a materia viva
DESCRIPTION
Las moléculas de todos los seres vivos.TRANSCRIPT
A materia viva está formada por moléculas: unha célulabacteriana contén arredor de 5.000 clases diferentes de moléculas,e unha célula eucariota, aproximadamente, o dobre.
As moléculas dos seres vivos están compostas por poucoselementos químicos (C, H, O, N, S e P) e poden ser incluídas nunreducido número de “tipos” moleculares:
Máis que de “vida” deberiamos falar de seres vivos, quedesempeñan as funcións de nutrición, relación e reprodución.
-auga- sales minerais- glícidos-lípidos- proteínas- ácidos nucleicos
A vida e os seus niveis de organización
Cara
cte
rísti
cas d
os s
ere
s v
ivos
Complexidade
Nutrición
Relación
Reprodución
-Grande uniformidade na composición molecular dos seres vivos.-Todas estas moléculas presentan un alto grado de complexidade.-Son, esencialmente, as mesmas moléculas en todas as especies viventes.- As moléculas organízanse en células, as unidades anatómicas e funcionaisde todos os seres vivos
-Os seres vivos son sistemas abertos que intercambian materia e enerxía comedio.- Todas as transformacións efectúanse a través de miles de reaccións químicase constitúen o metabolismo celular.- O metabolismo permite que os seres vivos sexan homeostáticos, cunhacomposición interna constante e distinta da do medio externo.
- A información do propio medio interno dun ser vivo e do seu contornorecíbese en forma de estímulos: cambios físico-químicos no medio que xeraunha resposta dos organismos para a súa autoconservación.
-Os seres vivos son capaces de autorreproducirse.- Está capacidade encóntrase na molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico).- A información xenética pode sufrir variacións, que constitúen a base daevolución.
Os n
iveis
de o
rganiz
ació
n
Os bioelementos e as biomoléculas ouprincipios inmediatos
Os b
ioele
mento
sou
ele
mento
s b
ioxénic
os
(ele
mento
s q
uím
icos q
ue c
onsti
túen
a
mate
ria d
os s
ere
s v
ivos)
Bioelementos primarios:
-Representan o 99% da masa celular.- Son C, H, O e N e, en menor proporción, S e P (o S formaparte de moitas proteínas e numerosos enzimas e o P formaparte de fosfolípidos, ácidos nucleicos e, como fosfatos, enesqueletos e dentes).- O C é a base das biomoléculas orgánicas .
Bioelementos secundarios:
- Encóntranse no medio celular en pequenas cantidades, xeralmente, en forma iónica.- Son Na+, K+ e Cl-, responsables do impulso nervioso, o Ca2+ que participa nacontracción muscular e o Mg2+, presente na molécula de clorofila.
Oligoelementos:
- En cantidades inferiores ao 0,1%, pero fundamentais para o correcto funcionamentodos seres vivos (a súa deficiencia orixina enfermidades carenciais e o seu exceso,intoxicacións).- Entre os sesenta oligoelementos coñecidos están: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I,…
As b
iom
olé
cula
sin
org
ánic
as
(estr
utu
raquím
ica s
inxela
e t
am
én
apare
cen n
o m
edio
in
ert
e)
A auga
A materia viva contén, por termo medio, un 70% de auga.
A estruturada auga
Os sales minerais
PROPIEDADES
Gran poder disolvente Alta reactividade química Alta calor específica Elevado calor de vaporización
Atópanse nos seres vivos entre o 1% e o 5%
a) En forma sólida ou precipitada: orixinan estruturas esqueléticas e de suxeición.Exemplos: CaCO3, SiO2.
b) En disolución: actúan como sistemas tampón, controlando o pH, manteñen o equilibrio osmóticoe regulan accións específicas (activación de enzimas, transmisión do impulso nervioso,contracción muscular ou coagulación sanguínea).
As b
iom
olé
cula
sorg
ánic
as
(molé
cula
s e
xclu
siv
as d
a m
ate
ria v
iva e
form
adas p
or
cadeas
hid
rocarb
onadas)
Propiedades
Son moléculas lineais, ramificadas ou cíclicas.
A maioría son macromoléculas (polímeros):
Todas realizan unha función dentro dos organismos vivos.
Os glícidosTamén chamados azucres ou hidratos de carbono. Formados por C, H e O. Realizan nas células funcións enerxéticas e estruturais.
Monosacáridos (CnH2nOn)
Funció
ns
Glicosa: principal combustible celular e elo
estrutural de moitos polisacáridos.
Frutosa: combustible celular.
Ribosa: forma parte do ARN e o seu
derivado, a desoxirribosa, aparece no ADN.
Ribulosa: sobre ela se fixa o CO2 na
fotosíntese.
Disacáridos (dous monosacáridos unidos por un enlace O-glicosídico)
Maltosa: formada por dúas moléculas de α-D-Glicosa. Non existe libre nanatureza.
Lactosa: formada por glicosa e galactosa. É o azucre do leite.
Sacarosa: ou azucre de cana. Formada por glicosa e frutosa. É a forma na quemoitas plantas transportan os azucres desde as células fotosintéticas ata o restodo vexetal.
Polisacáridos (cadeas de centos ou miles de monosacáridos unidos)Estr
utu
rais
De re
serv
a
Amidón: polisacárido de reserva das células vexetais.Abundante nos tubérculos e nalgunhas sementes como as domillo. Formado pola unión de unidades de α-D-glicosa econstituído por dous tipos de cadeas: a amilosa (cadea longa senramificar) e a amilopectina (cadea moi ramificada).
Glicóxeno: polisacárido de reserva nos animais. Formado porcadeas ramificadas de α-D-glicosa. Almacénase no fígado e nomúsculo esquelético.
Celulosa: forma parte das paredes celulares das célulasvexetais. Está formada por cadeas lineais de β-D-glicosa.
Os lípidos Son moléculas orgánicas formadas por C, H, O e, nalgúns casos, por P. Son insolubles en disolventes polares (como a auga), e solubles en disolventes orgánicosnon polares (éter, cloroformo ou benceno).
Ácidos graxos:
Ácidos orgánicos formados por unha longa cadeahidrocarbonada (un nº par de átomos de C entre 12 e 24) cungrupo carboxilo(-COOH) nunextremo.
Saturados (sen dobres enlaces)
Insaturados (un ou varios dobres enlaces)
Os ácidos graxos son moléculas bipolares ou anfipáticas: a cabeza da molécula é polar ou iónica e, polo tanto, hidrófila (-COOH); a cadea é apolar ou hidrófoba (grupos –CH2- e –CH3 terminal).
Clasificación dos lípidos:Sap
onif
icable
s(s
e o
bte
ñen
ácid
os g
raxos
por
hid
róle
se)
GRAXAS ou ACILGLICÉRIDOS
Formadas por un,dous ou tres ácidos graxos unidos covalentemente á glicerina ou glicerol.
As graxas máis abundantes son as neutras ou triacilglicéridos (con tres ácidos graxos), queson moléculas hidrofóbicas (non conteñen grupos polares ou con carga eléctrica).Clasifícanse en: aceites (líquidos a T ambiente por estar compostos por ácidos graxosinsaturados; atópanse nos vexetais) e sebos (sólidos, formados por ácidos graxossaturados e máis comúns nos animais).
Funcións: Almacenamento enerxético a longo prazo Illamento térmico e protección de órganos
Form
ació
n d
unha
gra
xa
(este
rifi
cació
n)
Sap
onif
icable
s(s
e o
bte
ñen
ácid
os g
raxos
por
hid
rólise)
FOSFOLÍPIDOSConteñen ácido fosfórico e teñen función estrutural xa queconstitúen as membranas biolóxicas.
Fosfoglicéridos
EsfingolípidosCompostos por ácido fosfórico, un alcohol, un ácido graxo e unhamolécula chamada esfingosina. Son anfipáticos e atópanse nasmembranas celulares, especialmente nas das células nerviosas.
GLICOLÍPIDOS
Sap
onif
icable
s(s
e o
bte
ñen
ácid
os g
raxos
por
hid
rólise)
CERAS
Inclúen azucres na súa estrutura.Son anfipáticos e tamén forma parte das membranas celulares.
Son lípidos apolares.Impermeabilizan e evitan a perda de auga nas plantas.
Insa
ponif
icable
s(a
súa
hid
rólise
non lib
era
ácid
os g
raxos)
ESTEROIDES
Derivados dunha molécula cíclica de esterano.
Colesterol: compoñente dasmembranas celulares e precursordoutros esteroides, como ashormonas sexuais.
Vitamina D: regula o metabolismo do calcio.
Insa
ponif
icable
s(a
súa
hid
rólise
non lib
era
ácid
os g
raxos)
TERPENOS
Derivados do isopreno.Entre eles destacan pigmentos como as xantofilas e os carotenos, queparticipan na fotosíntese, e o β-caroteno, que é o precursor da vitamina A.
As proteínas Formadas por C, H, O, N e, en menor proporción, por S e P. Son macromoléculas resultantes da unión de unidades máis sinxelaschamadas aminoácidos.
Os aminoácidos:
20 aminoácidos participan naformación das proteínas.
Son moléculas anfóteras : poden comportarse como ácidos ou como
bases, pola presenza do grupo carboxilo e do grupo amino.
Comportamento anfótero dun aminoácido
Enlace peptídico
Os aminoácidos únense mediante un tipo de enlace covalente chamado enlace peptídico.
Amino-terminal carboxilo-terminal
Dous aa….. DipéptidoTres aa… Tripéptido…>10 aa… Polipéptido ou cadea polipeptídicaCadea cun PM>10.000… Proteína
Estr
utu
rad
as p
rote
ínas
As proteínas difiren unhas doutras no número e na secuencia dos aminoácidos que as forman.
Secuenciade aa
Cofiguraciónespacial(forma)
Funciónbiolóxica
Catroniveis
estruturais
Pri
ncip
ais
funció
ns
das p
rote
ínas
Función Exemplos
Función estrutural -Glicoproteínas (membranas celulares)- Coláxeno (tendóns,cartilaxe e ósos)- Queratina (uñas, pelos, plumas)
Función de reserva de aa -Ovoalbúmina (ovo)- Caseína (leite)
Función de transporte -Hemoglobina (transporta osíxeno)-Lipoproteínas (transporta lípidos no plasma sanguíneo)
Función de defensa do organismo
-Anticorpos (neutralizan substancias estrañas que entran no organismo)- Fibrinóxeno e trombina (na coagulación sanguínea)
Función contráctil - Actina e miosina (contracción muscular)
Función hormonal -Insulina (regula o metabolismo da glicosa)- Hormona do crecemento
Os e
nzim
as
* Moléculas de natureza proteica que actúan como catalizadoresdas reaccións químicas nos seres vivos, aumentando a súavelocidade.
* Posúen elevada especificidade.
Os ácidos nucleicos
En 1953 James Watson e Francis Crick descubren a estrutura
tridimensional do ADN
Son as moléculas portadoras da información xenética.
Son longas cadeas formadas por unidades máis sinxelaschamadas nucleótidos.
Dous tipos:
• ADN (ácido desoxirribonucleico)• ARN (ácido ribonucleico)
Os nucleótidos únense entre si mediante enlaces fosfodiéster.
Os nucleótidos
Están formados por:
a) Unha pentosa: a D-ribosa no ARN e a D-2-desoxirribosa no ADN.
b) Unha base nitroxenada, que pode ser púrica : adenina (A) e guanina (G) ou pirimidínica : citosina (C), timina (T) e uracilo (U).
c) Unha molécula de ácido fosfórico (H3PO4).
Desoxirribonucleótidos: nucleótidos que forman o ADN.Ribonucleótidos: nucleótidos que forman o ARN.
Bases nitroxenadas
Enla
ce f
osfo
dié
ste
r
Estrutura do ADN
Dúas cadeascomplementarias e antiparalelas, enroladas en forma de dobre hélice.
As cadeas mantéñenseunidas por pontes de hidróxeno entre as bases nitroxenadas:
A-T e C-G(non hai uracilo)
Un xene é un fragmento de ADN que codifica unha proteína.
Estrutura do ARN Molécula monocatenaria.As bases son A, G, C e U
Tres tipos de ARN: • ARN mensaxeiro (ARNm)• ARN transferente (ARNt)• ARN ribosómico (ARNr)
Funcións dos ácidos nucleicosA
rep
lica
ción d
o A
DN
A información xenética transmítese de xeración en xeración poloproceso de replicación ou duplicación do ADN, onde se obteñen dúascopias idénticas. Cada copia irá a unha célula filla durante a divisióncelular.
É un proceso semiconservativo: as moléculas filla son idénticas eestán formadas por unha febra orixinal e outra de nova síntese.
A replicación realízaa o enzima ADN polimerase.
Tradución
-Identificación de moléculas biolóxicas:
- Enlace peptídico:
- Estrutura terciaria dunha proteína:
- Identificación doutra molécula biolóxica:
- Elementos da estrutura das proteínas:
- Identificación dunha unidade monomérica:
- Identificación dunha macromolécula:
- Identificación dun aminoácido hidrofóbico:
- Secuencia dun polipéptido:
- Propiedades da auga:
- Enlaces intermoleculares na molécula de auga:
- Solubilidade de lípidos:
Cuestións de repaso