( M-18 )—METABOLISMO TRANSPORTE DE HIDROGENO ( H ) HASTA EL
OXIGENO ( O ) DENTRO DE LA MITOCONDRIA PARA FORMAR
H2O Y ATP ( M-5 ) A PARTIR DEL ADP ( M-5 )
161—SUBSTRATOS HIDROGENADOS : MALATO (M-13, 124), ISOCITRATO
( M-13,124 ), GLUTAMATO /M-2, 20 ) y 3-HIDROXIACIL-CoA + ( flavopro-
teina-NAD-deshidrogenasa ( FP1 ) pasa a 162
162—SUBSTRATOS DESHIDROGENADOS ( FP1-H) ( 4Fe-3 )
10—PIRUVATO (M-1, 2, 3 y 15) y ALFA-OXOGLUTARATO ( M-13, 125) tienen
flavoproteinas intermedias ( FP-5) y (FP-6) antes de ceder el H al (FP-1)
163—FP1H—FPH pasa a 164
164—COENZIMA-Q ( UBIQUINONA) (el ACIL-GRASO-CoA ( M-5, 27) y el
glicerol-fosfato ( M-11) pasan los H directamente al Co-Q sin pasar por el FP1
164—COENZIMA-Q con 2Fe-s pasa a CITOCROMO B ( Fe-s) este pasa a CIT-C-1
y este a CIT-A-3 + O2 pasa a 165
165—H2O
166—NADPH + NAD pasa a NADP + NADH
167--NAD + ATP pasa a NADP ( la velocida de reaccion del NADPH hacia el NADH es
mayor que la inversa, pero en presencia de un exceso de ATP se invierte, es decir se
forma NADPH a partir del NADH)
Por cada H que pasa del FP1 al COENZIMA-Q se forma 1 ATP en el centro mito-
condrial 1 a partir del ADP (M-5) y FOSFATO ( bomba de H, atepasa y factores
F-1 y F-O).En el paso del H del CIT-B al CIT-C se forma igualmente otro ATP en
el centro mitocondrial 2 y en el paso del H del CITA-3 al O2 se forma el tercer
ATP en el centro mitocondrial 3 ( de 2 a 3 ATP se forma por cada H que se une
al O2 en la mitocondria formando H2O ).
Los nucleotidos tipo NAD compuestos por una piridina ( derivado del a. nicotínico)
una ribosa y una adenina ( el a. nicotínico puede formarse del aminoácido triptofano
FAD- ( flavina + ribosa + adenina) derivado de la vitamina B2, asi como en la
estructura de otros nucleotidos y coenzimas entran las vitaminas y factores esencia-
les que no pueden formarse a traves de los metabolismos .
jueves, 3 de marzo de 2011
( M-19 )—METABOLISMO OXIDATIVO SIN PASAR POR LA CADENA
RESPIRATORIA MITOCONDRIAL QUE FORMA H2O
Existen varios grupos enzimaticos que unen el O2 directamente al H fuera de
las mitocondrias
1 A-- OXIGENO-TRANSFERASA
2 A—HIDROLASAS : ( se forman grupos hidroxilos ( OH - ) ( radicales libres)
3 A—CITOCROMO-REDUCTASAS ESPECIFICAS : por ellas se hidroxilan substratos
directamente con el O y se forma H2O (hidroxilacion de esteroides, a. grasos, escua-
lenos y algunos aminoácidos), se encuentran en el citosol, como el P4, 50 hepatico
4 A—AMINOACIDO – OXIDASAS: (desaminan aminoácidos y forman NH3 y H2O2 con
el O2
5-A—SUPEROXIDO DISMUTASA y CATALASA : por la primera el superoxido O2
pasa a peroxido de hidrogeno, H2O2, y O2 ( 2 O 2 + 2H pasa a H2O2 + O2 )
y por la segunda el peroxido pasa a H2O y O; el peroxido H2O2 tambien puede
degradarse por medio de peroxidasa + glutation-oxidado + NADPH pasa a O2,
glutation reducido y NADP + glucosa-6-fosfato (M-1) pasa a NADPH y 6-fosfo-
gluconato ( M-4 ) (via de las pentosas)
6 A – OXIDASAS : pueden producirse aniones superoxido según la reaccion H + O2 pasa a
O2- ( anion superoxido ) ; los radicales OH- ( radicales libres toxicos ) se pueden
formar según las reacciones : HEMOGLOBINA –O2-Fe+++ + NADPH (oxidasa)
+ SUBSTRATO X pasa a NADP , XOH-, Fe++ y la otra reaccion O2- + Fe+++
pasa a O2 -Fe++ ,+ H2O2 pasa a Fe++ + H2O + OH-.
La reacciones del hidrogeno pueden ser las siguientes :
1) 4H + O2 pasa a 2H2O ( se da por los citocromos en el ciclo de Krebs)
2) 3H + O2 pasa a OH- + H2O ( X-H + NADH2 + O2 pasa a XOH + NAD + H2O
( se da por las oxidasas- monooxigenasas)
3) 2H + O2 pasa H2O2 ( XH2 + O2 pasa a X ( 2 OH-) (se da por las oxidasas-
dioxigenasas
4) 1H + 02 pasa a O2- (anion superoxido) se da preferentemente por las oxidasas
existentes preferentemente en los leucocitos. Para formarse este anion, al igual
que el radical OH- , o el a. araquidonico que son desencadenantes de enfermedad
tienen que estar lesionados los sistemas mitocondriales y demas ciclos oxidativos
que posee la celula para eliminar protones H+; puede darse un exceso de producion
con la consiguiente insuficiencia de los mecanismos fisiologicos. Un exceso de
protones intracelulares produce una salida de Na+ y K+ de la celula hacia el exte-
rior y una entrada de Cl- y PO--. El Ca++ aumenta la producción de ATP en las
mitocondrias al forzar el paso de protones por la cadena respiratoria para formar
H2O2
5) 2O2 + 2H + superoxido-dismutasa pasa a H2O2 + O2
6) H2O2 + catalasa pasa a H2O + O
RESPIRATORIA MITOCONDRIAL QUE FORMA H2O
Existen varios grupos enzimaticos que unen el O2 directamente al H fuera de
las mitocondrias
1 A-- OXIGENO-TRANSFERASA
2 A—HIDROLASAS : ( se forman grupos hidroxilos ( OH - ) ( radicales libres)
3 A—CITOCROMO-REDUCTASAS ESPECIFICAS : por ellas se hidroxilan substratos
directamente con el O y se forma H2O (hidroxilacion de esteroides, a. grasos, escua-
lenos y algunos aminoácidos), se encuentran en el citosol, como el P4, 50 hepatico
4 A—AMINOACIDO – OXIDASAS: (desaminan aminoácidos y forman NH3 y H2O2 con
el O2
5-A—SUPEROXIDO DISMUTASA y CATALASA : por la primera el superoxido O2
pasa a peroxido de hidrogeno, H2O2, y O2 ( 2 O 2 + 2H pasa a H2O2 + O2 )
y por la segunda el peroxido pasa a H2O y O; el peroxido H2O2 tambien puede
degradarse por medio de peroxidasa + glutation-oxidado + NADPH pasa a O2,
glutation reducido y NADP + glucosa-6-fosfato (M-1) pasa a NADPH y 6-fosfo-
gluconato ( M-4 ) (via de las pentosas)
6 A – OXIDASAS : pueden producirse aniones superoxido según la reaccion H + O2 pasa a
O2- ( anion superoxido ) ; los radicales OH- ( radicales libres toxicos ) se pueden
formar según las reacciones : HEMOGLOBINA –O2-Fe+++ + NADPH (oxidasa)
+ SUBSTRATO X pasa a NADP , XOH-, Fe++ y la otra reaccion O2- + Fe+++
pasa a O2 -Fe++ ,+ H2O2 pasa a Fe++ + H2O + OH-.
La reacciones del hidrogeno pueden ser las siguientes :
1) 4H + O2 pasa a 2H2O ( se da por los citocromos en el ciclo de Krebs)
2) 3H + O2 pasa a OH- + H2O ( X-H + NADH2 + O2 pasa a XOH + NAD + H2O
( se da por las oxidasas- monooxigenasas)
3) 2H + O2 pasa H2O2 ( XH2 + O2 pasa a X ( 2 OH-) (se da por las oxidasas-
dioxigenasas
4) 1H + 02 pasa a O2- (anion superoxido) se da preferentemente por las oxidasas
existentes preferentemente en los leucocitos. Para formarse este anion, al igual
que el radical OH- , o el a. araquidonico que son desencadenantes de enfermedad
tienen que estar lesionados los sistemas mitocondriales y demas ciclos oxidativos
que posee la celula para eliminar protones H+; puede darse un exceso de producion
con la consiguiente insuficiencia de los mecanismos fisiologicos. Un exceso de
protones intracelulares produce una salida de Na+ y K+ de la celula hacia el exte-
rior y una entrada de Cl- y PO--. El Ca++ aumenta la producción de ATP en las
mitocondrias al forzar el paso de protones por la cadena respiratoria para formar
H2O2
5) 2O2 + 2H + superoxido-dismutasa pasa a H2O2 + O2
6) H2O2 + catalasa pasa a H2O + O
( M-20 )—METABOLISMO IONICO Y BOMBA DEL AGUA
Los iones y el agua interaccionan con la membrana celular a traves de receptores ( protei-
nas) que actuan como bombas de entrada y salida; suelen ser enzimas tipo adenosintri-
fosfatasa y activan fosfo-transferasas ( quinasas citoplasmaticas).
168—PO3H- ( bomba PO3H- -Na+ ) (mete PO3H y Mg++ y saca Na++) necesita ADP y
se forma ATP
169—Mg++ ( bomba Na+ - Mg++) ( mete Mg++ y PO3- y saca Na+ ) necesita ADP y
se forma ATP, se acopla con la 170
170—K+ y Na+ ( bomba Na+- K+ ) ( mete K+ y saca Na+ ) necesita ATP
171—H+ y Na+ ( bomba Na+-H+ ) ( mete Na+ saca H+) ( actua sobre factores de trans-
cripcion genica )
172—O2 ( bomba de oxigeno ) ( mete O2 y saca H+ ) forma ATP y H2O, se encuentra
en mitocondrias y oxigenasas
173-- Ca++ y Na+ ( bomba Ca++ -Na+ ) ( saca Ca++ y mete Na+ )
174—CA++ ( bomba de Ca++) ( mete Ca++ y saca Na+ ) ( esta bomba necesita ATP y
calmodulina
175—Fe++ + hemo + globina pasa a HEMOGLOBINA + O2 pasa Hb-O2 y H+, el Ph
bajo debido al CO3 baja la afinidad de la hemoglobina por el O2 liberandolo,
uniendolo al CO2; la hemogobina se encuentra en el interior de los hematíes y en
el citoplasma? ( no sabemos si hay algun receptor de membrana para la hemoglobina
o el O2, o pasan por simple difusión desde los hematíes)
176—BOMBA DEL AGUA ( mete y saca agua a traves de la membrana celular )
Las bombas ionicas como receptores interactuan con otros receptores formados por
proteinaS-G y receptores alfa y beta ( dependientes de hormonas adrenalina y corti-
coides) que van a dar AMP-ciclico ( M-5) y GMP-ciclico ( M-5) o activar a la
fosfolipas-C ( hidrolasa) que actua sobre el fosfatidil-inositol-4-6-bifosfato ( M-11)
pasando a inositol-trifosfato, que abre la bomba de Ca++ ( mete Ca++ ) y con ello
se activa la proteinasa C ( PKC ) que activa a su vez la bomba Na+- H+ ( mete Na+ y saca H+) se forma tambien diacil-glicerol (DAG) que se une a la (PKC), se
activa la No- sintasa ( M-14 )
Los iones y el agua interaccionan con la membrana celular a traves de receptores ( protei-
nas) que actuan como bombas de entrada y salida; suelen ser enzimas tipo adenosintri-
fosfatasa y activan fosfo-transferasas ( quinasas citoplasmaticas).
168—PO3H- ( bomba PO3H- -Na+ ) (mete PO3H y Mg++ y saca Na++) necesita ADP y
se forma ATP
169—Mg++ ( bomba Na+ - Mg++) ( mete Mg++ y PO3- y saca Na+ ) necesita ADP y
se forma ATP, se acopla con la 170
170—K+ y Na+ ( bomba Na+- K+ ) ( mete K+ y saca Na+ ) necesita ATP
171—H+ y Na+ ( bomba Na+-H+ ) ( mete Na+ saca H+) ( actua sobre factores de trans-
cripcion genica )
172—O2 ( bomba de oxigeno ) ( mete O2 y saca H+ ) forma ATP y H2O, se encuentra
en mitocondrias y oxigenasas
173-- Ca++ y Na+ ( bomba Ca++ -Na+ ) ( saca Ca++ y mete Na+ )
174—CA++ ( bomba de Ca++) ( mete Ca++ y saca Na+ ) ( esta bomba necesita ATP y
calmodulina
175—Fe++ + hemo + globina pasa a HEMOGLOBINA + O2 pasa Hb-O2 y H+, el Ph
bajo debido al CO3 baja la afinidad de la hemoglobina por el O2 liberandolo,
uniendolo al CO2; la hemogobina se encuentra en el interior de los hematíes y en
el citoplasma? ( no sabemos si hay algun receptor de membrana para la hemoglobina
o el O2, o pasan por simple difusión desde los hematíes)
176—BOMBA DEL AGUA ( mete y saca agua a traves de la membrana celular )
Las bombas ionicas como receptores interactuan con otros receptores formados por
proteinaS-G y receptores alfa y beta ( dependientes de hormonas adrenalina y corti-
coides) que van a dar AMP-ciclico ( M-5) y GMP-ciclico ( M-5) o activar a la
fosfolipas-C ( hidrolasa) que actua sobre el fosfatidil-inositol-4-6-bifosfato ( M-11)
pasando a inositol-trifosfato, que abre la bomba de Ca++ ( mete Ca++ ) y con ello
se activa la proteinasa C ( PKC ) que activa a su vez la bomba Na+- H+ ( mete Na+ y saca H+) se forma tambien diacil-glicerol (DAG) que se une a la (PKC), se
activa la No- sintasa ( M-14 )
lunes, 19 de abril de 2010
LA COMPLEJIDAD BIOQUIMICA DE LOS SERES VIVOS
La mayor complejidad se da en los seres humanos, en ellos existen: 1) sistemas ( nervioso, inmunitario, circulatorio, oseo, endocrino, metabolico unitario, etc.). 2) aparatos (digestivo, respiratorio, genito-urinario, etc.. 3) organos ( estomago, páncreas, intestino, higado, pulmones, riñones, corazon, etc. 4) tejidos ( epitelial, glandular, muscular, etc. 5) celulas ( con metabolismos especificos en cada uno y en numero muy elevado). 6) metabolismos en numero de 20 para su estudio con reacciones quimicas en numero elevadisimo ( varios cientos de miles) ; todo ello esta relacionado funcionalmente de hay la dificultad de un conocimiento global.
Me voy a referir aquí como bioquimico, solo en algunas de las relaciones en el apartado 6 en lo que se refiere al metabolismo de entrada de la glucosa en la celula ( M-1 ) ( ver en este blogg); es importante esta primera etapa metabolica porque lleva aparejada la entrada de aminoácidos e intercambio de iones ( sodio, potasio, calcio, preferentemente) intra y extra celularmente y a continuación las 10 reaciones siguientes hasta la formación de a. piruvico (metabolismo anaerobio de la glucosa) (ver en este blogg el M-1) son fundamentales para las regulaciones de los otros 19 metabolismos celulares, a continuación la formación de RNA (M-6) y la sintesis de proteinas (M-7), junto al (M-13) ( ciclo oxidativo de la glucosa o de Krebs ),son igualmente esenciales para la inter-regulacion de los otros 17 metabolismos intracelulares que pueden darse en cada celula. Ver en este blogg específicamente cada uno de los metabolismos (M) , asi como lo que se conoce como reguloma para saber de una manera especifica y extensamente el funcionamiento global de las celulas.
La mayor complejidad se da en los seres humanos, en ellos existen: 1) sistemas ( nervioso, inmunitario, circulatorio, oseo, endocrino, metabolico unitario, etc.). 2) aparatos (digestivo, respiratorio, genito-urinario, etc.. 3) organos ( estomago, páncreas, intestino, higado, pulmones, riñones, corazon, etc. 4) tejidos ( epitelial, glandular, muscular, etc. 5) celulas ( con metabolismos especificos en cada uno y en numero muy elevado). 6) metabolismos en numero de 20 para su estudio con reacciones quimicas en numero elevadisimo ( varios cientos de miles) ; todo ello esta relacionado funcionalmente de hay la dificultad de un conocimiento global.
Me voy a referir aquí como bioquimico, solo en algunas de las relaciones en el apartado 6 en lo que se refiere al metabolismo de entrada de la glucosa en la celula ( M-1 ) ( ver en este blogg); es importante esta primera etapa metabolica porque lleva aparejada la entrada de aminoácidos e intercambio de iones ( sodio, potasio, calcio, preferentemente) intra y extra celularmente y a continuación las 10 reaciones siguientes hasta la formación de a. piruvico (metabolismo anaerobio de la glucosa) (ver en este blogg el M-1) son fundamentales para las regulaciones de los otros 19 metabolismos celulares, a continuación la formación de RNA (M-6) y la sintesis de proteinas (M-7), junto al (M-13) ( ciclo oxidativo de la glucosa o de Krebs ),son igualmente esenciales para la inter-regulacion de los otros 17 metabolismos intracelulares que pueden darse en cada celula. Ver en este blogg específicamente cada uno de los metabolismos (M) , asi como lo que se conoce como reguloma para saber de una manera especifica y extensamente el funcionamiento global de las celulas.
miércoles, 7 de abril de 2010
MAS SOBRE EL REGULOMA
El reguloma como conjunto de reacciones bioquímicas inter e intra celulares es complejo por su extensión y al tiempo por su especificidad en cada paso, si bien el resultado final depende de la union de todos y cada uno de sus elementos. Todo el reguloma tiene unas substancias primarias como son : 1) los hidratos de carbono ( principalmente la glucosa). 2) los aminoácidos ( principalmente la glicina,el a. aspartico y el a. glutámico. 3)los iones ( principalmente, fosforo, sodio, potasio y calcio). 4) el oxigeno ( principalmente para la formación de ATP). 5) substancias esenciales ( pricipalmente vitaminas, hormonas y algunos amioacidos). 6) el agua como disolvente; a partir de ellas y bajo la dirección del reguloma se van a crear las reacciones bioquímicas que van a dar lugar a las lineas de formación de a. grasos; fosfolipidos; colesterol y lipidos complejos por un lado; por otro de pentosas; bases; nucleotidos y ARN-ADN, y por una tercera linea a proteinas ( receptores y bombas ionicas de membranas ,productos mensajeros y señalizadores y transcriptores como substancias finales).
Las regulaciones se hacen a distintos niveles, asi en la entrada de glucosa al interior celular algunos aminoácidos el sodio el potasio y algunas hormonas (preferentemente insulina),junto al ATP y la enzima hexoquinasa forman un sistema de regulación imprescindible para que se efectue la entrada de la glucosa a traves de la membrana externa de la celula; en el regulación inter-metabolismos la formación de nucleotidos tipo ATP,GTP,CTP,UTP Y TTP , son clave actuando como mensajeros regulando reacciones metabolicas intracelulares a traves de los sistemas enzimaticos ( ver en este blogg cada reaccion de un modo especifico )que van a actuar como transcriptores de la s reacciones ADN-ARN; igualmente las reaciones extracelulares atraves de los receptores y transportadores de membranas celulares. Los nucleotidos estan regulados por los metabolismos de las pentosas , aminoácidos y sistemas mitocondriales ( ver metabolismos en este blogg).
El reguloma como conjunto de reacciones bioquímicas inter e intra celulares es complejo por su extensión y al tiempo por su especificidad en cada paso, si bien el resultado final depende de la union de todos y cada uno de sus elementos. Todo el reguloma tiene unas substancias primarias como son : 1) los hidratos de carbono ( principalmente la glucosa). 2) los aminoácidos ( principalmente la glicina,el a. aspartico y el a. glutámico. 3)los iones ( principalmente, fosforo, sodio, potasio y calcio). 4) el oxigeno ( principalmente para la formación de ATP). 5) substancias esenciales ( pricipalmente vitaminas, hormonas y algunos amioacidos). 6) el agua como disolvente; a partir de ellas y bajo la dirección del reguloma se van a crear las reacciones bioquímicas que van a dar lugar a las lineas de formación de a. grasos; fosfolipidos; colesterol y lipidos complejos por un lado; por otro de pentosas; bases; nucleotidos y ARN-ADN, y por una tercera linea a proteinas ( receptores y bombas ionicas de membranas ,productos mensajeros y señalizadores y transcriptores como substancias finales).
Las regulaciones se hacen a distintos niveles, asi en la entrada de glucosa al interior celular algunos aminoácidos el sodio el potasio y algunas hormonas (preferentemente insulina),junto al ATP y la enzima hexoquinasa forman un sistema de regulación imprescindible para que se efectue la entrada de la glucosa a traves de la membrana externa de la celula; en el regulación inter-metabolismos la formación de nucleotidos tipo ATP,GTP,CTP,UTP Y TTP , son clave actuando como mensajeros regulando reacciones metabolicas intracelulares a traves de los sistemas enzimaticos ( ver en este blogg cada reaccion de un modo especifico )que van a actuar como transcriptores de la s reacciones ADN-ARN; igualmente las reaciones extracelulares atraves de los receptores y transportadores de membranas celulares. Los nucleotidos estan regulados por los metabolismos de las pentosas , aminoácidos y sistemas mitocondriales ( ver metabolismos en este blogg).
lunes, 9 de marzo de 2009
AVANCES EN BIOQUIMICA
Se esta creando una nueva nomenclatura en genomica, los genes van a ser clasificados ( agrupados ) no por su situación en el cromosoma, sino por la proteina que producen y su actuación en la reacion bioquímica especifica dentro del metabolismo general celular.
Estamos conociendo de una manera mas exacta los mecanismos bioquimicos de la transcripcion y la traducion de los genes (iniciadores y represores en los complejos llamados operon y ribosoma) . Las bases purificas adenina y guanina tienen nueve enlaces ( covalentes), el enlace 6 de la adenina tiene un -NH2 y el de la guanina un =O ; las bases pirimidinicas tienen seis enlaces ( covalentes), el uracilo tiene en el enlace 4 un =O, la timina en el enlace 4 un =O y en el 5 un -CH2 , y en la citosina el enlace 4 un -NH2 . El enlace 1 de las pirimidinas y el 9 de de las purinas se unen al 1 de la ribosa (pentosa) o desoxiribosa ( falta de OH en el enlace 2). En la ribosa y desoxiribosa el enlace 5 se une al fosfato y el 3 al otro fosfato y el enlace 1 se une a las bases. En la doble helice del DNA nos encontramos ademas con las uniones (ionicas) del enlace 4 de la timina al - NH2 del 6 de la adenina, y el 3 al 1 de la adenina, asi como el –NH2 del enlace 4 de la citosina al 6 de la guanina y el 2 de la citosina al - NH2 del 2 de la guanina ( G-C o GU y A-T); el uracilo tiene en el enlace 4 C=O y la citosina C –NH2; todos estos enlaces son conocidos como enlaces de Wattson y Crack ( quedan en las bases pirimidinicas tres enlaces libres y en las puricas seis ) ; pero existe la posibilidad de otros enlaces llamados de Hoogsteen, como son el 9 de la adenina con el 3 de la timina , el 6 -NH2 con el 4 de la timina , el 4 de la guanina con el 3 de la citosina y el 6 – NH2 de la guanina con 4 –NH2 de la citosina; estos enlaces tienen una gran importancia porque parece ser que el metabolismo de bases forma compuestos tipo enzima-base (EB) a traves de grupos amida que reconocen la doble helice de ADN , por medio de los enlaces Hoogsteen y actuan de iniciadores en el complejo de la transcripcion, abriendo la doble hebra de ADN dando lugar a la formación del ARN , al tiempo que hacen de inhibidores en la formación de proteinas ( al modo de nucleosidos).
La ribosa sustituye a la glucosa en los DNA , porque en el metabolismo de formación de bases interviene la pentosa y no la hexosa ,encontrandonos en el camino de relacionar todos los metabolismos en el conjunto que supone la celula y porque y donde una metilacion, una acetilacion, una hidroxilacion o una fosforilizacion, pueden hacer que los productos metabolicos formen o desagan los enlaces precisos para el funcionamiento de los procesos bioquimicos celulares.
Se esta creando una nueva nomenclatura en genomica, los genes van a ser clasificados ( agrupados ) no por su situación en el cromosoma, sino por la proteina que producen y su actuación en la reacion bioquímica especifica dentro del metabolismo general celular.
Estamos conociendo de una manera mas exacta los mecanismos bioquimicos de la transcripcion y la traducion de los genes (iniciadores y represores en los complejos llamados operon y ribosoma) . Las bases purificas adenina y guanina tienen nueve enlaces ( covalentes), el enlace 6 de la adenina tiene un -NH2 y el de la guanina un =O ; las bases pirimidinicas tienen seis enlaces ( covalentes), el uracilo tiene en el enlace 4 un =O, la timina en el enlace 4 un =O y en el 5 un -CH2 , y en la citosina el enlace 4 un -NH2 . El enlace 1 de las pirimidinas y el 9 de de las purinas se unen al 1 de la ribosa (pentosa) o desoxiribosa ( falta de OH en el enlace 2). En la ribosa y desoxiribosa el enlace 5 se une al fosfato y el 3 al otro fosfato y el enlace 1 se une a las bases. En la doble helice del DNA nos encontramos ademas con las uniones (ionicas) del enlace 4 de la timina al - NH2 del 6 de la adenina, y el 3 al 1 de la adenina, asi como el –NH2 del enlace 4 de la citosina al 6 de la guanina y el 2 de la citosina al - NH2 del 2 de la guanina ( G-C o GU y A-T); el uracilo tiene en el enlace 4 C=O y la citosina C –NH2; todos estos enlaces son conocidos como enlaces de Wattson y Crack ( quedan en las bases pirimidinicas tres enlaces libres y en las puricas seis ) ; pero existe la posibilidad de otros enlaces llamados de Hoogsteen, como son el 9 de la adenina con el 3 de la timina , el 6 -NH2 con el 4 de la timina , el 4 de la guanina con el 3 de la citosina y el 6 – NH2 de la guanina con 4 –NH2 de la citosina; estos enlaces tienen una gran importancia porque parece ser que el metabolismo de bases forma compuestos tipo enzima-base (EB) a traves de grupos amida que reconocen la doble helice de ADN , por medio de los enlaces Hoogsteen y actuan de iniciadores en el complejo de la transcripcion, abriendo la doble hebra de ADN dando lugar a la formación del ARN , al tiempo que hacen de inhibidores en la formación de proteinas ( al modo de nucleosidos).
La ribosa sustituye a la glucosa en los DNA , porque en el metabolismo de formación de bases interviene la pentosa y no la hexosa ,encontrandonos en el camino de relacionar todos los metabolismos en el conjunto que supone la celula y porque y donde una metilacion, una acetilacion, una hidroxilacion o una fosforilizacion, pueden hacer que los productos metabolicos formen o desagan los enlaces precisos para el funcionamiento de los procesos bioquimicos celulares.
jueves, 8 de enero de 2009
RETOS BIOQUIMICOS EN EL AÑO 2009
El reto es comprobar que los genes tienen una mutabilidad muy variable de unos a otros la cadena secuencial de bases puede modificarse por variación en la situación o en el cambio de una o varias de las bases (mutación); hay que conocer que genes son mutados con mas frecuencia y cuales no y mapear las secuencias resistentes al fenotipo y las que son fácilmente mutadas; ya conocemos secuencias que son solidas al cambio de bases ( homeobox), y otras que la posibilidad de variar el lugar o la sustitución de una o varias bases formadas en el metabolismo de ellas ,es muy grande.
La mutación siempre tiene como causa una señal o producto de entrada (fenotipo), que de una manera directa o indirecta a traves de los metabolismos especificos de cada celula, produciendo metabolitos que van a integrarse formando parte del complejo bioquimico de transmutación del ADN y a su traves cambiar la situación o el tipo de bases, al igual que los complejos de transcripcion del ADN se encargan de la colocacion de aminoácido en la cadena secuencial de las proteinas
Si partimos que son 46 los cromosomas de la especie humana,que se reparten los 30000 genes conocidos, que el conjunto de estos pueden tener varios millones de bases y que estas son 4 , el calculo de posibilidades combinatorias son astronomicas, pero parece ser que hay cadenas de bases que no pueden cambiar sus secuenciascon lo cual se reducen mucho las posibilidades de uniones. Resulta mas arduo conocer el gran numero de señales-productos de entrada ( expresiones fenotipicas) que pueden dar origen al proceso de mutación genica.
Vemos que el fenotipo tiene una importancia cada vez mayor, que el genotipo, en la formación bioquímica y evolutiva de los seres vivos. No cabe duda que estamos en el camino de entender el proceso de la evolucion de las especies en sus mas complejos pormenores.
El reto es comprobar que los genes tienen una mutabilidad muy variable de unos a otros la cadena secuencial de bases puede modificarse por variación en la situación o en el cambio de una o varias de las bases (mutación); hay que conocer que genes son mutados con mas frecuencia y cuales no y mapear las secuencias resistentes al fenotipo y las que son fácilmente mutadas; ya conocemos secuencias que son solidas al cambio de bases ( homeobox), y otras que la posibilidad de variar el lugar o la sustitución de una o varias bases formadas en el metabolismo de ellas ,es muy grande.
La mutación siempre tiene como causa una señal o producto de entrada (fenotipo), que de una manera directa o indirecta a traves de los metabolismos especificos de cada celula, produciendo metabolitos que van a integrarse formando parte del complejo bioquimico de transmutación del ADN y a su traves cambiar la situación o el tipo de bases, al igual que los complejos de transcripcion del ADN se encargan de la colocacion de aminoácido en la cadena secuencial de las proteinas
Si partimos que son 46 los cromosomas de la especie humana,que se reparten los 30000 genes conocidos, que el conjunto de estos pueden tener varios millones de bases y que estas son 4 , el calculo de posibilidades combinatorias son astronomicas, pero parece ser que hay cadenas de bases que no pueden cambiar sus secuenciascon lo cual se reducen mucho las posibilidades de uniones. Resulta mas arduo conocer el gran numero de señales-productos de entrada ( expresiones fenotipicas) que pueden dar origen al proceso de mutación genica.
Vemos que el fenotipo tiene una importancia cada vez mayor, que el genotipo, en la formación bioquímica y evolutiva de los seres vivos. No cabe duda que estamos en el camino de entender el proceso de la evolucion de las especies en sus mas complejos pormenores.
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