LA NATURALEZA
DE LA VIDA
TEMA 1
BIOLOGÍA Y LOS SERES VIVOS
• La Biología es la ciencia que estudia la vida (bios= vida; logos= estudio).
• La Biología, po...
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
1. Seres complejos
2. Celulares
3. Se nutren, se relacionan y se reproducen
4. Tiene un...
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
• Niveles abióticos: existen también en la materia inerte: subatómico, atómico y
mol...
Todos los seres vivos estamos
formados por los mismos
tipos de moléculas, las
BIOMOLÉCULAS, las cuales
están formadas por ...
• Elementos químicos que componen
los seres vivos. Existen 70
bioelementos, que se clasifican en
función de su abundancia
...
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
• Aparecen una media de 96-98% y son el C, H, O, N,
P y S
• Tienen la capacidad de formar enlaces c...
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Y
OLIGOELEMENTOS
•
• SECUNDARIOS: en menor proporción pero indispensables: Ca, Na, K, Mg
y Cl.
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...
La importancia del
Carbono
• El átomo de C posee 4 electrones en su capa externa,
lo que le permite formar 4 enlaces coval...
BIOMOLÉCULAS
La combinación de los átomos de un bioelemento entre sí o con átomos de
otros bioelementos, mediante enlaces ...
PREGUNTA
• 1. ¿Qué significa que el hierro es un oligoelemento?¿Qué función desempeña
el hierro en nuestro organismo?
• 2....
• Formada por 1 átomo de O unidos por enlaces
covalentes a 2 átomos de H.
• El O es muy electronegativo por lo que los e- ...
PROPIEDADES DEL AGUA
1. Es el principal disolvente biológico, gracias a su polaridad
2. Tiene elevado calor específico (al...
SALES MINERALES
Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad
• Sales precipitadas:...
• Si dos disoluciones de distinta concentración se
mantienen separadas por una membrana
semipermeable, el agua pasará de l...
• Si la concentración del medio intracelular es > que la del medio externo,
entra agua, se hincha la célula= turgencia
• S...
PREGUNTAS
1. Pon algún ejemplo en el que se muestre la relación que existe entre la
actividad de un tejido, una célula o u...
GLÚCIDOS
• Se les llama HIDRATOS DE CARBONO, carbohidratos
o azúcares, por su estructura Cn(H2O)n, y por ser sus
monómeros...
GLÚCIDOS:
MONOSACÁRIDOS
• Son los más simples. Una sola molécula. No
hidrolizables.
• Son dulces y solubles.
• Forman cade...
MONOSACARIDOS: PROYECCIONES DE
HAWORTH
GLÚCIDOS: OLIGOSACÁRIDOS
• Unión de 2 a 10 monosacáridos por enlaces O-glucosídicos, con liberación de una
molécula de agu...
GLÚCIDOS:
DISACÁRIDOS
Formados por 2 monosacáridos. Son dulces y solubles
1. SACAROSA: azúcar de caña o remolacha.
Glucosa...
GLÚCIDOS: POLISACÁRDOS
• Son macromoléculas, polímeros construidos por moléculas más pequeñas
llamadas monómeros.
• Los mo...
POLISACÁRIDOS DE
RESERVA
• Formados por cientos de moléculas
unidas formando estructuras
ramificadas:
• ALMIDÓN: cadenas d...
POLISACÁRIDOS
ESTRUCTURALES
• Forman estructuras lineales del
mismo o distinto
monosacárido
• CELULOSA: polisacárido
de gl...
PREGUNTAS
1. ¿Qué grupos funcionales identificas en una molécula de glucosa?
2.
3.
4. ¿Pueden las células de nuestros músc...
LÍPIDOS
• Muy variable. Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos.
• Formados por C, H y O. Algunos con N y P...
HIDROLIZABLES O SAPONIFICABLES
• Principal componente= ÁCIDOS GRASOS
• Forman jabones= SAPONIFICACIÓN
• Cadena par de Cs c...
SAPONIFICABLES: GRASAS O TRIGLICÉRIDOS
• Glicerina +3 ácidos grasos mediante enlace
covalente tipo éster=ESTERIFICACIÓN
• ...
SAPONIFICABLES: CERAS
• Crean cubiertas protectoras
• Impermeabilizan
• Animales: piel, pelo y plumas
• Plantas: recubren ...
SAPONIFICABLES: FOSFOLÍPIDOS
• Alcohol (glicerina) + grupo fosfato + ácidos grasos
• Extremo soluble (zona polar) y resto ...
INSAPONIFICABLES: TERPENOS
• No contienen ácidos grasos, no forman jabones.
• Polimerización del isopreno
• Forman pigment...
INSAPONIFICABLES:
ESTEROIDES
• No tienen ácidos grasos. No forman jabones
• Derivados de ciclopentano perhidrofenantreno
•...
PREGUNTAS
• 1. ¿Son lípidos todas las grasas? ¿Son grasas todos los lípidos?
• 2. ¿Qué funciones desempeñan los lípidos?
•...
PROTEÍNAS
• Moléculas orgánicas más abundantes
• Monómeros= AMINOÁCIDOS unidos por ENLACES PEPTÍDICOS
• Existen 20 aminoác...
AMINOÁCIDOS Y
ENLACE PEPTÍDICO
ESTRUCTURA
DE LAS
PROTEÍNAS
ENZIMAS
• Biocatalizadores
• Se unen a un reactivo específico (SUSTRATO) en una zona concreta de la
enzima (CENTRO ACTIVO)...
PREGUNTAS
• 1. Representa una reacción enzimática en la que aparezcan una enzima, un
sustrato, el centro reactivo y los pr...
NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS: ATP,
NAD, NADP, AMPc
ENLACE FOSFODIÉSTER PARA
FORMAR CADENAS
ADN
• Ácido desoxirribonucleico: fosfato+
desoxirribosa+ bases
nitrogenadas (A, G, C, T)
• Se encuentra en el núcleo,
mito...
ADN
• 1953: Watson y Crick: DOBLE
HÉLICE
1. Dos cadenas helicoidales de
polinucleótidos antiparalelas
2. Cadenas complemen...
FUNCIONES DEL ADN
• Portador de la información hereditaria
• Información codificada en forma de secuencia de BN
(3BN=1aa)>...
ADN vs ARN
TIPOS DE ARN
1. ARNm: copia un fragmento de ADN (gen)
y lo transporta a los ribosomas
2. ARNr: forma parte de los ribosoma...
PREGUNTAS
• 1. Construye una tabla para comparar los 2 tipos de ácidos nucleicos
• 2. Tras el análisis de un ADN el porcen...
DE LAS MOLÉCULAS A LA VIDA
• 1920. Alexander Oparin y J.B.S. Haldane> Síntesis
prebiótica o EVOLUCIÓN QUÍMICA
1. Partimos ...
MUNDO ARN
1. Ribosas y otros compuestos orgánicos
forman el ARN
2. El ARN aprende a autocopiarse
3. ARN aprende a sintetiz...
PREGUNTAS
• 1. ¿Cuál es la diferencia esencial entre la atmósfera primitiva y la actual?¿Qué
importancia pudo tener esta d...
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  1. 1. LA NATURALEZA DE LA VIDA TEMA 1
  2. 2. BIOLOGÍA Y LOS SERES VIVOS • La Biología es la ciencia que estudia la vida (bios= vida; logos= estudio). • La Biología, por tanto, estudia los seres vivos, tanto a nivel estructural (morfología) como funcional (fisiología). • A nivel estructural estudia desde la compleja anatomía de los seres vivos más evolucionados hasta las más simples moléculas que los constituyen. A nivel funcional estudia desde el complejo comportamiento animal hasta las reacciones más sencillas que suceden en las células. •
  3. 3. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 1. Seres complejos 2. Celulares 3. Se nutren, se relacionan y se reproducen 4. Tiene una organización jerárquica 5. Tienen un programa genético 6. Tienen capacidad de evolucionar. 7.
  4. 4. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA • Niveles abióticos: existen también en la materia inerte: subatómico, atómico y molecular. • Niveles bióticos: son exclusivos de los seres vivos: celular, pluricelular, de población y de ecosistema.
  5. 5. Todos los seres vivos estamos formados por los mismos tipos de moléculas, las BIOMOLÉCULAS, las cuales están formadas por la combinación de una serie de elementos químicos que reciben el nombre de BIOELEMENTOS. CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS
  6. 6. • Elementos químicos que componen los seres vivos. Existen 70 bioelementos, que se clasifican en función de su abundancia • • BIOELEMENTOS
  7. 7. BIOELEMENTOS PRIMARIOS • Aparecen una media de 96-98% y son el C, H, O, N, P y S • Tienen la capacidad de formar enlaces covalentes entre sí, compartiendo pares de electrones • Son muy ligeros, por lo que originan moléculas muy estables • El O y el N son electronegativos, por lo que muchas moléculas son polares o solubles en agua.
  8. 8. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Y OLIGOELEMENTOS • • SECUNDARIOS: en menor proporción pero indispensables: Ca, Na, K, Mg y Cl. • • OLIGOELEMENTOS: proporción <0,1% pero indispensables: Fe, Cu, I, F, Zn, Mn
  9. 9. La importancia del Carbono • El átomo de C posee 4 electrones en su capa externa, lo que le permite formar 4 enlaces covalentes muy estables: simples, dobles o triples. • Puede unir Carbonos entre sí o con otros elementos formando moléculas muy estables y complejas • Las propiedades de la molécula dependerán de los átomos que se unan al C formando los distintos grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, aminas)
  10. 10. BIOMOLÉCULAS La combinación de los átomos de un bioelemento entre sí o con átomos de otros bioelementos, mediante enlaces químicos, da lugar a las BIOMOLÉCULAS. • INORGÁNICAS: agua y sales minerales • ORGÁNICAS: características de la materia viva: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. •
  11. 11. PREGUNTA • 1. ¿Qué significa que el hierro es un oligoelemento?¿Qué función desempeña el hierro en nuestro organismo? • 2. Los plásticos son compuestos del carbono que no forman parte de la composición química de los seres vivos. ¿Son los plásticos compuestos orgánicos?¿Y biomoléculas? Justifica tus respuestas.
  12. 12. • Formada por 1 átomo de O unidos por enlaces covalentes a 2 átomos de H. • El O es muy electronegativo por lo que los e- del enlace están más cerca de él. • Esto produce un exceso de carga negativa al O y positiva al H: polaridad • Gracias a la polaridad se pueden unir mediante puentes de H EL AGUA
  13. 13. PROPIEDADES DEL AGUA 1. Es el principal disolvente biológico, gracias a su polaridad 2. Tiene elevado calor específico (almacén de energía térmica y amortiguador) 3. Alcanza su densidad máxima en estado líquido.
  14. 14. SALES MINERALES Son moléculas inorgánicas que están presentes en la materia viva en pequeña cantidad • Sales precipitadas: función estructural (huesos, caparazones, cáscaras) • Sales disueltas: función reguladora. Aniones y cationes. • Son imprescindibles en algunos procesos fisiológicos, como la contracción muscular (Ca2+), la transmisión del impulso nervioso (Na+ y K+), síntesis de proteínas (Mg2+), etc… • Evitan cambios bruscos de pH en el medio intracelular y extracelular. • Regulan el equilibrio osmótico
  15. 15. • Si dos disoluciones de distinta concentración se mantienen separadas por una membrana semipermeable, el agua pasará de la disolución más diluída (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica), con lo que ambas concentraciones tenderán a igualarse (isotónicas) • La presión necesaria para contrarrestar el paso del agua se llama presión osmótica • La ósmosis es la responsable de procesos como absorción de agua por las raíces o formación de la orina ÓSMOSIS
  16. 16. • Si la concentración del medio intracelular es > que la del medio externo, entra agua, se hincha la célula= turgencia • Si la concentración del medio interno es < que la del medio externo, sale agua, disminuye de volumen y se arruga= plasmólisis FENÓMENOS OSMÓTICOS
  17. 17. PREGUNTAS 1. Pon algún ejemplo en el que se muestre la relación que existe entre la actividad de un tejido, una célula o un organismo y la cantidad de agua que contiene. 2. ¿Qué sucede si dos disoluciones de diferente concentración se encuentran separadas por una membrana permeable?¿qué nombre recibe este fenómeno? 3. ¿Qué sucede si una membrana semipermeable separa dos disoluciones isotónicas?
  18. 18. GLÚCIDOS • Se les llama HIDRATOS DE CARBONO, carbohidratos o azúcares, por su estructura Cn(H2O)n, y por ser sus monómeros dulces. • Tienen función energética o estructural • Su subunidad o monómeros son los MONOSACÁRIDOS
  19. 19. GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS • Son los más simples. Una sola molécula. No hidrolizables. • Son dulces y solubles. • Forman cadenas de 4, 5 o 6 átomos de C. • 3= triosas. Gliceraldehído • 4= tetrosas • 5= pentosas. Ribosa o desoxirribosa • 6= hexosas. Glucosa, fructosa. Energéticas
  20. 20. MONOSACARIDOS: PROYECCIONES DE HAWORTH
  21. 21. GLÚCIDOS: OLIGOSACÁRIDOS • Unión de 2 a 10 monosacáridos por enlaces O-glucosídicos, con liberación de una molécula de agua.
  22. 22. GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS Formados por 2 monosacáridos. Son dulces y solubles 1. SACAROSA: azúcar de caña o remolacha. Glucosa+Fructosa 2. LACTOSA: Galactosa+Glucosa 3. MALTOSA: azúcar de malta. 2 Glucosas
  23. 23. GLÚCIDOS: POLISACÁRDOS • Son macromoléculas, polímeros construidos por moléculas más pequeñas llamadas monómeros. • Los monómeros son los MONOSCÁRIDOS unidos por enlaces O- glucosídicos. • No son dulces ni solubles. • Pueden ser estructurales o de reserva energética
  24. 24. POLISACÁRIDOS DE RESERVA • Formados por cientos de moléculas unidas formando estructuras ramificadas: • ALMIDÓN: cadenas de glucosas ramificadas. En vegetales • GLUCÓGENO: cadenas de glucosas ramificadas. En animales
  25. 25. POLISACÁRIDOS ESTRUCTURALES • Forman estructuras lineales del mismo o distinto monosacárido • CELULOSA: polisacárido de glucosa. Pared celular vegetal • QUITINA: exoesqueleto de artrópodos. Pared celular de hongos.
  26. 26. PREGUNTAS 1. ¿Qué grupos funcionales identificas en una molécula de glucosa? 2. 3. 4. ¿Pueden las células de nuestros músculos o del hígado almacenar glucosa en vez de glucógeno?¿Por qué? 5.
  27. 27. LÍPIDOS • Muy variable. Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. • Formados por C, H y O. Algunos con N y P • Según su capacidad de ser hidrolizables: • Hidrolizables o saponificables: grasas, ceras y fosfolípidos • No hidrolizables o insaponificables: terpenos y esteroides
  28. 28. HIDROLIZABLES O SAPONIFICABLES • Principal componente= ÁCIDOS GRASOS • Forman jabones= SAPONIFICACIÓN • Cadena par de Cs con un grupo ácido o carboxilo en el extremo • AG SATURADOS: enlaces sencillos (palmítico) • AG MONOINSATURADOS: 1 enlace doble (ácido oleico) • AG POLIINSATURADOS: 2 o más enlaces dobles (linoleico, linolénico)
  29. 29. SAPONIFICABLES: GRASAS O TRIGLICÉRIDOS • Glicerina +3 ácidos grasos mediante enlace covalente tipo éster=ESTERIFICACIÓN • GRASAS SATURADAS: animales. Sólidas a temperatura ambiente • GRASAS INSATURADAS: vegetales. Líquidas a temperatura ambiente • Funciones: • Reserva energética • Aislamiento térmico • Protección de órganos
  30. 30. SAPONIFICABLES: CERAS • Crean cubiertas protectoras • Impermeabilizan • Animales: piel, pelo y plumas • Plantas: recubren hojas y frutos
  31. 31. SAPONIFICABLES: FOSFOLÍPIDOS • Alcohol (glicerina) + grupo fosfato + ácidos grasos • Extremo soluble (zona polar) y resto insoluble (apolar) • Forman películas delgadas en medio acuoso (membranas celulares)
  32. 32. INSAPONIFICABLES: TERPENOS • No contienen ácidos grasos, no forman jabones. • Polimerización del isopreno • Forman pigmentos (carotenos y xantofilas) • Sustancias olorosas en vegetales • Vitaminas A, E y K
  33. 33. INSAPONIFICABLES: ESTEROIDES • No tienen ácidos grasos. No forman jabones • Derivados de ciclopentano perhidrofenantreno • Los más importantes: • COLESTEROL: membranas celulares • VITAMINA D: absorción del Ca • ÁCIDOS BILIARES • HORMONAS SEXUALES • •
  34. 34. PREGUNTAS • 1. ¿Son lípidos todas las grasas? ¿Son grasas todos los lípidos? • 2. ¿Qué funciones desempeñan los lípidos? • 3. ¿Por qué los animales acumulan sus reservas energéticas en forma de grasas y no de glúcidos?¿Hacen lo mismo las plantas?
  35. 35. PROTEÍNAS • Moléculas orgánicas más abundantes • Monómeros= AMINOÁCIDOS unidos por ENLACES PEPTÍDICOS • Existen 20 aminoácidos distintos. • Las proteínas presentan ESPECIFICIDAD, lo que está relacionado con la IDENTIDAD BIOLÓGICA
  36. 36. AMINOÁCIDOS Y ENLACE PEPTÍDICO
  37. 37. ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
  38. 38. ENZIMAS • Biocatalizadores • Se unen a un reactivo específico (SUSTRATO) en una zona concreta de la enzima (CENTRO ACTIVO) formando el COMPLEJO ENZIMA- SUSTRATO. La enzima cataliza su transformación formando 1 o más PRODUCTOS.
  39. 39. PREGUNTAS • 1. Representa una reacción enzimática en la que aparezcan una enzima, un sustrato, el centro reactivo y los productos. • 2. ¿Qué pasa con la enzima una vez que ha catalizado una reacción? • 3. ¿Qué tipo de molécula es la peptidasa? ¿Cuál es su función? Razona la respuesta
  40. 40. NUCLEÓTIDOS
  41. 41. NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS: ATP, NAD, NADP, AMPc
  42. 42. ENLACE FOSFODIÉSTER PARA FORMAR CADENAS
  43. 43. ADN • Ácido desoxirribonucleico: fosfato+ desoxirribosa+ bases nitrogenadas (A, G, C, T) • Se encuentra en el núcleo, mitocondrias y cloroplastos
  44. 44. ADN • 1953: Watson y Crick: DOBLE HÉLICE 1. Dos cadenas helicoidales de polinucleótidos antiparalelas 2. Cadenas complementarias: las bases nitrogenadas se dirigen al interior del esqueleto formado por las pentosas y los fosfatos
  45. 45. FUNCIONES DEL ADN • Portador de la información hereditaria • Información codificada en forma de secuencia de BN (3BN=1aa)>CÓDIGO GENÉTICO • Se replica o duplica= transmite la información • Almacena la información
  46. 46. ADN vs ARN
  47. 47. TIPOS DE ARN 1. ARNm: copia un fragmento de ADN (gen) y lo transporta a los ribosomas 2. ARNr: forma parte de los ribosomas 3. ARNt: transporta aminoácidos hasta los ribosomas
  48. 48. PREGUNTAS • 1. Construye una tabla para comparar los 2 tipos de ácidos nucleicos • 2. Tras el análisis de un ADN el porcentaje de timina es de un 34 %. Calcula el porcentaje del resto de las bases nitrogenadas • 3. Escribe su hebra complementaria y el ARNm transcrito a partir de esta última: 5’ ... A C C G T A A G A G T A T T ...3’
  49. 49. DE LAS MOLÉCULAS A LA VIDA • 1920. Alexander Oparin y J.B.S. Haldane> Síntesis prebiótica o EVOLUCIÓN QUÍMICA 1. Partimos de moléculas inorgánicas en la atmósfera primitiva + radiación solar = moléculas orgánicas sencillas 2. Gracias al calor de volcanes= se forman los monómeros (aas, BNs…) que se acumulan en la SOPA PREBIÓTICA o CALDO PRIMITIVO 3. Los monómeros se unen y forman BIOMOLÉCULAS 4. Una de las biomoléculas se AUTORREPLICA= EVOLUCIÓN BIOLÓGICA
  50. 50. MUNDO ARN 1. Ribosas y otros compuestos orgánicos forman el ARN 2. El ARN aprende a autocopiarse 3. ARN aprende a sintetizar proteínas (catalizadores) 4. Las proteínas ayudan al ARN a copiarse y crear su versión bicatenaria= ADN 5. El ADN dirige el proceso: Dogma Central de la Biología Molecular
  51. 51. PREGUNTAS • 1. ¿Cuál es la diferencia esencial entre la atmósfera primitiva y la actual?¿Qué importancia pudo tener esta diferencia para el origen de la vida? • 2. ¿Qué crees que fue antes, la reproducción o el metabolismo?¿Por qué?
  52. 52. FIN DEL TEMA 1

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