La base molecular de la vida
Bioelementos Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos Son los bioelementos o elementos biogénicos
OLIGOELEMENTOS: PRIMARIOS: • Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo
Bioelementos
• Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo • Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..
• C, H, O, N SECUNDARIOS: • Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo • P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
Biomoléculas Los bioelementos se unen originando las biomoléculas que forman la materia viva
• Agua • Sales minerale s
• Glúcidos Inorgánicos
Compuestos
Orgánicos
• Lípidos • Proteínas
Unión de numerosos monómeros
POLÍMEROS
• Ácidos nucleicos
Macromoléculas formadas a base de moléculas más sencillas
El agua y sus funciones biológicas Las especies
Por término medio constituye el 75 % del peso del organismo
Edad del individuo
El tipo de tejido
Vehículo de transporte
Propiedades del agua
Regulador térmico
Medio de reacción Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrólisis
Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono Bioelementos
C:H:O
Monómeros
1:2:1
• Moléculas no hidrolizables
• Solubles y de sabor dulce • Se unen formando disacáridos y polisacáridos
Función
Energétic a Estructur al
Su equivalente calórico = 4 Kcal/g Sólo algunos
Los monosacáridos H
O HOH
H
C
=
ALDOSAS
H
C=O OH
H
C
Un átomo de carbono unido por doble enlace al O, formando el grupo carbonilo
OH
. . . H
C H
OH
El resto de los átomos de Carbono posee un grupo alcohólico
Compuestos de 3 a 7 átomos de Carbono CETOSAS Un átomo de carbono unido por doble enlace al O, formando el grupo carbonilo, pero en el segundo carbono, formando un grupo cetónico en lugar de un grupo aldehído
El resto de los enlaces con el Hidrógeno
Triosa aldosa
Triosa cetosa
GLICERALDEHIDO
DIHIDROXIACETONA
Principales monosacáridos Triosas
Gliceraldehído Dihidroxiacetona
Uno es un aldehído, el otro es una cetona Se diferencia en la posición del doble enlace con el Oxígeno Son aldosas
Pentosas
Ribosa Desoxirribosa
Glucosa Hexosas
Galactosa Fructosa
Se diferencian en que la desoxirribosa carece de grupo alcohólico en el 2º carbono Glucosa y galactosa son aldosas, la fructosa es cetosa Las aldosas se diferencian en la posición de los grupos alcohólicos de los carbonos 2 y 3
Disacáridos y polisacáricos DISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
Sustancias hidrolizables
Polímeros hidrolizables
Unión de dos monosacáridos
Unión de n monosacáridos
MALTOSA Dos glucosas LACTOSA glucosa y galactosa SACAROSA glucosa y fructosa
DE RESERVA ALMIDÓN en vegetales GLUCÓGENO en animales ESTRUCTURALES CELULOSA, principal componente de la pared de la célula vegetal
LÍPIDOS De composición química variada Son sustancias orgánicas insolubles en agua Solubles en disolventes orgánicos
GLICÉRIDOS
GRASAS y SEBOS sólidos a temperatura ambiental ACEITES líquidos a temperatura ambiental
OTROS LÍPIDOS
Reserva de energía a largo plazo Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g Más adecuados que los glúcidos para almacenar energía, ahorrando espacio y peso
Los seres vivos emplean como fuente de energía los glúcidos, y una vez agotados, consumen las grasas almacenadas
OTROS LÍPIDOS
Ceras
Fosfolípidos
Esteroides
Función protectora
Función estructural
Recubren superficies de hojas y frutos
Moléculas Estructural: anfipáticas forma parte de : una cabeza hidrófila, una lascola membranas hidrófoba de células forman una animales bicapa lipídica, Regulador: estructura básica de las precursor de membranas otras sustancias biológicas como hormonas
Recubren piel de vertebrados Mantienen superficies flexibles e impermeables
Destaca el colesterol
Carotenoides
Dan lugar a los pigmentos vegetales, responsables de los colores rojizos y amarillentos de las plantas
Los compuestos orgánicos más abundantes Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva
Proteínas Sus unidades básicas
Grupo amino
Moléculas no hidrolizables Ácidos orgánicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo
Grupo carboxilo
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas
El enlace peptídico Se forman cadenas peptídicas o péptidos de longitud variable Cada proteína es una macromolécula formada por una o varias cadenas peptídicas En cada célula existen miles de proteínas distintas con funciones específicas
Cualquier alteración en la secuencia de aminoácidos, incluso la sustitución de un solo aa por otro, proporciona una proteína diferente
Se unen aas entre el grupo carboxilo de uno y el amino del siguiente
Función de las proteínas
ESTRUCTURAL
Son el principal material de construcción de los organismos Forman parte de casi todas sus estructuras
ENZIMÁTICA
biocatalizadores aumentar la velocidad de las reacciones biológicas Todas las reacciones químicas celulares se realizan por enzimas
Los ácidos nucleicos ADN En el núcleo celular formando parte de los cromosom as
ARN En el núcleo celular (nucleolo y jugo nuclear), y en el citoplasma formando parte de los ribosomas ARNm ARNt
Químicamente son polímeros que resultan de la unión de otros monómeros: los nucleótidos
ARNr
Nucleótidos • Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres componentes
ADENIN A GUANIN A CITOSINA TIMINA URACIL O
Forman parte del ADN y del ARN
Forma parte del ADN Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U PENTOSA RIBOSA ARN
DESOXIRRIBOS A ADN
ADN: A, G, C, T
Bases nitrogenadas en los ácidos nucleicos En el ADN la unión de bases nitrogenadas se hace por parejas: A-T
G-C
Enlaces entre bases en el ADN 3 enlaces entre G y C 2 enlaces entre A y T
Funciones de los ácidos nucleicos Dirigir la síntesis de proteínas
Un gen es un fragmento de ADN que dirige la síntesis de una proteína, responsable de la aparición de un carácter. Cada molécula de ADN está constituida por numerosos genes sucesivos A un gen con una determinada secuencia de nucleótidos le corresponde una proteína con una determinada secuencia de aas. El ARN es el encargado de ejecutar la información contenida en el ADN, y el encargado de sintetizar las proteínas.
Transmitir la información hereditaria El ADN se duplica o replica Gracias a ello los caracteres hereditarios se transmiten de padres a hijos Replicación: Se desenrolla el ADN Cada hebra sirve de molde para la síntesis de la cadena complementaria Se vuelven a enrollar en la doble hélice