biomoleculas
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Características de los seres vivos
CARACTERÍSTICAS
• ORGANIZACIÓN
• HOMEOSTASIS
• IRRITABILIDAD
• METABOLISMO
• CRECIMIENTO Y DESARROLLO
• REPRODUCCIÓN
• ADAPTACION (EVOLUCIÓN)
Irritabilidad • Los organismos vivos responden a estímulos (cambios en la
intensidad de luz, ruidos, sonidos, aromas, cambios de temperatura, variación en la presión, etc. )
IRRITABILIDAD
Homeostasis
Mantenimiento de la
temperatura
Mantenimiento de el balance
de sales
Termorregulación: Es la
regulación del calor y el frío.
Osmorregulación
Regulación del agua e iones
Organización
Organos en sistemas y aparatos
Crecimiento y desarrollo
Las plantas son seres vivos que crecen durante toda su vida.
Crecimiento y desarrollo
Los animales y humanos crecen en determinados periodos, pero se desarrollan toda la vida.
Crecimiento y desarrollo
• Crecimiento es el aumento del tamaño celular, del número de células o de ambas. Por ej. (Los organismos multicelulares pasan por un proceso más complicado: diferenciación y organogénesis.)
• Desarrollo incluye todos los cambios que ocurren durante la vida de un organismo, el ser humano sin ir mas lejos se inicia como un óvulo fecundado.
Metabolismo
Adaptación
Reproducción
Reproducción
• Asexual (solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético.
• Sexual (La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos, siendo de sexos diferentes. Los descendientes, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos)
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
TODOS ESTAN FORMADOS POR CÉLULAS, QUE TIENEN METABOLISMO
TIENEN MATERIAL CON CAPACIDAD DE AUTODUPLICARSE
TODOS SSVV SE NUTREN, SE RELACIONAN Y SE REPRODUCEN
TIPOS DE BIOELEMENTOS
BIOELEMENTOS
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos Son los bioelementos o elementos biogénicos
Bioelementos
PRIMARIOS:
• Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo
• C, H, O, N, P, S
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo
•Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
OLIGOELEMENTOS:
• Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo
• Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..
BIOMOLÉCULAS
Los bioelementos se unen originando las biomoléculas que forman la materia viva
Compuestos Inorgánicos Orgánicos • Agua
• Sales minerales
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos
nucleicos Unión de numerosos
monómeros
POLÍMEROS Macromoléculas
formadas a base de moléculas más sencillas
EL CARBONO
Symbol: C
Atomic number: 6
Electron configuration: [He] 2s2 2p2
Discovered: 3750 AC
El MUNDO ORGÁNICO
¿Qué hace especial tan al carbono?
• Forma 4 enlaces covalentes con muchos átomos diferentes, en especial, con átomos de hidrógeno y átomos que están cerca de él en la tabla periódica, como el nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo y los halógenos.
• También se enlaza con otros átomos de carbono produciendo cadenas longitudinales de dos hasta miles de átomos.
IDONEIDAD DEL CARBONO
• Puede constituir estructuras de cadena ramificada o de anillos muy complejas, e incluso estructuras moleculares parecidas a una jaula.
Biomoléculas Orgánicas
Biomoléculas
Carbohidratos
Proteínas Ácidos
Nucleicos
Lípidos
Glúcidos
• Formados por C, H y O.
• Funciones:
– Energética: proporcionan energía a los seres vivos.
– Estructural: forman parte de estructuras de los organismos (paredes celulares, etc.)
• Clasificación
– Monosacáridos
– Disacáridos
– Polisacáridos
Glúcidos: Monosacáridos
• Formados por una única molécula.
• Se nombran según su número de carbonos:
– Triosas (3)
– tetrosas (4)
– pentosas (5)
– hexosas (6)
• Tienen color blanco, sabor dulce y son solubles en
agua (son azúcares).
• Más importantes: hexosas y pentosas
Hexosas
• Glucosa: Sangre, músculos, etc. • Fructosa: Frutas • Galactosa: Leche
Pentosas
RIBOSA
Función estructural. Forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN)
Glúcidos: Disacáridos
• Formados por la unión de dos monosacáridos.
• Función energética.
• Color blanco, sabor dulce y solubles en agua (también son azúcares).
• Pueden descomponerse en dos monosacáridos, liberando energía (son hidrolizables).
Glúcidos: Disacáridos
• Sacarosa: Glucosa + Fructosa. Azúcar de caña.
• Lactosa: Glucosa + Galactosa. Presente en la leche
• Maltosa: Glucosa + Glucosa. Azúcar de malta (cebada germinada)
Glúcidos: Polisacáridos • Se forman por la unión de varios
monosacáridos.
• Con función energética: Enlaces α.
– Almidón: Mezcla de amilosa y amilopectina. Reserva en vegetales.
– Glucógeno: Reserva en animales.
• Con función estructural: Enlaces β. No podemos digerirla, forma la fibra alimentaria.
– Celulosa: Forma paredes celulares de vegetales.
– Quitina: Forma exoesqueletos de artrópodos. Polímero de un derivado de la glucosa, la N-acetil-D-glucosamina.
Carbohidratos: C, H, O
Disacáridos Monosacáridos Polisacáridos
Glucosa
Ribosa
Fructosa
Estructurales Primera fuente de energía Reserva energética
Maltosa
Sacarosa
Glucógeno: Animales
Almidón: Plantas
Quitina
Enlace glucosídico Liberación de H20
Funciones
Se clasifican en
GLUCOGENO
• 8 a 12 glucosas, unidas
por enlace alfa 1-4, con
ramificaciones alfa 1-6.
• En mamíferos se acumula
en citoplasma de hígado
y músculo.
• HIGADO: mantiene la
glicemia.
• MUSCULO: Uso
exclusivamente muscular.
ALMIDON
• Formado por dos tipos de moléculas:
AMILOSA – 20-30 %- AMILOPECTINA -70-80 %.
• 65 % de la materia seca de granos de cereales.
• Almacenamiento en forma de gránulos: corto plazo: CLOROPLASTOS. Largo plazo: AMILOPLASTOS
CELULOSA
• Compuesto carbonado más abundante en la naturaleza.
• Paredes celulares vegetales.
• Resistente y rígido en la madera y flexible en brotes.
• Enlace beta 1-4. Por lo que NO puede utilizarse como fuente de energía en la mayoría de los animales.
• RUMIANTES: Poseen m.o. en rumen que fermentan este polisacárido.
QUITINA
• Polisacárido estuctural
que forma exoesqueleto
de los artrópodos.
• Componente principal de
paredes celulares y de
hongos.
• Molécula no ramificada;
formada por residuos de
N-acetil glucosamina
unido por enlace beta 1-4.
Enlace beta 1-4
Lípidos
• Formados por C, H, y O, este último en menor
proporción, y en algunos casos por P, N o S.
• Químicamente son muy heterogéneos.
• Se caracterizan por sus propiedades físicas:
– Untuosos al tacto
– Insolubles en agua
– Solubles en disolventes orgánicos (cloroformo, alcohol, etc.).
Lípidos: ácidos grasos • Son moléculas hidrocarbonadas lineales, con número
par de átomos de carbono y un grupo ácido en un extremo.
• Los ácidos grasos se caracterizan por tener una zona hidrófila, soluble en agua, correspondiente al grupo ácido, y una zona lipófila (e hidrófoba), insoluble en agua, correspondiente a la cadena hidrocarbonada (son anfipáticos).
Lípidos: ácidos grasos
• Los ácidos grasos saturados
están presentes en alimentos de
origen animal y elevan el
colesterol en sangre.
• Los insaturados son de origen
vegetal y hacen descender el
colesterol, principalmente el
LDL.
Lípidos: triglicéridos. • Son ésteres de la glicerina con
diferentes ácidos grasos.
• Aceites: líquidos, formados principalmente por ácidos grasos insaturados, de origen vegetal.
• Sebos: sólidos, formados por ácidos grasos saturados, de origen animal.
• Mantecas, formados por una mezcla de ambos ácidos grasos.
Fosfolípidos
Parecidos a los triglicéridos
en su estructura. Contienen
una molécula de ácido
fosfórico.
También son anfipáticas
Funciones de los lípidos
• Estructural: forman parte de las membranas
celulares (fosfolípidos, colesterol).
Consistencia y protección (ceras).
Protección (grasas).
• Reserva energética: Grasas y aceites.
• Otras: Hormonas, pigmentos fotosintéticos,
áidos biliares, etc.
LÍPIDOS
Enlace Covalente no polar
C, H, O
Hidrofóbicos
Insolubles en agua
Ácido Graso Glicerol
Cadena
hidrocarbonada
Grupo carboxilo
- COOH 3 Grupos - OH
+
Principal reserva energética
Estructurales
LÍPIDOS
FUNCIÓN BIOLÓGICA
Transporte de nutrientes
Mensajeros químicos
Pigmentos
Coenzimas
Aislantes
Función catalítica
Grasas
Triglicéridos Ceras
Reserva de energía
Origen animal
Mantequilla
Tocino
Origen vegetal
aceites
Aceite de maíz
Aceite de oliva
Saturadas Insaturadas
Función
Según el número de ácidos grasos, se
distinguen tres tipos de estos lípidos
Monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso
Diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos
Triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos
Triglicéridos
Almacenan
Gotitas en el tejido
adiposo
Vertebrados
Osos
Tiburón
Estrella de mar
Depósito líquido
Hígado
Las grasas y aceites comestibles
puros son incoloros, inodoros
e insípidos
Ceras
Ésteres de alcoholes
cadenas largas
ácidos grasos
Hojas, frutos, tallos de
las plantas terrestres
Recubrimiento
impermeabilizante
Sólidas
Piel, pelo de mamíferos,
Plumas de ave, etc.
Evitan daño de los
órganos vitales
Cera de abeja
Estructuras: colmenas Grasa de calzado, velas,
flores artificiales
Fosfolípidos Ácidos grasos,
un alcohol,
ácido fosfórico
compuesto nitrogenado
Yema de huevo
Frijol de soya
Metabolismo de las grasas
Transporte de electrones
Transporte de iones
Animales y
vegetales
Membranas
celulares
Intervienen
Función estructural
Recubren órganos
Dan consistencia: hígado,
cerebro y médula espinal
Fosfolípidos
Glucolípidos
Receptora de
Moléculas externas
Cara externa
Neuronas
Bicapa lípidica
Membrana celular
Ácido graso,
un alcohol,
glúcido o azúcar
Reconocimiento
celular
Glucolípidos
Hormonas
esteroideas
Hormonas suprarrenales
Vitamina D
Colesterol
Esteroles
Esteroides
Hormonas sexuales
Colesterol
Parte estructural de las membranas
Molécula base. Sirve para la síntesis
de casi todos los esteroides
Crecimiento
Desarrollo
Exceso
Arteriosclerosis
Vitamina D
Necesaria para los
huesos y dientes
Prepara los órganos femeninos
para la gestación
Progesterona
Encuentra:
Bacterias, hongos,
algas, plantas sup.
Irradiación del Ergosterol
con luz solar
Se produce:
Piel de animales
Hormonas sexuales
Testosterona
Responsable de los caracteres
Sexuales masculinos
Hormonas suprarrenales
Cortisona.
Regula la síntesis del glucógeno
Prostaglandinas
Regulan la circulación de la sangre
Provocan fiebre. Mecanismo de defensa
Reducen la secección de los jugos gástricos
Papel fisiológico en la reproducción animal
Esteroides
Estructura
Formada por 4 anillos fusionados
Proteínas
• Compuestos por C, H, O y N, aunque suelen tener
también otros elementos como S, P, Fe, etc.
• Son polímeros de aminoácidos, unidos mediante
enlaces peptídicos.
• La unión de aminoácidos da lugar a péptidos, si el
peso molecular es pequeño, y a proteínas, si el
peso molecular es mayor de 5000 (Da) dalton.
Proteínas: Los aminoácidos
• Se caracterizan por tener un grupo amino y un grupo ácido (carboxilo), que en los aminoácidos naturales se unen ambos al mismo carbono, al que se llama por eso carbono .
• En los seres vivos hay alrededor de 20 aminoácidos, que son comunes a todos ellos, y que se diferencian unos de otros por el radical R unido al carbono .
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aa
NO POLARES
CON N BÁSICO
ALIFÁTICOS
AROMÁTICOS
POLARES SIN CARGA
CON GRUPOS ÁCIDOS
POLARES CON CARGA
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NO POLARES ALIFÁTICOS
NO POLARES AROMÁTICOS
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POLARES SIN CARGA
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POLARES CON CARGA
BÁSICOS (O CARGADOS +) ÁCIDOS (O CARGADOS -)
AMINOÁCIDOS ESCENCIALES
• Aminoácidos que no pueden biosintetizar
los animales ni el hombre.
• Deben ser administrados en la dieta.
• Son 10:
val, leu, iso, trp, phe, tre, met, lys, arg, hys.
AMINOÁCIDOS POCO USUALES
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•4-hidroxiprolina y 5-hidroxilisina: se encuentran en la proteína fibrosa llamada colágeno.
•N-metil-lisina: se puede encontrar en la miosina (proteína contráctil del músculo)
•Gamma-carboxiglutamato: en la protrombina que interviene en la coagulación de la sangre.
•Selenocisteína: en la glutatión peroxidasa.
•Ornitina y Citrulina: no se encuentran en proteínas. Intervienen en la biosíntesis de arginina y
el ciclo de la urea.
Funciones de las proteínas
• Estructural: Membranas, citoesqueleto, pelo, uñas, etc.
• Transportadora: Hemoglobina, proteínas de membrana.
• Enzimática: regulan las reacciones químicas en el organismo.
• Hormonal: Insulina, hormona del crecimiento.
• Inmunitaria: Anticuerpos
• Contráctil: Contracción de los músculos (actina y mmiosina).
Propiedades de la proteínas:
• Son específicas: Cada individuo tiene sus propias proteínas. Por eso existe rechazo en la donación de órganos.
• Se desnaturalizan: Pierden su estructura tridimensional debido al calor, ácidos, etc, y no pueden desempeñar su función.
PROTEÍNAS
Aminoácidos
Enlace peptídico
C,H,O,N
Reserva
Contráctiles
Estructurales
Aminoácidos
Transporte
Catalizador químico
Defensa
Enzimas
+ -NH2
- COOH
Estructurales
Fibras
Tendones
Tejido conectivo
Tejido cartilaginoso
Tejido óseo
Colágeno
Pelo de mamíferos
Seda de arañas
Uñas
Queratina
Elasticidad
Soporte mecánico
Estructural
Contráctiles
Movimiento muscular
Células
Movilidad
Contracción
Adherencia
Actina Miosina
Originan
Reserva
Seroalbúmina
Sangre
Albúminas
Fuente de aminoácidos
Ovoalbúmina
Huevo
Lactoalbúmina
Leche
Catalizador químico
Enzimas
Se regenera
Hidrólisis
sacarosa
Sacarasa
Rxns metabolicas
Velocidad de reacción
Forma globular
Defensa
Inmunoglobulinas
Transportados
por la sangre
Anticuerpos
Enfermedades:
Virus, bacterias,
sustancias extrañas
Transporte
Entre células Comunicación
Muchos iones y moléculas específicas son
transportados por proteínas específicas
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de
los vertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de
los invertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
Las lipoproteínas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
Desoxirribosa
Doble hélice
A-T
C-G
ADN genómico
ADN mitocondrial
ARN
Ribosa
Cadena sencilla
A-U
C-G
ARNm
ARNt
ARNr
Nucleótidos Adenosin trifosfato
Azúcar
Base nitrogenada
Bases nitrogenadas
Adenina A
Guanina G
Timina T
Uracilo U
Citosina C
A-T Dos puentes de hidrógeno
C-G Tres puentes de hidrógeno
DNA Genes
Controlan todas las
actividades de la célula
Información genética
DNA
Proteínas
Traduce
RNA
Transcribe
RNA
RNA mensajero RNA transferencia RNA ribosomal
Responsable
de trasladar
la información
genética para
la síntesis de
proteínas del
DNA al
citoplasma.
Se encarga de
captar los ami-
noácidos del
citoplasma y
Llevarlos a
los ribosomas
Forma parte
de los ribosomas
se encarga de
la biosíntesis
se las proteínas