tema 1. composición química de los seres...
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Tema 1. Composición química de los seres vivos
1. Bioelementos
Miguel A lvarado (CC 3.0)
Vamos a empezar tratando en este tema la composición química de los seres vivos, de lamateria viva.
Aunque pueda resultar complicado explicar qué es la vida, sí somos capaces de apreciar lasdiferencias entre un ser vivo y la materia inerte (una roca, por ejemplo).
¿Qué nos diferencia? Todos estamos hechos a partir de una serie de elementos químicos que,perfectamente combinados, forman las moléculas; las funciones que éstas desempeñan hacenposible la vida.
Nos podemos seguir preguntando... ¿Son especiales los elementos químicos que forman partede la materia viva?
Podríamos responder que los componentes de la materia viva tienen una serie de propiedadesfísico-químicas que los hace idóneos, pero los elementos químicos son los mismos que podemosencontrar en la materia inerte.
¡Los seres vivos no poseemos ningún elemento químico que sea exclusivo!
A los elementos químicos que forman parte de los organismos vivos los denominamos bioelementos (bios, significa vida) ybiomoléculas a las moléculas que constituyen la materia viva.
Muchas de nuestras moléculas son comunes en la corteza terrestre (el agua, el carbonato cálcico, el CO2,...) pero otras no tanto,su origen es claramente biológico (una proteína, por ejemplo, no la encontramos en algo que no esté vivo).
Así, a las primeras, que son relativamente sencillas, las llamaremos bioloméculas inorgánicas, y a las segundas biomoléculasorgánicas, que son más complejas y están construidas sobre un armazón de carbono.
Vamos a clasificar los elementos químicos y moléculas que forman parte de los seres vivos, en la tabla inferior lo que nos servirá deguía para abordar este tema.
Bioelementos
Primarios
Biomoléculas
InorgánicasAgua
Sales minerales
SecundariosOrgánicas
GlúcidosLípidos
OligoelementosProteínas
Ácidos nucleicos
Al final de este tema conocerás los diferentes tipos de biomoléculas que forman los seres vivos y comprenderás la función decada una. Es decir, relacionarás cada biomolécula con su función.
Si quieres más información puedes ver algunas presentaciones, como la del IES Alpajés.
¿De qué estamos hechos los seres vivos? Todos los seres vivos estamos formados por moléculas (biomoléculas) las cuáles están sometidas a las mismas leyes físicas yquímicas que el resto de la materia. Las biomoléculas están formadas por la combinación elementos químicos, los llamados bioelementos. Recuerda que estos elementos químicos no son exclusivos de la materia viva, sino que son los mismos que nos podemosencontrar en la corteza terrestre y, por tanto, en la tabla periódica.
A continuación tienes una imagen de la tabla periódica. Los bioelementos aparecen coloreados; los distintos colores representan suabundancia en la materia viva.
Importante
Pre-conocimiento
abundancia en la materia viva.
Tabla Periódica
Todos los bioelementos son importantes. La diferencia entre ellos, es la cantidad en la que se encuentran.
Según eso, según la cantidad, tenemos:Bioelementos primarios: constituyen el 99% de la masa de las células. Estos elementos son fundamentales para la construcciónde las biomoléculas. Son:
carbono (C) hidrógeno(H)
oxígeno(O)
nitrógeno(N)
fósforo(P)
azufre(S)
Los bioelementos primarios son capaces de formar cadenas.Esa es la función del C, el más importante de los bioelementos primarios. Y esque es capaz de unirse consigo mismo.
Sacarosa (Dominio público)
Bioelementos secundarios: están presentes en todos los seres vivos, aunque en menor cantidad que los anteriores;representan el 0.9% de la masa. Participan mucho menos en la construcción de biomoléculas, pero intervienen en procesosfundamentales para la vida.
sodio (Na) potasio (K) cloro (Cl) magnesio (Mg) calcio (Ca) Los bioelementos secundarios tienen diversas funciones. En el caso de K+, Na+, Cl-, Ca++, por ser muy solubles se convierten eniones (partículas con carga) que intervienen en procesos tan importantescomo:
los intercambios celulares a través de la membrana celular, creandodesequilibrios eléctricos y de concentración (es decir, cantidadesdistintas de iones a un lado y otro de la membrana, muy importante paraque la célula obtenga energía)
la contracción muscularla transmisión del impulso nervioso
Modificado de Biezl (Dominio público)
Oligoelementos: aparecen en proporciones inferiores al 0.1%, pero son imprescindibles para el funcionamiento de la célula.Como son entre otros:
hierro (Fe), cobre (Cu), silicio (Si), manganeso (Mn), Cinc (Zn),cobalto (Co),
flúor (F), iodo (I), bromo (Br)
SugerenciaLos seres vivos no tenemos ningún elemento químico en exclusiva.
AV - Pregunta Verdadero-Falso
2. Biomoléculas
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Los elementos químicos más abundantes son los más importantes.
Manuel Navarro (Dominio público)
La vida en el planeta Tierra se ha construido sobre el carbono. Este elemento constituye el esqueleto de lasbiomoléculas orgánicas.
Pero ¿por qué el carbono?
Decíamos más arriba que los bioelementos y las biomoléculas están sometidos a las mismas leyes físicas yquímicas que el resto de la materia del Planeta, por lo tanto, el carbono ha de poseer las propiedades que lohagan idóneo para formar moléculas. Veamos cuáles son:
En primer lugar, el carbono es capaz de formar enlaces hasta con cuatroelementos químicos. Entre estos elementos se incluye él mismo, lo que permiteformar cadenas y grandes moléculas.
En segundo lugar las moléculas que se forman son tridimensionales. Puedescomprobar en la figura que representa el átomo de carbono que éste se disponeen el centro de un hipotético tetraedro (una pirámide de base triangular), con losorbitales de enlace dirigidos hacia los vértices(en la figura, los objetos negrosserían carbonos, los azules oxígenos y los blancos hidrógenos).
En tercerlugar, forma unos enlaces, llamadoscovalentes, que son lo suficientementefuertes como para formar moléculasestables pero que a su vez, se puedenromper, permitiendo construir nuevasmoléculas.
Verdadero Falso
Sugerencia
Verdadero Falso
Los elementos químicos que intervienen en generar desequilibrios en la célula (y por tanto en generar energía)son: C, H, O, N, P, S.
La cantidad total de bioelementos que hay dentro y fuera de la célula es la misma.
La facilidad del carbono para unirse consigo mismo y con otros bioelementos hace que las posibilidades de formar biomoléculas seacasi infinita.
Para que te hagas una idea de la facilidad de combinación de estos elementos, solamente en una bacteriaexisten unas 5000 sustancias diferentes, aunque sólo unas cuantas de ellas presentan un papel fundamental enel desarrollo de la vida.
Pre-conocimiento
AV - Pregunta Verdadero-Falso
Curiosidad
2.1. Biomoléculas inorgánicas
el desarrollo de la vida.
Recuerda que cuando las biomoléculas se encuentran formando parte, además, de la materia inerte las llamamos biomoléculasinorgánicas (agua, oxígeno, cloruro sódico, carbonato cálcico, sílice, ...), y si se presentan exclusivamente en los seres vivoslas llamamos biomoléculas orgánicas (colesterol, hemoglobina, clorofila, glucosa, ...)
Biomoléculas
InorgánicasAgua
Sales minerales
Orgánicas
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
El agua es la biomolécula más abundante en los seres vivos.
Verdadero Falso
Como sabes, el CO2 es una molécula presente en la atmósfera terrestre y es, en buena parte, responsable delcalentamiento global del Planeta.Con esa información, y sabiendo que también forma parte de la materia viva, podemos afirmar que el CO2 es unabiomolécula inorgánica
Importante
AV - Pregunta Verdadero-Falso
Este tipo de moléculas están presentes en la materia viva así como en la inerte.
¿Cuáles son?
El agua Las sales minerales
Dbc334 (Dominio Público) Lourdes Luengo (Junta de Andalucía)
El aguaes la molécula más abundante en la materia viva. El porcentaje de agua en los seres vivos varía dentro de unos límitesbastante amplios, desde el 90% en medusas, tejidos como el cerebro, embriones, ... hasta el 20% en huesos y semillas e inclusomenos en dientes.
Los organismos vivos necesitamos agua para mantener las funciones vitales, ya que el agua está presente en muchas de lasreacciones químicas que tienen lugar en la célula, por lo que la podemos obtener directamente del medio ambiente o fabricarla apartir de otras moléculas orgánicas.
El agua es una molécula con un comportamiento particular, extraño, que no se parece a otras que poseen una composiciónquímica parecida.
En los organismos vivos, las sales minerales, pueden encontrarse de dos formas: disueltas en agua y en estado sólido, como enlos huesos o los dientes. En el gráfico que has visto antes, se ven las dos. ¿Las distingues? Observa como la parte izquierda de laimagen aparece una sal sólida, precipitada, sus iones son rodeados poco a poco por moléculas de agua hasta acabar disuelta.
Un ejemplo de molécula inorgánica que fabricamos los seres vivos es el agua. Los camellos y dromedarios almacenan grasa en sus jorobas. Y esa grasa va siendo metabolizada, en reaccionesquímicas que producen agua. Así aguanta el animal durante un tiempo, sin necesidad de beber, tan solo con elagua metabólica, fabricada por el propio cuerpo a partir de un lípido llamado ácido palmítico.
Pero el agua se puede crear en reacciones inorgánicas, sin intervención de seres vivos. De hecho, que elagua aparezca sin intervención de seres vivos es lo más normal. Y sucede constantemente, en muchasreacciones químicas, muy familiares. Por citarte una, la combustión del metano, propano, butano o cualquierotro hidrocarburo (en el fuego de tu cocina).
Dpto Sistemas y Computación ITP (CC)
Sugerencia
Disolver es separar los átomos de una sustancia y rodearlos de moléculas de agua para evitar que vuelvan areunirse.
Pre-conocimiento
AV - Pregunta Verdadero-Falso
2.1.1. El agua, la molécula de la vida
Sugerencia
Verdadero Falso
Este tipo de enlace implica que el hidrógeno y el oxígeno van acompartir electrones.
Pero el oxígeno atrae hacia sí el par de electrones de enlace, por loque queda con carga negativa, en tanto que los átomos de hidrógenoquedan con carga positiva.
Por esta razón la molécula de agua, aunque es neutra, no poseecarga, queda con una parte positiva (donde se localizan los átomosde hidrógeno) y otra negativa (donde se encuentra el oxígeno).
Decimos que el agua es dipolar.Apostoloff Creative C. Fisheye. Cretive Commons
El agua es una molécula extraña, que no se comporta como otras que tienen una composición parecida. La respuesta hay quebuscarla en su estructura química: La fórmula del agua es muy conocida, H2O, es decir, tiene dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno. Esta unión esrelativamente fuerte y estable (se llama enlace de tipo covalente).
Así, entre moléculas de agua muy próximas se establece una atracción (entre laparte positiva de una molécula y la negativa de otra) que se conoce como enlace depuente de hidrógeno.
Son enlaces muy débiles, pero numerosos, que se forman y se rompencontinuamente.
La siguiente animación te ayudará a entender cómo se comportan las moléculas de agua:
Todas las propiedades extrañas que tiene el agua se explican por la existencia de los enlaces de puentede hidrógeno.
La bipolaridad de la molécula de agua y la existencia de enlaces de puente de hidrógeno, hacen que el agua posea una serie depropiedades físico químicas que le permiten realizar funciones imprescindibles para la vida.
Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas, debido a los enlaces de puente de hidrógeno, por loque sus moléculas tienden a permanecer unidas y, por tanto, es lo que hace que el agua sea líquida atemperatura ambiente (moléculas parecidas son gases). Esta propiedad le permite dar volumen a lascélulas y actuar como esqueleto hidrostático (mantener la forma)
También explica que el agua tenga una elevada tensión superficial, es decir, que su superficie opongauna gran resistencia a romperse. Observa en la imagen de la izquierda, como un clip de acero es capaz demantenerse sobre la superficie del agua sin hundirse.
Noodle Snacks (C.C.)
Importante
Habrás observado cómo en los remansos de un río muchos insectos, másdensos que el agua, se pueden desplazar perfectamente por su superficie.Aquí tenemos otra prueba de la alta tensión superficial del agua.
Fred Bolger. Creative Commons
Elevada fuerza de adhesión, es decir, para unirse a otras superficies. ¡El agua moja!
La elevada fuerza de cohesión y adhesión del agua permite explicar elfenómeno de la capilaridad: el agua es capaz de ascender a través deun tubo muy fino en contra de la acción de la gravedad.
Esto contribuye a facilitar la ascensión de la savia bruta en las plantas.
Pajs. Creative Commons MesserWodland
Elevado calor específico, ya que el agua necesita una gran cantidad de calor para que su temperatura se eleve, porque hay queromper los enlaces de puente de hidrógeno que, aunque débiles, son muy numerosos. Esto supone que el agua sea unamortiguador térmico, absorbe gran cantidad de calor con escasos cambios en la temperatura.
Elevado calor de vaporización. El paso de estado líquido a vapor requiere una gran cantidadde de calor para romper los enlaces de puente de hidrógeno.
Cuando el agua se evapora en la superficie de un ser vivo la energía que necesita la toma delorganismo, que se refrigera.Cuando sudamos perdemos calor y nos refrigeramos
Lucky B Creative Commons
Gran poder disolvente. Por ser una molécula polar, el agua puede separar iones y moléculas polares,rodeándolos para impedir que se vuelvan a unir.
Este fenómeno se conoce como disolución y facilita el transporte de sustancias disueltas y lasreacciones químicas.
Taxman. Creative Commons
Curiosidad
Curiosidad
Bajo grado de ionización. En el agua líquida existe una pequeñacantidad de iones OH- y H3O+.
En el agua pura, una molécula de cada diez millones está ionizada.
A partir de este hecho se establece el concepto de pH, que nos indicala concentración de iones H3O+ en disolución.
Lourdes Luengo (Consejería de Educación)
Menor densidad en estado sólido. El hielo es menos denso que el agua líquida, el hieloflota. Esto permite que, cuando se hiela la superficie de mares y lagos, el interiorpermanezca líquido y la vida acuática continúe.
José Luis Castillo (CC 3.0)
Sugerencia
Verdadero Falso
Sugerencia
Verdadero Falso
Sugerencia
Verdadero Falso
Sólo para repasar ideas importantes... Piensa y pincha...
El agua es una sustancia especial porque puede formar enlaces entre sus moléculas
Los puentes de hidrógeno son enlaces muy débiles
Los puentes de hidrógeno que se establecen entre dos moléculas se mantienen largo tiempo.
Sugerencia
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Sugerencia
Verdadero Falso
Solo para comprobar algunas cosas... Piensa y pincha, pero primero piensa.
La disolución facilita las reacciones al permitir que las moléculas o los átomos estén sueltos.
La capilaridad es la fuerza con la que se atraen las moléculas de agua entre sí, y por tanto, la fuerza que hayque hacer para entrar en ella.
En las zonas costeras las temperaturas extremas se ven dulcificadas por la influencia del mar.
AV - Pregunta Verdadero-Falso
AV - Pregunta Verdadero-Falso
2.1.2. Sales mineralesLas sales minerales las podemos encontrar en los seres vivos disueltas o en estado sólido (precipitadas) o formando parte deotras moléculas orgánicas.
Sales minerales disueltas
Están disueltas porque son solubles en agua y se encuentran disociadas en sus iones. Ya verás todas las funciones que tienen:
Regulan el paso de agua dentro y fuera de la célula.Controlan el volumen celular. A través de una membrana biológica que separa dos compartimentoscon distinta concentración de sales, el agua pasa de las más diluida a la más concentrada hastaque se igualan las concentraciones:
Si hay menos sales dentro de la célula que fuera, (poca concentración) sale agua de lacélula.
Si la cantidad de sales dentro y fuera de la célula es la misma, (misma concentración) entray sale la misma cantidad de agua.
Si la cantidad de sales dentro de la célula es mayor que fuera (mucha concentración), entramucha agua a la célula.
LadyofHats (Dominio público)
Cuando contraemos cualquier músculo o percibimos por los sentidos sensaciones, es decir , al transmitirse información porel sistema nervioso, están interviniendo entre otros iones el calcio y el magnesio.
Permiten el paso de sustancias muy importantes a la célula, por ejemplo, el sodio permite que la glucosa entre a la célula.
Las sales disueltas permiten controlar ligeros cambios en la concentración de H3O+ , es decir ayudan a mantener el pH.
Sales minerales precipitadas
Principalmente constituyen estructuras sólidas de protección y sostén.
Sales como silicatos y carbonato cálcico en los caparazones de diversos tipos deanimales, fosfato de calcio, en nuestros huesos y dientes entre otras sales.
Hannes Grobe. Creative Commons
2.2. Biomoléculas orgánicas
Sales minerales formando parte de moléculas orgánicas
Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar funciones que, por sí solos no podrían, y que tampoco realizaría lamolécula a la que se asocia, si no tuviera el ión.
La hemoglobina es capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un ión Fe++. Los citocromos (proteínasmuy importantes para obtener energía) actúan como transportadores de electrones porque poseen un ión Fe+++ . Ambasmoléculas tienen el mismo grupo "hemo" con un hierro en el centro, capaz de combinarse con el oxígeno.
La clorofila captura energía luminosa en el proceso de fotosíntesis por contener un ión Mg++ en su estructura.
Hemoglobina Wikipedia CC Grupo hemo, Wikipedia.CC Clorofila Wikipedia.CC
Los otolitos son cuerpos calcáreos presentes en el oído internode los peces que apoyan sobre terminaciones nerviosas. Estapresión permite obtener información sobre la posición (ya que alcambiar ésta también lo hace la terminación nerviosa sobre laque descansa el otolito) y permite a los peces mantener elequilibrio.
Las propiedades magnéticas del hierro son empleadas pormuchos organismos para formar brújulas internas que les permiteorientarse en sus migraciones...
Robert Huber. Creative Commons
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Se puede....
Regar una planta con agua del mar
Regar las plantas con agua destilada
Pre-conocimiento
AV - Pregunta Verdadero-Falso
2.2.1. Glúcidos
Como ya sabes, las biomoléculas orgánicas son aquellas que forman parte exclusivamente de la materia viva. Recuerda queestán formadas mayoritariamente por unos pocos elementos químicos, carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
Combinando estos elementos, los seres vivos somos capaces de sintetizar multitud de moléculas que además, pueden desempeñarun buen número de funciones: aceleran reacciones químicas, almacenan energía, captan la luz, transportan gases, ...contribuyendo así a mantener lo que denominamos vida.
Estas biomoléculas son:
GlúcidosLípidosProteínasÁcidos nucleicos
Te vamos a poner como ejemplo dos moléculas orgánicas.
Rob Hooft. C. C. V iktor756. Creative Commons
Observa su composición. Están formadas exclusivamente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Ambas moléculas laspuede utilizar la célula como fuente de energía, sin embargo parecen bastante distintas y, efectivamente, loson.
La clave de esa diferencia es el oxígeno que contienen. En la primera molécula ese oxígeno está repartido portoda la molécula, bajo la forma de un grupo químico llamado hidroxilo (o alcohol), cuya fórmula es -OH. Eso lepermite mezclarse con el agua (repasa el agua, fíjate en el grupo -OH y comprenderás por qué).
En la segunda molécula el oxígeno está en un extremo (grupo ácido, o -COOH). Esta disposición hace que no semezcle con el agua.
Esto es sólo un ejemplo, pero como has podido comprobar, moléculas formadas por los mismos elementosquímicos, que incluso pueden tener una función parecida, se comportan de modo distinto.
Las diferencias en la composición, función y comportamiento de las distintas moléculas son,fundamentales para la vida.
Son también conocidos como hidratos de carbono. El nombre de glúcido proviene delgriego glycos que significa dulce, aunque como veremos no todos lo son.Son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno que, además, secaracterizan por presentar al menos un grupo carbonilo (-C=O) y varios hidroxilo(-OH).
Se trata de moléculas energéticas, es decir, que utilizamos los seres vivos paraobtener energía, aunque algunas forman estructuras resistentes, como el esqueletoexterno de artrópodos o la pared de células vegetales.
François Rodche. Creative Commons
Ejemplo o ejercicio resuelto
Dependiendo de la complejidad de estas moléculas, nos encontramos tres tipos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Los monosacáridos son los glúcidos más sencillos.
Son dulces, solubles en agua, cristalinos y de color blanco.
Destacaremos la ribosa y la desoxirribosa, (acuérdate de estos nombres porque te serán útilescuando veas los ácidos nucleicos) y la glucosa, que es la principal fuente de energía para las células.
Los monosacáridos forman las estructuras básicas de las que se compondrán los glúcidos máscomplejos, es decir, las moléculas de glucosa se pueden unir formando estructuras más largas ycomplicadas como si fueran eslabones de una cadena.
akane700. C.C.
La glucosa es la principal fuente de energía para la célula, cuando necesitamos energía tomamos azúcar.
¿Nunca te han dicho que los desayunos tienen que ser ricos en hidratos de Carbono? Ese es el nombre con elque se ha conocido, durante mucho tiempo, a los glúcidos. Por la mañana se desarrolla la mayor parte denuestra actividad diaria, por lo que tenemos que proporcionarle energía a nuestro cuerpo y eso lo conseguimostomando alimentos ricos en glúcidos, como los cereales, el pan,...
Y, seguro que has oído la expresión bajada de azúcar. Cuando nuestro cuerpo se queda sin glucosa es como sile cortaras la luz, se apaga y la persona que lo sufre se desmaya o se queda sin fuerzas.
Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos, yconservan sus mismas propiedades.
El azúcar que le pones al café es la sacarosa y pertenece a este grupo.También son disacáridos la lactosa (azúcar de la leche) y la maltosa (azúcarde malta), formada por dos moléculas de glucosa.
Su principal función es energética.
Booyabazooka. Creative Commons
L o s polisacáridos son moléculas muy grandes formadas por más de 11monosacáridos. Estos glúcidos no son dulces y algunos, como la celulosa, noson solubles en agua.
Polisacáridos conocidos como el almidón (es el almacén de glucosa en lasplantas), el glucógeno (el almacén de glucosa en los animales), la celulosa queforma la pared de las células vegetales y la quitina, que forma el exoesqueleto deartrópodo.
NEUROtiker. Creative Commons
PolisacáridosReserva
Almidón Reserva energética en vegetalesGlucógeno Reserva energética en animales
EstructuralCelulosa Pared celular de vegetalesQuitina Exoesqueleto de artrópodos
Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
Todos los glúcidos tienen las mismas propiedades, ya que los polisacáridos y disacáridos están formados por
Pre-conocimiento
AV - Pregunta Verdadero-Falso
2.2.2. Lípidos
Verdadero Falso
Todos los glúcidos tienen las mismas propiedades, ya que los polisacáridos y disacáridos están formados pormonosacáridos.
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Imagina que pruebas una sustancia que tiene sabor dulce. La única información que tienes sobre ella es que setrata de un glúcido. ¿De cuáles de las siguientes se podría tratar?
MonosacáridoDisacáridoPolisacárido
Steve Jurvetson. Creative Commons
Algunas de estas sustancias te resultarán familiares: grasas, aceites, ceras, caucho, colesterol, alcanfor.Son todas muy distintas pero tienen algo en común, no son solubles en agua (pero sílo son en otro tipo líquidos, como el benceno y la acetona). Pues bien, todas ellasson lípidos. Están formados por unos pocos bioelementos, C, H y O, y en algunoscasos P y N.
Existen dos grandes grupos de lípidos, aquellos que contienen ácidos grasos, comolas grasas, los aceites, las ceras.
Por contener ácidos grasos se les llama saponificables. ¿Por qué? Pues porque conuna pequeña transformación química, los ácidos grasos se convierten en jabón.¿Entiendes ahora lo de llamarlos "saponificables?
El otro grupo lo forman los que derivan de otra molécula, el isopreno, como elcolesterol y el caucho. Se les llama insaponificables y no podemos fabricar jabón conellos.
Lípidos
Saponificables
Contienenen su molécula un ácido graso: CH3-(CH2)n-COOH
GrasasCeras
Fosfolípidos
Insaponificables
Derivan del isopreno: CH2=C(CH3)-CH=CH2
Terpenos
Esteroides
Lípidos saponificables (que contienen ácidos grasos)
Las grasas son los lípidos más abundantes.
Su molécula está formada por la unión de un alcohol (la glicerina) alcual se unen tres ácidos grasos. Es lo que se llama un triglicérido¿te los han medido alguna vez en un análisis de sangre?
Los animales concentramos las grasas en un tejido llamado adiposo,que nos protege del frío y nos proporciona energía si la necesitamos,ya que las grasas son moléculas con un alto valor energético.
Cuando se encuentran en estado líquido las denominamos aceitesy son muy abundantes en frutos secos y semillas como aceitunas,girasol, maíz...
Modificada de Wolfgang Schaefer. Creative Commons
AV - Pregunta de Selección Múltiple
Cuando engordamos almacenamos grasas. ¿Te imaginas qué ocurriría si almacenáramos glúcidos? Pues queseríamos mucho más voluminosos ya que las grasas, a igualdad de peso, las grasas contienen mucha másenergía. Las plantas no tienen ese problema porque no tienen que moverse como los animales, por tanto susreservas de energía son glúcidos, no necesitan tanta energía
Las ceras son lípidos sólidos a temperatura ambiente, que se forman por la uniónde un alcohol de cadena larga y un ácido graso. En la naturaleza estas moléculas tienen una función protectora: tapizan hojas yfrutos e impiden la pérdida de agua; en animales recubren piel, pelo, plumas... También las usan como material de construcción algunos insectos como las abejas. Richard Bartz. Creative Commons.
Los fosfolípidos son moléculas parecidas a las grasas, pero algo más complejas.
Sustituyen un ácido graso por una molécula que contiene fósforo y nitrógeno que, eshidrófila, soluble en agua (recuerda que los ácidos grasos son hidrófobos, es decir no sonsolubles en agua)
Así, las moléculas de fosfolípidos poseen una región polar, hidrófila (llamada cabeza) y otrahidrófoba (llamada cola), que corresponde a los ácidos grasos. Por esta razón, decimos que losfosfolípidos son anfipáticos.
J Pablo cad. Creative C.
Esta propiedad determina la función de los fosfolípidos, ya que cuando se disponen en medio acuoso, se colocan de tal maneraque las cabezas hidrófilas están en contacto con el agua y las colas hidrófobas aisladas de ella.
Por ello los fosfolípidos son componentes fundamentales de las membranas celulares; se disponen formando una bicapacon las cabezas hidrófilas hacia los medios interno y externo, ya que ambos son acuosos, y las colas hidrófobas hacia elinterior, sin contacto con el agua.
En la imagen de la membrana vemos esta disposición.
Modificada deLadyofHats. Creative Commons
Pre-conocimiento
2.2.3. Proteínas
Sugerencia
Verdadero Falso
Señala si la siguiente afirmación es verdadera o falsa.
Glúcidos y lípidos están formados prácticamente por los mismos elementos químicos y tienen funcionesparecidas, por lo tanto son iguales.
Lípidos insaponificables (que no contienen ácidos grasos)
No son tan abundantes como los que sí los contienen, pero son muy importantes para la vida por las funciones que desempeñan.
Los terpenos contienen varias o muchas moléculas de isopreno. Pertenecen a este grupode lípidos sustancias aromáticas como el geraniol, el alcanfor, ... También pigmentosfotosintéticos, vitaminas, caucho, ...
Carlinha0612. Creative Commons
Lo s esteroides son muy importantes, derivan todos de una mismamolécula, el anillo esterano que, a su vez deriva del isopreno.
E l colesterol es el más conocido y forma parte de las membranascelulares. Su función es regular el nivel de fluidez de las membranas.
Otras moléculas, también muy conocidas, como vitamina D, ácidosbiliares y ciertas hormonas son esteroides.
Maiquelito 12. CreativeCommons
Autor MarcoTolo. CreativeCommons
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¿Podrías indicar qué lípidos forman parte de las membranas celulares?
Piensa que puede haber más de una respuesta correcta.
FosfolípidosAceitesCerasColesterol
AV - Pregunta Verdadero-Falso
AV - Pregunta de Selección Múltiple
Sabemos que una buena parte de nuestro organismo es agua. Pero... ¿y el resto? Si exceptuamos elagua, las moléculas más abundantes en la célula son las proteínas.
Las proteínas son grandes moléculas que juegan un papel fundamental en la célula por la gran variedad eimportancia de sus funciones: aceleran reacciones químicas, transportan sustancias, permiten lacontracción de los músculos, participan en la defensa del organismo, ...
A pesar de su importancia, su estructura es muy simple, todas las proteínas están formadas por otrasmás sencillas denominadas aminoácidos, que se unen formando una cadena.
SDFayson. Creative. C.
Modificada de YassineMrabet. Creative Commons
Un aminoácido es una molécula con una estructura sencilla; a un átomo de carbono se unen cuatro grupos químicosdistintos:
un grupo químico llamado amino (-NH2)y un grupo químico llamado ácido (-COOH). Estos dos grupos están siempre presentes (¡de ahí el nombre de la
molécula!). Están en todos, los aminoácidos.El tercer grupo químico sin embargo, es distinto en cada aminoácido. Es este grupo químico el que hace a los
aminoácidos diferentes entre sí. Se representa con la letra "R".¿Y el cuarto enlace del carbono? Un átomo de hidrógeno (H).
¿Qué función tienen cada uno de éstos grupos químicos? Los cuatro contribuyen a que una proteína logre su formacaracterística, la que determina su función.
Los grupos amino de un aminoácido se unen a los grupos ácido deotro, formándose así una cadena.
Una vez que ésta se ha formado, los grupos amino, carboxilo y los"R" (recuerda que "R" es un símbolo que significa "grupo químicovariable") hacen que mediante atracciones y repulsiones la cadenase doble, se repliegue sobre sí misma hasta adquirir su configuracióndefinitiva. Observa como en la imagen se aprecia el paso desde lacadena lineal hasta la estructura espacial.
DrKjaergaard. Creative Commons
¿Cómo lo logran? Imagina que un grupo R tiene carga positiva y otro negativa. ¡Se atraen!
O los dos cargas positivas. ¡Pues se repelen y se alejan!
O imagina que un grupo R se une fácilmente al agua y otro no. Pues el hidrófilo (el que se une al agua) se tratará de colocarseen una zona en contacto con el medio; y el otro se situará lejos del agua.
Actividad
La diversidad de las proteínas es enorme. ¿En qué se diferencian...?
Vamos a verlo. En primer lugar hemos de saber que son 20 los aminoácidos que las forman, pues bien, elnúmero, el tipo y el orden en que están colocados los aminoácidos determinan que una proteína sea distintade otra.
En ese sentido, las proteínas se parecen a los libros en que éstos últimos están hechos de letras. Hay tantosporque, aunque sólo son unas pocas letras, se pueden combinar entre sí de formas muy distintas. El Quijoteestá escrito con las mismas letras que el periódico de hoy ...
Desnaturalización: la pérdida de la función.
Cuando una proteína pierde su estructura espacial, su forma, se dice quese ha desnaturalizado.
Las causas más comunes son el aumento de temperatura y los cambiosbruscos de pH (recuerda la cantidad de H3O+ que hay en el medio)yaque las proteínas son activas en un intervalo muy estrecho detemperatura y de pH.
Cuando freímos o cocemos un huevo, estamos desnaturalizando lasproteínas que contiene.
Dabid Benbennick. C.C.
Funciones de las proteínas
Recuerda que la función de las proteínas está directamente relacionada con su estructura, es decir, con su forma.
Desempeñan funciones muy importantes y variadas, veamos algunas de ellas.
Enzimática. Es sin duda la más importante. Las enzimas aceleran las reacciones químicas hasta tal punto que, sin ellas, lavida no sería posible.
Inmunológica. Cuando se produce una infección, nuestro organismo fabrica unas moléculas, los anticuerpos, que seencargan de deterner la infección. ¡Los anticuerpos son proteínas!
Transporte. Las proteínas de la membrana plasmática transportan moléculas de un lado al otro de la misma, otras proteínastransportan gases (la hemoglobina), electrones, ...
Estructural. Las proteínas mantienen la forma de la célula, forman parte de la membrana celular, de tejidos de sosten comohuesos y cartílagos,...
Reserva. Muchas proteínas actúan como almacén de aminoácidos, que el organismo empleará para su desarrollo (la clarade huevo es un ejemplo)
Hormonal. Muchas hormonas (que son mensajeros químicos) son proteínas.Contráctil. La capacidad de contracción de los músculos se debe a la presencia de proteínas en sus células capaces de
contraerse.
Indica todas las características que sí tienen los aminoácidos:
Todos los aminoácidos son completamente iguales.Todos los aminoácidos tienen o un grupo amino o un grupo ácido.Sólo hay 20 aminoácidos.Los aminoácidos forman cadenas lineales.Los aminoácidos de una proteína interaccionan entre sí.
Curiosidad
AV - Pregunta de Elección Múltiple
2.2.4. Ácidos nucleicos
Autor G3pro. Creative Commons
Son las moléculas de la herencia: se encargan del almacenamiento de la información genética, de su transmisión a otras célulasy de su expresión (la información hay que convertirla en una proteína, que son las moléculas funcionales de los seres vivos).
Son muy grandes, constituidas por la repetición de otras moléculas más sencillas denominadas nucleótidos. Los nucleótidos , a suvez, están constituidos por tres tipos de moléculas: Una pentosa, (ribosa o desoxirribosa), ácido fosfórico y una base nitrogenada,que puede ser: adenina, guanina, citosina, timina y uracilo.
Autor Frank Boumphrey. Creative Commons Formación del ADN. ITE
La base nitrogenada y el ácido fosfórico están unidos a la pentosa como veis en la imagen anterior.
Para formar los ácidos nucleicos se establecen enlaces entre nucleótidos; el ácido fosfórico de un nucleótido se une a la pentosadel nucleótido siguiente, como puedes observar en la imagen.
La adición de nuevos nucleótidos, hasta llegar a varios cientos o miles, origina un ácidonucleico. Puedes comprobar que la molécula esta formada por una larga cadena en lasque las bases nitrogenadas quedan libres.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácidoribonucleico). Las diferencias en su composición química la puedes comprobar en lasiguiente tabla:
ADN ARNPentosa Desoxirribosa RibosaBase Nitrogenada A, T, C, G A, U, C, GA= adnina, T= timina, C= citosina, G= guanina, U= uracilo
La pentosa en el ADN es desoxirribosa y en el ARN, ribosa.
También cambia una de las bases nitrogenadas: el ADN posee timina y el ARN uracilo.
ADN
Es la molécula portadora del mensaje genético. ElADN de una célula contiene toda la informaciónnecesaria para el desarrollo y actividad de unorganismo, además, toda esta información se ha detransmitir, a las generaciones siguientes.
Se encuentra en el núcleo de las célulaseucariotas, así mismo está presente en bacterias yalgunos virus.
Su estructura es relativamente compleja.
reyreg. Creative Commons Richard Wheeler. Creative Commons
Está formada por dos cadenas de nucleótidos de desoxirribosa y enrolladas alrededor de un eje imaginario, formando una doblehélice.
Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior, perpendiculares al eje de la doble hélice. ¡Su disposición recuerda a lospeldaños de una escalera de caracol! Las bases están enfrentadas unidas por enlaces de hidrógeno (recuerdas, los mismos queunen las moléculas de agua), la adenina lo está a la timina y la guanina a la citosina, por lo que el número de nucleótidos deadenina ha de ser igual a los de timina y los de guanina a los de citosina.
La información genética contenida en el ADN varía en función del número de nucleótidos que tenga la molécula,la proporción de éstos y el orden en que están colocados.
ARN
Se trata de un ácido nucleico formado por una única cadena de nucleótidos. Se diferencia, portanto, del ADN por ser de cadena sencilla y por la composición química de sus nucleótidos quecontienen ribosa como azúcar y uracilo en lugar de timina.
Las funciones también son distintas, ya que los diferentes tipos de ARN intervienen:
en la descodificación y transmisión de la información contenida en el ADNy en la síntesis de proteínas, que son las moléculas funcionales de un organismo.
El ARN se sintetiza siempre a partir de una molécula de ADN que es utilizada como molde,como puedes ver en la siguiente imagen.ossman. Crative Commons
DNAdude. Creative Commons
Existen tres tipos de ARN:
ARN mensajeroEstá formado por una cadena lineal que contiene la secuenciacorrespondiente a un gen.Posee la información necesaria para la síntesis de unaproteína.
ARN de transferencia
Está formado por una única cadena que tiene la forma de unahoja de trébol.
Interviene transportando aminoácidos hasta los ribosomas,donde se produce la síntesis de proteínas.
ARN ribosómico
Tiene función estructural; forma parte de los ribosomas,orgánulos donde tiene lugar la síntesis de proteínas.
En una molécula de ADN ¿qué bases nos podemos encontrar apareadas?
Adenina con timina
Actividad
AV - Pregunta de Elección Múltiple
Adenina con uracilo.Timina con citosinaGuanina con adenina