4. CONTEXTO QUIMICO DE LA VIDA
Evolución química como base de la evolución
biológica
Elementos y compuestos químicos que
componen la materia orgánica en el cuerpo de
los seres vivos y su entorno
El agua, molécula fundamental para la vida
Biomoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas,
ácidos nucleicos y código genético)
7. PROPIEDADES DE UN ELEMENTO
Partículas subatómicas
Protones
Nube de
Carga Electrones
Neutrones negativa
Electrones Núcleo
Número atómico
Masa atómica
Isótopos
8. FUNCIONES DE
ELEMENTOS IMPORTANTES
OXIGENO: procesos metabólicos
CARBONO: química orgánica
HIDRÓGENO: formación de molécula de agua,
puentes de hidrógeno metabolismo
SODIO Y POTASIO: favorecen transmisión del
impulso nervioso y contracción muscular
9. NIVELES DE ENERGÍA DE LOS
ELECTRONES
Energía: capacidad para causar cambio.
Energía potencial: es la energía que la
materia posee debido a su localización o
estructura.
Los diferentes estados de energía potencial
que los electrones tienen en un átomo se
denominan Niveles de energía = órbitas de
electrones
10. LE 2-7B
Tercer nivel de energía
(órbita)
Energía
Segundo nivel de energía
absorbida
(órbita)
Primer nivel de energía
(órbita)
Energía
Liberada
Núcleo
átomico
11. LE 2-8
Hydrogen 2 Atomic number Helium
1H He 2He
primer Atomic mass 4.00 Element symbol
órbita
Electron-órbita
diagram
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
Second
órbita
Sodium Magnesium Aluminum Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
11Na 12Mg 12Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
Third
órbita
12. LE 2-9
Órbitales
electronicos y
x
z
orbital orbital 2s 1s, 2s, and 2p orbitals
1s Tres orbitales 2p
Diagramas de
Órbitas de
electrones
primera órbita Second órbita Neon, con dos
(máximo (máximo órbitas llenas
2 electrones) 8 electrones) (10 electrones)
13. LAS MOLÉCULAS
La formación y la función dependen de los
enlaces químicos entre los átomos
Enlaces covalentes
Enlace covalente no polar
Enalce covalente polar
Enlaces iónicos
Enlaces químicos débiles
Enlaces de hidrógeno
Enlaces de van der walals
16. LE 2-13
Na Cl Na+ Cl–
Sodium atom Chlorine atom Sodium ion Chlorine ion
(an uncharged (an uncharged (a cation) (an anion)
atom) atom)
Sodium chloride (NaCl)
17. LE 2-13A
Na Cl
Sodium atom Chlorine atom
(an uncharged (an uncharged
atom) atom)
18. LE 2-13B
Na+ Cl–
Sodium ion Chlorine ion
(a cation) (an anion)
Sodium chloride (NaCl)
24. El agua es el medio biológico de la tierra.
La vida en la tierra comenzó en el agua.
La mayoría de seres vivos estamos
compuestos entre el 70-95% de agua.
Los seres humanos NO podríamos vivir
más de una semana sin agua.
26. Cohesión
Movimiento de agua en
plantas.
También explica la tensión
superficial del agua
27. REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA
Absorbe o libera calor con apenas un leve
cambio en la temperatura
Calor específico elevado
Calor de vaporización elevado
Calor de fusión elevado
28. Enlace de
Hidrogeno
Hielo Agua Líquida
Los enlaces son estables Los enlaces se rompen y se
forman constantemente
29. AISLAMIENTO DE GRANDES
MASAS DE AGUA POR HIELO
FLOTANTE
Debido a que el hielo es menos denso que
el agua líquida, esto permite que exista
vida debajo del hielo.
30.
31. EL AGUA COMO SOLVENTE DE LA
–
VIDA –
+
+
–
– –
Na+
–
+ + –
+ Na
Cl– Cl– +
+ – + –
– –
Na+
+ +
– – –
+
– –
– Cl–
+ +
Cl– + –
–
+
–
+
–
–
38. Constituyentes estructurales de las
células y tejidos.
Participan y regulan el metabolismo-
Transmiten información.
Participan en el proceso de evolución
de las especies
Fuente de energía.
39. LE 4-3
Fórmula Fórmula Modelo de Modelo
Molecular Estructural Eferas y varillas espacial
Metano
Etano
Eteno (etileno)
41. Ethane Propane
Longitud
VARIACIÓ
N DE LOS
ESQUELET Butane 2-methylpropane
(commonly called isobutane)
OS Ramificación
CARBONA
DOS
1-Butene 2-Butene
Dobles enlaces
Cyclohexane Benzene
anillos
42. LOS
HIDROCARBUROS
Gotitas de grasa (teñidas de rojo)
100 µm
Molécula de lípidos Células adiposas de mamífero
46. GRUPOS FUNCIONALES
Estructura
(puede escribirse HO—)
Etanol, alcohol, presente en las
Bebidas alcohólicas
Propiedades funcionales
Nombre de los compuestos
Es polar como resultado del
Alcoholes (sus nombres específicos Átomo de oxígeno electronegativo
Generalmente teminan en -ol) Que arrastra electrones hacia el mismo
Atrae moléculas de agua, lo que
Ayuda a disolver compuestos
Orgánicos como los azúcares.
47. Estructura Ejemplo
Acetona, la acetona más simple
Nombre de los compuestos Popanal
Cetonas, el grupo carbonilo esta
Dentro del esqueleto de carbono Propiedades funcionales
Aldehídos, el grupo carbonilo esta
Una cetona y un aldehído pueden ser
En le extremo del esqueleto de carbono
Isómeros estructurales con diferentes
Propiedades, como es el caso de la
Acetona y propanal
48. Estructura Ejemplo
Ácido acético, que le da al vinagre
Su gusto agrio
Nombre de los compuestos Propiedades funcionales
Ácidos carboxilicos o ácidos orgánicos Tiene propiedades ácidas porque
Es un fuente de iones (H+)
El enlace covalente entre el oxigeno
Y el hidrógeno es tan polar que los
Iones hidrogeno (H+) tienden a
Disociarse de forma reversible
Acido acético Ion Acetato
En las células se encuentran en
Forma iónica y se denomina grupo
carboxilato.
49. Estructura Ejemplo
Glicina
Debido a que también tiene un grupo
Carboxilo, la glicina es tanto una amina
Como un ácido carboxilico; los compuestos
Con ambos grupos se denominan
aminoácidos
Nombre de los compuestos Propiedades funcionales
Aminas Actúa como una base, puede captar
Un protón de la solución circundante
(no ioinizado) (ionizado)
Ionizado, con carga de 1+ en condiciones
Celulares
50. Estructura Ejemplo
(puede escribirse HS—)
Etanotiol
Nombre de los compuestos Propiedades funcionales
Tioles Dos grupos sulfidrilos pueden
Interactuar para ayudar a estabi-
Zar la estructura proteínica
51. LE 4-10BC
Estructura Ejemplo
Glicerol fosfato
Nombre de los compuestos Propiedades funcionales
Fosfatos orgánicos Forma de anión (ion cargado
negativamente) de la molécula de
La que forma parte .
Puede transferir energía entre
Moléculas orgánicas.
57. Reacción de condensación
- Síntesis por deshidratación
- Se pierde una molécula de agua
-OH + -H H2O
+ -
58. LE 5-2A
Short polymer Unlinked monomer
Dehydration removes a water
molecule, forming a new bond
Longer polymer
Dehydration reaction in the synthesis of a polymer
59. Hidrólisis
- Literalmente: romper con agua
H2 O -OH + -H
- +
60. LE 5-2B
Hydrolysis adds a water
molecule, breaking a bond
Hydrolysis of a polymer
81. LE 5-10
The structure of chitin. Chitin forms the exoskeleton of arthropods. Chitin is used to make a strong and
This cicada is molting, shedding its old flexible surgical thread that decomposes
exoskeleton and emerging in adult form. after the wound or incision heals.
111. LE 5-20E
Polypeptide
chain b Chains
Iron
Heme
a Chains
Polypeptide chain Collagen Hemoglobin
112. LE 5-20
b pleated sheet
+H
3N
Amino end Amino acid
subunits
a helix
113. LE 5-21A
10 µm 10 µm
Red blood Normal cells are Red blood Fibers of abnormal
cell shape full of individual cell shape hemoglobin deform
hemoglobin cell into sickle
molecules, each shape.
carrying oxygen.
114. LE 5-21B
Normal hemoglobin Sickle-cell hemoglobin
Primary Val His Leu Thr Pro Glu Glu Primary Val His Leu Thr Pro Val Glu
structure 1 2 3 4 5 6 7 structure 1 2 3 4 5 6 7
Exposed
Secondary Secondary hydrophobic
and tertiary b subunit and tertiary region b subunit
structures structures
b a
a
b
Quaternary Normal Quaternary Sickle-cell
structure hemoglobin structure hemoglobin a
(top view) b
b a
Function Molecules do Function Molecules
not associate interact with
with one one another to
another; each crystallize into
carries oxygen. a fiber; capacity
to carry oxygen
is greatly reduced.
115. ÁCIDOS NUCLEICOS
Almacenan información
Transmiten información
Son los que permiten a los organismos vivos
reproducir sus complejos. componentes de una
generación a la siguiente.
ADN
ARN
116. LE 5-25
DNA
Sintesis de mRNA en
`nucleo
mRNA
NUCLEUS
CYTOPLASM
mRNA
Movimiento de RNAm
Hacia el citoplasma a
Ribosome
Través del poro nuclear
Sintesís
De la Proteína
Amino
Polypeptide acids
117. LE 5-26A
5 end
Nucleosido
Nitrogenous
base
Phosphate
group Pentose
sugar
Nucleotide
3 end
Polynucleotide, or
nucleic acid
118. LE 5-26B
Nitrogenous bases
Pyrimidines
Cytosine Thymine (in DNA) Uracil (in RNA)
C T U
Purines
Adenine Guanine
A G
Pentose sugars
Deoxyribose (in DNA) Ribose (in RNA)
Nucleoside components
119. LE 5-27
5 end 3 end
Columna vertebral
De azucar-fosfato
Par de bases (unidas
Por enlaces de hidro-
geno
Old strands
Nucleótidos
A punto de
Agregarse a
La nueva cadena
5 end
Nuevas
cadenas
3 end 5 end
5 end 3 end
120. CODONES Y ANTICODONES
Codones: Secuencia de tres nucléotidos de ADN o
ARNm que específica un aminoácido particular o una
señal de terminación; unidad básica del código
genético.
Anticodones: triplete de bases especializado situado
en el extremo de una molécula de ARNt que reconoce
un codón complementario particular en una molécula
de ARNm
121. EJEMPLOS
Codones que se forman a partir del siguiente
gen (ADN)
TAA GCT GGC ATT
ATT CGA CCG TAA RESPUESTA
Se analizan los siguientes anticodones
UCG AUU GCA GGC
AGC TAA CGA CCG