QUIMICA DE LA VIDA
BIOLOGÍA CELULAR
Período 63
BIOELEMENTOS
Son el conjunto de elementos químicos,
comprenden minerales que se encuentran en
todos los seres vivos
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
Son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno,
el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Los bioelementos secundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en
forma iónica, en proporción de 4,5 %. Se clasifican en dos grupos: los indispensables y los
variables.
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
INDISPENSABLES
Están presentes en todos los seres vivos.
Los principales son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio.
Los iones sodio, potasio y cloruro participan en el mantenimiento del grado de salinidad del
medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana.
Los iones sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del impulso nervioso; el calcio
en forma de carbonato da lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos
animales.
El ion calcio actúa en muchas reacciones, como los mecanismos de la contracción muscular,
la permeabilidad de las membranas, etc.
El magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis
y la degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.
Calcio,
Sodio,
Potasio,
Magnesio,
Cloro,
Hierro,
Yodo,
Cobre,
Fluor
Bioelementos secundarios variables
 Boro
 Bromo
 Cobre
 Fluor
 Manganeso
 Siclicio
 Cromo
Enlace covalente
 Un enlace covalente entre dos
átomos se produce cuando estos
átomos se unen, para alcanzar el
octeto estable, compartiendo
electrones del último nivel (excepto
el Hidrógeno que alcanza la
estabilidad cuando tiene 2
electrones).
 El término esqueleto de carbono de
un compuesto orgánico es, las
cadenas, ramas y/o anillos de átomos
de carbono que forman la base de la
estructura de una molécula orgánica.
El esqueleto puede tener otros
átomos o grupos de átomos, unidos a
sus átomos de carbono.
Esqueletos de carbono
 En los seres vivos los átomos de
carbono tiene la capacidad de
formar enlaces covalentes entre sí.
 De esta forma se pueden formar
cadenas lineales o estructuras
ramificadas.
Moléculas inorgánicas: EL AGUA
 Viene del Latín AQUA, es una sustancia cuya molécula está formada por dos
átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
 El agua cubre el 71% de la superficie terrestre.
 Se puede hallar en estado: sólido, líquido y gaseoso
 Puede actuar como
 Disolvente: La mayoría de reacciones químicas de los organismos vivos suceden en
el agua.
 en procesos de cohesión y adhesión: Transporte de sabia en las plantas y procesos
de absorción
 procesos de conductividad térmica: Distribución de calor, regulación de la
temperatura en organismos
Agua como disolvente: dispersiones y
disoluciones.
 DISPERSIÓN ACUOSA: Una dispersión es una mezcla homogénea de moléculas
distintas. En ella aparecen una fase dispersante o disolvente y moléculas
dispersas o solutos. En las dispersiones acuosas el agua constituye la fase
dispersante, mientras que la fase dispersa presenta amplias variaciones:
desde pequeñas moléculas como cloruro de sodio, hasta grandes proteínas
como las albúminas.
 Las dispersiones cuya fase dispersa posee moléculas de baja masa molecular
se denominan dispersiones coloidales.
 Las dispersiones coloidales pueden presentarse en forma fluida (sol) o con
aspecto gelatinoso (gel)
 Propiedades de las dispersiones.
La adsorción es un proceso por el cual las partículas de una sustancia son
atraídas hacia la superficie de un sólido o de una partícula coloidal en
suspensión. No debes confundir la adsorción con la absorción, que se refiere a
la entrada de una sustancia al interior de otra.
La diálisis, es un proceso que permite separar las partículas coloidales de las
no coloidales. Este efecto se logra gracias a una membrana cuya
permeabilidad únicamente permite el paso de las partículas no coloidales.
Osmosis
 La palabra ósmosis viene de la voz griega ὠσμός, que significa acción de
empujar, o impulso.
 Este fenómeno tiene relación con la migración de un solvente a través de una
membrana semipermeable.
 Este hecho implica la difusión a través de una membrana sin gasto de energía.
La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importantísimo para el
metabolismo celular de los seres vivos.
Las sales minerales
 En los organismos vivos se encuentra gran cantidad de sales minerales. Las
mismas que pueden ser insolubles en agua (carbonato, fluoruro y fosfato de
calcio) y se depositan en los órganos esqueléticos para darles consistencia.
 Pueden estar disueltas en agua y se encuentran en forma de iones y cationes.
 Los iones salinos son los que mantienen un grado de salinidad constante
dentro del organismo, lo que puede producir fenómenos osmóticos
desfavorables para las células . Ayudan a mantener constante el pH del
medio interno, actuando como disoluciones tampón o amortiguadoras.
 Los iones salinos participan en acciones importantes del cuerpo humano,
como la transmisión de impulsos nerviosos.
Moléculas orgánicas
 Son básicamente: glúcidos, lípidos, proteínas y ácido nucleicos.
 Los elementos fundamentales de estas moléculas son: Carbono, Hidrógeno y
Oxígeno. En las proteínas se puede encontrar también nitrógeno y azufre y los
ácidos nucleicos y algunos lípidos contienen nitrógeno y fósforo.
carbohidratos
(glúcidos)
 Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (del griego
σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y
oxígeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía
inmediata y estructural
 Se producen durante la fotosíntesis en los vegetales
 Los carbohidratos constituyen un grupo importante de compuestos orgánicos
que se encuentran en la naturaleza, están profusamente distribuidos entre las
plantas y representan hasta el 80% de su peso seco.
 En el mundo vegetal adquieren una importancia especial en el compuesto
llamado celulosa, que es el principal material estructural de plantas,
almidones, pectinas, sacarosa y la glucosa de los azúcares.
 En animales superiores, la glucosa es un simple constituyente esencial de la
sangre y se presenta en forma polimérica como glucógeno en el hígado y los
músculos.
 Los carbohidratos están presentes también en forma enlazada en el trifosfato
de adenosina (llamado también adenosín trifosfato), un material clave para el
almacenamiento de energía biológica y sus sistemas de transporte, así como
en los ácidos nucleicos que controlan la producción de enzimas y la
transferencia de información genética.
 El término carbohidrato se utiliza de una manera muy vaga para caracterizar
un grupo general de productos naturales relacionados con los azúcares
simples.
 Dicho nombre se empleó inicialmente debido a que este tipo de azúcares, por
ejemplo, la glucosa (C6H12O6), poseen fórmulas moleculares que parecen ser
Hidratos de carbono esto es : C6H12O6 = (C*H20)6. Aunque las investigaciones
estructurales subsecuentes pusieron de manifiesto que este concepto
simplista era erróneo persistió el uso del término carbohidrato.
 Los azúcares, llamados también
sacáridos, son el tipo más simple
de carbohidratos. La glucosa es un
hemiacetal cíclico de uno de los
diastereomeros del 2,3,4,5,6-
pentahidroxihexanal.
 Los carbohidratos se presentan en una forma ópticamente activa y solo se
encuentra un enantiómero en la naturaleza.
 La glucosa constituye un ejemplo de un monosacárido, término que significa
que la glucosa no se puede hidrolizar en unidades más pequeñas.
 La maltosa representa un ejemplo de un disacárido; cuando se hidroliza en
condiciones levemente aciduladas, la maltosa produce dos equivalentes de
glucosa monosacárido.
 Halogenación
 Hidrogenolisis
 Fotolisis
 Eliminación de un acetal
REACCIONES QUE PUEDEN PRODUCIRSE
EN LOS AZÚCARES:
CLASIFICACION
 Son aquellos carbohidratos que no pueden ser hidrolizados en moléculas más
sencillas.
 Pueden subdividirse en triosas, terrosas, pentosas, hexosas o heptosas, según
el número de átomos de carbono que posean, y en aldosas o cetosas según
contengan el grupo aldehídico o el grupo cetónico; respectivamente.
Ejemplos:
MONOSACARIDOS:
CARBOHIDRATO FORMULA ALDOSA CETOSA
TRIOSAS C3H6O3 GLICEROSA DIHIDROXIACETONA
TETROSAS C4H8O4 ERITROSA ERITULOSA
PENTOSAS C5H10O5 RIBOSA RIBULOSA
HEXOSAS C6H12O6 GLUCOSA FRUCTOSA
DISACÁRIDOS
 Producen 2 moléculas del mismo o
de diferentes monosacáridos.
 Ejemplos de estos compuestos son
la lactosa y la maltosa.
OLIGOSACÁRIDOS:
 Son los compuestos que por
hidrólisis dan 3-6 moléculas de
monosacáridos.
 La maltotriosa es un ejemplo.
POLISACÁRIDOS:
 Son aquellos carbohidratos que
dan, al ser hidrolizados, más de 6
moléculas de monosacáridos. Los
almidones y las dextrinas son
ejemplos de polisacáridos que
pueden ser lineales o ramificados.
 Según la naturaleza de los monosacáridos a que dan origen por hidrólisis, en
ocasiones se designa a los polisacáridos como
 hexosas,
 pentosanas,
 homopolisacáridos
 heteropolisacáridos.

QUIMICA DE LA VIDA.pptx

  • 1.
    QUIMICA DE LAVIDA BIOLOGÍA CELULAR Período 63
  • 2.
    BIOELEMENTOS Son el conjuntode elementos químicos, comprenden minerales que se encuentran en todos los seres vivos
  • 3.
    BIOELEMENTOS PRIMARIOS Son loselementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).
  • 4.
    BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Los bioelementossecundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 4,5 %. Se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables.
  • 5.
    BIOELEMENTOS SECUNDARIOS INDISPENSABLES Están presentesen todos los seres vivos. Los principales son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro participan en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana. Los iones sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del impulso nervioso; el calcio en forma de carbonato da lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos animales. El ion calcio actúa en muchas reacciones, como los mecanismos de la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis y la degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.
  • 6.
  • 7.
    Bioelementos secundarios variables Boro  Bromo  Cobre  Fluor  Manganeso  Siclicio  Cromo
  • 8.
    Enlace covalente  Unenlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel (excepto el Hidrógeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones).  El término esqueleto de carbono de un compuesto orgánico es, las cadenas, ramas y/o anillos de átomos de carbono que forman la base de la estructura de una molécula orgánica. El esqueleto puede tener otros átomos o grupos de átomos, unidos a sus átomos de carbono.
  • 9.
    Esqueletos de carbono En los seres vivos los átomos de carbono tiene la capacidad de formar enlaces covalentes entre sí.  De esta forma se pueden formar cadenas lineales o estructuras ramificadas.
  • 10.
    Moléculas inorgánicas: ELAGUA  Viene del Latín AQUA, es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.  El agua cubre el 71% de la superficie terrestre.  Se puede hallar en estado: sólido, líquido y gaseoso  Puede actuar como  Disolvente: La mayoría de reacciones químicas de los organismos vivos suceden en el agua.  en procesos de cohesión y adhesión: Transporte de sabia en las plantas y procesos de absorción  procesos de conductividad térmica: Distribución de calor, regulación de la temperatura en organismos
  • 11.
    Agua como disolvente:dispersiones y disoluciones.  DISPERSIÓN ACUOSA: Una dispersión es una mezcla homogénea de moléculas distintas. En ella aparecen una fase dispersante o disolvente y moléculas dispersas o solutos. En las dispersiones acuosas el agua constituye la fase dispersante, mientras que la fase dispersa presenta amplias variaciones: desde pequeñas moléculas como cloruro de sodio, hasta grandes proteínas como las albúminas.  Las dispersiones cuya fase dispersa posee moléculas de baja masa molecular se denominan dispersiones coloidales.  Las dispersiones coloidales pueden presentarse en forma fluida (sol) o con aspecto gelatinoso (gel)
  • 12.
     Propiedades delas dispersiones. La adsorción es un proceso por el cual las partículas de una sustancia son atraídas hacia la superficie de un sólido o de una partícula coloidal en suspensión. No debes confundir la adsorción con la absorción, que se refiere a la entrada de una sustancia al interior de otra. La diálisis, es un proceso que permite separar las partículas coloidales de las no coloidales. Este efecto se logra gracias a una membrana cuya permeabilidad únicamente permite el paso de las partículas no coloidales.
  • 13.
    Osmosis  La palabraósmosis viene de la voz griega ὠσμός, que significa acción de empujar, o impulso.  Este fenómeno tiene relación con la migración de un solvente a través de una membrana semipermeable.  Este hecho implica la difusión a través de una membrana sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importantísimo para el metabolismo celular de los seres vivos.
  • 14.
    Las sales minerales En los organismos vivos se encuentra gran cantidad de sales minerales. Las mismas que pueden ser insolubles en agua (carbonato, fluoruro y fosfato de calcio) y se depositan en los órganos esqueléticos para darles consistencia.  Pueden estar disueltas en agua y se encuentran en forma de iones y cationes.  Los iones salinos son los que mantienen un grado de salinidad constante dentro del organismo, lo que puede producir fenómenos osmóticos desfavorables para las células . Ayudan a mantener constante el pH del medio interno, actuando como disoluciones tampón o amortiguadoras.  Los iones salinos participan en acciones importantes del cuerpo humano, como la transmisión de impulsos nerviosos.
  • 15.
    Moléculas orgánicas  Sonbásicamente: glúcidos, lípidos, proteínas y ácido nucleicos.  Los elementos fundamentales de estas moléculas son: Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. En las proteínas se puede encontrar también nitrógeno y azufre y los ácidos nucleicos y algunos lípidos contienen nitrógeno y fósforo.
  • 16.
  • 17.
     Los glúcidos,carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (del griego σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural  Se producen durante la fotosíntesis en los vegetales
  • 18.
     Los carbohidratosconstituyen un grupo importante de compuestos orgánicos que se encuentran en la naturaleza, están profusamente distribuidos entre las plantas y representan hasta el 80% de su peso seco.  En el mundo vegetal adquieren una importancia especial en el compuesto llamado celulosa, que es el principal material estructural de plantas, almidones, pectinas, sacarosa y la glucosa de los azúcares.
  • 19.
     En animalessuperiores, la glucosa es un simple constituyente esencial de la sangre y se presenta en forma polimérica como glucógeno en el hígado y los músculos.  Los carbohidratos están presentes también en forma enlazada en el trifosfato de adenosina (llamado también adenosín trifosfato), un material clave para el almacenamiento de energía biológica y sus sistemas de transporte, así como en los ácidos nucleicos que controlan la producción de enzimas y la transferencia de información genética.
  • 20.
     El términocarbohidrato se utiliza de una manera muy vaga para caracterizar un grupo general de productos naturales relacionados con los azúcares simples.  Dicho nombre se empleó inicialmente debido a que este tipo de azúcares, por ejemplo, la glucosa (C6H12O6), poseen fórmulas moleculares que parecen ser Hidratos de carbono esto es : C6H12O6 = (C*H20)6. Aunque las investigaciones estructurales subsecuentes pusieron de manifiesto que este concepto simplista era erróneo persistió el uso del término carbohidrato.
  • 21.
     Los azúcares,llamados también sacáridos, son el tipo más simple de carbohidratos. La glucosa es un hemiacetal cíclico de uno de los diastereomeros del 2,3,4,5,6- pentahidroxihexanal.
  • 22.
     Los carbohidratosse presentan en una forma ópticamente activa y solo se encuentra un enantiómero en la naturaleza.  La glucosa constituye un ejemplo de un monosacárido, término que significa que la glucosa no se puede hidrolizar en unidades más pequeñas.  La maltosa representa un ejemplo de un disacárido; cuando se hidroliza en condiciones levemente aciduladas, la maltosa produce dos equivalentes de glucosa monosacárido.
  • 23.
     Halogenación  Hidrogenolisis Fotolisis  Eliminación de un acetal REACCIONES QUE PUEDEN PRODUCIRSE EN LOS AZÚCARES:
  • 24.
  • 25.
     Son aquelloscarbohidratos que no pueden ser hidrolizados en moléculas más sencillas.  Pueden subdividirse en triosas, terrosas, pentosas, hexosas o heptosas, según el número de átomos de carbono que posean, y en aldosas o cetosas según contengan el grupo aldehídico o el grupo cetónico; respectivamente. Ejemplos: MONOSACARIDOS:
  • 26.
    CARBOHIDRATO FORMULA ALDOSACETOSA TRIOSAS C3H6O3 GLICEROSA DIHIDROXIACETONA TETROSAS C4H8O4 ERITROSA ERITULOSA PENTOSAS C5H10O5 RIBOSA RIBULOSA HEXOSAS C6H12O6 GLUCOSA FRUCTOSA
  • 27.
    DISACÁRIDOS  Producen 2moléculas del mismo o de diferentes monosacáridos.  Ejemplos de estos compuestos son la lactosa y la maltosa.
  • 28.
    OLIGOSACÁRIDOS:  Son loscompuestos que por hidrólisis dan 3-6 moléculas de monosacáridos.  La maltotriosa es un ejemplo.
  • 29.
    POLISACÁRIDOS:  Son aquelloscarbohidratos que dan, al ser hidrolizados, más de 6 moléculas de monosacáridos. Los almidones y las dextrinas son ejemplos de polisacáridos que pueden ser lineales o ramificados.
  • 30.
     Según lanaturaleza de los monosacáridos a que dan origen por hidrólisis, en ocasiones se designa a los polisacáridos como  hexosas,  pentosanas,  homopolisacáridos  heteropolisacáridos.