intro biolog

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1 - INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA Punto 1: Lógica molecular de los Organismos Vivos La selección natural escogió elementos como el carbono como componentes mayoritarios de los organismos vivos, por su idoneidad para formar cadenas carbonadas y grupos funcionales, base de los componentes biológicos. Las proteínas están constituidas por cadenas en las que se unen mediante enlace covalente 20 clases de aminoácidos diferentes. Ideas: Origen Común de la Materia 1º lo mas fundamental Uniformidad química Selección del átomo de carbono Simple Complejo Variedad Punto 2: Niveles de Organización - El paso de un nivel a otro requiere un consumo de energía. - Los dos primeros niveles, el atómico y el moléculas, son abióticos. - CÉLULA: Unidad funcional y estructural de cualquier ser vivo. Pueden ser sencillas (procariota) o complejas (eucariota). - TEJIDO: Asociación de células iguales que realizan la misma función y tienen un mismo origen - ÓRGANO: Asociación de tejidos con una función biológica común. - POBLACIÓN: Conjunto de individuos de la misma especie que habitan un área determinada. - ECOSISTEMA: Conjunto de poblaciones (biocenosis o comunidad) que habitan un área determinada (biotopo) y se relacionan todos ellos. - Los niveles inferiores cooperan para construir los superiores y así aprovechar mucho mejor la energía y los recursos del medio. Punto 3 : Características esenciales de los Seres Vivos - La Biología se ocupa del estudio de los seres vivos desde los diversos aspectos en que pueden ser considerados. - SER VIVO u ORGANISMO:

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1 - INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA

Punto 1: Lógica molecular de los Organismos Vivos

La selección natural escogió elementos como el carbono como componentes mayoritarios de los organismos vivos, por su idoneidad para formar cadenas carbonadas y grupos funcionales, base de los componentes biológicos.

Las proteínas están constituidas por cadenas en las que se unen mediante enlace covalente 20 clases de aminoácidos diferentes.

Ideas:

Origen Común de la Materia

1º lo mas fundamental

Uniformidad química

Selección del átomo de carbono

Simple Complejo

Variedad

Punto 2: Niveles de Organización

- El paso de un nivel a otro requiere un consumo de energía.

- Los dos primeros niveles, el atómico y el moléculas, son abióticos.

- CÉLULA: Unidad funcional y estructural de cualquier ser vivo. Pueden ser sencillas (procariota) o complejas (eucariota).

- TEJIDO: Asociación de células iguales que realizan la misma función y tienen un mismo origen

- ÓRGANO: Asociación de tejidos con una función biológica común.

- POBLACIÓN: Conjunto de individuos de la misma especie que habitan un área determinada.

- ECOSISTEMA: Conjunto de poblaciones (biocenosis o comunidad) que habitan un área determinada (biotopo) y se relacionan todos ellos.

- Los niveles inferiores cooperan para construir los superiores y así aprovechar mucho mejor la energía y los recursos del medio.

Punto 3 : Características esenciales de los Seres Vivos

- La Biología se ocupa del estudio de los seres vivos desde los diversos aspectos en que pueden ser considerados.

- SER VIVO u ORGANISMO:

Todo ser que presenta una seria de características que los distinguen de los seres inertes. ( Complejidad, Organización y Funcionamiento)

Cuerpos naturales que poseen ácidos nucleicos y proteínas y que son capaces de sintetizar tales moléculas por sí mismos.

- Todo ser vivo está constituido por una o varias célula, que son conjuntos organizados de moléculas, capaces de mantenerse estables frente al medio y de perpetuarse. El ser vivo realiza una serie de funciones que tienen dos objetivos:

Mantenimiento del individuo

Perpetuación de la especie

CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DE LA VIDA:

Intercambio de Materia y energía con el medio: Tb conocido por nutrición y se realiza mediante un conjunto de reacciones enzimáticas que sufren los nutrientes en el interior de la célula, mas conocido por METABOLISMO:

-Anabolismo: Conjunto de reacciones químicas mediante la cual se producen sustancias complejas de sustancias sencillas

- Catabolismo: Conjunto de reacciones químicas mediante la cual se producen sustancias sencillas a partir de las complejas

Crecimiento: Aumento de masa celular por aumento del tamaño de las células o su cantidad. Consecuencia del anabolismo

Excitabilidad o irratabilidad: Capacidad de captar y responder a los estímulos o cambios físicos y químicos que se producen en el medio

Movimiento: Reacción de la excitabilidad

Adaptación: Facultad de todo ser vivo a resistir los cambios que se producen en el medio, para lo cual el organismo experimenta cambios. Esta puede ser temporal (aclimatación) o permanente (adaptación). Esta ultima se hereda y es el resultado de mutación y selección natural, que son la base de la evolución.

Reproducción: Proceso mediante el cual los seres vivos originan nuevos individuos semejantes a sus progenitores.

- Todas estas funciones se llaman FUNCIONES VITALES-

- Los fenómenos vitales son reacciones reguladas de las biomoléculas

- VIRUS: Complejos moleculares de nucleoproteínas que penetran en las células a las que parasitan y donde se multiplican con ayuda del material de la célula hospedante o célula huésped. Fuera de la célula son inertes.

Punto 4: Las Ciencias Biológicas

La Biología se considera un complejo de Ciencias Biológicas.

La Biotecnología consiste en la aplicación de las propiedades de los seres vivos a la obtención de bienes.

Punto 5: Historia de la Biología

Leer Fotocopia de Mercedes.

TEMA 2-BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Punto 1: Átomos y Elementos Básicos de la Materia Viva

- BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS: Base de la materia viva. Se dividen en :

Primarios o Plásticos: Los mas abundantes en la materia viva (98%). Hay 4 básicos: C,H,O,N

Secundarios: Ca, N, K, Mg. Su función es fisiológica en la célula (3%)

Oligoelementos o elementos trazas: (0.1%) Fe, I, Cr, Co, Br, etc... Son imprescindibles

Punto 2: Biomoléculas o Principios Inmediatos

- No existen libres, se unen formando Biomoléculas (unión química de bioelementos). Pueden ser:

Inorgánicas: Agua y Sales Minerales

Orgánicas: Exclusivas de los seres vivos. Su base química es el átomo de carbono.

Punto 3: Importancia del Átomo de Carbono

- Es muy importante pq va a dar lugar a las biomoléculas orgánicas

- El carbono se combina consigo mismo y covalentemente con el hidrógeno (hidrocarburos) para dar lugar a la materia viva

Punto 4: Agua

- Sin el agua no hay vida, porque de esta surgió la vida

- Es la molécula mas abundante de los seres vivos

IMPORTANCIA QUÍMICA:

Molécula inorgánica.

Se forma como un triángulo cuyo vértice es el oxigeno con un ángulo de 105º

Es una molécula con enlaces covalentes y polar (O- y H+)

Aparece líquida entre los 0º-100º debido a la disposición de las moléculas

Las moléculas de agua se unen mediante puentes de hidrógeno

TEMA 3 - GLÚCIDOS

Punto 1: Concepto y Características

Los glúcidos son la primera fuente de energía para todos los seres vivos.

Químicamente hablando es un grupo muy homogéneo.

Presentan en su composición química C, H, y O.

Llamados polihidroxialdeidos o polihidroxicetonas

Pueden ser aldeidos o cetonas

Las unidades básicas del grupo de los glúcidos son los monosacáridos. Estos se unen entre si por un enlace o-glucosídico

Los glúcidos, en general, son solubles en agua.

Punto 2: Clasificación

Se pueden clasificar en osas y en ósidos.

OSAS (monómeros) Unidades Básicas Monosacáridos

OSIDOS (polímeros) Unidades Básicas Holósidos (disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos) y los Heterosidos (glucolípidos y glucoproteínas)

MONOSACÁRIDOS

Unidades básicas delos glúcidos.

Sólidos cristalinos de color blanco, sabor dulce y solubles en agua.

No hidrolizan (pq no se pueden obtener unidades más básicas)

Presentan la siguiente fórmula: n varia de 3-7 (esta fórmula no nos dice ni la estructura realPROTEOGLUCANOS Y GLUCOPROTEINAS Pg28

TEMA 4- Lípidos

Punto 1: Concepto

Son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, siendo el más abundante el hidrógeno. Aparece tb el P y N.

Punto 2: Características

Es un grupo, químicamente hablando, muy heterogéneo

Son untuosos al tacto (grasiento), y brilla

Una inmensa mayoría, al llevar ácidos grasos, son saponificables.

Punto 3: Clasificación

Se clasifican químicamente como saponificables o insaponificables.

SAPONIFICABLES:

Este grupo posee ácidos grasos en su composición. Químicamente se conocen como éteres de acidos grasos.

ESTERIFICACIÓN:

Estos esteres pueden reaccionar con productos básicos cómo con el NaOH (hidróxido de sodio)

SAPONIFICACIÓN

· Ácidos Grasos:

Químicamente hablando es una larga cadena hidrocarbonada (que siempre tiene un nº par de átomos de carbono y no pasa de 24), que puede estar saturada (cuando tiene todos los H) o insaturada.

Son los componentes principales de los líquidos saponificables

El ácidos graso saturado más conocido es el “esteárico, tiene 18 átomos de C.

El ácido graso insaturado más conocido es el “oleico”, tiene 18 átomos de C.

Estos ácidos grasos tienen un marcado carácter anfipático, al introducirlo en el agua se crean las micelas.

· Grasas Neutras o acilglicéridos:

- Estas grasas derivan de la esterificación de la glicerina con 3 ácidos grasos.

- Cuando los ácidos grasos que se unen al glicerol son del tipo saturadas aparecen los compuestos biológicos llamados: grasas animales, mantecas o sebos. Tienen un punto de fusión alta, por eso son sólidas.

Cuando son ácidos grasos insaturados, el producto que aparece son los llamados aceites.

- Su importancia biológica reside en que son reserva energética.

En los animales se reservan en los adipositos (células encargadas de almacenar grasa).

En los vegetales se almacenan en las vacuolas de cualquier célula, sobre todo en el fruto y en la semilla

- Sirve de aislante térmico

· Ceras:

Son esteres formados por alcoholes de larga cadena y un ácido graso de larga cadena. Aparecen en tejidos impermeabilizantes.

· Fosfolípidos:

Rsultan de la esterificación de la glicerina, con un ácido graso saturado, uno insaturado y con un ácido fosfórico

Esta molécula tiene un fuerte carácter anfipático (polar o hidrófila); y otra parte hidrofoba (apolar). Este carácter anfipático le da su característica biológica principal, fabricar membranas celulares.

· Esfingolípidos:

Estos aparecen en las membranas de las neuronas

INSAPONIFICABLES:

Lípidos sin ácidos grasos en su composición, por lo tanto, no son jabones.

· Terpenos:

Derivan de los isoprenos (pg 38). Función Biológica: Dan olor, color, sabor, etc... a los vegetales.

· Esteroides:

Derivan del ciclopentano-perhidro-fenantreno. El más importante es el colesterol, el cual interviene en la fabricación de membranas biológicas, es el precursor de las sales biliares, de las membranas sexuales y de la vitamina D (tejido óseo).

ni sus propiedades)

La biología, es aquella ciencia que estudia a los seres vivos. Ya sean estos animales, plantas o seres humanos. Principalmente, la biología, se preocupa de los procesos vitales de cada ser. Como su nacimiento, desarrollo, muerte y procreación. Por lo que estudia el ciclo completo de los mismos. Lo que le permite, una visión globalizada y más exacta, de cada uno de ellos. Por lo mismo, se pueden realizar estudios más acabados, como asimismo, paradigmas más perduraderos en el tiempo. La biología, en la actualidad, tiene como gran aliado, a la tecnología. Por medio de ella, sus estudios y análisis, son más acabados y completos. Ya que una gran cantidad de elementos, no pueden ser percibidos o captados, por medio de las capacidades intrínsecas del ser humano. Por lo que su campo de observación y experimentación, se amplía enormemente, al utilizar la tecnología.

La palabra como tal, proviene del griego, tanto de bios (vida) y logos (estudio). Por lo tanto, la palabra en si, lo dice todo. Estudio de la vida. Justamente lo que se señalaba anteriormente. Claro está, que la llegada de la modernidad, su sentido tomó una amplitud mayor, que la dada por los griegos. Que entre los cuales, se destacó Aristóteles, quien ya en su tiempo, trató de clasificar a los distintos seres vivos que habitaban en sus tierras. El concepto moderno, abarcó desde un principio, buena parte, de lo que hoy se estudia en biología. Su concepto fue acuñado a comienzos del siglo XVII. Y fueron los europeos, quienes la desarrollaron en aquellos inicios. Uno de los hombres más brillantes, el cual realizó un gran aporte a la biología, fue el francés Louis Pasteur, con sus estudios bacteriológicos. Ya que de ellos, se pudo generar diversa vacunas, contra las enfermedades que afectaban al hombre en aquel tiempo. Dentro de las cuales, se destaca la antirrábica. Vacunas que son base, de lo que hoy se ocupa, para contraatacar a los microorganismos que afectan nuestra salud.En aquellos años, se establecieron dos tipos de reinos. El animal y el vegetal. Paradigma, que se mantuvo por muchos años, como la categorización más aceptada por los científicos. En la actualidad, aquel paradigma se ha derribado, ya que hoy en día, se consideran más de 20 reinos distintos. Lo que hoy se conoce, como los sistemas cladísticos.Lo que se debe tener claro, es que la biología, se subdivide en diversas subcategorías de la misma. Esto ya que cada una, se ha ido especializando en distintos ámbitos. Por ejemplo, tenemos a la bioquímica, la biología molecular, la fisiología, la ecología, la biogenética, entre otras muchas disciplinas. Todas ellas, se vinculan por lo anteriormente señalado, que es la base del estudio de la biología. O sea, el nacimiento, desarrollo, muerte y reproducción de los seres. Este concepto básico de vida. Es el que entrelaza de una u otra manera, las distintas disciplinas de la biología. Por lo tanto, se puede decir, que todas las variantes de estudio de la biología, tienen en común, la evolución de la vida. Ya que todo ser vivo, ha ido evolucionando hasta lo que estoy. Situación que no resiste mayor análisis. Por lo mismo, es que es fundamental el estudio de la biología, para comprender lo que somos y cómo llegamos hasta éste nivel evolutivo.

Vida y Función.Los estudios bioquímicos demostraron que la materia viviente esta compuesta por los mismos elementos que constituyen el mundo inorgánico, aunque con diferencias en su organización. En el mundo inanimado existe tendencia continua hacia el equilibrio termodinámico, en el curso de la cual se producen transformaciones contingentes entre la energía y la materia. En el cambio, en los organismos vivos existe un manifiesto, ordenamiento en las transformaciones químicas, de modo que las estructuras y las funciones biológicas no se alteran.

Sistema de Organización.Átomo: Corpúsculo indivisible y con existencia independiente que forma con otros la molécula de los elementos químicos y es de diferente naturaleza en cada uno de estos. Un átomo es la unidad mas pequeña de un elemento químico (sustancia fundamental) que aun conserva las propiedades características de dicho elemento. Los átomos se combinan por medios químicos.

Estructura atómicaLa teoría aceptada hoy es que el átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleón, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa.El núcleo atómico:El núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:Protones: Partícula de carga eléctrica positiva igual a una carga elemental, y 1,67262 × 10–27 kg y una masa 1837 veces mayor que la del electrónNeutrones: Partículas carentes de carga eléctrica y una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10–27 kg)El núcleo más sencillo es el del hidrógeno, formado únicamente por un protón. El núcleo del siguiente elemento en la tabla periódica, el helio, se encuentra formado por dos protones y dos neutrones. La cantidad de protones contenidas en el núcleo del átomo se conoce como número atómico, el cual se representa por la letra Z y se escribe en la parte inferior izquierda del símbolo químico. Es el que distingue a un elemento químico de otro. Según lo descrito anteriormente, el número atómico del hidrógeno es 1 (1H), y el del helio, 2 (2He).

La cantidad total de nucleones que contiene un átomo se conoce como número másico, representado por la letra A y escrito en la parte superior izquierda del símbolo químico. Para los ejemplos dados anteriormente, el número másico del hidrógeno es 1(1H), y el del helio, 4(4He).Debido a que los protones tienen cargas positivas se deberían repeler entre sí, sin embargo, el núcleo del átomo mantiene su cohesión debido a la existencia de otra fuerza de mayor magnitud, aunque de menor alcance conocida como la interacción nuclear fuerte.

Interacciones Eléctricas entre Protones y ElectronesAntes del experimento de Rutherford la comunidad científica aceptaba el modelo atómico de Thomson, situación que varió después de la experiencia de Rutherford. Los modelos posteriores se basan en una estructura de los átomos con una masa central cargada positivamente rodeada de una nube de carga negativa.3Este tipo de estructura del átomo llevó a Rutherford a proponer su modelo en que los electrones se moverían alrededor del núcleo en órbitas. Este modelo tiene una dificultad proveniente del hecho de que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en órbita, radiaria radiación electromagnética, perdiendo energía. Las leyes de Newton, junto con la ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de 10-10 s, toda la energía del átomo se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo.4

Nube ElectrónicaAlrededor del núcleo se encuentran los electrones que son partículas elementales de carga negativa igual a una carga elemental y con una masa de 9,10 × 10–31 kgLa cantidad de electrones de un átomo en su estado basal es igual a la cantidad de protones que contiene en el núcleo, es decir, al número atómico, por lo que un átomo en estas condiciones tiene una carga eléctrica neta igual a 0.A diferencia de los nucleones, un átomo puede perder o adquirir algunos de sus electrones sin modificar su identidad química , transformándose en un ion, una partícula con carga neta diferente de cero.El concepto de que los electrones se encuentran en órbitas satelitales alrededor del núcleo se ha abandonado en favor de la concepción de una nube de electrones deslocalizados o difusos en el espacio, el cual representa mejor el comportamiento de los electrones descrito por la mecánica cuántica únicamente como funciones de densidad de probabilidad de encontrar un electrón en una región finita de espacio alrededor del núcleo.

Dimensiones AtómicasLa mayor parte de la masa de un átomo se concentra en el núcleo, formado por los protones y los neutrones, ambos conocidos como nucleones, los cuales son 1836 y 1838 veces más pesados que el electrón respectivamente.El tamaño o volumen exacto de un átomo es difícil de calcular, ya que las nubes de electrones no cuentan con bordes definidos, pero puede estimarse razonablemente en 1,0586 × 10–10 m, el doble del radio de Bohr para el átomo de hidrógeno. Si esto se compara con el tamaño de un protón, que es la única partícula que compone el núcleo del hidrógeno, que es aproximadamente 1 × 10–15 se ve que el núcleo de un átomo es cerca de 100.000 veces menor que el átomo mismo, y sin embargo, concentra prácticamente el 100% de su masa.Molécula: En los fluidos, cada una de las partículas que se mueven con independencia de los restantes, y en los sólidos, agrupación de átomos ligados entre si mas fuertemente que el resto de la masa. En la mayoría de los organismos pluricelulares, las células se agrupan para formar tejidos como el tejido muscular y el nervioso. Los tejidos a su vez están organizados en estructuras funcionales llamados órganos, como el corazón y el estómago.

Célula: La célula es la unidad mas pequeña que es capaz de realizar todas las funciones vitales características de un ser vivo. Todos los seres vivos, por grandes que sean están formados por millones de pequeñas células, cada una de ellas con vida propia. Todas las células consta de tres elementos fundamentales: la membrana plasmática, el citoplasma y el núcleo y se clasifican en dos vegetal y animal. Elemento anatómico microscópico y constituyente de los animales y vegetales.

Tejido: Cada uno de los diversos agregado de elementos anatómicos que forman las partes sólidas de los cuerpos organizados. Los tejidos se clasifican en tejidos animales y vegetalesEn los tejidos vegetales encontramos que mientras que la célula de los vegetales inferiores no se organiza más que de una manera muy sencilla, las de los vegetales se agrupan formando diversos tejidos, especializados cada una de ellas en alguna función concreta.

Órgano: cualquiera de las partes del cuerpo animal o vegetal que ejercen una función. Son piezas o partes de organismo formado por los tejidos. En los vegetales son: raíz, tollo, hoja, flores y frutos.

Organismos: Conjuntos de órganos del cuerpo animal o vegetal y leyes por el que se rige, ser vivo.Sistema: son las formas que los órganos se agrupan para realizar las distintas funciones. Conjunto de órganos que intervienen en algunas de las principales vegetativas y animales (sistema nervioso).

Unidades de medidas.Las unidades de medidas pueden ser:De masa, peso, kilogramo, litro, capacidad y volumen ejemplos:*Unidades de gramo:Decigramo (dg)Centigramo (cg)Miligramo (mg)*Unidades de litros:Decalitro (dl)

Centilitros (cl)Militro (ml)

Niveles de OrganizaciónUna de las características más sorprendentes de la vida es la organización como demuestran la compleja estructura de la biomoléculas, orgánulos celulares, células, tejidos y organismos.Mantener esta organización exige el aporte constante de energía y materia, a fin de reponer el desgaste sufrido y la función continua y coordinada de mecanismos de auto regulación. La organización de la vida se efectúa a distintos niveles, cada uno de mayor complejidad que el anterior y con sus propias leyes emergentes: Manómetros, biomoléculas, genes, orgánulos, células, tejidos, organismos, poblaciones y biosfera

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos93/introduccion-biologia/introduccion-biologia.shtml#ixzz3Z2UMhQOE

BIOELEMENTOS Y MOLÉCULAS INORGÁNICAS.

INTRODUCCIÓN

El carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), y azufre (S) son los 6 elementos fundamentales de la materia viva constituyendo los elementos biogénicos primarios. Además se encuentran oreos elementos imprescindibles como el Cl, Fe, Ca, Na. K, y Mg que constituyen los bioelementos secundarios. Al resto de elementos que presentan un porcentaje menor al 0'001% se les denomina oligoelementos, y destacamos el I (hormona tiroxina), Mn, Zn, F(esmalte de los dientes), y Cu.

LAS BIOMOLÉCULAS

Las moléculas que componen los seres vivos están compuestas fundamentalmente por átomos de carbono enlazados entre si, formando cadenas de átomos, cuyas propiedades permiten a los organismos crecer multiplicarse... etc

Llamaremos biomoléculas a aquellas moléculas constituidas por átomos de carbono enlazados entre sí. Los seres vivos utilizan y producen moléculas inorgánicas que constituyen el mayor porcentaje en peso de la mayoría de organismos.

BIOLEMENTOS:

o PRIMARIOS

C, H, O, N, P, S

o SECUNDARIOS

Cl, Fe, Ca, Na, K y Mg

o OLIGOELEMENTOS

BIOMOLÉCULAS

o INORGÁNICAS

H2O, sales minerales, agua

o ORGÁNICAS

Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos Nucleicos

EL AGUA

Constituye alrededor del 70 por 100 del peso de las células Aunque la cantidad de agua depende de:

el tipo de organismo

la edad del organismo

El tipo de tejido

La mayoría de las reacciones químicas ocurren en medio acuoso, y participa en las reacciones químicas como reactivo, pudiéndose descomponer en H2O ---- H + OH. En la molécula de agua H2O, los dos átomos de hidrógeno están unidos al oxigeno por enlaces covalentes. La molécula es fuertemente polar, porque el oxígeno atrae mas a los electrones que a los átomos de hidrógeno, por lo que la molécula actúa como un dipolo y posee un alta electronegatividad. Las moléculas de agua forman entre sí puentes de hidrógeno, que se crean y se destruyen constantemente, estos puentes son más débiles que los enlaces covalentes y de corta duración, sus efectos determinan las propiedades típicas del agua.

PROPIEDADES FISICAS PROPIEDADES BIOLÓGICAS

Es líquida a temperatura ambiente

Los puentes de hidrógeno mantienen a las

moléculas unidas. Por eso, aunque por su

peso molecular debería ser gas, es un

líquido

Tiene alto calor de vaporización

Para que el agua comience a evaporarse

hay qye suministrar energía calororífica

para que las moléculas rompan sus

puentes de hidrógeno t salgan del líquido.

Los seres vivos utilizan esta propuedad

para refrescarse al evaporarse el sudor en

verano

Tiene elevada tensión superficial

Las moléculas de la superficie están

fuertemente unidas a otras del interior,

algunos organismos se desplazan por la

película superficial de agua

Tiene elevado calor específico

El agua puede absorber una gran cantidad

de calor antes de elevar su temperatura,

ya que lo emplea para romper los puentes

de hidrógeno. Los seres vivos usan el

agua como aislante térmico

Tiene cohesión (unión entre sus

moléculas) y adhesión (unión a otras

moléculas)

Experimentan capilaridad. Es decir,

movimiento por espacios pequeños con

cargas eléctricas, y absorción, al poder

`penetrar en materiales sólidos porosos

con cargas eléctricas hinchándolos.

Es uno de los mejores disolventes

La mayoría de las sustancias plares son

capaces de disolverse en agua al formar

puentes de hidrógeno con ella

Tiene mayor densidad en estado líquido

que en sólido

Los puentes de hidrógeno mantienen las

moléculas más separadas que en el

estado líquido. El hielo flota sobre el agua.

Por eso, en climas fríos los lagos y mares

se hielan e superficie y el hielo, actúa

como aislante para las capas inferiores,

que permanecen líquidas

Disociación del agua Permite estabñecer la escala del pH

La disociación del agua. El pH

Las moléculas de agua están unidas entre sí por puentes de hidrógeno, no obstante aproximadamente una de cada 107 moléculas se disocia en sus iones. En el agua pura hay la misa cantidad de iones positivos H+ (protones) que de iones negativos OH- (hidroxilos). Hay sustancias que al disolverse libera H+, se les llama ácido. Si una sustancia que disminuye la concentración de H+ o eleva la de los grupos OH- se denomina base.

Para conocer el grado de acidez o basicidad de una disolución, se debe medir la cantidad de iones H+, se llama pH a la expresión -log[H+]. El pH del agua pura será 7, las sustancias ácidas disueltas en agua bajará el pH, las sustancias básicas subirán el pH

LAS SALES MINERALES

Las sales Minerales Disueltas

Como consecuencia del metabolismo, las células producen ácidos y bases, para el correcto funcionamiento de la célula se requiere un pH constante de 7'4. Determinadas sales actúan como soluciones tampón. Un tampón es una mezcla de sal y ácido que es capaz de equilibrar el pH. Tenemos dos tipos de soluciones tampón:

o Tampón Bicarbonato: ((HCO3) - / (H2CO3)) equilibran el pH en el medio extracelular,

o Tampón fosfato: ((H2PO4)-/ (HPO4)2)

Las sales disueltas mantienen la concentración iónica de los organismo

La diferencia de concentración genera potenciales eléctricos que sirven de señales sobre el medio externo

Pueden intervenir en procesos biológicos, el Ca2+ es necesario para la contracción muscular, la coagulación de la sangre, liberación de neurotransmisores, transmisión del impulso nervioso...

Las sales minerales regulan la presión osmótica, que se ejerce cuando hay dos soluciones con concentración diferente separadas por una membrana semipermeable, que deja pasar el disolvente (agua) pero no el soluto (iones)

o Células animales en un medio HIPOTÓNICO [> concentración de sales]: el interior de la célula tiene una mayor concentración de sales, el agua entrará dentro de la célula (del hipotónico al hipertónico), llegará un momento en que la célula esté demasiado hinchada y estalle, (lisis celular)

o Células animales en un medio HIPERTÓNICO [< concentración de sales]: el interior de la célula tiene una menor concentración de sales, por lo que saldrá agua (del hipo al hiper), y la célula morirá deshidratada y arrugada.

o Medio ISOTÓNICO: medio óptimo para las celulas, ni entra ni sale agua

Celulas vegetales en un medio HIPOTÓNICO: ocurrirá lo mismo que en el caso de la célula animal, a diferencia de que la célula no estallará puesto que tiene una gruesa pared celular. La célula se hinchará (turgencia)

Celulas vegetales en un medio HIPERTONICO; ocurrirá lo miso que en la célula animal, y esta también morirá deshidratada y arrugada

Las sales Minerales en Estado Sólido

Muchos seres vivos originan esqueletos externos que los defienden de los depredadores, o esqueletos interno capaces de crecer a medida que lo hace el animal. Les esqueletos externos son generalmente de carbonato cálcico CaCO3. Algunas esponjas, corales y dientes de vertebrados son de carbonato. La sílice SiO2 forma los caparazones de algas microscópicas. Los esqueletos internos de los vertebrados están formados por fosfato cálcico Ca3(PO)4

EFECTO DE ALGUNAS MOLÉCULAS GASEOSAS EN LOS SERES VIVOS

Determinadas moléculas gaseosas son imprescindibles para el funcionamiento de los seres vivos. No se concibe la vida sin la toma de carbono a partir de CO2 por parte de las plantas. Ni se comprende la existencia de los seres vivos aerobios son el oxígeno O2.

Estos gases tan necesarios, se difunden en las estructuras intracelulares cuando se encuentran en disolución acuosa, pero cuando se encuentran en cantidades excesivas resultan tóxicos.

El óxido nitroso NO, y el monóxido de carbono CO, pueden difundirse en la célula para activar determinados procesos.

TEMA 4: GLÚCIDOS.

CLASIFICACION

OSAS: los monosacáridos son los glúcidos más sencillos, son cadenas de 3 - 5 átomos de carbono. Ribosa, Glucosa, Galactosa

ÓSIDOS: glúcidos más complejos derivados de las osas se clasifican en:

Holósidos; formados por la unión de monosacáridos, los más importantes son las asociaciones de monosacáridos

Disacáridos: unión de 2 monosacáridos

Polisacáridos: unión de muchos monosacáridos

Heteropolisacáridos: mas de un tipo de monosacáridos

Homopolisacáridos: mismo tipo de monosacárido

Heterósidos: formados por dos tipos de componentes, una parte glucídica y otras de distinta composición “aglucona”

MONOSACÁRIDOS

Características Generales

Son los glúcidos más sencillos, cristalizan fácilmente, aparecen como sólidos, color blanco y muy solubles en agua. Tienen poder reductor, ya que pierden electrones y reducen a los moléculas que los captan.

Composición química general

Siempre tienen un grupo aldehído -COH (aldosas) o grupo cetona C-O (cetosas), además de dos o más grupos hidroxilo -OH. Pueden tener de tres a ocho átomos de carbono y se nombran (triosas, tetrosas, pentosas...) y delante se coloca el grupo funcional, aldosa o cetosa.

Isomería

Concepto de Isómero: dos o más moléculas que presenta la misma fórmula química pero distinta fórmula estructural

Muchos monosacáridos se diferencian en la orientación de sus grupos funcionales, son estereoisómeros, existe un carbono asimétrico o carbono quiral que está unido a cuatro sustituyentes diferentes, por lo tanto existen dos esteroisómeros de tipo enantiómeros, es decir, imágenes uno del otro no superponibles. Los enantiómeros reciben la letra D o L para denominarlos entre sí. El monosacárido más sencillo es la aldotriosa que puede presentar dos formas el D-gliceraldehído y el L-gliceraldehído , en la forma D, el hidroxilo se dibuja a la derecha del carbono asimétrico, y en la forma L, se dibuja a la izquierda

Tipos de Isomería:

De función: se diferencian en el grupo funcional

De geometría: las moléculas tienen diferente configuración y no tienen propiedades ópticas

Espacial: ciando varía la posición de los grupos funcionales (esterioisómeros),

Óptica: distintas propiedades ante la luz polarizada.

Actividad Óptica

La asimetría de los estereoisómeros hace que tengas actividad óptica, es decir que giren el plano de polarización de la luz polarizada. Cuando un estereoisómero produce rotación dextrógira (derecha) se le designa con el signo (+), y cuando produce rotación levógira (izquierda), se le designa con el signo (-). Si el grupo hidroxilo del carbono asimétrico más alejado del grupo aldehído o cetona se encuentra situado hacia la derecha es un enantiómero D, si está a la izquierda es un enantiómero L. En los monosacáridos predomina la forma enantiomérica D. En los monosacáridos con mas

de tres átomos de carbono, puede aparecer más de un carbono asimétrico, lo que da lugar a la posibilidad de que existan muchos estereoisómeros. Cuando dos de estos difieren únicamente en la configuración de un carbono asimétrico concreto, se denominan epímeros unos del otro.

Formulas cíclicas de Fisher y Haworth

En disolución acuosa, el grupo aldehído o cetona puede reaccionar con un grupo hidroxilo de la misma molécula, dando lugar a una molécula con estructura cíclica. Cuando se forma un anillo de cinco se dice que el monosacárido tiene estructura de furanosa. Cuando se forma un anillo de seis, se dice que el monosacárido tiene estructura de piranosa. Cuando un monosacárido toma forma de anillo se crea un nuevo carbono asimétrico en el carbono que llevaba el grupo aldehído o cetona. Resultan dos nuevos esteroisóeros a lo que se llama anómeros. Anómero en el que el nuevo grupo hidroxilo queda por debajo del plano, y anómero en el que está por encima del plano.

En realidad los anillos no son planos debido a los ángulos de enlace entre carbonos, pudiendo adoptar distintas conformaciones. En piranosas las más habituales son las que tienen forma de bote, y de silla. Para las furanosas es la de sobre.

Principales Monosacáridos

Glucosa (D-glucopriranosa) principal fuente de energía, precursor de muchos otros compuestos, se utiliza como Moneda Energética-

Galactosa: (D- galactopiranosa) forma parte de la lactosa y de diferentes polisacáridos estructurales y glucolípidos también puede convertirse en moneda energética

Fructosa: se encuentra libre en muchas fructosas, forma parte de la sacarosa y sus estérese fosfato son intermediarios del metabolismo, su función es energética porque puede convertirse en glucosa

-D-Ribosa: Forma parte de los ácidos ribonucleótidos y -D-Desoxirribosa (como la ribosa pero sin grupo hidroxilo) forma parte de los desoxirribonucleótidos, en ambas su función es estructural

D-Ribulosa: cetopentosa, molécula intermediaria en las reacciones de la fotosíntesis, a la ribulosa se le une el CO2 atmosférico y tras una serie de reacciones se forma esta hexosa y como producto final la glucosa.

Derivados de los Monosacáridos

Resultado de la enorme reactividad de sus grupos hidroxilo, aldehído o cetona

TIPO DE

COMPUESTO

CARACTERÍSTI

CASEJEMPLO

ESTERES

FOSFATO

Intermediarios

del metabolismo.

Hacen más

reactivos a los

azúcares. Se

Glucosa 6-fosfato

puede considerar

como un

eterósido

AZÚCARES

ÁCIDOS

Resultan de

oxidar grupos

hidroxilo,

aldehído o

cetona y

convertirlos en

un ácido

Vitamina C, o ácido

ascórbico. Ácido

glucurónico (tejido

conjuntivo)

AZÚCARES

ALCOHOLES

Resultan de

reducir el grupo

aldehído o

cetona en

hidroxilo

Glicerina (componente de

los lípidos) Sorbitol

(edulcorante)

AMINOAZÚCA

RES

Resultan de

sustituir un grupo

hidroxilo por un

grupo amino

-D-glucosamina,

galactorsamina forman

parte de numerosos

polisacáridos. N-acetil--

Dglucosamina: forma

parte de polisacáridos q

forman el exoesqueleto

de artrópodos

GLUCÓSIDOS

Resultan de la

unión de un

grupo hidroxilo

de un carbono

anomérico con

una amina o con

el grupo hidroxilo

de otro

compuesto

Nucleósido: adenosina

Ciertas toxinas:

amigdalina

Oligosácáridos y

polisacáridos (O-

glucósidos)

OLIGOSACÁRIDOS/ DISACÁRIDOS

Enlace O-glucosídico

Es una cadena corta de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. En el momento de la unión, la posición o del carbono anomérico queda fijada, por lo que el enlace puede ser de tipo o . Los enlaces de tipo son reconocidos por gran cantidad de enzimas y fácilmente hidrolizables. Los enlaces de tipo sólo son hidrolizables por un número muy escaso de enzimas. Los mas simples son los disacáridos, compuestos formados por 2 monosacáridos.

Disacáridos de Interes biológico

DISACÁRIDOS: tienen propiedades similares a las de los monosacáridos, la mayoría están unidos por enlaces O-glucosídicos monocarbonílicos. Esto les permite seguir teniendo libre un grupo aldehído o cetona que puede oxidarse, se dice que son azúcares reductores. En algún disacáridos, el enlace es O-glucosídicos dicarbonílico con lo que son azúcares no reductores (sólo en sacarosa: glucosa + fructosa). Principales disacáridos:

Sacarosa: -D-glucosa (1-2) -D-fructosa azúcar que se acumula en la caña de azúcar. Principal alimento de las células vegetales que no producen la fotosíntesis, se hidroliza orla enzima sacarasa

Lactosa: -D-galactosa (1-4) -D-glucosa, azúcar de la leche de los mamíferos

Maltosa: -D-glucosa (1-4) -D-glucosa, formada cuando se hidrolizan polisacáridos como el glucógeno y el almidón

Celobiosa: -D-glucosa (1-4) -D-glucosa se forma cuando se hidroliza el polisacáridos celulosa.

Encontramos oligosacáridos formados por varias unidades, unidas a proteínas formando glucoproteínas, y unidos a lípidos formando glucolípidos. Estas moléculas (Heterósidos) son típicas de las membranas celulares y sirven para ser reconocidos selectivamente por otras células

POLISACÁRIDOS

Características Generales

Formados por la unión de miles de monosacáridos, mediante enlace O-glucosídicos, dando lugar a cadenas lineales o ramificadas. Compuesto de peso molecular alto, no dulces, no solubles en agua, no poder reductor.

Homopolisacáridos

Moléculas formadas por la repetición de un mismo tipo de monosacárido

De reserva

Glucógeno: formado por miles de glucosa mediante enlaces (1-4), cada diez residuos la cadena se ramifica lateralmente con la aparición de enlaces (1-6), la ceda tiende a adoptar forma de espiral lo que la hace inestable y fácilmente hidrolizable. Constituye una reserva de glucosa en animales, se acumula en hígado y riñón

Almidón: reserva de las células vegetales (macromoléculas), se acumula en los cloroplastos. Formado por miles de -D-glucosas pueden llegar a formar depósitos en semillas y tubérculos y está compuesto por dos tipos de polímeros

Amilosa: polímero de glucosas unidas por enlace (1-4), su estructura es helicoidal. En caliente es soluble en agua

Amilopectina: semejante al glicógeno pero con ramificaciones menos frecuentes

Dextrano: polisacárido de reserva en levaduras y bacterias, formado por -D-glucosas, predominan las uniones (1-6), y se forman ramificaciones ocasionales.

Estructurales

Celulosa: macromolécula de glucosa unidas por enlace (1-4), las glucosas se unen formando una línea rígida, en la que cada residuo presenta un giro de 180º respecto al de al lado. Estas estructuras se estabilizan por puentes de hidrógeno entre glucosas adyacentes, varias cadenas de este tipo se colocan en paralelo formando estructuras empaquetadas, muy resistentes al ataque químico, los animales carecen de enzimas para digerirlas. Los animales herbívoros produce celulasas (enzimas que hidrolizan la celulosa. >>puentes de hidrógeno en la misma cadena (intracatenarios), puentes de hidrógeno entre cadenas, (intercatenarias)<<, [fibrilla (dos cadenas), microfibrilla (fibrillas empaquetadas), fibra (microfibrillas)]

Quitina: polisacárido estructural, se encuentra en la pared celular de los hongos y forma el exoesqueleto de los artrópodos, polímero de restos de N-acetilglucosamina unidos por enlace (1-4)

Heteropolisacáridos

ORIGEN ANIMAL: glucosaminoglucano o mucopolisacárido. Formados por la repetición de un disacárido que contiene derivados de aminoazúcares como “glucosamina, galactosamoina o ácido glucurónico”. Ejemplos:

Proteoglucanos: se unen a proteínas que se localizan en el tejido conjuntivo, formando también la matriz del tejido óseo y cartilaginoso. Función estructural.

Ácido Hialurónico: se localiza en el humor vítreo del ojo y en el liquido sinovial de las articulaciones. Función modificadores de la fluidez de líquidos

Heparina: tiene función anticoagulante se localiza fundamentalmente en el hígado t el pulmón.

o ORIGEN VEGETAL:

o Pectina y Hemicelulosa: Forma parte de la pared celular de vegetales

o Agar-Agar: se extrae de las algas rodifáceas (algas rojas), funciona en varios aspectos como espesante, y como medio de cultivo

o Goma Arábiga: su función es protección en las heridas, a medida industrial se utiliza como pegamento.

ORIGEN BACTERIANO. Es el componente de la pared de las bacterias. Esta formada por repeticiones de un disacárido N-Acetilglucosamina y N-acetilmuránico (NAG, NAM)