El átomo de carbono• El átomo de C posee 4 electrones en su capa más externa, para

ser lo más estable posible debería tener 8, así que formará 4 enlaces covalentes, que pueden ser simples (comparten 1 e-), dobles (comparten 2 e-) o triples (comparten 3 e-)

5. LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

P

O

OO

O

ion fosfato

(éster fosfórico)

NH2

amino

(amina)

C

O

OR

éster

(éster)

OH

hidroxilo

(alcohol)

C

O

carbonilo

(cetona)

C

O

H

carbonilo

(aldehído)

C

O

OH

carboxilo

(ácido)

GRUPOS FUNCIONALESde compuestos orgánicos

ACTIVIDAD12

6. GLÚCIDOS

GLÚCIDOS = HIDRATOS DE CARBONO = CARBOHIDRATOS:

1. Son biomoléculas formadas por C-H-O (en proporción CnH2nOn) y, en ocasiones, algún átomo de N,S,P.

2. Químicamente son polialcoholes con un grupo ALDEHÍDO o CETONA con múltiples grupos HIDROXILO

Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos

FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS

• COMBUSTIBLE CELULAR

• ALMACÉN DE RESERVA ENERGÉTICA

• COMPONENTE ESTRUCTURAL

Como la glucosa.

La celulosa es el componente de la pared vegetal.

La quitina de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos y crustáceos.

Molécula de almidón

Molécula de desoxirribosa

El almidón en los vegetales.

El glucógeno en los animales.

Molécula de glucosa

La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos nucleicos.

Glucosa lineal

Glucosa cíclicaDesoxirribosa

Monosacáridos

Sólidos cristalino - Color blanco - Sabor dulce - Solubles en agua Químicamente formados por cadenas de átomos de C:

• 3 (triosas)

• 4 (tetrosas)

• 5 (pentosas)

• 6 (hexosas) Pentosas y Hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución

+varios

PENTOSAS

Componente estructural de nucleótidos.

Componente de la madera.

Presente en la goma arábiga.

Intermediario en la fijación de CO2 en autótrofos.

RIBOSA XILOSA ARABINOSA RIBULOSA

Importancia biológica de monosacáridos

HEXOSAS

Principal nutriente de la respiración celular en animales.

Forma parte de la lactosa de la leche.

Actúa como nutriente de los

espermatozoides.

Componente de polisacáridos en

vegetales, bacterias, levaduras y hongos.

GLUCOSA

GALACTOSA

FRUCTOSA

MANOSA

Importancia biológica de monosacáridos

Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un ENLACE O-GLUCOSÍDICO Al formarse el enlace se libera una molécula de agua

Son dulce y solubles en agua Los más comunes son:

SACAROSA: azúcar de consumo habitual; se extrae de la caña de azúcar MALTOSA: azúcar de malta LACTOSA: azúcar de la leche de mamíferos CELOBIOSA: no está en estado libre en la naturaleza

Maltosa

Glucosa

Glucosa

Disacáridos :

Polisacáridos

Están formados por la unión de mucho monosacáridos mediante enlace O-GLUCOSÍDICO Carecen de sabor dulce Pueden ser:

o LINEALES: como la celulosa (en vegetales) y la quitina (en animales y hongos)

TIENEN FUNCIÓN ESTRUCTURALo RAMIFICADOS: como el almidón (en vegetales) y el glucógeno (en animales)

TIENEN FUNCIÓN DE RESERVA

Enlace glucosídico

Ramificaciones

Monómeros de glucosa

CELULOSA QUITINA

ALMIDÓN

Gránulos almidón (cloroplasto)

GLUCÓGENO

ACTIVIDADES:14, 15

7. LÍPIDOS

PROPIEDADES

• Constituidos por C, H, O

• Untuosos al tacto.

• Poco solubles en agua.

• Solubles en disolventes apolares orgánicos

(éter, cloroformo, xileno, benceno)

CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular)

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

Contienen ácidos grasos

Forman jabones por saponificación

• Grasas o acilglicéridos

• Ceras

• Fosfolípidos

• Esfingolípidos

NO contienen ácidos grasos

No forman jabones

• Terpenos

• Esteroides

• Prostaglandinas

FUNCIONES BIOLÓGICAS

Estructurales

• Membranas celulares

• Aislante térmico

• Impermeabilizantes

Energéticas (triacilglicéridos).

• Adipocitos en animales

• Semillas en vegetales

Vitamínicas y hormonales (esteroides)

Glicerina

Se clasifican en:

Saturadas. No tienen dobles enlaces en los ácidos grasos.Abundan en los animales y suelen ser sólidas a temperatura ambiente.

Insaturadas. Si tienen dobles enlaces en los ácidos grasos.Son los aceites vegetales, líquidos a temperatura ambiente. Ácidos grasos

Enlaces tipo éster

Formadas por la unión, tipo éster, de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos

GRASAS

Grasas vegetales

Grasas animales

Semejantes a las grasas pero en

lugar de tener un trialcohol tienen

un monoalcohol de cadena larga

Alcohol miricílico

Cera de abejaÁcido palmítico

+

Ceras

CERAS

Formados por una molécula de alcohol, como la

glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato

y por otro a ácidos grasos

Glicerina

Ácidos grasos

Grupo fosfato

Extremo polar

Extremo apolar

Son moléculas ANFIPÁTICAS:

• Región polar hidrofílica: grupo fosfato

• Región apolar hidrofóbica: ácidos grasos

(esta propiedad los hace idóneos para formar las mbs. celulares)

FOSFOLÍPIDOS

Cabezas polares de fosfolípidos

Colas apolares de fosfolípidos

ColesterolLas colas polares

interaccionan entre sí por fuerzas de Van

der Waals

Las cabezas polares interaccionan mediante puentes de hidrógeno

con el agua

Proteínas

Colas glucídicas polares

El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas.

Son derivados de una estructura compleja de anillos

hidrocarbonados : ciclopentano perhidrofenantreno

Son totalmente insolubles en agua En este grupo se incluyen:

• COLESTEROL: • Forma parte de las membranas plasmáticas• Mantiene su fluidez frente a las fluctuaciones de temperatura• Afecta a la permeabilidad de la bicapa lipídica

• VITAMINA D:• Derivada del colesterol• Regula la absorción de Ca y P• Su carencia provoca raquitismo

• HORMONAS SEXUALES:• Testosterona (masculina)• Estrógenos (femenina)

Raquitismo.- defecto nutricional, caracterizada por deformidades esqueléticas. Causado por un descenso de la mineralización de los huesos y cartílagos debido a niveles bajos de calcio y fósforo en la sangre.

ESTEROIDES

PROTEÍNAS : (del griego proteios, que significa “primero o principal”)

• Son las moléculas orgánicas más abundantes en la célula: 50% de su peso seco

• Formados por AMINOÁCIDOS unidos mediante ENLACE PEPTÍDICO

• Químicamente formadas por C, H, O, N y, a veces, S, P, H, Cu, Mg, Zn y I

AMINOÁCIDOS : monómeros de las proteínas

8. PROTEÍNAS

Grupo amino

Grupo de cadena lateral

Átomo de carbono

Grupo carboxilo

R

H

COOHH2N C

H2O

DIPÉPTIDOEnlace peptídico

Grupo amino R

H

COOHN C

H

H

H

R

CH2N C

O R

H

COOHN C

H

Péptido: cadena corta de aminoácidos

Proteína: cadena formada por uno o varios polipéptidos

Grupocarboxilo

C

H

R

H2N C

OH

O

+

EL ENLACE PEPTÍDICO:

• Existen 20 aminoácidos presentes en las proteínas de todos los seres vivos

• De ellos hay 8 que el ser humano no puede formar (aminoácidos esenciales)

• Estos deben ser ingeridos en la dieta de HETERÓTROFOS porque no somos capaces de sintetizarlos:

• Phe

• Ile

• Leu

• Lys

• Met

• Thr

• Trp

• Val

• His (en lactantes)

• Los organismos AUTÓTROFOS pueden sintetizar todos aquellos aas que necesitan para su metabolismo

Estructura de las Proteínas

Cada proteína tiene una estructura 3D concreta de la que depende su función– Primaria: es la sucesión de Aa– Secundaria: estas cadenas se arrollan en hélice (o en hoja plegada)– Terciaria: adquiere la forma espacial más estable (depende de los Aa que tenga), que es la

responsable de su función. Si la pierde se desnaturaliza.– Cuaternaria: solo cuando hay varias cadenas polipeptídicas que se asocian (hemoglobina)

Desnaturalización es la pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria

• Puede estar provocada por cambios de pH, de temperatura o por sustancias desnaturalizantes

• En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible

• Causas:

o Variaciones de Temperatura

o Variaciones de pH

Desnaturalización

Renaturalización

PROTEÍNA NATIVA PROTEÍNA DESNATURALIZADA

DESNATURALIZACIÓN Y RENATURALIZACIÓN de proteínas

FUNCIÓN EJEMPLO

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

ESTRUCTURALProporcionan soporte mecánico a células vegetales y animales

• Colágeno: da resistencia y elasticidad a huesos y cartílagos• Queratina: en pelo y uñas

DE TRANSPORTESe unen a diversas sustancias y las transportan

• Hemoglobina: transporta O2 en sangre• Hemocianina: transporta O2 en invertebrados

REGULADORARegulan importantes funciones celulares

• Insulina: regula el azúcar en sangre• Somatotropina: regula el crecimiento

CONTRÁCTILParticipa en la contracción y el movimiento

• Actina y miosina: participan en la contracción muscular

DEFENSIVA INMUNITARIAProtegen y defienden al organismo

• Anticuerpos: defensa de infecciones

ENZIMÁTICA o BIOCATALIZADORAAumentan la velocidad de las reacciones químicas en los seres vivos

Actividades 16 y 17

Son proteínas que actúan como catalizadores: • Aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas en los seres vivos• Actúan sobre unas moléculas (sustratos) convirtiéndolas en moléculas

diferentes (productos)• Casi todos los procesos celulares necesitan enzimas para que las

reacciones ocurran a suficiente velocidad• No son consumidas por las reacciones que catalizan. Se reutilizan una y

otra vez• Son muy específicas del sustrato al que se unen y reacción que catalizan• Se nombran añadiendo el sufijo –ASA a la raíz del sustrato sobre el que

actúan

Reacción enzimática:

El enzima (E) se une al sustrato (S) por una zona concreta (el centro activo)

E + S ES E + P

9. PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS

Enzima (E)Sustratos (S)

Enzima (E)

Productos (P)

Complejo ES

E + S ES E + P

La energía de activación es la

cantidad de Energía necesaria

para que se inicie la reacción

Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática

Pepsina Tripsina

Cada enzima actúa a un pH óptimo, dentro de la célula suele ser 7.

Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima.

Al llegar al valor límite: desnaturalización

Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar, a la cual su rendimiento es máximo.

Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad del enzima.

La temperatura crítica suele estar entre 50-60ºC aunque las bacterias termófilas soportan hasta 90 ºC.

pH óptimo

Tª óptimapH

óptimo

Actividades 19 y 20

• Biomoléculas formadas por C, H, O, N, P• Tipos: ADN y ARN• Constituidas por NUCLEÓTIDOS (base nitrogenada + azúcar pentosa + ácido fosfórico)

Azúcar pentosa

•Del ARN: RIBONUCLEÓTIDOS•Del ADN: DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS

10. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

GUANINA

ADENINA

URACILO

TIMINA

CITOSINABASE NITROGENADA

GRUPO FOSFATO

PENTOSA (MONOSACÁRIDO)

PIRIMIDINA

PURINA

BASES PÚRICAS

BASES PIRIMIDÍNICAS

Un nucleótido está formado por:

PENTOSA AZÚCARES

Tipos de bases nitrogenadas:

Tipos de pentosas

DESOXIRRIBOSA

RIBOSA

TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS:

ADN (ácido desoxirribonucleico)

•Azúcar pentosa : desoxirribosa

•Bases nitrogenadas: A, T, C, G

ARN (ácido ribonucleico)

•Azúcar pentosa : ribosa

•Bases nitrogenadas: A, U, C, G

• Es una doble hélice de 2 nm de diámetro

2 nm

Par de bases nitrogenadas

• Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior

• Las parejas de bases se encuentran unidas a un armazón formado por las pentosas y los grupos fosfato

Armazón fosfoglucídico

• El enrollamiento es dextrógiro

• Cada pareja de nucleótidos está situada a 0,34 nm de la siguiente y cada vuelta de doble hélice contiene 10 pares de nucleótidos

3,4 nm0,34 nm

• Las dos cadenas son antiparalelas y complementarias (A-T y C-G).

ESTRUCTURA DEL ADN(modelo de Watson y Crick)

ESTRUCTURA DEL ADN

SON ANTIPARALELAS

ESTRUCTURA DEL ADN

Extremo 3’

Extremo 5’

Extremo 3’

Extremo 5’

Las 3 funciones básicas del ADN pueden resumirse en:

ALMACENAR TRANSMITIREXPRESAR

ADNADN es el almacén de la información genética y la molécula encargada de transmitir a la descendencia las instrucciones necesarias para construir todas las

proteínas presentes en un ser vivo

FUNCIÓN DEL ADN

• FORMADO: ribonucleótidos cuyas bases nitrogenadas que lo forman son: ADENINA (A) - URACILO (U) - CITOSINA (C) - GUANINA (G)

• Es MONOCATENARIO (excepto algunos virus)

• FUNCIÓN: dirigir la síntesis de proteínas a partir de la información obtenida del ADN

• TIPOS:

• ARNm (mensajero): copia la información del ADN (núcleo) y la lleva a los ribosomas (citoplasma)

• ARNr (ribosómico): forma parte de la estructura de ribosomas

• ARNt (transferente): transporta aminoácidos a los ribosomas para que se construyan las proteínas

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL ARN

ARN mensajero

Ribosoma

El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm y

está formado por ARN ribosómico y proteínas

ProteínaARN de transferencia con aminoácido

ADN

• RELACIÓN ENTRE ADN / ARNm / ARNt: TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

• RELACIÓN ENTRE ADN / ARNm / ARNt: TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

ADN ARN

COMPOSICIÓN QUÍMICA

Desoxirribosa, P, A,T,G,C

Ribosa, P, A,U,G,C

TIPOS 1 SOLO tipoMás de 3 tipos

ARNt, ARNm, ARNrESTRUCTURA Doble hélice Monocatenario

(exc. algunos virus)

FUNCIÓN

ACTIVIDAD 21: hacer las siguientes tablas-resumen

ARNm

(mensajero)

ARNr

(ribosómico)

ARNt

(transferente)

FUNCIÓN-Copia la info. desde el ADN y

la lleva hacia los ribosomas para crear proteínas

-Se utiliza para crear RIBOSOMAS

-Es encargado de transportar aminoácidos y transferirlos a

un péptido en crecimiento