Tema 1 Composicion de la materia viva

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Composición de la materia viva

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Tema 1 Composicion de la materia viva

  1. 1. Tema 1: COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA
  2. 2. EL ÁTOMO DE CARBONO  Posee 4 electrones en su capa más externa, lo que le permite formar 4 enlaces covalentes muy estables.
  3. 3. LOS ENLACES DEL CARBONO El Carbono es la base de la materia orgánica El átomo de Carbono: - se une por cuatro enlaces distribuidos de forma tetraédrica con enlaces sencillos - también puede formar enlaces dobles y triples Metano - puede unirse con otros átomos: Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Hidrógeno… - puede formar cadenas lineales y ramificadas - puede combinarse con otros caracterizando grupos funcionales distintos tipos de moléculas Estas características hacen que existan una gran cantidad y variedad de moléculas carbonadas
  4. 4. LOS ENLACES DEL CARBONO La mayoría de los compuestos químicos presentes en los seres vivos contienen esqueletos de carbono unidos por enlaces covalentes. Estas moléculas se denominan compuestos orgánicos Dibujar dos cadenas: una de 5 C y otra de 6 C ¿Cómo se llaman? Metano (CH4) Butano (C4H10) Etano (C2H6)
  5. 5. PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES DE LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS Hidroxilo - OH Alcoholes Aldehídos Carbonilo Cetonas Carboxilo Ácidos orgánicos Éster Ésteres Amino Aminas
  6. 6. LA UNIDAD QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS 30 elementos en el ser humano Bioelementos  Primarios: (99 %) carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno CHON  Secundarios: fósforo, azufre, calcio, potasio, sodio, magnesio, hierro y cloro P S Ca K Na Mg Fe Cl  Oligoelementos(<0,1 %): silicio, cobre, yodo, zinc, selenio, etc.
  7. 7. Composición atómica (%) de tres organismos Elemento Humano Alfalfa Bacteria C 19,37 11,34 12,14 H 09,41 08,72 09,94 O 62,83 77,90 73,68 N 05,14 00,83 03,04 P 00,63 00,71 00,60 S 00,64 00,10 00,32 Total 98,02 99,60 99,72
  8. 8. Bioelementos Biomoléculas Biomoléculas Inorgánicas Orgánicas o - Moléculas simples - Moléculas complejas - También en materia inerte - Sólo en seres vivos Principios Inmediatos Agua Glúcidos Sales minerales Lípidos Gases Proteínas (O2 N2 , CO2) Ác. nucleicos
  9. 9. EL AGUA El agua comprende entre el 60% y 90% del peso en la mayoría de organismos. La molécula de agua: SU ESTRUCTURA  Debido a la elevada electronegatividad del oxígeno, los electrones compartidos con el hidrógeno se encuentran desplazados hacia el oxígeno.  La desigual distribución de cargas produce polaridad en la molécula.
  10. 10. EL AGUA ENLACES o PUENTES DE HIDRÓGENO  La polaridad es la causa de la formación de fuerzas de atracción electrostáticas que generan puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y otras moléculas polares.  Son enlaces débiles que se pueden formar cuando un H, unido a un átomo electronegativo como el O o el N, se acerque a otro electronegativo de cualquier molécula polar.
  11. 11. EL AGUA Importancia biológica Principal disolvente biológico.  Elevada capacidad térmica.  Alcanza su densidad máxima a los 4ºC. 
  12. 12. LAS SALES MINERALES Sales sólidas o precipitadas: - Ca3(PO4)2 en los huesos o - CaCO3 en los caparazones y conchas Sales disueltas: - aniones como CO32-, PO43-, Cl-, HCO3- - cationes como K+, Na+, Mg2+, Ca2+.
  13. 13. LAS SALES MINERALES Función estructural: • Forman parte de tejidos y órganos • Forman parte de estructuras sólidas (huesos, dientes, caparazones…) Función Reguladora de procesos fisiológicos: •Transporte de agua •Contracción músculos •Regulación de pH •Coagulación de la sangre
  14. 14. MINERALES FUENTES MAS ABUNDANTES FUNCIÓN calcio Básico para la coagulación sanguínea y para la formación de huesos y dientes, necesario para el lácteos, verduras verdes, maíz. sistema nervioso y la actividad eléctrica de los tejidos fósforo reserva básica de energía para las células carne, lácteos, garbanzos, cereales elemento clave de las reacciones celulares potasio Esencial para el equilibrio de los líquidos corporales y para numerosas reacciones aguacate, plátano, acelgas, patatas, lentejas celulares. magnesio nueces, cereales y verduras verdes de hojas Necesario para las células e importante para la grandes. actividad eléctrica muscular y nerviosa yodo pescados y mariscos y sal yodada necesario para la glándula tiroides hierro hígado, carne, cereales enriquecidos, huevos, Necesario para la formación de hemoglobina, coles y acelgas. portadora de oxigeno el la sangre Flúor Ayuda a prevenir las caries agua fluorada, pescados y mariscos, carne cobre básico para el metabolismo celular pescados y mariscos, carne, trigo y nueces. zinc necesario para tomar las enzimas celulares Cromo muchos alimentos lo contienen en cantidades selenio mínimas pero suficientes desempeña funciones secundarias en la actividad química del organismo Molibdeno manganeso Sodio Necesario para el equilibrio de los líquidos casi todos los alimentos salvo las frutas. corporales, los musculos y los nervios
  15. 15. LOS GLÚCIDOS, hidratos de carbono o azúcares  Están formados por C, H y O.  Su fórmula general es: CnH2nOn.
  16. 16. Clasificación de los carbohidratos Monosacáridos Son cadenas de 3 a 7 C Son dulces Son solubles en agua En disolución acuosa se ciclan Glucosa (6 C)
  17. 17. Clasificación de los carbohidratos Disacáridos Sacarosa o Azúcar de caña (azúcar moreno o blanco) Unión de 2 monosacáridos Son dulces Son solubles en agua Polisacáridos Almidón Unión de muchos monosacáridos No son dulces No son solubles en agua -Almidón almacena glucosa en vegetales -Glucógeno almacena glucosa en animales -Celulosa forma parte de los tejidos vegetales
  18. 18. Funciones de los Carbohidratos
  19. 19. Aclaración: Monómeros y polímeros Los polímeros son grandes moléculas (macromoléculas) formadas por la unión de subunidades similares o idénticas llamadas monómeros. En el caso de los glúcidos: - los monosacáridos, son monómeros - los polisacáridos son polímeros
  20. 20. LOS LÍPIDOS  Están formados principalmente por C, H y O.  Son compuestos apolares o de baja polaridad  Son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos
  21. 21. Los ácidos grasos  Forman parte de la composición de muchos lípidos  Son largas cadenas hidrocarbonadas (de 14 a 24 C) con un grupo funcional carboxilo).  Son saturados cuando no tienen dobles enlaces (=).  Son insaturados cuando tienen uno o más dobles enlaces
  22. 22. Clasificación de los lípidos: Grasas
  23. 23. Clasificación de los lípidos: Ceras Cera
  24. 24. Clasificación de los lípidos: Fosfolípidos
  25. 25. Clasificación de los lípidos: Esteroides
  26. 26. Funciones de los lípidos Ej. Ácidos grasos 1.- Combustible energético 2.- Reserva energética Ej. Triglicéridos o Grasas Grasas animales o sebos - Son sólidas - Están debajo de la piel, formando el tejido adiposo Grasas vegetales o aceites - Son líquidas a temperatura ambiente
  27. 27. Funciones de los lípidos 3.- Protectora Grasas animales Protegen del frío Protegen de golpes (manos y pies) Protegen del agua: impermeable Ceras (Plumas de aves, hojas plantas o nuestra piel) 4.- Estructural Constituyen los tejidos Colesterol
  28. 28. Funciones de los lípidos 5.- Función reguladora Regulan muchos de los procesos biológicos Vitaminas A,D, E, K Hormonas  Esteroides (hormonas sexuales)
  29. 29. LAS PROTEÍNAS  Están formadas por átomos de C, H, O, N y S.  Son polímeros (moléculas de gran tamaño) compuestos por subunidades denominadas aminoácidos, que se unen mediante enlaces peptídicos.
  30. 30. Aminoácidos: aa  Son el “alfabeto” con el que se escriben las proteínas  Existen 20 aminoácidos diferentes que forman las proteínas.  Un aminoácido posee:  grupo amino  grupo carboxilo unidos a  radical R característico
  31. 31. Enlaces peptídicos  El enlace peptídico se forma al unirse el grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo del siguiente y liberarse una molécula de agua.
  32. 32. Péptidos, polipéptidos y proteínas ¡RECUERDA! un péptido es una cadena corta de aminoácidos un polipéptido puede contener cientos de aminoácidos una proteína está formada por uno o varios polipéptidos.
  33. 33. Estructura de las proteínas  Cada proteína se caracteriza por tener una estructura tridimensional bien definida de la que depende su función.  Esta forma está especificada por la particular secuencia de aminoácidos. Estructuras
  34. 34. Estructura de las proteínas Ejemplo: Estructura primaria Gly:glicina Val: Valina Secuencia lineal de aa (aminoácidos) Ala: Alanina
  35. 35. Estructura de las proteínas Estructura secundaria Puentes de hidrógeno entre aa generando estructuras de:  -helice  -plegada
  36. 36. Estructura de las proteínas Estructura terciaria - Plegamiento de la estructura secundaria - Ya son proteínas funcionales
  37. 37. Estructura de las proteínas Estructura cuaternaria - Unión de dos cadenas de estructura terciaria
  38. 38. Estructura de las proteínas Los cambios extremos en el medio donde se encuentra la proteína (aumento de la temperatura o cambios en el pH) provocan su desnaturalización, la pérdida de su estructura tridimensional, de sus propiedades y, por lo tanto, de su función.
  39. 39. Funciones de las proteínas En un ser vivo hay miles de proteínas diferentes (componentes mayoritarios después del agua) y cada una de ellas realiza una función específica.  Estructural: Forman tejidos: Ej: colágeno y queratina.  Transportadora de otras sustancias:  hemoglobina (transporta O2 del pulmón a las células)  proteínas plasmáticas  Reguladora del funcionamiento del cuerpo:  insulina (regula la cantidad de glucosa en sangre)  hormona del crecimiento.  Contráctil: actina y miosina.  Defensa inmunitaria: anticuerpos.  Enzimática: hidrolasas (regulan reacciones químicas)
  40. 40. Las proteínas enzimáticas  Las enzimas son proteínas que actúan como biocatalizadores aumentando la velocidad a la que transcurren las reacciones metabólicas.  Son moléculas de aspecto globular que poseen una zona en su superficie denominada centro activo, de características diferentes para cada enzima.  Las enzimas se nombran añadiendo el sufijo –asa al nombre de su substrato.  Por ejemplo: la sacarasa es la enzima que rompe: la sacarosa en glucosa y fructosa.
  41. 41. Modo de acción de las enzimas Las características más importantes de las enzimas son: especificidad y eficiencia
  42. 42. Ejemplo: Las hidrolasas  Son un grupo de enzimas que catalizan la rotura de enlaces covalentes mediante la incorporación de moléculas de agua.  Ejemplos: Sacarasa: hidroliza la sacarosa en glucosa y fructosa. Amilasa: hidroliza el almidón en maltosa. Lipasas: hidrolizan las grasas. Peptidasas o proteasas: hidrolizan las cadenas polipeptídicas.
  43. 43. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS  Están formados por C, H, O, N y P.  Son polímeros cuyas subunidades se denominan nucleótidos.
  44. 44. Nucleótidos  Son moléculas formadas por: BASES PIRIMIDÍNICAS  Un grupo fosfato.  Una pentosa.  Una base nitrogenada. BASES PURÍNICAS
  45. 45. Ácidos nucleicos y polinucleótidos Los ácidos nucleicos son polinucleótidos, formados por la unión de nucleótidos mediante enlaces covalentes de tipo fosfodiéster entre sus grupos fosfato; (3 C-O-P-O-C5 ) Cada polinucleótido se caracteriza por una secuencia particular de bases nitrogenadas, mientras que el eje básico de pentosa y fosfato es constante.
  46. 46. Tipos de ácidos nucleicos Ácido desoxirribonucleico (ADN): Compuesto por: - grupos fosfatos - desoxirribosas - guanina, adenina, timina, citosina GATC Ácido ribonucleico (ARN): Compuesto por: - grupos fosfato - ribosas - guanina, adenina, uracilo, citosina GAUC
  47. 47. Estructura y función del ADN El ADN forma parte de los cromosomas en el núcleo celular, aunque también se encuentra en pequeñas cantidades en algunos orgánulos celulares. El ADN es el portador de la información hereditaria: Esta información está codificada. - El ADN tiene capacidad para duplicarse. - La célula usa la información contenida en el ADN para sintetizar proteínas.
  48. 48. Estructura, tipos y función del ARN El ARN se localiza tanto en el núcleo como en el citoplasma celular. Suele estar formado por una sola cadena nucleotídica. Tipos de ARN Los tres funcionan en forma coordinada:  ARN mensajero (ARNm).  ARN ribosómico (ARNr).  ARN de transferencia (ARNt).
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