Comp Qca Celula 2008

Composición Química de la Célula

Composición química de la célula Compuestos Inorgánicos:  Agua (70% masa celular)  Sales minerales (1% masa celular) Compuestos Orgánicos: (átomos de carbono)  Carbohidratos  Lípidos  Ácidos nucleicos.  Proteínas

Compuestos Inorgánicos: δ-

•Estructura: unidos por un enlace covalente. δ

+

•Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas de atracción llamados puentes de hidrógeno, formándose grupos de 3-9 moléculas. Con ello se consiguen pesos moleculares elevados y el agua se comporta como un líquido.

104.5 0

H2O δ+

Compuestos Inorgánicos

Propiedades físico-químicas del agua

 Gran fuerza de cohesión: Liquido casi incompresible  Elevada fuerza de adhesión: capilaridad. Elevado calor especifico:absorber grandes cantidades de calor.

 Elevado calor de evaporación: necesita mucha energía para hidrógeno

romper los puentes de

 Elevada constante dieléctrica: es un gran medio disolvente.  Gran acción disolvente: puentes hidrogeno que forma,  Escasa densidad en estado sólido

Compuestos Inorgánicos

Función del agua

 Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas  Amortiguador térmico  Transporte de sustancias  Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos  Favorece la circulación y turgencia  Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos  Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

Compuestos Inorgánicos

Sales minerales

• Los Minerales son elementos químicos imprescindibles para el normal funcionamiento metabólico. • El agua circula entre los distintos compartimentos corporales llevando electrolitos, que son partículas minerales en solución. Tanto los cambios internos como el equilibrio acuoso dependen de su concentración y distribución.

Compuestos Inorgánicos

Sales Minerales y su Función

Calcio (Ca2+)

Constituyente de huesos y dientes; regulación de la actividad nerviosa y muscular, factor de coagulación.

Fosforo (PO43-)

Constituyente de huesos y dientes; ATP, intermediarios metabólicos fosforilados, ácidos nucleicos.

Sodio (Na+)

Catión principal del medio extracelular, regula volemia, balance ácido/base, función nerviosa y muscular, bomba Na+, K+-ATPasa.

Potasio (K+)

Catión principal del medio intracelular, función nerviosa y muscular, bomba Na+, K+-ATPasa.

Cloro (Cl-)

Balance de electrolitos, constituyente del jugo gástrico.

Magnesio (Mg2+)

Constituyente de huesos y dientes, cofactor enzimático.

Compuestos Inorgánicos

Sales minerales

Cromo (Cr3+)Constituyente del factor de tolerancia a la glucosa. Iodo (I-)

Constituyente de hormonas tiroideas.

Fluor (F-)

Incrementa dureza de huesos y dientes.

Hierro (Fe2+)

Contenido en la hemoglobina, para el transporte de O2.

Zinc (Zn2+)

Une al ADN, regula la expresión de determinados genes.

¿Cobalto, cobre, selenio y otros ? ¿Qué patologías causa la carencia de minerales?

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

Estructura y función

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

• Llamados también hidratos de carbono o glúcidos. • Están compuestos por átomos de C, H, O, en una proporción 1:2:1, también pueden presentar algunos otros elementos.

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Clasificación Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Monosacáridos: • Son las unidades monoméricas de los carbohidratos. • Son polialcoholes y se les puede clasificar de acuerdo al número de átomos de carbono presentes en ellos: tres-triosa, cuatro-tetrosa, etc. • Los más importantes para los organismos vivos son pentosas y hexosas.

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Monosacáridos:

Pentosas

Ribosa Xilosa Arabinosa

Hexosas

Glucosa Manosa Galactosa Fructosa

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Disacáridos • Son compuestos formados por dos residuos monosacáridos unidos por un enlace covalente llamado enlace glucosídico. • Los disacáridos más importantes son tres: maltosa (glucosa-glucosa); lactosa (glucosa-galactosa) y sacarosa (glucosa-fructosa).

maltosa

lactosa

sacarosa

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Polisacáridos • Son largas cadenas de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. Ej: almidón, el glucógeno (mayor ramificación) y la celulosa (sin ramificación).

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Polisacáridos Celulosa es una cadena lineal (sin ramificaciones) de isomeros beta de glucosa unida por enlaces glucosídicos β(1-4)

Compuestos Orgánicos

Carbohidratos

Función  Son el principal nutriente de la célula  Permiten la síntesis de otros constituyentes celulares

 Proceso de reconocimiento celular  Adhesión celular  Transporte de proteínas  Proceso de señal celular

Compuestos Orgánicos

Lípidos

Los lípidos (del griego lypos, grasa) son moléculas formadas por C, H, O. Contienen oxigeno en baja proporción. Además, por otros elementos como nitrógeno, fósforo y azufre. son insolubles en agua y solubles en solventes apolares). Estructura química diversas y funciones muy diferentes

Compuestos Orgánicos

Lípidos

Carácter anfipático Polar: grupo carboxilo

Apolar: cadena hidrocarbonada

Punto de fusión

Longitud de la cadena Número de insaturaciones

Compuestos Orgánicos

Clasificación

Lípidos saponificables: ésteres de ácidos grasos (saturados e insaturados)  Simples: Glicéridos: glicerina + 1,2 o 3 ácidos grasos Ceras: son ácidos grasos de cadenas largas

 Complejos: Glicerolípidos Esfingolípidos Lípidos insaponificables: Sin ácidos grasos

 Terpenos  Esteroides  Prostaglandinas

Compuestos Orgánicos

Lípidos saponificables

Ácidos Grasos Ácidos carboxílicos alifáticos Cadena de longitud variable La cadena puede ser: saturada cadena con enlaces simples insaturada cadena con uno o más dobles enlaces

Compuestos Orgánicos

Ácidos Grasos saturados

Su fórmula general es: CH3-(CH2)n-COOH Algunos ejemplos importantes son: • ácido acético

CH3 –COOH

• ácido butírico

CH3-(CH2)2-COOH /n=2

• Ácido láurico

CH3-(CH2)10-COOH

• ácido palmítico

CH3-(CH2)14-COOH

/n=14

• ácido esteárico

CH3-(CH2)16-COOH

/n=16

/n=10

Compuestos Orgánicos

Ácidos Grasos Insaturados

Se clasifican según el número de los dobles enlaces presentes: 1) Grupo del ácido oleico, con un doble enlace: CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH 2)

Grupo del ácido linólico o linoleico, con dos dobles enlaces CH3-(CH2)4-CH=CH-CH=CH-(CH2)7-COOH

3)

Grupo del ácido linolénico, con tres dobles enlaces CH3-(CH2-CH=CH)3-(CH2)7-COOH

Compuestos Orgánicos

Clasificación

Lípidos saponificables: ésteres de ácidos grasos (saturados e insaturados)  Simples: Glicéridos: glicerina + 1,2 o 3 ácidos grasos Ceras: son ácidos grasos de cadenas largas

 Complejos: Glicerolípidos Esfingolípidos Lípidos insaponificables: Sin ácidos grasos

 Terpenos  Esteroides  Prostaglandinas

Compuestos Orgánicos

Lípidos Saponificables Simples Glicéridos

Unión entre un alcohol con 3 grupos OH, llamado glicerol y ácidos grasos, a través de síntesis por deshidratación. Cantidad de energía muy superior a la contenida por carbohidratos y proteínas.

Compuestos Orgánicos

Lípidos Saponificables Simples Ceras

Impermeabilidad al agua Consistencia firme O C30H61-OH +

HO

Alcohol miricilico

C Ácido palmitico

Esterificación

O C30H61-O-C

+ H2O

Palmitato de miricilo

Compuestos Orgánicos

Lípidos Saponificables Complejos Fosfolípidos

Lípidos anfipáticos: forman parte de las membranas celulares. Estructura: porción hidrofílica (glicerol) porción hidrofóbica (ácido graso)

Lípido polar actúa como un agente emulsionante

Compuestos Orgánicos

Lípidos insaponificables

Lípidos insaponificables: Sin ácidos grasos

 Terpenos (Isopreno)  Esteroides (esterano)  Prostaglandinas (prostanoato)

Compuestos Orgánicos

Terpenos

Terpenos: Son polímeros constituidos por repetición de unidades de isopreno (C5)

CH2

CH C

CH2

CH3 B

Isopreno

Compuestos Orgánicos

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

Clasificación de Terpenos Nombre

Monoterpenos Sesquiterpenos Ditepenos Triterpenos

Nº

Función

Ejemplo

2

Aromas y esencias

Geraniol, mentol

3

Intermediario en la síntesis del colesterol

Farnesol

4

Forman pigmentos y vitaminas

Fitol, vitamina A, E, K

6

Intermediario en la síntesis del colesterol

Escualeno

Tetraterpenos

8

Politerpenos

n

Pigmentos vegetales B Aislantes

Carotenos, xantofilas Látex, caucho

Compuestos Orgánicos

Esteroides

Esteroides son derivados de esterano (compuesto tetracíclico. Difieren por el número y la posición del doble enlace, asi como los grupos sustituyentes en distintas posiciones

Grupo esteroles posición A3: grupo –OH Posicion D17: cadena alifática

Compuestos Orgánicos

Esteroides

Escualeno (triterpeno) Colesterol

• Ácidos biliares • Vitamina D • Hormonas corteza suprarrenal • Hormonas sexuales • Prostaglandinas

Compuestos Orgánicos

Esteroides

Ácidos biliares: colaboran en la emulsión de los lípidos intestinales OH

C

OH

O

Ácido cólico

Vitamina D: participan en la absorción y el metabolismo de los huesos

Vit D3

Compuestos Orgánicos

Esteroides

Hormonas corteza suprarrenal Cortisol

Aldosterona

Hormonas sexuales Estradiol

Testosterona

Progesterona

Prostaglandinas (C20) • •

Son derivadas del ácido prostanoico. Función reguladora hormonal y local: 1. Disminución en la presión sanguínea 2. Contracción de la musculatura lisa 3. Agregación plaquetaria (capilares lesionados) 4. Aumenta la temperatura corporal (hipotálamo) 5. Disminuye secreción de jugo gástrico

¿Qué sabes del ácido araquidónico? ¿Qué relación existe entre la inflamación y las prostaglandinas?

Compuestos Orgánicos

Lípidos

Función biológica

 Almacenamiento de energía (triglicéridos)  Constituyente de la membrana celular (fosfolípidos)  Aislante térmico (tejido adiposo)  precursores de hormonas esteroidales  precursores de vitaminas: A, D, E y K  Aislamiento del tejido nervioso (mielina)  Formación de sales biliares  Proceso de señal celular (hormonas esteroídales)