la base molecular de la vida. bioelementos sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los...
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La base molecular de la La base molecular de la vidavida
BioelementosBioelementos
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivosSon los bioelementos o elementos biogénicos
Bioelementos
PRIMARIOS:
• Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo
• C, H, O, N
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo
• P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
OLIGOELEMENTOS:
• Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo
• Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..
BiomoléculasBiomoléculasLos bioelementos se unen originando las biomoléculas que forman la materia viva
CompuestosInorgánicos Orgánicos• Agua
• Sales minerales
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicosUnión de numerosos
monómeros
POLÍMEROSMacromoléculas
formadas a base de moléculas más sencillas
PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES DE LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICASDE LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Hidroxilo
- OH Alcoholes
Carbonilo
Aldehídos
Cetonas
Carboxilo
Ácidos orgánicos
Éster
Ésteres
Amino Aminas
El agua y sus funciones El agua y sus funciones biológicasbiológicas
Por término medio constituye el 75 % del peso
del organismo
Las especies
El tipo de tejido
Edad del individuo
Propiedades del aguaVehículo de transporte
Medio de reacción Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrólisis
Regulador térmico
Las sales minerales y sus funciones Las sales minerales y sus funciones biológicasbiológicas
Se pueden presentarEn estado sólido
Forman estructuras
esqueléticas como huesos y conchas
En disolución
Disociadas en iones, cumplen funciones de
regulación del pH, transmisión del impulso
nervioso, y regulación de procesos osmóticos
Las células deben encontrarse en un medio isotónico con su citoplasma
Medio Hipotónico
La célula absorbe agua y puede llegar
a estallar
Medio Hipertónico
La célula pierde agua y se arruga
Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbonocarbono
Bioelementos C : H : O 1:2:1 Monómeros
• Moléculas no hidrolizables• Solubles y de sabor dulce
• Se unen formando disacáridos y polisacáridos
Función Energética
Su equivalente calórico = 4 Kcal/g
Estructural
Sólo algunos
Los monosacáridosLos monosacáridosCompuestos de 3 a 7 átomos de Carbono
C
C
C
C
.
.
.
ALDOSAS
Un átomo de carbono unido por doble enlace
al O, formando el grupo carbonilo
H=O
El resto de los átomos de Carbono posee un
grupo alcohólico
OH
OH
OH
El resto de los enlaces con el Hidrógeno
H
H
H
H
CETOSAS
Un átomo de carbono unido por doble enlace
al O, formando el grupo carbonilo, pero
en el segundo carbono, formando un grupo
cetónico en lugar de un grupo aldehído
OH
H
H
= O
Triosa aldosa Triosa cetosa
GLICERALDEHIDO DIHIDROXIACETONA
Principales monosacáridosPrincipales monosacáridos
Triosas Gliceraldehído
Dihidroxiacetona
Uno es un aldehído, el otro es una cetona
Se diferencia en la posición del doble
enlace con el Oxígeno
Pentosas Ribosa
Desoxirribosa
Son aldosas
Se diferencian en que la desoxirribosa carece de grupo alcohólico en el
2º carbono
Hexosas Glucosa
Galactosa
Fructosa
Glucosa y galactosa son aldosas, la fructosa es
cetosa
Las aldosas se diferencian en la
posición de los grupos alcohólicos de los
carbonos 2 y 3
Disacáridos y polisacáricosDisacáridos y polisacáricosDISACÁRIDOS
Sustancias hidrolizables
Unión de dos monosacáridos
MALTOSA
Dos glucosas
LACTOSA
glucosa y galactosa
SACAROSA
glucosa y fructosa
POLISACÁRIDOS
Polímeros hidrolizables
Unión de n monosacáridos
DE RESERVA
ALMIDÓN en vegetales
GLUCÓGENO en animales
ESTRUCTURALES
CELULOSA, principal componente de la pared de la célula vegetal
LÍPIDOSLÍPIDOS
De composición química variadaSon sustancias orgánicas insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos
GLICÉRIDOS OTROS LÍPIDOS
GRASAS y SEBOS sólidos a temperatura ambiental
ACEITES líquidos a temperatura ambiental
Reserva de energía a largo plazo
Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g
Más adecuados que los glúcidos para almacenar energía, ahorrando espacio y peso
Los seres vivos emplean como fuente de energía los glúcidos, y una vez agotados, consumen las grasas almacenadas
GLICÉRIDOSGLICÉRIDOSSon ésteres de glicerina y diferentes ácidos grasos
Glicerina, GlicerolAlcohol propanotriol
Ácidos grasos
3 H2O
OTROS LÍPIDOS
Ceras Fosfolípidos Esteroides Carotenoides
Función protectora
Recubren superficies de hojas y frutos
Recubren piel de vertebrados
Mantienen superficies flexibles e impermeables
Función estructural
Moléculas anfipáticas: una cabeza hidrófila, una cola hidrófoba
forman una bicapa lipídica, estructura básica de las membranas biológicas
Destaca el colesterol
Estructural: forma parte de las membranas de células animales
Regulador: precursor de otras sustancias como hormonas
Dan lugar a los pigmentos vegetales, responsables de los colores rojizos y amarillentos de las plantas
ProteínasProteínas Los compuestos orgánicos más abundantesConstituyen el 50% del peso seco de la materia viva
Sus unidades básicas
Moléculas no hidrolizables
Ácidos orgánicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo
Grupo carboxiloGrupo amino
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas
El enlace El enlace peptídicopeptídico
Se unen aas entre el grupo carboxilo de uno y el amino del siguiente
Se forman cadenas peptídicas o péptidos de longitud variable
Cada proteína es una macromolécula formada por una o varias cadenas
peptídicas
En cada célula existen miles de proteínas distintas con funciones
específicas
Cualquier alteración en la secuencia de aminoácidos, incluso la sustitución de un
solo aa por otro, proporciona una proteína diferente
Especificidad de las Especificidad de las proteínasproteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee proteínas diferentes a las de otras especies
Dentro de una misma especie, cada individuo
tiene proteínas exclusivas que le diferencian de otros
individuosUna misma proteína tiene secuencias peptídicas distintas en distintos
individuos
El grado de diferencia dependerá de su parentesco
evolutivo
Cada ser vivo tiene unas características determinadas, porque tienen unas proteínas determinadas
Función de las proteínas
ESTRUCTURAL ENZIMÁTICA
Son el principal material de construcción de los organismos
Forman parte de casi todas sus estructuras
biocatalizadores aumentar la velocidad de las reacciones biológicas
Todas las reacciones químicas celulares se realizan por enzimas
Los ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos ADN ARN
En el núcleo celular
formando parte de
los cromosom
as
En el núcleo celular
(nucleolo y jugo
nuclear), y en el
citoplasma formando parte de
los ribosomasARNm
ARNt
ARNrQuímicamente son polímeros que resultan de la unión de otros monómeros: los nucleótidos
NucleótidosNucleótidos• Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres
componentescomponentes
PENTOSA
RIBOSA
ARN
DESOXIRRIBOSA
ADN
ADENINA
GUANINA
CITOSINA
Forman parte del ADN y del ARN
TIMINA Forma parte del ADN
URACILO
Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U
ADN: A, G, C, T
PolinucleótidosPolinucleótidos• Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidosLos nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos
La unión se hace entre:El ácido fosfórico
Une las ribosas de dos nucleótidos consecutivos
El ARN está formado por una sola cadena
El ADN por dos cadenas enrolladas formando una doble hélice
Bases nitrogenadas en los Bases nitrogenadas en los ácidos nucleicosácidos nucleicos
En el ADN la unión de bases nitrogenadas se hace por parejas:
A - T
G - C
Enlaces entre bases en el Enlaces entre bases en el ADNADN
3 enlaces entre G y C
2 enlaces entre A y T
Funciones de los ácidos nucleicos
Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información hereditaria
Un gen es un fragmento de ADN que dirige la síntesis de una proteína, responsable de la aparición de un carácter.
Cada molécula de ADN está constituida por numerosos genes sucesivos
A un gen con una determinada secuencia de nucleótidos le corresponde una proteína con una determinada secuencia de aas.
El ARN es el encargado de ejecutar la información contenida en el ADN, y el encargado de sintetizar las proteínas.
El ADN se duplica o replica
Gracias a ello los caracteres hereditarios se transmiten de padres a hijos
Replicación:
Se desenrolla el ADN
Cada hebra sirve de molde para la síntesis de la cadena complementaria
Se vuelven a enrollar en la doble hélice
Las mutacionesLas mutaciones
• Una mutación es un cambio hereditario producido por la Una mutación es un cambio hereditario producido por la modificación del material genéticomodificación del material genético
Se manifiestan en las Se manifiestan en las células que las sufren y en células que las sufren y en
su descendenciasu descendenciaCélulas somáticas
La mutación sólo afecta a la parte del cuerpo donde se ha
producido la mutación y no se transmite a los
hijos
Células reproductoras
No se manifiesta en el individuo pero sí en la descendencia
Las mutaciones son causa de
variabilidad genética en las
poblaciones
Constituyen la base del proceso de
evolución
Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de MONÓMEROS
que pueden ser:
HIDROLIZABLESNO
HIDROLIZABLES
Nucleótidos AminoácidosGlicerina y
Ácidos grasosMonosacáridos
Forman polímeros de ácidos nucleicos:
PolinucleótidosADNARN
Forman polímeros deProteínas:
PéptidosPolipéptidos
Proteínas
Forman polímeros deLípidos:
Triglicéridos
Forman polímeros deGlúcidos:Disacáridos
Polisacáridos