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© J. L. Sánchez GuillénIES Pando - Oviedo – Departamento de Biología y Geología                                           ...
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
Organismos animales y vegetales estamos constituidos por……                           células                Las células es...
¿Quémoléculasconstituyenlas células delos seresvivos?                 5
Los medios internos de los seres vivos son una compleja mezcla de moléculas.                                              ...
Algunasbiomoléculasson depequeñotamaño comoes el casodel….agua O Oxígeno H     Hidrógeno                   7
EL agua es la biomolécula más abundante en los seres vivos. Los medios internos de losseres vivos son medios acuosos en lo...
Otras moléculas son grandesmoléculas: la hemoglobina, unaproteína. Carbono Oxígeno Nitrógeno Azufre                       ...
Macromoléculas: Se llaman así a las moléculas que tienen una masa molecular superiora 10 000 da.El ADN es una gran molécul...
BIOMOLÉCULAS• El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas.• Miles de moléculas se encuentran d...
LAS BIOMOLÉCULAS: CLASIFICACIÓN    Inorgánicas            Orgánicas-Agua               -Glúcidos-CO2                -Lípid...
LAS BIOMOLÉCULASREPARTICIÓN DE LOS COMPONENTES MOLECULARES DE                  LA CÉLULA           (en % sobre masa total)...
I) Técnicas para el estudio fisicoquímico: sirven para conocer la    composición y relacionar esta composición con las est...
Destilación: Sirve para separar por evaporación y conden-sación posterior, dos liquidos miscibles.                        ...
Decantación: Sirve para separar, por ejemplo, mezclas delíquidos no solubles de densidad diferente.                       ...
HomogeneizadorSe trata de un aparato que sirvepara triturar y disgregar el materialbiológico, rompiendo lasmembranas celul...
FILTRACIÓN: Separa la fase líquida de la parte sólida.                                                         18
Centrifugación: Los materiales biológicos sometidos a fuertesaceleraciones se desplazan hacia el fondo de los recipientes ...
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Cromatografía de gases                         22
ELECTROFORESIS En este método, la mezcla a separar se deposita en una cubeta sobre unsoporte de tipo poroso (acetato de ce...
Cultivos in vitro:  Bacterias en cápsulas de Petri                                   Frascos para cultivos celulares      ...
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El microscopioelectrónico,desarrollado amediados del sigloXX, permite más de100 000 aumentos                     26
Fundamento del microscopio óptico y del microscopio electrónico                                                           ...
Diferencias entre el microscopio óptico y del microscopio electrónico          Microscopio óptico                Microscop...
Unidades de medida en microscopía1 micrometro*= 1 µm = 0,001 mm (milésima de milímetro)1 nanometro = 1 nm = 0,000 001 mm (...
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
Concepto de Bioelemento: Elemento químico que constituyelas moléculas de los seres vivosCLASES DE BIOELEMENTOS    Primario...
BIOELEMENTOS              OLIGOELEMENTOSPrimarios     Secundarios   Indispensables Variables     O             Na+        ...
Tabla de los BioelementosH                                                                                                ...
CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS    Cierta abundancia en la corteza terrestre.    Sus compuestos son polares ...
Los elementos químicos más abundantes en la corteza  terrestre y en los seres vivos (en % en peso).Elementos    Corteza   ...
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
EL ENLACE COVALENTE• Los átomos que constituyen las moléculas orgánicas están unidos entre sí mediante enlacescovalentes.•...
UNIÓN DE DOS ÁTOMOS DE CARBONO MEDIANTE UN ENLACECOVALENTE.           electrón                                        enla...
FORMACIÓN DEL ETANO.                                          Molécula de etano                                           ...
ENLACES COVALENTES SIMPLES , DOBLES Y TRIPLES.• Enlace covalente simple: Cuando un átomo comparte con otro dos electrones,...
GIRO ALREDEDOR DE LOS ENLACES SIMPLES , DOBLES Y TRIPLES.Es de destacar que alrededor de un enlace simple está permitido e...
LOS ENLACES COVALENTES DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS (I)• El carbono tiene cuatro electrones de valencia. Debido a esto fo...
LOS ENLACES COVALENTES DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS (II)    H                      O                       S             ...
EJEMPLOS DE LOS ENLACES COVALENTES DEL CARBONO.       H                 HH C H               H C O             H C C H    ...
En el pirúvico podemos observar diferentes combinaciones de enlacesdobles y simples del carbono con otros elementos.      ...
Polaridad de los enlaces covalentes: Cuando los átomos unidos por un enlacecovalente pertenecen a elementos de electronega...
Aunque las fórmulas delas moléculas serepresentan en un plano,los átomos se disponensegún una complejarepresentación espac...
LA DISPOSICIÓN ESPACIAL DE LOS ENLACES EN EL CARBONO:HIBRIDACIONES:Aunque representaremos los átomos en el plano, estos en...
º Hibridaciones del átomo de carbono. Hibridación tetraédrica.  En este tipo de hibridación el carbono se dispone en el ce...
No obstante el metano lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada oen su fórmula empírica.             H    ...
Representación tridimensional del etano (verde=C;    51gris=H). Cada carbono es el centro de un tetraedro
Representación tridimensional del etano (verde=C;gris=H). Cada carbono es el centro de un tetraedro   52
No obstante el etano lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada, ensu fórmula semidesarrollada o en su fórm...
Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H).                                        54
Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H).                                        55
Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H).                                        56
Representación tridimensional del butano(verde=C; gris=H).                         57
Representación tridimensional del eteno. Hibridación trigonal:Cada carbono es el centro de un triángulo (verde=C; gris=H)....
No obstante el eteno lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada, ensu fórmula semidesarrollada o en fórmula...
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
Las cadenas carbonadasLas diferentes biomoléculas van a estar constituidas básicamente porátomos de carbono unidos entre s...
Tipos de esqueletos de las moléculas orgánicas-C- C- C- C- C- C- C- C- 1) Cadena lineal saturada-C- C- C=C- C- C=C- C- 2) ...
Las moléculas orgánicas, como estefosfoglicérido, están formadas por cadenascarbonadas constituídas por: C, H, O, N, P….. ...
Carbono                                                             HidrógenoHidrocarburo de cadena lineal saturada (no ol...
Carbono                                                     Oxígeno                                                     Hi...
Carbono                            Doble enlace                                             Oxígeno                       ...
Dobles enlaces                                             Carbono                                             Oxígeno    ...
Carbono                                      Oxígeno                                      HidrógenoLa glucosa tiene una ca...
Los monosacáridos,como la glucosa,presentan una cadena          CH2OHcíclica mixta carbono-oxígeno.                       ...
Doble ciclo de un disacárido   70
Cadenas cíclicas de uncompuesto orgánico                         71
Cadenas cíclicas de uncompuesto orgánico                         72
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
FUNCIONES ORGÁNICASConcepto: Agrupaciones características de átomos.Las principales son:        Alcohol:       -O-H       ...
H                        O      C O H                                                    C O C C C        Función alcohol ...
alcohol                   Carbono                   Oxígeno                   HidrógenoEtanol                         76
ácidoamina                             Carbono                             Oxígeno                             HidrógenoAm...
Carbono                          Oxígeno                          Hidrógeno                          Nitrógeno            ...
Carbono        ácido                                           Oxígeno                                           Hidrógeno...
Carbono                            Doble enlace                                             Oxígenoácido                  ...
Dobles enlacesácido                                             Carbono                                             Oxígen...
C= grisO=rojoH=gris          82
0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos ...
Representación en                    esferas de una                    biomolécula                S    C       HO        N...
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FÓRMULAS DE LAS BIOMOLÉCULAS  Desarrollada o estructural: indicando todos los átomos yenlaces covalentes de la molécula.  ...
El ácido pirúvico en su fórmula desarrollada.                     H O O             H C C C O H                     H    M...
Fórmula semidesarrollada del ácido pirúvico.              CH3-CO-COOHFórmula empírica del ácido pirúvico.                 ...
Veamos en conjunto cómo son las fórmulas desarrollada, semidesarrollada yempírica del eteno.                              ...
Fórmula semidesarrollada de los principales grupos funcionales.      CH2OH                       CHO C CO C               ...
Ejemplo de moléculabiológica: el colesterol, en                CH3         CH2         CH2         CH3su fórmula simplific...
Ejemplo de molécula biológica en su     fórmula simplificada.O                                    COOHOH        OH        ...
La grandes moléculas se representanesquemáticamente. Ejemplo derepresentación de la estructura terciariade una proteína   ...
La grandes moléculas se representanesquemáticamente. Ejemplo derepresentación de la estructura del ADN.                   ...
CONCEPTOS DE MACROMOLÉCULA, MONÓMERO YPOLÍMERO  Macromolécula: Grandes moléculas de masa superior a 104da (1da=1uma). Polí...
Ejemplo de macromolécula: fragmento dealmidón, un polisacárido.El almidón es un polímero cuyo monómeroes la glucosa.      ...
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ENLACES INTER E INTRAMOLECULARESSon aquellos enlaces que se dan entre moléculas o partes de unamolécula, que le dan una ma...
Los puentes disulfuro se forman cuando reaccionan dos grupos tiol (-S-H) dando –S-S- y H2.                             H  ...
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CLASES DE BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOSConcepto: moléculas que pueden extraerse de la materia vivainmediatamente, p...
Practica con esta interesante web de Lourdes Luengo:http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/biomol...
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B1 biomoléculas pdf

  1. 1. © J. L. Sánchez GuillénIES Pando - Oviedo – Departamento de Biología y Geología 1
  2. 2. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares
  3. 3. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 3
  4. 4. Organismos animales y vegetales estamos constituidos por…… células Las células están formadas por moléculas. .. y las moléculas por átomos. 4
  5. 5. ¿Quémoléculasconstituyenlas células delos seresvivos? 5
  6. 6. Los medios internos de los seres vivos son una compleja mezcla de moléculas. 6
  7. 7. Algunasbiomoléculasson depequeñotamaño comoes el casodel….agua O Oxígeno H Hidrógeno 7
  8. 8. EL agua es la biomolécula más abundante en los seres vivos. Los medios internos de losseres vivos son medios acuosos en los que la molécula de agua es predominante. 8
  9. 9. Otras moléculas son grandesmoléculas: la hemoglobina, unaproteína. Carbono Oxígeno Nitrógeno Azufre ir 9 enlace
  10. 10. Macromoléculas: Se llaman así a las moléculas que tienen una masa molecular superiora 10 000 da.El ADN es una gran molécula orgánica formada en la mayoría de los casos por cientos demillones de átomos, es una macromolécula. 10Fragmento de la doble hélice del ADN, cada esfera es un átomo.
  11. 11. BIOMOLÉCULAS• El medio interno de los seres vivos es una compleja mezcla de moléculas.• Miles de moléculas se encuentran dispersas en el medio celularinteraccionando entre sí.• Desentrañar este complejo mundo ha sido una tarea titánica.• Hoy en día, después de más de 300 años de intensa búsqueda ydescubrimiento, empezamos a conocer las moléculas que constituyen los seresvivos.• Las biomoléculas han sido clasificadas tradicionalmente en una serie degrupos conocidos como principios inmediatos. Llamados así porque podíanextraerse fácilmente mediante técnicas sencillas, como disoluciones,filtraciones, etc. 11
  12. 12. LAS BIOMOLÉCULAS: CLASIFICACIÓN Inorgánicas Orgánicas-Agua -Glúcidos-CO2 -Lípidos-Sales minerales -Prótidos o proteínas -Ácidos nucleicos 12
  13. 13. LAS BIOMOLÉCULASREPARTICIÓN DE LOS COMPONENTES MOLECULARES DE LA CÉLULA (en % sobre masa total)Principios PROCARIOTAS EUCARIOTASinmediatosGlúcidos 3 3Lípidos 2 4,5Prótidos 15 18Ácidos Nucleicos ARN 6 1,25 ADN 2 0,25Precursores 1 2Agua 70 70Sales minerales 1 1 13
  14. 14. I) Técnicas para el estudio fisicoquímico: sirven para conocer la composición y relacionar esta composición con las estructuras celulares. Estos métodos son: a) Destilación b) Filtración c) Decantación d) Centrifugación e) Cromatografía f) ElectroforesisII) Técnicas para el estudio morfológico de la célula. Nos permiten conocer cómo es su forma, su tamaño y su estructura. Son, fundamentalmente: a) Microscopía óptica b) Microscopía electrónica 1) Microscopio electrónico de Trasmisión (MET) 2) Microscopio electrónico de barrido (MEB) 14
  15. 15. Destilación: Sirve para separar por evaporación y conden-sación posterior, dos liquidos miscibles. 15
  16. 16. Decantación: Sirve para separar, por ejemplo, mezclas delíquidos no solubles de densidad diferente. 16
  17. 17. HomogeneizadorSe trata de un aparato que sirvepara triturar y disgregar el materialbiológico, rompiendo lasmembranas celulares para dejarlibres los orgánulos y el resto delcontenido celular para posteriorestratamientos. 17
  18. 18. FILTRACIÓN: Separa la fase líquida de la parte sólida. 18
  19. 19. Centrifugación: Los materiales biológicos sometidos a fuertesaceleraciones se desplazan hacia el fondo de los recipientes que loscontienen con velocidades que dependen de su masa, de su forma yvolumen, y de la naturaleza del medio en el que se realice lacentrifugación. 19
  20. 20. 20
  21. 21. 21
  22. 22. Cromatografía de gases 22
  23. 23. ELECTROFORESIS En este método, la mezcla a separar se deposita en una cubeta sobre unsoporte de tipo poroso (acetato de celulosa o también gel de almidón). Acontinuación se establece una diferencia de potencial entre los extremos delsoporte. Las sustancias que componen la mezcla se desplazarán en funciónde su carga eléctrica. 23
  24. 24. Cultivos in vitro: Bacterias en cápsulas de Petri Frascos para cultivos celulares 24
  25. 25. 25
  26. 26. El microscopioelectrónico,desarrollado amediados del sigloXX, permite más de100 000 aumentos 26
  27. 27. Fundamento del microscopio óptico y del microscopio electrónico imagen Cañón de electrones o c electrones b objeto objeto b visor c o luz imagen Microscopio electrónico Microscopio ópticoc) condensador; b) objetivo; o) ocular. interruptor 27
  28. 28. Diferencias entre el microscopio óptico y del microscopio electrónico Microscopio óptico Microscopio electrónico Fuente de iluminación: La luz Fuente de iluminación: electrones Se pueden ver seres vivos No se pueden ver los seres vivos Poco aumento (X1000) Mucho aumento (X300 000) Se observa la estructura Se observa la ultraestructura Preparaciones sencillas Preparaciones complejas Aparato relativamente barato Instrumento muy caro 28
  29. 29. Unidades de medida en microscopía1 micrometro*= 1 µm = 0,001 mm (milésima de milímetro)1 nanometro = 1 nm = 0,000 001 mm (millonésima de milímetro)1 amstrong = 1 Å = 0,1 nm (diez millonésima de milímetro)* También se llama micra Tamaños usuales en microscopíaátomo = 1 Åvirus = 25 nm a 300 nmbacteria =1 µCélula = 10 µm a 100 µm 29
  30. 30. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares
  31. 31. Concepto de Bioelemento: Elemento químico que constituyelas moléculas de los seres vivosCLASES DE BIOELEMENTOS Primarios: C, H, O, N, S, P. Los más abundantes, 96’2% del total de la masa de un ser vivo. - Secundarios: Na+, K+, Mg++, Ca++, Cl - . En menor porcentaje, pero también imprescindibles para los seres vivos. Oligoelementos: En proporción menor al 0,1%. Indispensables: en todos los seres vivos: Mn, Fe, Cu; Variables: en algunos organismos: B, Al, V. 31
  32. 32. BIOELEMENTOS OLIGOELEMENTOSPrimarios Secundarios Indispensables Variables O Na+ Mn B C K+ Fe Al H Mg2+ Co V N Ca2+ Cu Mo P Cl- Zn I S Si 32
  33. 33. Tabla de los BioelementosH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Cs Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw Primarios Indispensables Bioelementos Oligoelementos Secundarios Variables 33
  34. 34. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS Cierta abundancia en la corteza terrestre. Sus compuestos son polares ( partes de la molécula con carga + y otras con cargas - ) lo que hace a estos compuestos solubles en agua. C y N pasan con facilidad del estado de oxidado a reducido y viceversa. Lo que es importante en los procesos de obtención de energía (fotosíntesis y respiración celular). C, H, O y N tienen pequeña masa atómica lo que permite variabilidad de valencias dando lugar a moléculas grandes, estables y variadas. 34
  35. 35. Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (en % en peso).Elementos Corteza Elementos Seres vivos (%) (%)Oxígeno 47 Oxígeno 63Silicio 28 Carbono 20Aluminio 8 Hidrógeno 9,5Hierro 5 Nitrógeno 3 35
  36. 36. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 36
  37. 37. EL ENLACE COVALENTE• Los átomos que constituyen las moléculas orgánicas están unidos entre sí mediante enlacescovalentes.• Este enlace se forma cuando átomos del mismo o diferente elemento comparten electronespara poder completar su última capa.• Los electrones que puede compartir un átomo para completar su última capa los llamaremoselectrones de valencia.• Los enlaces covalentes se representan mediante una raya que simboliza el par de electronescompartido.• Los enlaces covalentes son muy resistentes en medio acuoso. C C C El átomo de carbono Es por esto que el carbono Esta capa se tiene cuatro electrones de tiene 4 electrones en completa con 8 su última capa. valencia y puede forma electrones. cuatro enlaces covalentes. 37
  38. 38. UNIÓN DE DOS ÁTOMOS DE CARBONO MEDIANTE UN ENLACECOVALENTE. electrón enlace covalenteLos electrones de valencia no pueden quedar libres, por lo que otros átomos con electrones38de valencia libres se unen al átomo que disponga de electrones libres hasta completarlos.
  39. 39. FORMACIÓN DEL ETANO. Molécula de etano C2H6Los electrones de valencia no pueden quedar libres, por lo que otros átomos con electrones39de valencia libres se unen al átomo que disponga de electrones libres hasta completarlos.
  40. 40. ENLACES COVALENTES SIMPLES , DOBLES Y TRIPLES.• Enlace covalente simple: Cuando un átomo comparte con otro dos electrones,uno de cada átomo.• Enlace covalente doble: Cuando un átomo comparte con otro cuatro electrones,dos de cada átomo.• Enlace covalente triple: Cuando un átomo comparte con otro seis electrones,tres de cada átomo. C H C O C C Enlace covalente simple Enlace covalente doble Enlace covalente triple Carbono-Hidrógeno. Carbono-Oxígeno. Carbono-Carbono. 40
  41. 41. GIRO ALREDEDOR DE LOS ENLACES SIMPLES , DOBLES Y TRIPLES.Es de destacar que alrededor de un enlace simple está permitido el giro, algo que no sucedealrededor de los enlaces dobles o triples. 41
  42. 42. LOS ENLACES COVALENTES DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS (I)• El carbono tiene cuatro electrones de valencia. Debido a esto formará 4 enlacescovalentes que podrán ser: • Cuatro simples. • Uno doble y dos simples. • Dos dobles. • Uno simple y uno triple. C C C C Cuatro simples Uno doble y dos Dos dobles. Uno triple y uno simples simple. 42
  43. 43. LOS ENLACES COVALENTES DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS (II) H O S N N O S NEl hidrógeno tiene El oxígeno tiene dos El azufre tiene dos El nitrógeno tieneun electrón de electrones de electrones de tres electrones devalencia. valencia. valencia. valencia. 43
  44. 44. EJEMPLOS DE LOS ENLACES COVALENTES DEL CARBONO. H HH C H H C O H C C H H Formaldehído Etino Metano Dos simples y Uno simple y Cuatro simples uno doble uno triple. 44
  45. 45. En el pirúvico podemos observar diferentes combinaciones de enlacesdobles y simples del carbono con otros elementos. H O O H C C C O H H 45
  46. 46. Polaridad de los enlaces covalentes: Cuando los átomos unidos por un enlacecovalente pertenecen a elementos de electronegatividad muy diferente, por ejemplo, el O y elH. El más electronegativo atrae hacia sí más el par de electrones del doble enlace, quedandocon cierta carga negativa y el menos electronegativo queda con una cierta cantidad de cargapositiva. En este caso, diremos que el enlace es polar, lo que tendrá una granimportancia en los procesos biológicos: polaridad del agua, estabilidad de lasproteínas y del ADN, solubilidad. δ+ δ- δ- δ+ Polaridad del enlace –N-H Polaridad del enlace –O-H 46
  47. 47. Aunque las fórmulas delas moléculas serepresentan en un plano,los átomos se disponensegún una complejarepresentación espacial.CarbonoOxígenoNitrógenoAzufreHidrógeno La cisteína, un aminoácido. 47
  48. 48. LA DISPOSICIÓN ESPACIAL DE LOS ENLACES EN EL CARBONO:HIBRIDACIONES:Aunque representaremos los átomos en el plano, estos en realidad se encuentran orientadosen el espacio. El carbono, dependiendo de los enlaces covalentes, puede tener tres tipos dedisposición espacial o hibridaciones. • Hibridación tetraédrica: Cuatro enlaces simples • Hibridación trigonal: Uno doble y dos simples. • Hibridación digonal: Dos dobles o uno simple y uno triple. C C C C H. tetraédrica H. trigonal H. digonal H. digonal 48
  49. 49. º Hibridaciones del átomo de carbono. Hibridación tetraédrica. En este tipo de hibridación el carbono se dispone en el centro de un tetraedro y los otros átomos en los vértices. Molécula de metano. En el metano (CH4) el carbono tiene hibridación tetraédrica 49
  50. 50. No obstante el metano lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada oen su fórmula empírica. H H C H CH4 H Fórmula desarrollada Fórmula empírica 50
  51. 51. Representación tridimensional del etano (verde=C; 51gris=H). Cada carbono es el centro de un tetraedro
  52. 52. Representación tridimensional del etano (verde=C;gris=H). Cada carbono es el centro de un tetraedro 52
  53. 53. No obstante el etano lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada, ensu fórmula semidesarrollada o en su fórmula empírica. CH3-CH3 H H Fórmula semidesarrollada H C C H H H C2H6 Fórmula desarrollada Fórmula empírica 53
  54. 54. Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H). 54
  55. 55. Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H). 55
  56. 56. Carbonos tetraédricos en el propano (verde=C;gris=H). 56
  57. 57. Representación tridimensional del butano(verde=C; gris=H). 57
  58. 58. Representación tridimensional del eteno. Hibridación trigonal:Cada carbono es el centro de un triángulo (verde=C; gris=H). 58
  59. 59. No obstante el eteno lo representaremos en el plano en su fórmula desarrollada, ensu fórmula semidesarrollada o en fórmula empírica. CH2=CH2 H H Fórmula semidesarrollada H C C H Fórmula desarrollada C2H4 Fórmula empírica 59
  60. 60. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 60
  61. 61. Las cadenas carbonadasLas diferentes biomoléculas van a estar constituidas básicamente porátomos de carbono unidos entre sí mediante enlaces covalentes. Laresistencia y versatilidad de los enlaces carbono-carbono y del carbonocon otros elementos: oxígeno, nitrógeno o azufre, va a posibilitar el quese puedan formar estructuras que serán el esqueleto de las principalesmoléculas orgánicas. 61
  62. 62. Tipos de esqueletos de las moléculas orgánicas-C- C- C- C- C- C- C- C- 1) Cadena lineal saturada-C- C- C=C- C- C=C- C- 2) Cadena lineal insaturada 4) Doble ciclo mixto. -C- C- C--C- C- C- C- C- -C- C- C- 3) Cadena ramificada. 5) Ciclo mixto. 62
  63. 63. Las moléculas orgánicas, como estefosfoglicérido, están formadas por cadenascarbonadas constituídas por: C, H, O, N, P….. 63
  64. 64. Carbono HidrógenoHidrocarburo de cadena lineal saturada (no olvidar que alrededor de losenlaces simples está permitido el giro). 64
  65. 65. Carbono Oxígeno HidrógenoEste compuesto presenta una cadena lineal saturada 65
  66. 66. Carbono Doble enlace Oxígeno HidrógenoÁcido orgánico de cadena lineal insaturada 66
  67. 67. Dobles enlaces Carbono Oxígeno HidrógenoÁcido orgánico de cadena lineal insaturada 67
  68. 68. Carbono Oxígeno HidrógenoLa glucosa tiene una cadena cíclica 68
  69. 69. Los monosacáridos,como la glucosa,presentan una cadena CH2OHcíclica mixta carbono-oxígeno. C O H OH H C C OH OH H H C C H OH 69
  70. 70. Doble ciclo de un disacárido 70
  71. 71. Cadenas cíclicas de uncompuesto orgánico 71
  72. 72. Cadenas cíclicas de uncompuesto orgánico 72
  73. 73. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 73
  74. 74. FUNCIONES ORGÁNICASConcepto: Agrupaciones características de átomos.Las principales son: Alcohol: -O-H Cetona: >C=O Aldehído: -CHO Ácido: -COOH Amino: -NH2 Amida: -CONH2 Tiol: -S-H 74
  75. 75. H O C O H C O C C C Función alcohol Función aldehído Función cetona O Función ácido C S H Función tiol C O H H O Función amida C N H H C N Función amina H 75* En los enlaces libres sólo puede haber o carbonos o hidrógenos.
  76. 76. alcohol Carbono Oxígeno HidrógenoEtanol 76
  77. 77. ácidoamina Carbono Oxígeno HidrógenoAminoácido: serina Nitrógeno 77
  78. 78. Carbono Oxígeno Hidrógeno Nitrógeno Azufre tiolAminoácido: cisteína 78
  79. 79. Carbono ácido Oxígeno HidrógenoÁcido orgánico de cadena lineal saturada 79
  80. 80. Carbono Doble enlace Oxígenoácido HidrógenoÁcido orgánico de cadena lineal insaturada 80
  81. 81. Dobles enlacesácido Carbono Oxígeno HidrógenoÁcido orgánico de cadena lineal insaturada 81
  82. 82. C= grisO=rojoH=gris 82
  83. 83. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 83
  84. 84. Representación en esferas de una biomolécula S C HO N 84
  85. 85. C= verde N=azul O=rojo H=grisOC H N 85
  86. 86. C= verde N=azul H O=rojo H=gris HO C C H N O H 86
  87. 87. FÓRMULAS DE LAS BIOMOLÉCULAS Desarrollada o estructural: indicando todos los átomos yenlaces covalentes de la molécula. Semidesarrollada: indicando únicamente los enlaces de lacadena carbonada. Empírica: indicando únicamente el número de átomos decada elemento de la molécula. Simplificadas: las cadenas carbonadas se representanmediante una línea quebrada en la que no se indicancarbonos e hidrógenos pero si dobles enlaces u otrasvariaciones que posee la molécula (funciones alcohol,cetona,ácido, amino, etc). 87
  88. 88. El ácido pirúvico en su fórmula desarrollada. H O O H C C C O H H Memo: En la fórmulas desarrollada o estructural se indican todos los átomos y enlaces covalentes de la molécula. 88
  89. 89. Fórmula semidesarrollada del ácido pirúvico. CH3-CO-COOHFórmula empírica del ácido pirúvico. C3H4O3 89
  90. 90. Veamos en conjunto cómo son las fórmulas desarrollada, semidesarrollada yempírica del eteno. CH2=CH2 H H Fórmula semidesarrollada H C C H Fórmula desarrollada C2H4 Fórmula empírica 90
  91. 91. Fórmula semidesarrollada de los principales grupos funcionales. CH2OH CHO C CO C Función aldehído Función cetona Función alcohol terminal Función ácido CHSH COOH Función tiol Función amida CH2NH2 CONH2 91 Función amina terminal
  92. 92. Ejemplo de moléculabiológica: el colesterol, en CH3 CH2 CH2 CH3su fórmula simplificada. CH CH2 CH CH2 CH3 CH CH3 CH2 C CH2 CH2 CH3 CH CH CH2 CH2 C CH CH C CH2 HO CH2 CH …. y ahora en su fórmula semidesarrollada. 92
  93. 93. Ejemplo de molécula biológica en su fórmula simplificada.O COOHOH OH 93
  94. 94. La grandes moléculas se representanesquemáticamente. Ejemplo derepresentación de la estructura terciariade una proteína 94
  95. 95. La grandes moléculas se representanesquemáticamente. Ejemplo derepresentación de la estructura del ADN. 95
  96. 96. CONCEPTOS DE MACROMOLÉCULA, MONÓMERO YPOLÍMERO Macromolécula: Grandes moléculas de masa superior a 104da (1da=1uma). Polímero: Moléculas resultantes de la unión de unidadesmenores (monómeros). Monómero: Unidades menores que forman los polímeros. 96
  97. 97. Ejemplo de macromolécula: fragmento dealmidón, un polisacárido.El almidón es un polímero cuyo monómeroes la glucosa. 97
  98. 98. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 98
  99. 99. ENLACES INTER E INTRAMOLECULARESSon aquellos enlaces que se dan entre moléculas o partes de unamolécula, que le dan una mayor estabilidad.Así: Puentes disulfuro: -S-S- ( a partir de grupos tiol) muy resistentes(proteínas). Enlace hidrógeno: ( N-H, O-H, C=O ) fuerzas eléctricas entre átomoscon diferente electronegatividad, lo que le da a la molécula una distribucióndiferencial de cargas + y - (Ejemplo: Proteínas y ácidos nucleicos). Enlace iónico: se dan en moléculas que contienen -COO- y -NH+3, que en agua se encuentran ionizados. Uniones hidrofóbicas: debidas a diferencias de solubilidad respecto alagua (membranas celulares). Fuerzas de Van der Waals: debidas a pequeñas fluctuaciones en lacarga de los átomos. 99
  100. 100. Los puentes disulfuro se forman cuando reaccionan dos grupos tiol (-S-H) dando –S-S- y H2. H H S S 100
  101. 101. Las cadenas proteicas que forman los anticuerpos están unidas por puentes disulfuro. Cadena pesada (H) Cadena ligera (L) Zona bisagra Glúcido Glúcido Parte variable Parte constante 101 Puentes disulfuro
  102. 102. Los enlaces de hidrógeno se forman al atraerse átomos unidos mediante enlacescovalentes polares. δ+ δ- δ+ δ- Formación de un enlace de hidrógeno entre un grupo –O-H y un grupo H-N<. 102
  103. 103. Enlaces de hidrógeno entre bases nitrogenadas en el ADNLas bases de una de las cadenas se enlazan con las de la otra por medio deenlaces de hidrógeno. La adenina se une a la timina y la citosina a la guanina. Adenina Timina Guanina Citosina 103
  104. 104. Enlaces iónicos o interacciones ácido-base: Los grupos ácidos, en medioacuoso y en función del pH del medio, pierden H+ y se ionizan dando –COO-. Losgrupos amino son básicos y en medio acuoso captan H+ y quedan cargadospositivamente (-NH3+). El enlace iónico se establece cuando quedan próximosgrupos ácidos y amino cargados diferentemente, al atraerse las cargas eléctricasque portan. - + Grupo -COOH Grupo H2N-C-Estas interacciones moleculares son relativamente débiles en medio acuoso, perovan a tener gran importancia en la estabilidad de la estructura de ciertas moléculas 104como las proteínas.
  105. 105. CLASES DE BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOSConcepto: moléculas que pueden extraerse de la materia vivainmediatamente, por métodos físicos sencillos. Inorgánicos: agua (70%), dióxido de carbono, sales minerales. Orgánicas: Glúcidos Lípidos Proteínas (20%) Ácidos nucleicos. Biocatalizadores: Moléculas orgánicas de importancia pero necesarios en pequeña cantidad. Nunca tienen función energética ni estructural. Enzimas Vitaminas Hormonas 105
  106. 106. Practica con esta interesante web de Lourdes Luengo:http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/biomoleculas/bioelementos.htm 106
  107. 107. 0- ÍNDICE1- Técnicas de estudio de la materia viva2- Bioelementos3- El enlace covalente4- Las cadenas carbonadas5- Grupos funcionales6- Fórmulas7- Interacciones intra e intermoleculares 107
  108. 108. 108

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