 Características diferenciales de los seres vivos
 La unidad química de los seres vivos
 El agua
 Las sales minerales
 Los compuestos orgánicos
 Los glúcidos
 Los lípidos
 Las proteínas
 Enzimas
 Los ácidos nucleicos
La naturaleza básica de la vida
Características diferenciales de los seres vivos
Los seres vivos presentan unas características que les
diferencian de la materia inanimada.
COMPLEJIDAD
MOLECULAR
NIVELES DE
ORGANIZACIÓN
Las macromoléculas como los
ácidos nucleicos y las proteínas no
existen en la naturaleza no viva.
La materia viva presenta una
organización jerárquica en orden de
complejidad creciente.
AUTOMANTENIMIENTO
NUTRICIÓN
Incorporan materia y energía del
exterior y la utiliza para construir
sus propios componentes.
Características diferenciales de los seres vivos
REPRODUCCIÓN
CICLO VITAL
RELACIÓN - SENSIBILIDAD
La materia viva origina copias de sí
misma. Los organismos se
reproducen sexual o asexualmente.
Presentan diferentes etapas a lo
largo de su vida.
Presentan respuestas ante
estímulos medioambientales. Esto
les proporciona capacidad de
autorregulación.
A) Todos los seres vivos tienen una composición
química compleja y semejante:
agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, prótidos y
ácidos nucleicos
B) Todos los seres vivos realizan una serie de
funciones vitales, que se pueden agrupar en tres:
▪ NUTRICIÓN: entendida genéricamente como la
capacidad de intercambiar materia y energía con el
medio.
▪ RELACIÓN: en sentido amplio seria la capacidad de
intercambiar información con el medio; es decir,
recibir estímulos y generar respuestas.
▪ REPRODUCCION: entendida como la capacidad de
crear réplicas semejantes a sí mismos.
C) Finalmente todos los seres vivos están
compuestos por unas unidades básicas llamadas
Características de los seres vivos
Partículas elementales (protones, electrones, neutrones)
Átomos (C, H, O, N,...)
Moléculas sencillas (H2O, NH3, glucosa, aminoácidos,...)
Moléculas complejas (almidón, glucogeno, proteínas,...)
Orgánulos celulares (ribosomas, mitocondrias, cloroplastos,...)
y Virus
CÉLULA Ser VIVO unicelular
colonia
Niveles de organización
Tejido (muscular, óseo, cartilaginoso...)
Órgano (corazón, pulmones,...)
Aparato o Sistema (digestivo,...)
Ser VIVO pluricelular
Individuo
Población
Comunidad
Ecosistema
Biosfera
Ser VIVO unicelular
Unidades químicas de los seres vivos
Un ser vivo está formado por un restringido conjunto de
elementos químicos llamados bioelementos.
F, B, I
CUERPO HUMANO ALFALFA
I % II % I % II %
O ............... 62,81
C ............... 19,37
H ............... 9,31
N ............... 5,14
Ca .............. 1,38
S ................ 0,64
P ................ 0,63
Una ............ 0,26
K ............... 0,22
Cl .............. 0,18
Mg ............. 0,04
F ................. 0,009
Fe ............... 0,005
Si ................ 0,004
Zn ..............
0,0025
Al ............... 0,001
Cu ............. 0,0004
Sn .............. 0,0002
Br............... 0,0002
Mn .............
0,0001
I ................. 0,0001
O ............... 77,9
C ............... 11,34
H ................ 8,72
N ................ 0,83
P ............... 0,71
Ca................ 0,58
K ............... 0,23
S ............... 0,103
Mg.............. 0,08
Cl .............. 0,07
Una ........... 0,039
Si ............ 0,0001
Fe ........... 0,0027
Al ............ 0,0025
Bo ........... 0,0007
Mn .......... 0,00036
Zn ........... 0,00035
Cu .......... 0,00025
Ti ............ 0,00009
Composición química del cuerpo humano y de la alfalfa.
Unidades químicas de los seres vivos
No exclusivos
de la materia viva
Exclusivos de la materia viva
OrgánicasInorgánicas
Biomoléculas
NucleótidosProteínasLípidosGlúcidosAguaSales
minerales
Biomoléculas o principios inmediatos.
Unidades químicas de los seres vivos
Biomoléculas inorgánicas: El agua
El agua es el compuesto más abundante en los seres vivos
Organismo
% agua Tejido % agua
Algas
Caracol
Crustáceos
Espárragos
Espinacas
Estrella mar
Persona adulta
Hongos
Lechuga
Lombriz
Maíz
Medusa
Pino
Semilla
98
80
77
93
93
76
62
80
95
83
86
95
47
10
Líq. cefalorraquídeo
Sangre (plasma)
Sangre (Gl. rojos)
Tej. nervioso (s.gris)
Tej. nervioso (Médula)
Tej. nervioso (s.blanca)
Músculo
Piel
Hígado
Tej. conjuntivo
Hueso (sin medula)
Tej. adiposo
Dentina
99
91-93
60-65
85
75
70
75-80
72
70-75
60
20-25
10-20
3
Contenido en agua de algunos organismos y algunos tejidos humanos
A.1.- De acuerdo con el contenido en agua de los siguientes
tejidos, ordénalos de mayor a menor actividad fisiológica:
Sangre 79 % Huesos 22 % Músculos 76 % Riñón 83 % Marfil
10 % Cerebro 86 %
A.2.- El contenido en agua del cuerpo humano a distintas
edades es de, feto de tres meses 94 %, recién nacido 69 %,
adulto 63 %. Con estos datos, ¿determina en qué le afecta al
ser humano la edad con respecto al contenido en agua de
su organismo?
A.3.- A partir de las dos actividades anteriores, nombra en
función de qué, varia el contenido en agua de los seres
vivos.
A.4.- ¿Quién poseerá mayor cantidad de agua en sus
tejidos, un elefante macho de 5 años o un elefante hembra
de 30?
δ+
δ+
δ-
Enlace
covalente
e- e-
Biomoléculas inorgánicas: El agua
La molécula del agua está
formada por dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno
Debido a la elevada
electronegatividad del oxígeno, los
electrones se encuentran
desplazados hacia el oxígeno.
La desigual distribución de carga
eléctrica hace del agua una
molécula polar. (el agua es un
dipolo, tiene un polo positivo y otro
negativo)
Esta polaridad provoca la atracción
electrostática entre las moléculas de
agua mediante enlaces o puentes de
hidrógeno.
Puentes
de
hidrógeno
Biomoléculas inorgánicas: El agua
Dipolo
Se forman
puentes de hidrógenos
Propiedades
del agua
 Es el principal
disolvente biológico.
 Elevada capacidad
térmica.
 Alcanza su densidad
máxima en estado
líquido.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA
Propiedades del agua. Principal disolvente
El agua disuelve las
sustancias iónicas y las
polares
Por lo que el agua puede
transportar muchas
moléculas y facilita las
reacciones químicas.
Debido al gran numero de puentes de hidrógeno que se
estable entre las moléculas, al agua le cuesta mucho
cambiar de temperatura por lo que actúa como
amortiguador térmico (Función térmoreguladora).
Propiedades del agua. Elevada capacidad térmica.
Propiedades del agua. Densidad
El agua en estado líquido es más densa que en estado
sólido, al descender la temperatura se forma una capa
de hielo en la superficie que flota y protege al agua
líquida que queda bajo ella. Esto permite la vida
acuática en climas fríos
Desplazamiento de algunos organismos
sobre el agua.
Propiedades del agua. Elevada tensión superficial
Funciones del agua en los seres
Funciones del agua en los seres vivos derivadas de sus
propiedades físico-químicas son:
 FUNCIÓN DE DISOLVENTE UNIVERSAL: todas las reacciones
bioquímicas ocurren en medio acuoso.
 FUNCIÓN ESTRUCTURAL O PLÁSTICA: La presión del agua
mantiene el volumen y la forma de células
 FUNCIÓN DE TRANSPORTE: El agua transporta las sustancias
disueltas en ella.
 FUNCIÓN TERMORREGULADORA: se opone a los cambios
bruscos de temperatura.
 FUNCIÓN MECÁNICA AMORTIGUADORA: en el movimiento
amortigua el rozamiento de órganos con movilidad constante.
Las sales minerales
Las sales minerales son moléculas inorgánicas presentes
en todos los seres vivos que encuentran disueltas o en
estado sólido (precipitadas).
Sales minerales
Son insolubles se encuentran
en estado sólido.
Los más abundantes son de
silicatos y carbonatos
• Forman parte de los
caparazones de crustáceos y
moluscos
• Esqueleto interno en
vertebrados
Son solubles en agua; se
encuentran disociadas en sus
iones:
• Aniones: cloruros (Cl-
), fosfatos
(PO4
3-
), carbonatos (CO3
2-
),
bicarbonatos (HC03
-
) y nitratos
(N03
-
).
• Cationes: calcio (Ca2+
), sodio
(Na+), potasio (K+
).
Función reguladora
Precipitadas = SólidasPrecipitadas = Sólidas DisueltasDisueltas
Medio
hipotónico
Presión
osmótica baja.
Medio
hipertónico
Presión
osmótica alta.
Medios isotónicos
Igual presión
osmótica.
BAJA
CONCENTRACIÓN
ALTA
CONCENTRACIÓN
Membrana semipermeable Membrana semipermeable
El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en
ambos lados.
Ósmosis
Difusión de un disolvente a través de una membrana
semipermeable (permite el paso de disolventes, pero no de
solutos) desde una disolución más diluida a otra más
concentrada.
PLASMÓLISIS
La membrana
plasmática se
separa de la
pared celular
•Disminuye el volumen
celular
•Aumenta la presión
osmótica en el interior
El agua sale de la célula.
MEDIO HIPERTÓNICO
El agua entra en la célula.
•Aumenta el volumen
celular
•Disminuye la presión
osmótica en el interior
TURGENCIA
La célula se
hincha hasta
el límite de la
pared celular
MEDIO HIPOTÓNICO
Medio hipertónico e hipotónico
▪ La diálisis. En este caso pueden atravesar
la membrana además del disolvente,
moléculas de bajo peso molecular y éstas
pasan atravesando la membrana desde la
solución más concentrada a la más diluida.
Es el fundamento de la hemodiálisis que
intenta sustituir la filtración renal
deteriorada.▪ La difusión sería el fenómeno por el cual
las moléculas disueltas tienden a
distribuirse uniformemente en el seno del
agua. Puede ocurrir también a través de una
membrana si es lo suficientemente
Difusión y diálisis
 El carbono puede formar cuatro
enlaces covalentes muy estables
dirigidos hacia los vértices de un
tetraedro.
 Puede formar enlaces sencillos, dobles y triples
consigo mismo dando lugar a estructuras
tridimensionales complejas.
Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono
Los compuestos orgánicos
Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
El carbono debido al lugar que ocupa en la Tabla Periódica, posee una
electronegatividad media y al no existir grandes diferencias de tamaño
con los otros átomos forma con ellos compuestos covalentes
Se une con el oxígeno, nitrógeno o azufre o con elementos menos
electronegativos como el hidrógeno.
Posee la capacidad de unirse con otros átomos de carbono
mediante enlaces simples, dobles o triples, pudiendo formar
cadenas lineares, ramificaciones o anillos.
El átomo de carbono
TIPOS DE REPRESENTACIONES MOLECULARES
FÓRMULA
MOLECULAR
FÓRMULA
SEMIDESARROLLADA
FÓRMULA
DESARROLLADA
MODELO DE VARILLA MODELO COMPACTO
REPRESENTACIONES ESPACIALES
Formas de representar las moléculas
NOMBRE Y
FÓRMULA
COMPUESTOS DE LOS QUE FORMAN
PARTE
Hidroxilo: - OH Alcoholes
Carbonilo: C = O
Situado en un carbono secundario:
Aldehído H- C = O
|
Situado en un carbono primario:
Cetona C=O
|
O
Carboxilo: ||
- C-OH
Ácidos carboxílicos
Grupos funcionales
P
O
OO
O
ion fosfato
(éster fosfórico)
NH2
amino
(amina)
C
O
OR
éster
(éster)
OH
hidroxilo
C
O
carbonilo
C
O
OH
carboxilo
Alcohol Cetona Ácido
Grupos funcionales
C
O
H
carbonilo
Aldehído
Glúcidos
Se clasifican en::
 monosacáridos
 oligosisacáridos
 polisacáridos.
Los glúcidos, también denominados azúcares, son
compuestos químicos formados por carbono (C), hidrógeno (H)
y oxígeno (O). Su fórmula empírica es parecida a CnH 2nOn, es
decir (CH 2O)n . Por ello, se les suele llamar también hidratos de
carbono o carbohidratos.
Así, los glúcidos pueden definirse como un monómero o
polímeros de polialcoholes con una función aldehída
(polihidroxialdehídos) o cetona (polihidroxicetona).
POLIHIDROXIALDEHIDO
Glúcidos
POLIHIDROXICETONA
Glúcidos
son
formados por 2
monosacáridos
entre 2 y 10
monosacáridos
formados
únicamente por
osas
formados por osas y
otras moléculas
orgánicas
muchos
monosa-
cáridos
el mismo tipo de
monosacárido
distintos tipos
de
monosacárido
contienen
proteínas contienen
lípidos
GLUCOPROTEÍNAS
OSAS
MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS
GLUCOLÍPIDOS
DISACÁRIDOSHETERO-
POLISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
ÓSIDOS
OLIGOSACÁRIDOS
HOMO-
POLISACÁRIDOS
se unen
formando
Glúcidos (ampliación de la clasificación)
Son los glúcidos más simples. Están
formados por cadenas de 3 a 8 átomos de
carbono. Pentosas y hexosas tienden a
formar moléculas cíclicas en disolución
acuosa.
Glucosa lineal
Glucosa cíclica
Desoxirribosa
Glúcidos. Monosacáridos
• 3 Triosas
• 4 Tetrosas
• 5 Pentosas.
• 6 Hexosas.
• 7 Heptosas.
• 8 Octosas
Propiedades:
 Son cristalizables, sólidos
 De color blanco.
 Sabor dulce.
 Solubles en agua.
 No son hidrolizables.
H-C = O
|
H-C-OH
|
HO-C-H
|
HO-C-H
|
H-C-OH
|
CH,OH
D-galactosa
H-C=O
|
H-C-OH
|
H-C-OH
|
H-C-OH
|
CH,OH
D-Ribosa
H-C=O
|
H-C-H
|
H-C-OH
|
H-C-OH
|
CH,OH
D-Desoxirribosa
Glúcidos. Ciclación monosacáridos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUÍMICAMENTE
SON
POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHÍDOS
SEGÚN EL GRUPO
FUNCIONAL CETOSAS (cetona)
ALDOSAS
(aldehído)
TIENEN CARÁCTER
REDUCTOR
SE NOMBRAN
ALDO +
NÚMERO DE
CARBONOS
+ OSA
CETO +
NÚMERO DE
CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
NO SON
HIDROLIZABLES
Composición química de los monosacáridos
A B
H- C = O CH2OH
| |
H - C - OH C =
O
| |
CH2OH CH2OH
C H D E H
| |
C = O CH2OH OH - C - H
| | |
H - C - OH C = O C = O
| | |
H - C - OH H - C - OH H - C - H
| | |
CH2OH 0H - C - H H - C - OH
| |
CH2OH H - C - OH
|
CH OH
Nombra las siguientes moléculas:
Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un
enlace glucosídico.
Al formarse el enlace se libera una molécula de agua. Los más
comunes son la maltosa, la lactosa y la sacarosa.
Glucosa Glucosa
Maltosa
FORMACIÓN DEL
ENLACE GLUCOSÍDICO
Glúcidos. Disacáridos
• Son oligosacáridos formados por dos monosacáridos.
• Son solubles en agua.
• Dulces.
• Cristalizables (sólidos).
• Son hidrolisables.
Glúcidos. Propiedades de los disacáridos
Los polisacáridos son los polímeros de unidades más
pequeñas (monómeros) denominadas monosacáridos
(más de 10 monosacáridos) .
Carecen de sabor dulce.
Pueden ser lineales como la celulosa y la quitina o
ramificados como el almidón y el glucógeno.
Enlace
glucosídico
Ramificaciones
Monómeros
de glucosa
Glúcidos. Polisacáridos
4
•COMBUSTIBLE CELULAR
•ALMACÉN DE RESERVA ENERGÉTICA
•COMPONENTE ESTRUCTURAL
Como la glucosa.
La celulosa es el componente de la pared vegetal.
La quitina de los hongos y del exoesqueleto de
artrópodos y crustáceos.
Molécula de
almidón
Molécula de
desoxirribosa
El almidón en los vegetales.
El glucógeno en los animales.
Molécula de
glucosa
La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos
nucleicos.
Glúcidos. Funciones
Lípidos
• Los lípidos son biomoléculas orgánicas,
compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno,
presenta en ciertas ocasiones, otros elementos
como el fósforo.
• Se caracterizan por su insolubilidad en agua y por
su solubilidad en disolvente orgánico (no polares),
como el alcohol, benceno, acetona, éter,
cloroformo,...
• Este grupo incluye moléculas de estructuras muy
diferentes.
Lípidos. Clasificación
• Los ácidos grasos son moléculas que poseen una larga
cadena lineal hidrocarbonada (alifática), por regla
general de un número par de átomos de carbono, que
oscila entre 10 y 24, (aunque los más abundantes tienen
16 ó 18) y con un grupo carboxílico (-COOH) en el primer
carbono de la molécula. Pueden ser saturados o
insaturados.
Lípidos. Ácidos grasos
• No tienen dobles
enlaces.
• Suelen ser sólidos a
temperatura ambiente.
• Abundan en los
animales
Lípidos. Ácidos grasos saturados
• Tienen uno o más dobles enlaces.
• Generalmente líquidos a temperatura ambiente
• Abundan en los vegetales
Lípidos. Ácidos grasos insaturados
Formadas por la unión, tipo
éster, de la glicerina con una,
dos o tres moléculas de ácidos
grasos.
Glicerina
Ácidos
grasos
Enlaces
tipo
éster
Lípidos. Grasas
COOH(CH2))14CH3
COOH(CH2)14CH3
COOH(CH2)14CH3
CH2
CH
CH2
HO
HO
HO
+ 3 H2O
CO(CH2)14CH3
CO(CH2)14CH3
CO(CH2)14CH3
CH2
CH
CH2
O
O
O
Ácido palmítico Glicerina+ Tripalmitina
Se forman por la esterificación de la glicerina con una,
dos o tres moléculas de ácidos grasos.
Las grasas en mamíferos se
acumulan en adipocitos.
Al perderse los grupos hidroxilo, en
la esterificación, los acilglicéridos
son moléculas apolares.
Lípidos. Grasas o acilglicéridos
+
Lípidos. Formación de un triglicérido
Las grasas con
ácidos grasos
insaturados son
líquidas, aceites
Las grasas con
ácidos grasos
saturados, son
sólidas, sebos
Las grasas con ácidos
grasos saturados e
insaturados, son
semisólidas, mantequilla
Lípidos. Grasas o acilglicéridos
Son ésteres de monoalcoholes de cadena larga con
ácidos grasos también de cadena larga
Alcohol miricílico
Cola de abeja
Ácido palmítico
+
Lípidos. Ceras
Los dos extremos de la
molécula son de
naturaleza hidrófoba.
Son insolubles en
agua, lo que explica sus
funciones
protectoras y de
revestimiento. Se
localizan en la piel, pelo,
plumas, epidermis de las
hojas, etc.
Formados por una molécula de
alcohol, como la glicerina, unida por
un lado a un grupo fosfato y por otro
a ácidos grasos.
La molécula tiene una estructura bipolar Glicerina
Ácidos grasos
Grupo
fosfato
Lípidos. Fosfolípidos
Son moléculas anfipáticas con una zona
hidrófoba, en la que los ácidos grasos
están unidos mediante enlaces éster a
un alcohol (glicerina), y una zona
hidrófila, originada por los restantes
componentes no lipídicos.
Extremo
apolar
(Hidrófobo)
Extremo
polar
(Hidrófilo)
Lípidos. Fosfolípidos
Derivan de una estructura compleja formada por varios anillos
hidrocarbonados (ciclo pentano perhidrofenantreno).
Son totalmente insolubles en
agua.
En este grupo se incluyen
compuestos como el
colesterol, la vitamina D y
algunas hormonas, como las
sexuales.
Estructura del ciclo pentano
perhidrofenantreno
Lípidos. Esteroides
Actúan como sustancias de reserva en las
vacuolas de las células vegetales y en los
adipocitos animales.
Ejercen función protectora de distintas zonas
del cuerpo del efecto de golpes o contusiones .
Estructural, forman parte de las
membranas celulares
Funciones
Impermeabilizante de las plumas, pelos.
Lípidos. Funciones
Reguladora algunas hormonas y vitaminas.
Cabezas polares
de fosfolípidosColas
apolares de
fosfolípidos
Colesterol Las colas
polares
Las cabezas polares
interaccionan mediante
puentes de hidrógeno
con el agua
Proteínas
Cadenas
glucídicas
El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la
formación de las membranas biológicas.
Estructura de una membrana biológica
Las proteínas son polímeros lineales de moléculas de α-
aminoácidos unidas entre si por enlaces peptídicos.
Proteínas
Composición.
Las proteínas están compuestas por átomos de carbono (C),
hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener
también azufre (S).
Grupo amino
ESTRUCTURA DE UN
AMINOÁCIDO
Grupo de
cadena
lateral
Átomo de
carbono α
Grupo
carboxilo
R
H
COOHH2N C
Los aminoácidos son las unidades
estructurales básicas de las
proteínas. Se caracterizan por tener
un grupo amino (-NH2) y un grupo
carboxilo (-COOH), unidos al
carbono que ocupa la posición α (C
contiguo al grupo carboxilo). Unidos
también a ese carbono tenemos un
átomo de hidrógeno (H) y una cadena
lateral llamada radical o cadena (R).
Las características de esa cadena
son las que distinguen unos
aminoácidos de otros.
H2O
DIPÉPTIDOEnlace peptídico
Los enlaces peptídicos se forman al unirse el grupo carboxilico de
un aminoácido con el grupo amino del siguiente y liberarse una
molécula de agua.
FORMACIÓN DEL ENLACE PEPTÍDICO
Grupo amino R
H
COOHN C
H
H
H
R
CH2N C
O R
H
COOHN C
H
Péptido: cadena corta de
aminoácidos.
Proteína: cadena formada
por uno o varios
polipéptidos.
Grupo
carboxilo
C
H
R
H2N C
OH
O
+
Proteínas. Enlace peptídico
Proteínas. Enlace peptídico
SE DISTINGUEN CUATRO NIVELES DE COMPLEJIDAD EN UNA PROTEÍNA
Estructura
primaria
Hoja
plegada
Forma
helicoidal
Estructura
secundaria
Estructura
terciaria
Estructura
globular
Estructura
cuaternaria
Asociación de
varias cadenas
Proteínas. Estructura
• Todas las proteínas la tienen.
•Indica los aminoácidos que la forman y
el orden en el que están colocados.
•Está dispuesta en zigzag.
•El número de polipéptidos diferentes
que pueden formarse es:
20n Número de
aminoácidos
de la cadena
Para una cadena de 100 aminoácidos, el
número de las diferentes cadenas
posibles sería:
1267650600228229401496703205376 ·10100
Secuencia de aminoácidos desde el extremo amino al carboxilo,
Proteínas. Estructura primaria
Disposición de la estructura primaria en el espacio
α -hélicelámina plegada beta
Se forman las estructuras de
α - hélice y de hola - β
Proteínas. Estructura secundaria
Se forman al plegarse sobre si misma la estructura secundaria
Las proteínas fibrosas (o filamentosa)
poseen una forma de haces lineales o
de cuerda, suelen tener función
estructural,
Las proteínas globulares
presentan una forma esférica o
de ovillo, son solubles en agua
y una gran parte desempeñan
funciones de transporte
Proteínas. Estructura terciaria
Están formadas por la asociación de varias cadenas polipeptídicas.
Proteínas. Estructura cuaternaria
La desnaturalización es la pérdida de las estructuras secundaria,
terciaria y cuaternaria.
Puede estar provocada por cambios de pH, de temperatura.
En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible.
Desnaturalización
Renaturalización
PROTEÍNA
NATIVA
PROTEÍNA
DESNATURALIZADA
Proteínas. Desnaturalización y renaturalización
Estructural: Colágeno en huesos y cartílagos. Queratina en uñas
y pelo
Transportadora: Como la hemoglobina transporta oxígeno en la
sangre
Reguladora: Insulina hormona que regula el azúcar en sangre o la
hormona de crecimiento
Contráctil: Actina y miosina en la contracción muscular
Defensa inmunitaria: Anticuerpos que se fabrican para neutralizar a
las sustancias extrañas que penetran en el individuo.
Proteínas. Funciones
Enzimas o biocatalizadores: Aumentan la velocidad de las
reacciones metabólicas
Las enzimas son proteínas con una función catalítica, es decir,
proteínas que regulan las reacciones químicas en los seres vivos.
Proteínas enzimáticas
Energía
Progreso de la reacción
Variación
de la
energía
Energía de
activación con la
enzima
Energía de activación
sin la enzima
Energía de los productos
Energía de los
reactivos
Acelera las reacciones y
disminuyendo la energía de
activación.
Intervienen en pequeñas
concentraciones, ya que ni se
consumen ni se alteran
durante la reacción y pueden,
por lo tanto, actuar sucesivas
veces.
Las enzimas (E) se unen de manera específica al sustrato (S).
Formándose así un complejo transitorio llamado “enzima-sustrato” (ES).
La unión con el sustrato se realiza en una zona específica de la enzima,
que recibe el nombre de centro activo. Disminuye la energía de
activación, se obtiene el producto final (P) y se libera la enzima (E),
inalterada, que puede actuar de nuevo.
(E) + (S) ▬► (ES) ▬► (P) + (E)
Modelo de actuación de las enzimas
▪ Hidrolasas: Realizan hidrólisis en presencia de agua
▪ Liasas Catalizan la liberación de grupos funcionales
diversos
▪ Transferasas Transferencia de grupos funcionales o
radicales de una molécula a otra
▪ Isomerasas Transforma una molécula en sus
isomero.
▪ Oxidorreductasa Catalizan reacciones de oxido-
reducción: por medio del hidrógeno, oxígeno o con el
transporte de electrones
▪ Sintetasas cataliza la síntesis de moléculas con
hidrólisis de ATP
Clasificación de las enzimas
1. Especificidad. Cada enzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi
siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de
ellos.
2. Eficiencia. Una única molécula de enzima puede catalizar la
transformación de muchas moléculas de sustrato (la enzima no se
consume por eso son necesarias en pequeña cantidad.
Propiedades de las enzimas
• Los ácidos nucleicos son moléculas orgánicas formadas por
carbono, hidrógeno, oxígeno nitrógeno y fósforo.
• Son polímeros constituidos por nucleótidos.
• Están presentes en el núcleo de las células (también en
determinados orgánulos como mitocondrias y cloroplastos).
• Son las moléculas encargadas de almacenar, transmitir y
expresar la información genética.
• Existen dos tipos ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN
(ácido ribonucleico), presentes ambos en toda clase de células
animales, vegetales o bacterianas.
Ácidos nucleicos
GUANINA
ADENINA
URACILO
TIMINA
CITOSINA
BASE NITROGENADA
GRUPO
FOSFATO
PENTOSA
(MONOSACÁRIDO)
PIRIMIDINA
PURINA
BASES
PÚRICAS
BASES
PIRIMIDÍNICAS
Un nucleótido está formado por:
PENTOSA AZÚCARES
Tipos de bases nitrogenadas:
Tipos de pentosas
DESOXIRRIBOSA
RIBOSA
Ácidos nucleicos. Estructura de un nucleótido.
H2O
BASE
NITROGENADA
(Adenina)
PENTOSA
(Ribosa)
NUCLEÓSIDO
(Adenosina)
ION
FOSFATO
Enlace
N-glucosídico
NUCLEÓTIDO
(Adenosín 5’-
monofosfato)
Enlace
éster
H2O
Formación de un nucleótido
Formación de nucleótidos
La unión de dos
nucleótidos mediante
enlaces fosfodiester
(entre el OH del ácido
fosforito de un nucleótido
y el OH del carbono 3' del
siguiente formándose una
molécula de agua) da
lugar a un dinucleótido,
si se une varios forman un
polinucleótido. Los
ácidos nucleicos son
precisamente largas
cadenas polinucleótidicas.
Polinucleótidos
Polinucleótidos
Tipos de ácidos nucleicos
ADN
ARN
Ácido desoxirribonucleico Pentosa: Desoxirribosa
Bases nitrogenadas
• Adenina
• Timina
• Guanina
• Citosina
Pentosa: Ribosa
Bases nitrogenadas
• Adenina
• Uracilo
• Guanina
• Citosina
En el núcleo (cromosoma), en
mitocondrias y cloroplastos)
En el núcleo y en el citoplasma
Ácido ribonucleico
•Es la secuencia de nucleótidos,
unidos por enlaces fosfodiéster.Adenina
Citosina
Timina
Guanina
Extremo 3’
•La cadena presenta dos extremos
libres: el 5’ unido al grupo fosfato y
el 3’ unido a un hidroxilo.
•Cada cadena se diferencia de otra
por:
> Su tamaño
> Su composición.
> Su secuencia de bases.
•La secuencia se nombra con la
inicial de la base que contiene cada
nucleótido:
Extremo 5’
ACGT
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
Estructura primaria del ADN
• Es una doble hélice enrollada a lo
largo de un eje imaginario común
Par de bases
nitrogenadas
•Las bases nitrogenadas se
encuentran en el interior.
• Las pentosas y los grupos
fosfatos forman un armazón
externo
Armazón
grupo fosfato
y pentosa
•Cada base se une con otra
complementaria de la otra cadena
por puentes de hidrógeno. Siempre
A = T y G = C
•Las dos cadenas son antiparalelas,
van en sentidos opuestos (5’ → 3’)
y (3’ → 5´).
Estructura secundaria del ADN
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
Las bases de
ambas cadenas
se mantienen
unidas por
enlaces de
hidrógeno.
Adenina Timina
Guanina Citosina3 Enlaces
de
hidrógeno
2 Enlaces
de
hidrógeno
El número de
enlaces de
hidrógeno depende
de la
complementariedad
de las bases.
Estructura del ADN. Complementariedad de las bases
Estructura del ADN
Las dos cadenas son antiparalelas
El ADN es el portador de la información genética
REPLICACIÓN DEL ADN
Vídeo Humano del
Futuro - ADN
ADN Estructura 2’27
Funciones del ADN
La información se contenida en la secuencia de bases
El ADN se puede duplicar, lo que permite la herencia de la información
La célula utiliza la información contenida en el ADN para fabricar sus
propias proteínas
El ADN puede mutar. Cambio en la
secuencia de las bases produce cambio en la
información genética
Es un polirribonucleótido (contiene la ribosa como pentosa). Las bases
nitrogenadas que lo forman son ADENINA, URACILO, CITOSINA y
GUANINA (carece de timina). Se localiza tanto en el núcleo como en el
citoplasma.
Excepto en
algunos virus,
el ARN es
monocatenario.
Bases
complementarias
Zona de
doble hélice
(horquilla).
Bucle
Ácido ribonucleico (ARN)
ADN
ARN
mensajero
Su función es copiar la información genética del ADN y llevarla
hasta los ribosomas.
Cadenas lineales y
cortas (5.000
nucleótidos)
Lleva la información
desde el núcleo al
hialoplasma para la
síntesis de proteínas.
Tiene una vida muy corta (algunos
minutos) ya que es destruido
rápidamente por las ribonucleasas.
ARN mensajero (ARNm)
ARN ribosómico (ARNr)
Se encuentra en los ribosomas
asociado a proteínas, formando parte
de subunidades que los integran
Los ribosomas son los orgánulos encargados de
la biosíntesis de proteínas; concretamente,
“traducen” la secuencia de bases del ARNm en la
secuencia correspondiente de aminoácidos
3’
5’
Brazo T
Brazo A
Brazo D
Anticodón
Transportan los aminoácidos hasta los ribosomas.
Presenta estructura
secundaria en “hoja de
trébol”
En el extremo 3’ se une al
aminoácido.
Un triplete de bases llamado
anticodón diferente para
cada ARNt en función del
aminoácido que transportan.
Zona de
unión a la
enzima que lo
une al
aminoácido.
Zona de
unión al
ribosoma.
Zona de unión
al ARNm.
ARN de transferencia (ARNt)
ARN mensajero
Copia la información del ADN
Ribosoma
Proteína
ARN de
transferencia
con
aminoácido
ADN
Código genético
Funciones del ARN
ARN de
transferencia
sin aminoácido
Naturaleza básica-de-la-vida

Naturaleza básica-de-la-vida

  • 2.
     Características diferencialesde los seres vivos  La unidad química de los seres vivos  El agua  Las sales minerales  Los compuestos orgánicos  Los glúcidos  Los lípidos  Las proteínas  Enzimas  Los ácidos nucleicos La naturaleza básica de la vida
  • 3.
    Características diferenciales delos seres vivos Los seres vivos presentan unas características que les diferencian de la materia inanimada. COMPLEJIDAD MOLECULAR NIVELES DE ORGANIZACIÓN Las macromoléculas como los ácidos nucleicos y las proteínas no existen en la naturaleza no viva. La materia viva presenta una organización jerárquica en orden de complejidad creciente. AUTOMANTENIMIENTO NUTRICIÓN Incorporan materia y energía del exterior y la utiliza para construir sus propios componentes.
  • 4.
    Características diferenciales delos seres vivos REPRODUCCIÓN CICLO VITAL RELACIÓN - SENSIBILIDAD La materia viva origina copias de sí misma. Los organismos se reproducen sexual o asexualmente. Presentan diferentes etapas a lo largo de su vida. Presentan respuestas ante estímulos medioambientales. Esto les proporciona capacidad de autorregulación.
  • 5.
    A) Todos losseres vivos tienen una composición química compleja y semejante: agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos B) Todos los seres vivos realizan una serie de funciones vitales, que se pueden agrupar en tres: ▪ NUTRICIÓN: entendida genéricamente como la capacidad de intercambiar materia y energía con el medio. ▪ RELACIÓN: en sentido amplio seria la capacidad de intercambiar información con el medio; es decir, recibir estímulos y generar respuestas. ▪ REPRODUCCION: entendida como la capacidad de crear réplicas semejantes a sí mismos. C) Finalmente todos los seres vivos están compuestos por unas unidades básicas llamadas Características de los seres vivos
  • 6.
    Partículas elementales (protones,electrones, neutrones) Átomos (C, H, O, N,...) Moléculas sencillas (H2O, NH3, glucosa, aminoácidos,...) Moléculas complejas (almidón, glucogeno, proteínas,...) Orgánulos celulares (ribosomas, mitocondrias, cloroplastos,...) y Virus CÉLULA Ser VIVO unicelular colonia Niveles de organización
  • 7.
    Tejido (muscular, óseo,cartilaginoso...) Órgano (corazón, pulmones,...) Aparato o Sistema (digestivo,...) Ser VIVO pluricelular Individuo Población Comunidad Ecosistema Biosfera Ser VIVO unicelular
  • 8.
    Unidades químicas delos seres vivos Un ser vivo está formado por un restringido conjunto de elementos químicos llamados bioelementos. F, B, I
  • 9.
    CUERPO HUMANO ALFALFA I% II % I % II % O ............... 62,81 C ............... 19,37 H ............... 9,31 N ............... 5,14 Ca .............. 1,38 S ................ 0,64 P ................ 0,63 Una ............ 0,26 K ............... 0,22 Cl .............. 0,18 Mg ............. 0,04 F ................. 0,009 Fe ............... 0,005 Si ................ 0,004 Zn .............. 0,0025 Al ............... 0,001 Cu ............. 0,0004 Sn .............. 0,0002 Br............... 0,0002 Mn ............. 0,0001 I ................. 0,0001 O ............... 77,9 C ............... 11,34 H ................ 8,72 N ................ 0,83 P ............... 0,71 Ca................ 0,58 K ............... 0,23 S ............... 0,103 Mg.............. 0,08 Cl .............. 0,07 Una ........... 0,039 Si ............ 0,0001 Fe ........... 0,0027 Al ............ 0,0025 Bo ........... 0,0007 Mn .......... 0,00036 Zn ........... 0,00035 Cu .......... 0,00025 Ti ............ 0,00009 Composición química del cuerpo humano y de la alfalfa. Unidades químicas de los seres vivos
  • 10.
    No exclusivos de lamateria viva Exclusivos de la materia viva OrgánicasInorgánicas Biomoléculas NucleótidosProteínasLípidosGlúcidosAguaSales minerales Biomoléculas o principios inmediatos. Unidades químicas de los seres vivos
  • 11.
    Biomoléculas inorgánicas: Elagua El agua es el compuesto más abundante en los seres vivos Organismo % agua Tejido % agua Algas Caracol Crustáceos Espárragos Espinacas Estrella mar Persona adulta Hongos Lechuga Lombriz Maíz Medusa Pino Semilla 98 80 77 93 93 76 62 80 95 83 86 95 47 10 Líq. cefalorraquídeo Sangre (plasma) Sangre (Gl. rojos) Tej. nervioso (s.gris) Tej. nervioso (Médula) Tej. nervioso (s.blanca) Músculo Piel Hígado Tej. conjuntivo Hueso (sin medula) Tej. adiposo Dentina 99 91-93 60-65 85 75 70 75-80 72 70-75 60 20-25 10-20 3 Contenido en agua de algunos organismos y algunos tejidos humanos
  • 12.
    A.1.- De acuerdocon el contenido en agua de los siguientes tejidos, ordénalos de mayor a menor actividad fisiológica: Sangre 79 % Huesos 22 % Músculos 76 % Riñón 83 % Marfil 10 % Cerebro 86 % A.2.- El contenido en agua del cuerpo humano a distintas edades es de, feto de tres meses 94 %, recién nacido 69 %, adulto 63 %. Con estos datos, ¿determina en qué le afecta al ser humano la edad con respecto al contenido en agua de su organismo? A.3.- A partir de las dos actividades anteriores, nombra en función de qué, varia el contenido en agua de los seres vivos. A.4.- ¿Quién poseerá mayor cantidad de agua en sus tejidos, un elefante macho de 5 años o un elefante hembra de 30?
  • 13.
    δ+ δ+ δ- Enlace covalente e- e- Biomoléculas inorgánicas:El agua La molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno Debido a la elevada electronegatividad del oxígeno, los electrones se encuentran desplazados hacia el oxígeno. La desigual distribución de carga eléctrica hace del agua una molécula polar. (el agua es un dipolo, tiene un polo positivo y otro negativo) Esta polaridad provoca la atracción electrostática entre las moléculas de agua mediante enlaces o puentes de hidrógeno. Puentes de hidrógeno
  • 15.
    Biomoléculas inorgánicas: Elagua Dipolo Se forman puentes de hidrógenos Propiedades del agua  Es el principal disolvente biológico.  Elevada capacidad térmica.  Alcanza su densidad máxima en estado líquido. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA
  • 16.
    Propiedades del agua.Principal disolvente El agua disuelve las sustancias iónicas y las polares Por lo que el agua puede transportar muchas moléculas y facilita las reacciones químicas.
  • 17.
    Debido al grannumero de puentes de hidrógeno que se estable entre las moléculas, al agua le cuesta mucho cambiar de temperatura por lo que actúa como amortiguador térmico (Función térmoreguladora). Propiedades del agua. Elevada capacidad térmica.
  • 18.
    Propiedades del agua.Densidad El agua en estado líquido es más densa que en estado sólido, al descender la temperatura se forma una capa de hielo en la superficie que flota y protege al agua líquida que queda bajo ella. Esto permite la vida acuática en climas fríos
  • 19.
    Desplazamiento de algunosorganismos sobre el agua. Propiedades del agua. Elevada tensión superficial
  • 20.
    Funciones del aguaen los seres Funciones del agua en los seres vivos derivadas de sus propiedades físico-químicas son:  FUNCIÓN DE DISOLVENTE UNIVERSAL: todas las reacciones bioquímicas ocurren en medio acuoso.  FUNCIÓN ESTRUCTURAL O PLÁSTICA: La presión del agua mantiene el volumen y la forma de células  FUNCIÓN DE TRANSPORTE: El agua transporta las sustancias disueltas en ella.  FUNCIÓN TERMORREGULADORA: se opone a los cambios bruscos de temperatura.  FUNCIÓN MECÁNICA AMORTIGUADORA: en el movimiento amortigua el rozamiento de órganos con movilidad constante.
  • 21.
    Las sales minerales Lassales minerales son moléculas inorgánicas presentes en todos los seres vivos que encuentran disueltas o en estado sólido (precipitadas). Sales minerales Son insolubles se encuentran en estado sólido. Los más abundantes son de silicatos y carbonatos • Forman parte de los caparazones de crustáceos y moluscos • Esqueleto interno en vertebrados Son solubles en agua; se encuentran disociadas en sus iones: • Aniones: cloruros (Cl- ), fosfatos (PO4 3- ), carbonatos (CO3 2- ), bicarbonatos (HC03 - ) y nitratos (N03 - ). • Cationes: calcio (Ca2+ ), sodio (Na+), potasio (K+ ). Función reguladora Precipitadas = SólidasPrecipitadas = Sólidas DisueltasDisueltas
  • 22.
    Medio hipotónico Presión osmótica baja. Medio hipertónico Presión osmótica alta. Mediosisotónicos Igual presión osmótica. BAJA CONCENTRACIÓN ALTA CONCENTRACIÓN Membrana semipermeable Membrana semipermeable El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en ambos lados. Ósmosis Difusión de un disolvente a través de una membrana semipermeable (permite el paso de disolventes, pero no de solutos) desde una disolución más diluida a otra más concentrada.
  • 23.
    PLASMÓLISIS La membrana plasmática se separade la pared celular •Disminuye el volumen celular •Aumenta la presión osmótica en el interior El agua sale de la célula. MEDIO HIPERTÓNICO El agua entra en la célula. •Aumenta el volumen celular •Disminuye la presión osmótica en el interior TURGENCIA La célula se hincha hasta el límite de la pared celular MEDIO HIPOTÓNICO Medio hipertónico e hipotónico
  • 24.
    ▪ La diálisis.En este caso pueden atravesar la membrana además del disolvente, moléculas de bajo peso molecular y éstas pasan atravesando la membrana desde la solución más concentrada a la más diluida. Es el fundamento de la hemodiálisis que intenta sustituir la filtración renal deteriorada.▪ La difusión sería el fenómeno por el cual las moléculas disueltas tienden a distribuirse uniformemente en el seno del agua. Puede ocurrir también a través de una membrana si es lo suficientemente Difusión y diálisis
  • 25.
     El carbonopuede formar cuatro enlaces covalentes muy estables dirigidos hacia los vértices de un tetraedro.  Puede formar enlaces sencillos, dobles y triples consigo mismo dando lugar a estructuras tridimensionales complejas. Todas las biomoléculas orgánicas son compuestos de carbono Los compuestos orgánicos Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
  • 26.
    El carbono debidoal lugar que ocupa en la Tabla Periódica, posee una electronegatividad media y al no existir grandes diferencias de tamaño con los otros átomos forma con ellos compuestos covalentes Se une con el oxígeno, nitrógeno o azufre o con elementos menos electronegativos como el hidrógeno. Posee la capacidad de unirse con otros átomos de carbono mediante enlaces simples, dobles o triples, pudiendo formar cadenas lineares, ramificaciones o anillos. El átomo de carbono
  • 27.
    TIPOS DE REPRESENTACIONESMOLECULARES FÓRMULA MOLECULAR FÓRMULA SEMIDESARROLLADA FÓRMULA DESARROLLADA MODELO DE VARILLA MODELO COMPACTO REPRESENTACIONES ESPACIALES Formas de representar las moléculas
  • 28.
    NOMBRE Y FÓRMULA COMPUESTOS DELOS QUE FORMAN PARTE Hidroxilo: - OH Alcoholes Carbonilo: C = O Situado en un carbono secundario: Aldehído H- C = O | Situado en un carbono primario: Cetona C=O | O Carboxilo: || - C-OH Ácidos carboxílicos Grupos funcionales
  • 29.
  • 30.
    Glúcidos Se clasifican en:: monosacáridos  oligosisacáridos  polisacáridos. Los glúcidos, también denominados azúcares, son compuestos químicos formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Su fórmula empírica es parecida a CnH 2nOn, es decir (CH 2O)n . Por ello, se les suele llamar también hidratos de carbono o carbohidratos. Así, los glúcidos pueden definirse como un monómero o polímeros de polialcoholes con una función aldehída (polihidroxialdehídos) o cetona (polihidroxicetona).
  • 31.
  • 32.
  • 33.
    son formados por 2 monosacáridos entre2 y 10 monosacáridos formados únicamente por osas formados por osas y otras moléculas orgánicas muchos monosa- cáridos el mismo tipo de monosacárido distintos tipos de monosacárido contienen proteínas contienen lípidos GLUCOPROTEÍNAS OSAS MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS GLUCOLÍPIDOS DISACÁRIDOSHETERO- POLISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS ÓSIDOS OLIGOSACÁRIDOS HOMO- POLISACÁRIDOS se unen formando Glúcidos (ampliación de la clasificación)
  • 34.
    Son los glúcidosmás simples. Están formados por cadenas de 3 a 8 átomos de carbono. Pentosas y hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución acuosa. Glucosa lineal Glucosa cíclica Desoxirribosa Glúcidos. Monosacáridos • 3 Triosas • 4 Tetrosas • 5 Pentosas. • 6 Hexosas. • 7 Heptosas. • 8 Octosas Propiedades:  Son cristalizables, sólidos  De color blanco.  Sabor dulce.  Solubles en agua.  No son hidrolizables.
  • 35.
  • 36.
    C 1 C 2 C3 H H H H O H O H O C 1 C 2 C 3 H H H H O H O H O QUÍMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHÍDOS SEGÚN EL GRUPO FUNCIONAL CETOSAS (cetona) ALDOSAS (aldehído) TIENEN CARÁCTER REDUCTOR SE NOMBRAN ALDO + NÚMERO DE CARBONOS + OSA CETO + NÚMERO DE CARBONOS + OSA EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA NO SON HIDROLIZABLES Composición química de los monosacáridos
  • 37.
    A B H- C= O CH2OH | | H - C - OH C = O | | CH2OH CH2OH C H D E H | | C = O CH2OH OH - C - H | | | H - C - OH C = O C = O | | | H - C - OH H - C - OH H - C - H | | | CH2OH 0H - C - H H - C - OH | | CH2OH H - C - OH | CH OH Nombra las siguientes moléculas:
  • 38.
    Se forman porla unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico. Al formarse el enlace se libera una molécula de agua. Los más comunes son la maltosa, la lactosa y la sacarosa. Glucosa Glucosa Maltosa FORMACIÓN DEL ENLACE GLUCOSÍDICO Glúcidos. Disacáridos
  • 39.
    • Son oligosacáridosformados por dos monosacáridos. • Son solubles en agua. • Dulces. • Cristalizables (sólidos). • Son hidrolisables. Glúcidos. Propiedades de los disacáridos
  • 40.
    Los polisacáridos sonlos polímeros de unidades más pequeñas (monómeros) denominadas monosacáridos (más de 10 monosacáridos) . Carecen de sabor dulce. Pueden ser lineales como la celulosa y la quitina o ramificados como el almidón y el glucógeno. Enlace glucosídico Ramificaciones Monómeros de glucosa Glúcidos. Polisacáridos
  • 41.
    4 •COMBUSTIBLE CELULAR •ALMACÉN DERESERVA ENERGÉTICA •COMPONENTE ESTRUCTURAL Como la glucosa. La celulosa es el componente de la pared vegetal. La quitina de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos y crustáceos. Molécula de almidón Molécula de desoxirribosa El almidón en los vegetales. El glucógeno en los animales. Molécula de glucosa La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos nucleicos. Glúcidos. Funciones
  • 42.
    Lípidos • Los lípidosson biomoléculas orgánicas, compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, presenta en ciertas ocasiones, otros elementos como el fósforo. • Se caracterizan por su insolubilidad en agua y por su solubilidad en disolvente orgánico (no polares), como el alcohol, benceno, acetona, éter, cloroformo,... • Este grupo incluye moléculas de estructuras muy diferentes.
  • 43.
  • 44.
    • Los ácidosgrasos son moléculas que poseen una larga cadena lineal hidrocarbonada (alifática), por regla general de un número par de átomos de carbono, que oscila entre 10 y 24, (aunque los más abundantes tienen 16 ó 18) y con un grupo carboxílico (-COOH) en el primer carbono de la molécula. Pueden ser saturados o insaturados. Lípidos. Ácidos grasos
  • 45.
    • No tienendobles enlaces. • Suelen ser sólidos a temperatura ambiente. • Abundan en los animales Lípidos. Ácidos grasos saturados
  • 46.
    • Tienen unoo más dobles enlaces. • Generalmente líquidos a temperatura ambiente • Abundan en los vegetales Lípidos. Ácidos grasos insaturados
  • 47.
    Formadas por launión, tipo éster, de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos. Glicerina Ácidos grasos Enlaces tipo éster Lípidos. Grasas
  • 48.
    COOH(CH2))14CH3 COOH(CH2)14CH3 COOH(CH2)14CH3 CH2 CH CH2 HO HO HO + 3 H2O CO(CH2)14CH3 CO(CH2)14CH3 CO(CH2)14CH3 CH2 CH CH2 O O O Ácidopalmítico Glicerina+ Tripalmitina Se forman por la esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos. Las grasas en mamíferos se acumulan en adipocitos. Al perderse los grupos hidroxilo, en la esterificación, los acilglicéridos son moléculas apolares. Lípidos. Grasas o acilglicéridos +
  • 49.
    Lípidos. Formación deun triglicérido
  • 50.
    Las grasas con ácidosgrasos insaturados son líquidas, aceites Las grasas con ácidos grasos saturados, son sólidas, sebos Las grasas con ácidos grasos saturados e insaturados, son semisólidas, mantequilla Lípidos. Grasas o acilglicéridos
  • 51.
    Son ésteres demonoalcoholes de cadena larga con ácidos grasos también de cadena larga Alcohol miricílico Cola de abeja Ácido palmítico + Lípidos. Ceras Los dos extremos de la molécula son de naturaleza hidrófoba. Son insolubles en agua, lo que explica sus funciones protectoras y de revestimiento. Se localizan en la piel, pelo, plumas, epidermis de las hojas, etc.
  • 52.
    Formados por unamolécula de alcohol, como la glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato y por otro a ácidos grasos. La molécula tiene una estructura bipolar Glicerina Ácidos grasos Grupo fosfato Lípidos. Fosfolípidos Son moléculas anfipáticas con una zona hidrófoba, en la que los ácidos grasos están unidos mediante enlaces éster a un alcohol (glicerina), y una zona hidrófila, originada por los restantes componentes no lipídicos. Extremo apolar (Hidrófobo) Extremo polar (Hidrófilo)
  • 53.
  • 54.
    Derivan de unaestructura compleja formada por varios anillos hidrocarbonados (ciclo pentano perhidrofenantreno). Son totalmente insolubles en agua. En este grupo se incluyen compuestos como el colesterol, la vitamina D y algunas hormonas, como las sexuales. Estructura del ciclo pentano perhidrofenantreno Lípidos. Esteroides
  • 55.
    Actúan como sustanciasde reserva en las vacuolas de las células vegetales y en los adipocitos animales. Ejercen función protectora de distintas zonas del cuerpo del efecto de golpes o contusiones . Estructural, forman parte de las membranas celulares Funciones Impermeabilizante de las plumas, pelos. Lípidos. Funciones Reguladora algunas hormonas y vitaminas.
  • 56.
    Cabezas polares de fosfolípidosColas apolaresde fosfolípidos Colesterol Las colas polares Las cabezas polares interaccionan mediante puentes de hidrógeno con el agua Proteínas Cadenas glucídicas El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas. Estructura de una membrana biológica
  • 57.
    Las proteínas sonpolímeros lineales de moléculas de α- aminoácidos unidas entre si por enlaces peptídicos. Proteínas Composición. Las proteínas están compuestas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S). Grupo amino ESTRUCTURA DE UN AMINOÁCIDO Grupo de cadena lateral Átomo de carbono α Grupo carboxilo R H COOHH2N C Los aminoácidos son las unidades estructurales básicas de las proteínas. Se caracterizan por tener un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH), unidos al carbono que ocupa la posición α (C contiguo al grupo carboxilo). Unidos también a ese carbono tenemos un átomo de hidrógeno (H) y una cadena lateral llamada radical o cadena (R). Las características de esa cadena son las que distinguen unos aminoácidos de otros.
  • 58.
    H2O DIPÉPTIDOEnlace peptídico Los enlacespeptídicos se forman al unirse el grupo carboxilico de un aminoácido con el grupo amino del siguiente y liberarse una molécula de agua. FORMACIÓN DEL ENLACE PEPTÍDICO Grupo amino R H COOHN C H H H R CH2N C O R H COOHN C H Péptido: cadena corta de aminoácidos. Proteína: cadena formada por uno o varios polipéptidos. Grupo carboxilo C H R H2N C OH O + Proteínas. Enlace peptídico
  • 59.
  • 60.
    SE DISTINGUEN CUATRONIVELES DE COMPLEJIDAD EN UNA PROTEÍNA Estructura primaria Hoja plegada Forma helicoidal Estructura secundaria Estructura terciaria Estructura globular Estructura cuaternaria Asociación de varias cadenas Proteínas. Estructura
  • 61.
    • Todas lasproteínas la tienen. •Indica los aminoácidos que la forman y el orden en el que están colocados. •Está dispuesta en zigzag. •El número de polipéptidos diferentes que pueden formarse es: 20n Número de aminoácidos de la cadena Para una cadena de 100 aminoácidos, el número de las diferentes cadenas posibles sería: 1267650600228229401496703205376 ·10100 Secuencia de aminoácidos desde el extremo amino al carboxilo, Proteínas. Estructura primaria
  • 62.
    Disposición de laestructura primaria en el espacio α -hélicelámina plegada beta Se forman las estructuras de α - hélice y de hola - β Proteínas. Estructura secundaria
  • 63.
    Se forman alplegarse sobre si misma la estructura secundaria Las proteínas fibrosas (o filamentosa) poseen una forma de haces lineales o de cuerda, suelen tener función estructural, Las proteínas globulares presentan una forma esférica o de ovillo, son solubles en agua y una gran parte desempeñan funciones de transporte Proteínas. Estructura terciaria
  • 64.
    Están formadas porla asociación de varias cadenas polipeptídicas. Proteínas. Estructura cuaternaria
  • 65.
    La desnaturalización esla pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria. Puede estar provocada por cambios de pH, de temperatura. En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible. Desnaturalización Renaturalización PROTEÍNA NATIVA PROTEÍNA DESNATURALIZADA Proteínas. Desnaturalización y renaturalización
  • 66.
    Estructural: Colágeno enhuesos y cartílagos. Queratina en uñas y pelo Transportadora: Como la hemoglobina transporta oxígeno en la sangre Reguladora: Insulina hormona que regula el azúcar en sangre o la hormona de crecimiento Contráctil: Actina y miosina en la contracción muscular Defensa inmunitaria: Anticuerpos que se fabrican para neutralizar a las sustancias extrañas que penetran en el individuo. Proteínas. Funciones Enzimas o biocatalizadores: Aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas
  • 67.
    Las enzimas sonproteínas con una función catalítica, es decir, proteínas que regulan las reacciones químicas en los seres vivos. Proteínas enzimáticas Energía Progreso de la reacción Variación de la energía Energía de activación con la enzima Energía de activación sin la enzima Energía de los productos Energía de los reactivos Acelera las reacciones y disminuyendo la energía de activación. Intervienen en pequeñas concentraciones, ya que ni se consumen ni se alteran durante la reacción y pueden, por lo tanto, actuar sucesivas veces.
  • 68.
    Las enzimas (E)se unen de manera específica al sustrato (S). Formándose así un complejo transitorio llamado “enzima-sustrato” (ES). La unión con el sustrato se realiza en una zona específica de la enzima, que recibe el nombre de centro activo. Disminuye la energía de activación, se obtiene el producto final (P) y se libera la enzima (E), inalterada, que puede actuar de nuevo. (E) + (S) ▬► (ES) ▬► (P) + (E) Modelo de actuación de las enzimas
  • 69.
    ▪ Hidrolasas: Realizanhidrólisis en presencia de agua ▪ Liasas Catalizan la liberación de grupos funcionales diversos ▪ Transferasas Transferencia de grupos funcionales o radicales de una molécula a otra ▪ Isomerasas Transforma una molécula en sus isomero. ▪ Oxidorreductasa Catalizan reacciones de oxido- reducción: por medio del hidrógeno, oxígeno o con el transporte de electrones ▪ Sintetasas cataliza la síntesis de moléculas con hidrólisis de ATP Clasificación de las enzimas
  • 70.
    1. Especificidad. Cadaenzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de ellos. 2. Eficiencia. Una única molécula de enzima puede catalizar la transformación de muchas moléculas de sustrato (la enzima no se consume por eso son necesarias en pequeña cantidad. Propiedades de las enzimas
  • 71.
    • Los ácidosnucleicos son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno nitrógeno y fósforo. • Son polímeros constituidos por nucleótidos. • Están presentes en el núcleo de las células (también en determinados orgánulos como mitocondrias y cloroplastos). • Son las moléculas encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética. • Existen dos tipos ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), presentes ambos en toda clase de células animales, vegetales o bacterianas. Ácidos nucleicos
  • 72.
    GUANINA ADENINA URACILO TIMINA CITOSINA BASE NITROGENADA GRUPO FOSFATO PENTOSA (MONOSACÁRIDO) PIRIMIDINA PURINA BASES PÚRICAS BASES PIRIMIDÍNICAS Un nucleótidoestá formado por: PENTOSA AZÚCARES Tipos de bases nitrogenadas: Tipos de pentosas DESOXIRRIBOSA RIBOSA Ácidos nucleicos. Estructura de un nucleótido.
  • 73.
  • 74.
  • 75.
    La unión dedos nucleótidos mediante enlaces fosfodiester (entre el OH del ácido fosforito de un nucleótido y el OH del carbono 3' del siguiente formándose una molécula de agua) da lugar a un dinucleótido, si se une varios forman un polinucleótido. Los ácidos nucleicos son precisamente largas cadenas polinucleótidicas. Polinucleótidos
  • 76.
  • 77.
    Tipos de ácidosnucleicos ADN ARN Ácido desoxirribonucleico Pentosa: Desoxirribosa Bases nitrogenadas • Adenina • Timina • Guanina • Citosina Pentosa: Ribosa Bases nitrogenadas • Adenina • Uracilo • Guanina • Citosina En el núcleo (cromosoma), en mitocondrias y cloroplastos) En el núcleo y en el citoplasma Ácido ribonucleico
  • 78.
    •Es la secuenciade nucleótidos, unidos por enlaces fosfodiéster.Adenina Citosina Timina Guanina Extremo 3’ •La cadena presenta dos extremos libres: el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a un hidroxilo. •Cada cadena se diferencia de otra por: > Su tamaño > Su composición. > Su secuencia de bases. •La secuencia se nombra con la inicial de la base que contiene cada nucleótido: Extremo 5’ ACGT Ácido desoxirribonucleico (ADN) Estructura primaria del ADN
  • 79.
    • Es unadoble hélice enrollada a lo largo de un eje imaginario común Par de bases nitrogenadas •Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior. • Las pentosas y los grupos fosfatos forman un armazón externo Armazón grupo fosfato y pentosa •Cada base se une con otra complementaria de la otra cadena por puentes de hidrógeno. Siempre A = T y G = C •Las dos cadenas son antiparalelas, van en sentidos opuestos (5’ → 3’) y (3’ → 5´). Estructura secundaria del ADN Ácido desoxirribonucleico (ADN)
  • 80.
    Las bases de ambascadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Adenina Timina Guanina Citosina3 Enlaces de hidrógeno 2 Enlaces de hidrógeno El número de enlaces de hidrógeno depende de la complementariedad de las bases. Estructura del ADN. Complementariedad de las bases
  • 81.
    Estructura del ADN Lasdos cadenas son antiparalelas
  • 82.
    El ADN esel portador de la información genética REPLICACIÓN DEL ADN Vídeo Humano del Futuro - ADN ADN Estructura 2’27 Funciones del ADN La información se contenida en la secuencia de bases El ADN se puede duplicar, lo que permite la herencia de la información La célula utiliza la información contenida en el ADN para fabricar sus propias proteínas El ADN puede mutar. Cambio en la secuencia de las bases produce cambio en la información genética
  • 83.
    Es un polirribonucleótido(contiene la ribosa como pentosa). Las bases nitrogenadas que lo forman son ADENINA, URACILO, CITOSINA y GUANINA (carece de timina). Se localiza tanto en el núcleo como en el citoplasma. Excepto en algunos virus, el ARN es monocatenario. Bases complementarias Zona de doble hélice (horquilla). Bucle Ácido ribonucleico (ARN)
  • 84.
    ADN ARN mensajero Su función escopiar la información genética del ADN y llevarla hasta los ribosomas. Cadenas lineales y cortas (5.000 nucleótidos) Lleva la información desde el núcleo al hialoplasma para la síntesis de proteínas. Tiene una vida muy corta (algunos minutos) ya que es destruido rápidamente por las ribonucleasas. ARN mensajero (ARNm)
  • 85.
    ARN ribosómico (ARNr) Seencuentra en los ribosomas asociado a proteínas, formando parte de subunidades que los integran Los ribosomas son los orgánulos encargados de la biosíntesis de proteínas; concretamente, “traducen” la secuencia de bases del ARNm en la secuencia correspondiente de aminoácidos
  • 86.
    3’ 5’ Brazo T Brazo A BrazoD Anticodón Transportan los aminoácidos hasta los ribosomas. Presenta estructura secundaria en “hoja de trébol” En el extremo 3’ se une al aminoácido. Un triplete de bases llamado anticodón diferente para cada ARNt en función del aminoácido que transportan. Zona de unión a la enzima que lo une al aminoácido. Zona de unión al ribosoma. Zona de unión al ARNm. ARN de transferencia (ARNt)
  • 87.
    ARN mensajero Copia lainformación del ADN Ribosoma Proteína ARN de transferencia con aminoácido ADN Código genético Funciones del ARN ARN de transferencia sin aminoácido