en el plano de polarización. Si lo desvían hacia la derecha, se llaman dextrógiras y se simbolizan con el signo (+), y si lo desvían hacia la izquierda, se denominan levógiras y se simbolizan con el signo (-).

2.      Tetrosas

Son glúcidos formados por cuatro átomos de carbono. Existen dos aldotetrosas, la treosa y la eritrosa, y una cetotetrosa, la eritrulosa.

3.      Pentosas

Son glúcidos de cinco átomos de carbono. En la naturaleza sólo se encuentran: la D-ribosa, la D-2-desoxirribosa, la D-xilosa, y la L-arabinosa. Entre las cetopentosas cabe citar la D-ribulosa, que desempeña  un importante papel en la fotosíntesis.

4.      Hexosas

Son glúcidos con seis átomos de carbono. Tienen interés en la biología la D-(+)-manosa, la D-(+)-galactosa y la D-(-)-fructosa.

Glucosa: es el glúcido más abundante. En la sangre se halla en concentraciones de un gramo por litro. Polimerizada da lugar a polisacáridos con función de reserva energética, como el almidón en los vegetales o el glucógeno en los animales, o con función estructural, como la celulosa de las plantas.

Galactosa: se puede hallar en la orina de los animales en forma de b - D - galactosa.

Manosa: se encuentra en forma de D-manosa en ciertos tejidos vegetales.

Fructosa: se halla en forma de b-D-fructofuranosa en la fruta.

   2.- Oligosacáridos: Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos. La unión de los monosacáridos tiene lugar mediante enlaces glicosídicos, un tipo concreto de enlace acetálico. Los más abundantes son los disacáridos, oligosacáridos formados por dos monosacáridos, iguales o distintos. Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos:

1. si el disacárido es reductor, se unirá a otros monosacáridos por medio del OH de su carbono anomérico o de cualquier OH alcohólico
2. si no es reductor, se unirá únicamente por medio de grupos OH alcohólicos

      Así se forman los trisacáridos, tetrasacáridos, o en general,oligosacáridos.

      La cadena de oligosacáridos no tiene que ser necesariamente lineal, y de hecho, con mucha frecuencia se encuentran en la Naturaleza oligosacáridos y polisacáridos ramificados.

      Se ha establecido arbitrariamente un límite de 20 unidades para definir a los oligosacáridos. Por encima de este valor se habla de polisacáridos.

3.- Polisacáridos: Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar de once a varios miles) mediante enlace O-glucosídico, con la consiguiente pérdida de una molécula de agua por cada enlace. Tienen, pues, pesos moleculares muy elevados.

     Pueden desempeñar funciones estructurales o de reserva energética. En los polisacáridos diferenciamos los homopolisacáridos, o polímeros de un solo tipo de monosacárido, y los heteropolisacáridos, cuando en el polímero interviene más de un tipo de monosacárido.

1.      Almidón

    El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. En el almidón se encuentran unidas miles de moléculas de glucosa, que constituyen una gran reserva energética que ocupa poco volumen. Los depósitos de almidón se encuentran en las semillas y en los tubérculos, como la patata y el boniato. A partir de ellos, las plantas pueden obtener energía sin necesidad de luz. El alidón está integrado por dos tipos de polímeros: la amilosa en un 30% en peso, constituida por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4), y la amilopectina en un 70%, constituida por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4) con ramificaciones en posición a(1à 6).

2.      Glucógeno

      El glucógeno es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. El glucógeno, al igual que la amilopectina está constituido por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4) con ramificaciones en posición a(1à 6), pero con mayor abundancia de ramas. Éstas aparecen, aproximadamente, cada ocho o diez glucosas. Tiene hasta unas 15.000 moléculas de maltosa.

3.      Celulosa

   La celulosa es un polisacárido con función esquelética propio de los vegetales. Es el elemento principal de la pared celular. Esta pared constituye una especie de estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta. Las fibras vegetales y el interior del tronco de los árboles están básicamente formados por paredes celulósicas de células muertas. El algodón es casi celulosa pura, mientras que la madera tiene un 50% de otras sustancias que aumentan su dureza. La celulosa es un polímero de b-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces b(1 à 4). Cada polímero tiene de 150 a 5.000 moléculas de celobiosas. Estos polímeros forman cadenas moleculares no ramificadas, que se pueden disponer paralelamente uniéndose mediante enlaces de puente de hidrógeno.

4.      Quitina

    La quitina es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido mediante enlaces b(1 à 4), de modo análogo a la celulosa. Como ella, forma cadenas paralelas. Es el componente esencial del exoesqueleto de los artrópodos. En los crustáceos se encuentra impregnada de carbono cálcico, lo que aumenta su dureza.

5.      Heteropolisacáridos

     Son sustancias que por hidrólisis dan lugar a varios tipos distintos de monosacáridos o de derivados de éstos. Los principales son:

·   Pectina. Se encuentra en la pared celular de los tejidos vegetales. Abunda en la manzana, pera, ciruela y membrillo. Posee una gran capacidad gelificante que se aprovecha para preparar mermeladas.

· Agar-agar. Se extrae de las algas rojas o rodofíceas. Es muy hidrófilo y se utiliza en microbiología para preparar medios de cultivo.

·   Goma arábiga. Es una sustancia segregada por plantas para cerrar sus heridas.

LÍPIDOS:

   Los lípidos, son un grupo de compuestos químicamente diversos, solubles en solventes orgánicos (como cloroformo, metanol o benceno), y casi insolubles en agua. La mayoría de los organismos, los utilizan como reservorios de moléculas fácilmente utilizables para producir energía (aceites y grasas). Los mamíferos, los acumulamos como grasas, y los peces como ceras; en las plantas se almacenan en forma de aceites protectores con aromas y sabores característicos. Los fosfolípidos y esteroles constituyen alrededor de la mitad de la masa de las membranas biológicas. Entre los lípidos también se encuentran cofactores de enzimas, acarreadores de electrones, pigmentos que absorben luz, agentes emulsificantes, algunas vitaminas y hormonas, mensajeros intracelulares y todos los componentes no proteícos de las membranas celulares. 

      Los lípidos, pueden ser separados fácilmente de otras biomoléculas por extracción con solventes orgánicos y pueden ser separados por técnicas experimentales como la cromatografía de adsorción, cromatografía de placa fina y cromatografía de fase reversa.

      La función biológica más importante de losa lípidos es la de formar a las membranas celulares, que en mayor o menor grado, contienen lípidos en su estructura. En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permiten realizar funciones especializadas, como en las células nerviosas de los mamíferos. La mayoría de las funciones de los lípidos, se deben a sus propiedades de autoagregación , que permite también su interacción con otras biomoléculas. De hecho, los lípidos casi nunca se encuentran en estado libre, generalmente están unidos a otros compuestos como carbohidratos (formando glucolípidos) o a proteínas (formando lipoproteínas). Estas biomoleculas se clasifican generalmente en saponificables y no saponificables.

PROTEÍNAS: Estas son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. El orden y disposición de los aminoácidos en una proteína depende del código genético, ADN, de la persona.

        Las proteínas constituyen alrededor del 50% del peso seco de los tejidos y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de este tipo de sustancias. 

Las funciones principales de las proteínas son:

• Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno.
• Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para la síntesis tisular.
• Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas.
• Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la reacción de diversos medios como el plasma.
• Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad de las reacciones químicas del metabolismo. Son las enzimas.
  Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre. (hemoglobina).
• Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra infecciones o agentes extraños.
  Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas contráctiles musculares).
• Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de sostén.

Energéticamente, las proteínas aportan al organismo 4 Kcal de energía por cada gramo que se ingiere.

Las proteínas son clasificables según su estructura química en:

Proteínas simples: Producen solo aminoácidos al ser hidrolizados. Albúminas y globulinas: Son solubles en agua y soluciones salinas diluidas (ej.: lactoalbumina de la leche). Glutelinas y prolaninas: Son solubles en ácidos y álcalis, se encuentran en cereales fundamentalmente el trigo. El gluten se forma a partir de una mezcla de gluteninas y gliadinas con agua. Albuminoides: Son insolubles en agua, son fibrosas, incluyen la queratina del cabello, el colágeno del tejido conectivo y la fibrina del coagulo sanguíneo. Proteínas conjugadas: Son las que contienen partes no proteicas. Ej.: nucleoproteínas. Proteínas derivadas: Son producto de la hidrólisis.

En el metabolismo, el principal producto final de las proteínas es el amoníaco (NH₃) que luego se convierte en urea (NH₂)₂CO₂ en el hígado y se excreta a través de la orina.