1 Biomolecules

1 Biomolecules - Presentation Transcript

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS La matèria viva està formada pels mateixos elements químics que la resta d'elements inanimats

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS Els elements químics que formen part de la matèria viva s’anomenen bioelements Són els elements químics que formen les molècules dels éssers vius En qualsevol ésser viu podem trobar-hi uns setanta elements químics, però no tots són indispensables ni comuns a tots els éssers vius

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS Bioelements primaris En funció de l’abundància es poden classificar en: Carboni (C) Apareixen en una proporció del 96% en la matèria viva Hidrogen (H) Oxigen (O) Es troben en tots els éssers vius Totes les biomolècules els contenen Nitrogen (N) La seva funció és essencial per a la vida Fòsfor (P) Sofre (S)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS Bioelements secundaris Proporció del 3,3%. Sofre (S) Forma part de les proteïnes Fòsfor (P) Ossificació, transferència energia en el metabolisme Magnesi (Mg) Cofactor de diversos enzims Calci (Ca) Esquelets, contracció muscular Potassi (K) Conducció nerviosa Sodi (Na) Pressió osmòtica Funcions de vital importància en fisiologia cel·lular

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS Oligoelements En proporció menor a 0,1% micro constituents elements vestigials Ferro (Fe) Component de l’hemoglobina Coure (Cu) Indispensables Manganès (Mn) Fluor (F) Ossos i esmalt de les dents Iode (I) Formació de hormones de la tiroides Bor (B) Silici (Si) Variable Vanadi (V) Són essencials per a la vida Crom (Cr) Seleni (Se)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS ELS BIOELEMENTS Elements químics més abundants en l’escorça terrestres i en els éssers vius (en % en pes)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS En els éssers vius, formen biomolècules, que podem classificar en: INORGÀNIQUES Aigua Sals minerals Alguns gasos: O2, CO2, N2, ORGÀNIQUES Glúcids Lípids Proteïnes Àcids Nuclèics

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Principis immediats inorgànics L’aigua: H2O El paper primordial es deu a les seves propietats físiques i químiques, derivades de l’estructura molecular A temperatura ambient es líquida

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS H2O Principis immediats inorgànics Forma ponts d’hidrògen amb altres És el dissolvent universal substàncies, es dissolen amb les molècules polars de l’aigua És el medi on tenen lloc la majoria de las reaccions del metabolisme

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS H2O Principis immediats inorgànics Transport de nutrients i la eliminació de Transporta substàncies deixalles a través de sistemes de transport aquosos Els ponts d'hidrogen mantenen a les Confereix estructura molècules fortament unides, formant una estructura compacta és un líquid gairebé incomprensible

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS H2O Principis immediats inorgànics Gran calor específic. L’aigua Intervé en la termorregulació absorbeix grans quantitats de calor que utilitza en trencar els ponts d'hidrogen Serveix de lubricant

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Sals minerals Principis immediats inorgànics Sals minerals Són molècules inorgàniques (compostos minerals) necessàries per a certs processos vitals.

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Sals minerals Principis immediats inorgànics • Es poden classificar en: – Insolubles en aigua – Solubles en aigua

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Sals minerals Principis immediats inorgànics • Sals inorgàniques insolubles en aigua – La seva funció és de tipus plàstic, formen estructures sòlides amb funcions de protecció i sostén • Closques de carbonat càlcic (CaCO3) de crustacis i mol·luscs i closques silícies de radiolaris i diatomees • Esquelet intern de vertebrats El carbonat i el fosfat càlcic dipositats sobre el col·lagen el transformen en una matriu dura que forma els ossos (fosfat, clorur, fluorur i carbonat de calci) i esmalts dentaris.

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Sals minerals Principis immediats inorgànics • Sals inorgàniques solubles en aigua – L’activitat biològica que proporcionen es deu als seus ions i tenen les següents funcions: • Funciones catalítiques • Cofactors enzimàtics • Hemoglobina (Fe2+/Fe3+) • Clorofil·la (Mg2+) • Coagulació sanguínia (Ca+) Estan dissociats en l’aigua Na+, K+, Mg2+, NH4+, Fe, Zn, Cl-, NO3-, I-

GLÚCIDS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Són biomolècules formades per C, H, i O (poden tenir N, S, o P) El nom de glúcid deriva de la paraula "glucosa" grec glykys que significa dolç

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics • Molècules formades per un esquelet carbonat –C-C-C-C-C... – Tots els C presenten un grup alcohol (OH) excepte un que presenta un grup corbonílic • Aldèhid • cetona Aldèhid Cetona

Grups funciuonals: determinen les propietats químiques

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Classificació Monosacàrids Disacàrids Polisacàrids

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics MONOSACÀRIDS S’anomenen fent referència al nº de carbonis (3-12), acabat en el sufix osa. 3C: triosa 4C: tetrosa 5C: pentosa 6C: hexosa 7C: heptosa Són solubles en aigua, dolços, cristal·lins i blancs

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics MONOSACÀRIDS 3C: triosa 4C: tetrosa 5C: pentosa 6C: hexosa 7C: heptosa Aldopentoses

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics MONOSACÀRIDS 3C: triosa 4C: tetrosa 5C: pentosa 6C: hexosa 7C: heptosa Aldohexoses Cetohexosa

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Glucosa Sucres més abundant, raïm, fruites. Sucre més important en animals on es troba lliure en sang o polimeritzat en forma de glucògen (en fetge i músculs estriats) Galactosa Llet Fructosa Fruites i mel, nèctar

ALDOSES

CETOSES

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Pentoses i hexoses formen anells

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics DISACÀRIDS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics • Són el resultat de la unió de dos monosacàrids a través d’un enllaç o-glucosídic • Alguns dels disacàrids més comuns són – Maltosa – Lactosa – Sacarosa • Són solubles en aigua, dolços i cristal·litzables • Poden hidrolitzar-se

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Maltosa Es troba a les llavors de civada, de reserva Formada per dues glucoses

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Lactosa És el sucre de la llet Format per una galactosa i una glucosa

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Sacarosa Es troba a la canya de sucre i la remolatxa Formada per una glucosa i una fructosa

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics POLISACÀRIDS • Estan formats per la unió de molts monosacàrids • Pes molecular elevat • No tenen sabor dolç • Poden ser insolubles Funcions biològiques: Energètica o de reserva glucosa, midó i glucogen Estructural cel·lulosa, quitina

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics POLISACÀRIDS • Homopolisacàrids • Heteropolisacàrids • Heteròsits

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics • Homopolisacàrids: formats per monosacàrids d’un sol tipus – Midó – Glucògen – Cel·lulosa – Quitina Quitina

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics MIDÓ S'emmagatzema als amiloplastes de les cèl·lules vegetals Molt abundant en tubercles, bulbs i llavors És una forma molt eficaç d’emmagatzemar glucosa S’hidrolitza i dóna glucosa Format per amilosa (30%) i amilopectina (70%)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Principis immediats orgànics Els glúcids GLUCOGEN S’emmagatzema al fetge i a la musculatura llisa dels animals És una forma molt eficaç d’emmagatzemar glucosa S’hidrolitza i dóna glucosa

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics • Heteropolisacàrids: formats per més d’un tipus de monosacàrid o derivats d’aquests. Funcions estructurals, lubrificants o de defensa – Pectina – Arabinosa (goma aràbiga) – L’agar-agar – Mucopolisacàrids: • Àcid hialurònic → sub. cimentant teixit conjuntiu, lubricant líquid sinovial, humor vitri ull i coberta oòcits • Condriotina → cartílag, ossos i còrnia • Heparina → líquid tissular de pulmó i fetge. Anticoagulant.

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics • Heteròcits – Formats per una part glucídica i una no glucídica (aglucó) • Glucolípids → membranes cel·lulars • Glucoproteïnes – Peptidoglicans – Mucoproteïnes – Hormones gonadotropines de la hipòfisi – Glucoproteïnes estructurals de la membrana palsmàtica

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els glúcids Principis immediats orgànics Glucoproteïnes estructurals de la membrana plasmàtica Les cèl·lules tenen certa capacitat de reconèixer-se entre sí. Les molècules responsables d’aquest reconeixement són els sucres associats a aquestes proteïnes, presents en les envoltes cel·lulars, lligats a lípids i proteïnes Determinats antigènics

LÍPIDS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics La paraula lípid ve del grec lypos que significa greix

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics • Molècules formades per un esquelet carbonat –C-C-C-C-C...

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics FUNCIÓ Estructural Energètica - Protectora -

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics Reguladora del metabolisme Reguladora de la temperatura

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics CLASSIFICACIÓ Saponificables • Àcids grassos •Saturats •Insaturats • Triglicèrids o greixos (olis, sagins, sèu) • Ceres • Lípids complexos (fosfolípids, glicolípids) Insaponificables • Esteroids (colesterol) • Hormones eicosenoides (prostaglandines)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics SAPONIFICACIÓ DELS LÍPIDS Molts lípids, reaccionen amb bases fortes, NaOH o KOH, donant sals sòdiques o potàssiques que reben el nom de sabons. Aquesta reacció es denomina de saponificació.

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS Saturats Insaturats Són àcids carboxílics de cadena llarga tenen nº parell de carbonis (12 a 22)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS SATURATS • Làuric Punt de fusió alt • Mirístic • Palmític Els lípids rics en àcids grassos saturats constitueixen els greixos

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS INSATURATS • Olèic vegetals (oli d’oliva o de girasol) • Linolèic • Linolènic en els greixos dels peixos blaus • Araquidònic

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS Són molècules bipolars o anfipàtiques (del grec amphi, doble).

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ÀCIDS GASSOS Els àcids grassos insaturats són essencials per al correcte funcionament del nostre cos i s’han d’aportar en quantitats suficients amb els aliments. La manca d’aquests en la dieta s’associa amb les malalties coronàries i un elevat nivell de colesterol.

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics TRIGLICÈRIDS O GREIXOS Són substàncies de reserva energètica en vegetals (llavors) i animals (teixit adipós) Classificació dels greixos Olis Greixos líquids Sagins Greixos semisòlids Sèus Greixos sòlids

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics TRIGLICÈRIDS O GREIXOS OLIS Si els àcids grassos són insaturats la molècula és líquida a temperatura ambient i s’anomena oli Els trobem en plantes oleaginoses: l’oliva, les llavors del girasol, blat de moro, soja. SAGINS Són greixos semisòlids a temperatura ambient. La fluïdesa depèn del seu contingut en àcids insaturats SÈUS Són greixos sòlids a temperatura ambient Estan formades per àcids grassos saturats i cadena llarga

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics CERES Protectora (conducte auditiu) Funcions Impermeabilitza (evita la dessecació de fruits i fulles)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics CERES En animals: En els vegetals:

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics LÍPIDS COMPLEXOS Estan formats per àcids grassos i altres components com alcohols, glúcids, àcid fosfòric, derivats aminats etc. Glicerolípids Gliceroglucolípids Glicerofosfolípids (fosfolípids) Esfingolípids Esfingoglucolípids Esfingofosfólípids

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics LÍPIDS COMPLEXOS FOSFOLÍPIDS Són lípids que formen part de les membranes cel·lulars Són molècules anfipàtiques (zona hidròfoba i zona hidròfila)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics LÍPIDS COMPLEXOS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ESTEROIDS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ESTEROIDS Reguladora: Estructural: Hormonal: Funcions

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics ESTEROIDS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Els lípids Principis immediats orgànics PROSTAGLANDINES Prostaglandines Intervenen en la resposta inflamatòria

PROTEÏNES

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics Són molècules molt complexes Són polímeres formats por la unió, a través d’enllaços peptídics, d’unitats anomenades aminoàcids Són les molècules orgàniques més abundants en les cèl·lules Formades per C, H, O i N i gairebé totes tenen també sofre L’element més característic de les proteïnes és el nitrogen Són molècules específiques de cada ser viu. A través d’elles s’expressa la informació genètica

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics Existeixen uns 20 aminoàcids que formen les proteïnes

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics Aminoàcids essencials: fenilalanina metionina isoleucina treonina leucina triptòfan lisina valina En infants també ho són: arginina histidina

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics Els aminoàcids es van enllaçant mitjançant enllaços químics anomenats peptídics entre ells formant cadenes anomenades pèptids OLIGOPÈPTIDS → nº aminoàcids és menor que 10 • Dipèptids → nº aminoàcids és 2 • Tripèptids → nº aminoàcids és 3 • Tetrapèptids → nº aminoàcids és 4 POLIPÈPTIDS o cadenes polipeptídiques → nº aminoàcids és més 10

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics ESTRUCTURA TRIDIMENCIONAL Caràcter jeràrquic. Nivells de complexitat creixent 4 tipus d’estructures: • Primària • Secundària • Terciària • Quaternària Activitat biològica

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics ESTRUCTURA PRIMÀRIA Successió lineal d'aminoàcids que formen la cadena peptídica. L’ordre dels aa en cada polipèptid el determina l’ADN

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics ESTRUCTURA SECUNDARIA a) Formes en espiral (configuració hèlix α)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics b) Formes plegades (configuració de full β)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics ESTRUCTURA TERCIÀRIA

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics ESTRUCTURA QUATERNÀRIA

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics FUNCIONS Reserva: Estructural: Enzimàtica: Homeostàtica:

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Les proteïnes Principis immediats orgànics Transport de gasos: Moviment: Hormonal: Immunològica:

ÀCIDS NUCLÈICS

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics Biopolímers d’unitats (monòmers), anoments nucleòtids Una pentosa (D-ribosa en el ARN o D-2- desoxirribosa en l’ADN) Una base nitrogenada: - Púriques: Guanina (G) i Adenina (A) - Pirimidíniques: Timina (T), Citosina (C) i Uracil (U)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics Ácid fosfòric Uneix dos pentoses a través d’una unió fosfodiester, entre el C-3´d’una pentosa, amb el C-5´de l’altra

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics Polimerització De nucleòtids

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics Funció Intervenen en l’herència (ADN i ARN) Intervenen el la transferència d’energia (ATP)

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics ADN ADN Àcid desoxirribonuclèic Forma una doble hèlix

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics ADN Es localitza al nucli de les cèl·lules eucariotes Codifica la informació genètica

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics ARN ESTRUCTURA Unió de molts ribonucleòtids, en sentido 5´-3´ Formats per una sola cadena, a excepció del ARN bicatenari dels reovirus ESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA

COMPOSICIÓ DELS ÉSSERS VIUS Àcids nuclèics Principis immediats orgànics ARN ARN missatger (ARNm) ARN de transferència (ARNt) ARN ribosòmic (ARNr)