BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULAS
Composición de las BiomoléculasComposición de las Biomoléculas
 Las biomoléculas son compuestos deLas biomoléculas son co...
BIOMOLÉCULAS (Componentes químicos de la Célula):BIOMOLÉCULAS (Componentes químicos de la Célula):
 1. Agua1. Agua
 2. C...
 Los átomos de carbono enlazadosLos átomos de carbono enlazados
covalentemente en las biomoléculascovalentemente en las b...
 La mayor parte de las biomoléculas sonLa mayor parte de las biomoléculas son
derivados de los hidrocarburos, conderivado...
Origen de las BiomoléculasOrigen de las Biomoléculas
 Las primeras biomoléculas aparecieronLas primeras biomoléculas apar...
 Según la teoría de Oparin, la energíaSegún la teoría de Oparin, la energía
eléctrica de las descargas de loseléctrica de...
 En esta disolución caliente (“sopa primordial”) yEn esta disolución caliente (“sopa primordial”) y
a lo largo de millone...
COMPUESTOS ORGÁNICOSCOMPUESTOS ORGÁNICOS
 La química de la célula está basada en losLa química de la célula está basada e...
 El ciclo de degradación y resíntesis de lasEl ciclo de degradación y resíntesis de las
moléculas, con la liberación omol...
 Los compuestos del carbono fabricados por losLos compuestos del carbono fabricados por los
organismos vivos están dividi...
 CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
 LÍPIDOSLÍPIDOS
 PROTEINASPROTEINAS
 ÁCIDOS NUCLEICOSÁCIDOS NUCLEICOS
Interacción entre las BiomoléculasInteracción entre las Biomoléculas
y el Agua.y el Agua.
 El agua es un disolvente polar...
EL AGUAEL AGUA
 Es el compuesto líquido más importante paraEs el compuesto líquido más importante para
los seres vivos. L...
 El agua está formada por dos átomos deEl agua está formada por dos átomos de
hidrógeno débilmente electronegativos unido...
 Las moléculas de agua son fuertementeLas moléculas de agua son fuertemente
cohesivas debido a la presencia de puentes de...
Figura 1. Molécula de agua Figura 2. Estado sólido y líquido del agua
 Dentro de las propiedades del agua, esDentro de las propiedades del agua, es
importante considerar su elevadoimportante ...
 Mientras que la mayoría de las sustancias seMientras que la mayoría de las sustancias se
hacen más densas al disminuir s...
 Como las moléculas de agua se mantienenComo las moléculas de agua se mantienen
juntas por puentes de hidrógeno, el agua ...
 El agua disuelve las biomoléculasEl agua disuelve las biomoléculas
cargadas, compuestos con gruposcargadas, compuestos c...
Gracias !Gracias !
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Biomoléculas   agua
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Biomoléculas agua

355 visualizaciones

Publicado el

BIOLOGIA CELULAR

Publicado en: Salud y medicina
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
355
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
11
Acciones
Compartido
0
Descargas
3
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Biomoléculas agua

  1. 1. BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULAS
  2. 2. Composición de las BiomoléculasComposición de las Biomoléculas  Las biomoléculas son compuestos deLas biomoléculas son compuestos de Carbono con una diversidad de gruposCarbono con una diversidad de grupos funcionales. El Carbono representa másfuncionales. El Carbono representa más de la mitad del peso seco de las células.de la mitad del peso seco de las células. El Carbono puede formar enlaces simplesEl Carbono puede formar enlaces simples con átomos de Hidrógeno y enlacescon átomos de Hidrógeno y enlaces simples como dobles con átomos desimples como dobles con átomos de Oxígeno y Nitrógeno. Además es de vitalOxígeno y Nitrógeno. Además es de vital importancia biológica la capacidad de losimportancia biológica la capacidad de los átomos de Carbono de formar enlacesátomos de Carbono de formar enlaces simples Carbono-Carbono de gransimples Carbono-Carbono de gran estabilidad.estabilidad.
  3. 3. BIOMOLÉCULAS (Componentes químicos de la Célula):BIOMOLÉCULAS (Componentes químicos de la Célula):  1. Agua1. Agua  2. Carbohidratos2. Carbohidratos  3. Lípidos3. Lípidos  4. Proteínas4. Proteínas  5. Ácidos Nucleicos5. Ácidos Nucleicos  Una célula viva está constituida básicamente por cuatro elementosUna célula viva está constituida básicamente por cuatro elementos (C, H, O y N) los cuales combinados entre sí, dan origen a un gran(C, H, O y N) los cuales combinados entre sí, dan origen a un gran número de compuestos. La sustancia más abundante en la célulanúmero de compuestos. La sustancia más abundante en la célula viva es el agua y llega a representar más del 70% de su peso. Estaviva es el agua y llega a representar más del 70% de su peso. Esta molécula es de gran importancia pues la mayor parte de lasmolécula es de gran importancia pues la mayor parte de las reacciones intracelulares se llevan a cabo en ambiente acuoso yreacciones intracelulares se llevan a cabo en ambiente acuoso y todos los organismos se han diseñado alrededor de lastodos los organismos se han diseñado alrededor de las propiedades del agua, tales como su carácter polar, su capacidadpropiedades del agua, tales como su carácter polar, su capacidad para formar enlaces de hidrógeno y su alta tensión superficial.para formar enlaces de hidrógeno y su alta tensión superficial.  Si se deja de lado el agua, casi todas las moléculas en la célula sonSi se deja de lado el agua, casi todas las moléculas en la célula son compuestos carbonados asociados a otros elementos, entre otroscompuestos carbonados asociados a otros elementos, entre otros se consideran los carbohidratos, lípidos, proteínas y los ácidosse consideran los carbohidratos, lípidos, proteínas y los ácidos nucleicos.nucleicos.
  4. 4.  Los átomos de carbono enlazadosLos átomos de carbono enlazados covalentemente en las biomoléculascovalentemente en las biomoléculas pueden formar cadenas lineales,pueden formar cadenas lineales, ramificadas y estructuras circulares. Aramificadas y estructuras circulares. A esos esqueletos de carbono se lesesos esqueletos de carbono se les añaden grupos de otros átomos, llamadosañaden grupos de otros átomos, llamados grupos funcionales, que confierengrupos funcionales, que confieren propiedades químicas específicas a lapropiedades químicas específicas a la molécula.molécula.  El carbono es el elemento químico másEl carbono es el elemento químico más versátil, por sus enlaces y gruposversátil, por sus enlaces y grupos funcionales.funcionales.
  5. 5.  La mayor parte de las biomoléculas sonLa mayor parte de las biomoléculas son derivados de los hidrocarburos, conderivados de los hidrocarburos, con átomos de hidrógeno reemplazados porátomos de hidrógeno reemplazados por grupos funcionales para dar lugar a lasgrupos funcionales para dar lugar a las diferentes familias de compuestosdiferentes familias de compuestos orgánicos. Las más comunes son losorgánicos. Las más comunes son los alcoholes, con uno o más gruposalcoholes, con uno o más grupos hidroxilo, las aminas, con grupos amino,hidroxilo, las aminas, con grupos amino, los aldehidos y las cetonas, con gruposlos aldehidos y las cetonas, con grupos carbonilo, y los ácidos carboxílicos, concarbonilo, y los ácidos carboxílicos, con grupos carboxilo unidos.grupos carboxilo unidos.
  6. 6. Origen de las BiomoléculasOrigen de las Biomoléculas  Las primeras biomoléculas aparecieronLas primeras biomoléculas aparecieron por evolución química.por evolución química.  En 1922, el bioquímico Aleksandr I.En 1922, el bioquímico Aleksandr I. Oparin propuso una teoría para el origenOparin propuso una teoría para el origen de la vida en la Tierra, postulando que lade la vida en la Tierra, postulando que la atmósfera en un principio era rica enatmósfera en un principio era rica en metano, amoníaco y agua, prácticamentemetano, amoníaco y agua, prácticamente exenta de oxígeno.exenta de oxígeno.
  7. 7.  Según la teoría de Oparin, la energíaSegún la teoría de Oparin, la energía eléctrica de las descargas de loseléctrica de las descargas de los relámpagos o la energía caloríficarelámpagos o la energía calorífica desprendida durante la actividaddesprendida durante la actividad volcánica hicieron que el amoníaco, elvolcánica hicieron que el amoníaco, el metano, el vapor de agua y otrosmetano, el vapor de agua y otros componentes de la atmósfera primigeniacomponentes de la atmósfera primigenia reaccionaran, dando lugar a compuestosreaccionaran, dando lugar a compuestos orgánicos simples. Estos compuestos seorgánicos simples. Estos compuestos se habrían disueltos en los mares primitivos.habrían disueltos en los mares primitivos.
  8. 8.  En esta disolución caliente (“sopa primordial”) yEn esta disolución caliente (“sopa primordial”) y a lo largo de millones de años, éstosa lo largo de millones de años, éstos compuestos llegaron a asociarsecompuestos llegaron a asociarse espontáneamente para formar membranas yespontáneamente para formar membranas y catalizadores (enzimas) que se reunieron paracatalizadores (enzimas) que se reunieron para dar lugar a los precursores de las primerasdar lugar a los precursores de las primeras células.células.  En 1953 esto fue comprobado por unEn 1953 esto fue comprobado por un experimento realizado por Stanley Miller, el cualexperimento realizado por Stanley Miller, el cual obtuvo una fase gaseosa que contenía CO yobtuvo una fase gaseosa que contenía CO y CO2 además de los gases iniciales, y una faseCO2 además de los gases iniciales, y una fase acuosa que contenía una mezcla deacuosa que contenía una mezcla de compuestos orgánicos entre los que se incluíancompuestos orgánicos entre los que se incluían algunos aminoácidos, hidroxiácidos, aldehidos yalgunos aminoácidos, hidroxiácidos, aldehidos y cianuro de hidrógeno.cianuro de hidrógeno.  En otros experimentos se ha obtenido polímerosEn otros experimentos se ha obtenido polímeros de RNA.de RNA.
  9. 9. COMPUESTOS ORGÁNICOSCOMPUESTOS ORGÁNICOS  La química de la célula está basada en losLa química de la célula está basada en los compuestos de carbono, elemento que ocupacompuestos de carbono, elemento que ocupa una posición especial entre los demás. En launa posición especial entre los demás. En la naturaleza, el carbono forma cerca de medionaturaleza, el carbono forma cerca de medio millón de compuestos orgánicos, los cuales semillón de compuestos orgánicos, los cuales se han analizado y caracterizado y algunos de elloshan analizado y caracterizado y algunos de ellos se han sintetizado de manera exclusiva por losse han sintetizado de manera exclusiva por los organismos vivos. La mayoría de losorganismos vivos. La mayoría de los compuestos orgánicos contribuye a la estructuracompuestos orgánicos contribuye a la estructura de las plantas y de los animales, o se usan ende las plantas y de los animales, o se usan en su metabolismo ya que todos ellos contienensu metabolismo ya que todos ellos contienen una reserva de energía potencial la cual puedenuna reserva de energía potencial la cual pueden poner a disposición en sus reaccionesponer a disposición en sus reacciones exotérmicas (exergónicas) y usarlas paraexotérmicas (exergónicas) y usarlas para perpetuar el trabajo en los diferentes sistemasperpetuar el trabajo en los diferentes sistemas biológicos.biológicos.
  10. 10.  El ciclo de degradación y resíntesis de lasEl ciclo de degradación y resíntesis de las moléculas, con la liberación omoléculas, con la liberación o almacenamiento de energía, se lleva aalmacenamiento de energía, se lleva a cabo de acuerdo con las condiciones delcabo de acuerdo con las condiciones del medio celular. Esto último depende de lamedio celular. Esto último depende de la fuente externa para obtención de energíafuente externa para obtención de energía y para el reemplazo de las moléculas quey para el reemplazo de las moléculas que se han desintegrado completamente.se han desintegrado completamente.
  11. 11.  Los compuestos del carbono fabricados por losLos compuestos del carbono fabricados por los organismos vivos están divididos en cuatro grandesorganismos vivos están divididos en cuatro grandes grupos: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidosgrupos: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estos son distintos en sus propiedades físicasnucleicos. Estos son distintos en sus propiedades físicas y químicas, pero los tres primeros son similaresy químicas, pero los tres primeros son similares metabólicamente, al menos, en el hecho de que sonmetabólicamente, al menos, en el hecho de que son fuentes de energía para los organismos. El rompimientofuentes de energía para los organismos. El rompimiento de las moléculas orgánicas complejas da comode las moléculas orgánicas complejas da como resultado la liberación de energía. Por ejemplo, unaresultado la liberación de energía. Por ejemplo, una cadena de seis átomos de carbono puede originarcadena de seis átomos de carbono puede originar residuos de tres átomos de carbono, los cuales a su vezresiduos de tres átomos de carbono, los cuales a su vez se pueden utilizar en la síntesis de nuevas moléculas dese pueden utilizar en la síntesis de nuevas moléculas de seis átomos de carbono o aún en moléculas más largas.seis átomos de carbono o aún en moléculas más largas. De esta manera los componentes de las moléculasDe esta manera los componentes de las moléculas orgánicas se pueden usar en una gran variedad deorgánicas se pueden usar en una gran variedad de combinaciones en los organismos vivos.combinaciones en los organismos vivos.
  12. 12.  CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
  13. 13.  LÍPIDOSLÍPIDOS
  14. 14.  PROTEINASPROTEINAS
  15. 15.  ÁCIDOS NUCLEICOSÁCIDOS NUCLEICOS
  16. 16. Interacción entre las BiomoléculasInteracción entre las Biomoléculas y el Agua.y el Agua.  El agua es un disolvente polar. DisuelveEl agua es un disolvente polar. Disuelve fácilmente la mayoría de las biomoléculas,fácilmente la mayoría de las biomoléculas, que generalmente son compuestosque generalmente son compuestos cargados o polares; los compuestos quecargados o polares; los compuestos que se disuelven fácilmente en el agua sonse disuelven fácilmente en el agua son hidrofílicos y los que no se disuelven sony los que no se disuelven son hidrofóbicos.
  17. 17. EL AGUAEL AGUA  Es el compuesto líquido más importante paraEs el compuesto líquido más importante para los seres vivos. La cantidad de agua varía entrelos seres vivos. La cantidad de agua varía entre los diferentes organismos, así por ejemplo enlos diferentes organismos, así por ejemplo en las medusas el 95% de su estructura es agua,las medusas el 95% de su estructura es agua, mientras que en los tejidos humanos elmientras que en los tejidos humanos el porcentaje de ese compuesto varía desde elporcentaje de ese compuesto varía desde el 20% en los huesos, hasta el 85% en las células20% en los huesos, hasta el 85% en las células cerebrales. En los seres vivos el agua está encerebrales. En los seres vivos el agua está en mayor proporción durante el desarrollomayor proporción durante el desarrollo embrionario y en los estados juveniles; en elembrionario y en los estados juveniles; en el envejecimiento ella disminuye y esto se reflejaenvejecimiento ella disminuye y esto se refleja en el deterioro de las diferentes actividadesen el deterioro de las diferentes actividades metabólicas.metabólicas.
  18. 18.  El agua está formada por dos átomos deEl agua está formada por dos átomos de hidrógeno débilmente electronegativos unidos ahidrógeno débilmente electronegativos unidos a un átomo de oxígeno fuertementeun átomo de oxígeno fuertemente electronegativo ; por tanto, la molécula de aguaelectronegativo ; por tanto, la molécula de agua presenta una distribución interna asimétrica depresenta una distribución interna asimétrica de carga que le confiere un carácter polar ycarga que le confiere un carácter polar y cohesivo para formar enlaces de hidrógeno concohesivo para formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas polares, así como interactuarotras moléculas polares, así como interactuar con iones cargados positiva o negativamente.con iones cargados positiva o negativamente. Como resultado de estas interacciones, losComo resultado de estas interacciones, los iones y moléculas polares son fácilmenteiones y moléculas polares son fácilmente solubles en agua (hidrofílicos).solubles en agua (hidrofílicos).
  19. 19.  Las moléculas de agua son fuertementeLas moléculas de agua son fuertemente cohesivas debido a la presencia de puentes decohesivas debido a la presencia de puentes de hidrógeno entre ellas. Las fuerzas de adhesiónhidrógeno entre ellas. Las fuerzas de adhesión explican por qué el agua moja las cosas.explican por qué el agua moja las cosas. Además tiene un alto grado de tensiónAdemás tiene un alto grado de tensión superficial debido a la cohesión de sussuperficial debido a la cohesión de sus moléculas. Así las moléculas de agua de lamoléculas. Así las moléculas de agua de la superficie libre se agrupan, formando una fuertesuperficie libre se agrupan, formando una fuerte capa por la atracción que ejercen sobre ellascapa por la atracción que ejercen sobre ellas otras moléculas de agua situadas por debajo.otras moléculas de agua situadas por debajo. Por otra parte, las fuerzas de adhesión yPor otra parte, las fuerzas de adhesión y cohesión explican la tendencia del agua acohesión explican la tendencia del agua a ascender por tubos de calibre muy pequeño,ascender por tubos de calibre muy pequeño, fenómeno que recibe el nombre de capilaridad.fenómeno que recibe el nombre de capilaridad.
  20. 20. Figura 1. Molécula de agua Figura 2. Estado sólido y líquido del agua
  21. 21.  Dentro de las propiedades del agua, esDentro de las propiedades del agua, es importante considerar su elevadoimportante considerar su elevado calorcalor específicoespecífico: es decir, la cantidad de energía: es decir, la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura del aguanecesaria para elevar la temperatura del agua en un grado centígrado, esta se da comoen un grado centígrado, esta se da como resultado de la presencia de puentes deresultado de la presencia de puentes de hidrógeno entre sus moléculas lo cual favorecehidrógeno entre sus moléculas lo cual favorece el hecho de que los océanos, los lagos, lasel hecho de que los océanos, los lagos, las plantas y animales terrestres con alto contenidoplantas y animales terrestres con alto contenido de agua puedan mantener su temperaturade agua puedan mantener su temperatura relativamente constante.relativamente constante.
  22. 22.  Mientras que la mayoría de las sustancias seMientras que la mayoría de las sustancias se hacen más densas al disminuir su temperatura,hacen más densas al disminuir su temperatura, el agua tiene una densidad máxima a los 4ºC yel agua tiene una densidad máxima a los 4ºC y comienza a expandirse conforme disminuye sucomienza a expandirse conforme disminuye su temperatura, esto se debe a que los puentes detemperatura, esto se debe a que los puentes de hidrógeno se vuelven más rígidos y ordenados.hidrógeno se vuelven más rígidos y ordenados. Como consecuencia el agua congelada (hielo)Como consecuencia el agua congelada (hielo) flota sobre el agua fría, que es más densa. Esflota sobre el agua fría, que es más densa. Es de anotar que la expansión del agua sucedede anotar que la expansión del agua sucede antes del congelamiento, razón por la cual lasantes del congelamiento, razón por la cual las masas de agua se congelan de arriba haciamasas de agua se congelan de arriba hacia abajo y permiten continuar la vida a losabajo y permiten continuar la vida a los organismos que habitan en ella cuando elorganismos que habitan en ella cuando el ambiente se enfría notablemente.ambiente se enfría notablemente.
  23. 23.  Como las moléculas de agua se mantienenComo las moléculas de agua se mantienen juntas por puentes de hidrógeno, el agua tienejuntas por puentes de hidrógeno, el agua tiene elevado calor de vaporización, de tal maneraelevado calor de vaporización, de tal manera que para convertir un gramo de agua en unque para convertir un gramo de agua en un gramo de vapor se necesitan más de 500gramo de vapor se necesitan más de 500 calorías. Debido a que el agua absorbe calor alcalorías. Debido a que el agua absorbe calor al cambiar de su estado líquido a gas, el cuerpocambiar de su estado líquido a gas, el cuerpo humano disipa el exceso de calor mediante lahumano disipa el exceso de calor mediante la evaporación del sudor y las hojas de las plantasevaporación del sudor y las hojas de las plantas se mantienen frescas a los rayos del sol por lase mantienen frescas a los rayos del sol por la evaporación del agua en su superficie. Laevaporación del agua en su superficie. La elevada conductividad calorífica del agua haceelevada conductividad calorífica del agua hace posible la distribución uniforme del calor en todoposible la distribución uniforme del calor en todo el cuerpo.el cuerpo.
  24. 24.  El agua disuelve las biomoléculasEl agua disuelve las biomoléculas cargadas, compuestos con gruposcargadas, compuestos con grupos funcionales tales como los ácidosfuncionales tales como los ácidos carboxílicos ionizados (-COO-), lascarboxílicos ionizados (-COO-), las aminas protonadas (-NH3+) y los ésteresaminas protonadas (-NH3+) y los ésteres o anhídridos fosfóricos. El agua disuelveo anhídridos fosfóricos. El agua disuelve fácilmente este tipo de compuestosfácilmente este tipo de compuestos reemplazando puentes de hidrógenoreemplazando puentes de hidrógeno soluto-soluto por puentes de hidrógenosoluto-soluto por puentes de hidrógeno soluto-agua, apantallando así lassoluto-agua, apantallando así las interacciones electrostáticas entreinteracciones electrostáticas entre moléculas de soluto.moléculas de soluto.
  25. 25. Gracias !Gracias !

×