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BLOQUE 1
BIOELEMENTOSY
BIOMOLÉCULAS
BIOELEMENTOS
ELEMENTOS QUÍMICOSDe los aproximadamente 100 elementosquímicos que existen en la naturaleza,unos 70 se encuentran en los seresvivos.
De estos sólo unos 22 se encuentran entodos en cierta abundancia y cumplenuna cierta función.
http://2.bp.blogspot.com/-XSWHWCRZFHI/TWE8yqQcr1I/AAAAAAAAAD8/MTRmm9q5Ahw/s1600/Imagen1.jpg
ELEMENTOS QUÍMICOS
BIOELEMENTOS
Elementos químicos que forman parte de la materia viva
Los bioelementos se agrupan para formar biomoléculas
BIOELEMENTOS
http://3.bp.blogspot.com/_Kie8hzVlQB0/S9uSfMdJK2I/AAAAAAAAABg/kjL8igvB6aY/s1600/composicion_quimica-copy.png
BIOELEMENTOS
http://perso.wanadoo.es/catalogoaranas/2bch/bioelementos.html
BIOELEMENTOSPRIMARIOSRepresentan en su conjunto el 99% del total.
Son indispensables para formar las biomoléculas orgánicas o principios inmediatos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), es decir las moléculas que forman parte de los seres vivos.
Son: C, H, O, N, P y S.
BIOELEMENTOSSECUNDARIOSRepresentan en su conjunto el 0,9% del total.
Aunque se encuentran en menor proporción que los primarios, son también imprescindibles para los seres vivos.
En medio acuoso se encuentran siempre ionizados.
Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl-.
BIOELEMENTOSOLIGOELEMENTOSSon aquellos bioelementos que seencuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%.
Se clasifican en:
- Indispensables: se encuentran en todos los seres vivos Mn, Fe, Co, Cu, Zn
-Variables: solamente los necesitan algunos organismos. B, Al, V, Mo, I, Si
BIOELEMENTOS
BIOELEMENTOS
http://3.bp.blogspot.com/-sWm46EM3O_c/TWE-mNKphJI/AAAAAAAAAEE/un6ee9HoEYo/s1600/Imagen3.jpg
BIOELEMENTOSPRIMARIOS – FUNCIONES
http://3.bp.blogspot.com/_Mkzo04RaBuE/THldJLMD5nI/AAAAAAAAAFU/yj86PslymiE/s400/coenzimaA.jpg http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectf03am/ATP02a.jpg
BIOELEMENTOSSECUNDARIOS – FUNCIONES
http://3.bp.blogspot.com/_E_tDRLfaNoQ/TOl7dyMcYBI/AAAAAAAAACc/ro2If2ubAlQ/s1600/TACTIVO.pnghhttp://4.bp.blogspot.com/_n6PiOglRaoE/TJIUsAjLiDI/AAAAAAAAA9E/uyhonkHIzUY/s320/Esqueleto_calcio_huesos.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Chlorophyll_a_structure.svg/620px-Chlorophyll_a_structure.svg.png
BIOELEMENTOSOLIGOELEMENTOS ESENCIALES – FUNCIONES
http://1.bp.blogspot.com/_4F6vT36NhLs/S5QC5w8LPZI/AAAAAAAAAB4/ZqPl7UPSYtg/s400/fotosintesis2.jpghttp://biomodel.uah.es/model3j/hemo.gif
http://www.mipediatra.com/imagenes/molusco2-tra.gifhttp://www.iqb.es/d_mellitus/paciente/manual1/manual03.gif
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/19517.jpg
Mn Forma parte de enzimas del metabolismo deproteínas, factor de crecimiento y participa enprocesos fotosintéticos
Fe Necesario en la hemoglobina (transporte deoxígeno) y en citocromos (enzimas de larespiración celular)
Co Necesario para la síntesis de vitamina B12 ocobalamina (formación de sangre) y enzimasnecesarias para fijación de nitrógeno
Cu Forma la hemocianina, la molécula detransporte de oxígeno en invertebrados(crustáceos, arácnidos y moluscos)
Zn Abundante en el cerebro, en los órganossexuales y en páncreas. Forma parte de lainsulina
Los biolelementos o elementos biogénicos son elementos químicos que siempre están presentes enla materia viva, es decir, forman parte de los seres vivos. Se han identificado algo más de 70bioelementos, casi todos ellos estables, excepto los gases nobles. En relación a los bioelementos,lo más importante no es el tipo de elementos presentes en la materia viva, sino la proporción en quese encuentra cada uno de ellos. Todos ellos son importantes para el buen funcionamiento de losseres vivos.
Los cuatro bioelementos mayoritarios son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno,siempre se encuentran presentes en los seres vivos constituyendo el 95 % en peso de la materiaorgánica. Son, por tanto, los componentes esenciales con los que se construye la materia vivaformando las biomoléculas o principios inmediatos, siendo los principales los glúcidos, los lípidos,las proteínas y los ácidos nucleicos.
Los bioelementos secundarios son Na, K, Cl, Mg y Ca. Forman iones que participan en elequilibrio de cargas del medio interno. Son fundamentales en la transmisión de impulsos nerviosos.El calcio forma esqueletos y estructuras internas de los seres vivos y el magnesio participa enmultitud de reacciones químicas como catalizador.
El hierro y el magnesio son oligolementos esenciales y llevan a cabo funciones muy importantesen los seres vivos. El Fe forma parte de la hemoglobina, que es el pigmento respiratorio quetransporte el oxígeno desde los alvéolos pulmonares hasta los distintos tejidos, donde esimprescindible para la respiración celular. El Cu forma parte de la clorofila, que es el pigmentofotosintético capaz de absorber la energía luminosa necesaria para transformar la materiainorgánica en orgánica.
BLOQUE IORIENTACIONES - 1
Defina qué es un bioelemento. Cite cinco ejemplos e indique la importanciabiológica de cada uno de ellos.
BIOELEMENTOS
PRIMARIOS
BIOELEMENTOSPRIMARIOS – PROPIEDADES
1H, 6C, 7N, 8O, 15P y 16S poseen número atómico bajo y los compuestos formados son estables.
N y O forman moléculas polares solubles en agua (medio de reacciones bioquímicas).
Se incorporan fácilmente a los seres vivos a partirde moléculas sencillas presentes en el medio externo(CO2, H2O, KNO3, K2PO3,Na2SO4).
BIOELEMENTOSPRIMARIOS – PROPIEDADES
• CARBONO (CAPÍTULO APARTE)
• HIDRÓGENO: forma junto al carbono los hidrocarburos de gran importancia. Forma enlaces covalentes con cualquiera de los otros bioelementos primarios.
•OXÍGENO: forma junto a carbono e hidrógeno los distintos grupos funcionales.
BIOELEMENTOSPRIMARIOS – PROPIEDADES
• NITRÓGENO: forma parte de los grupos amino de aminoácidos (proteínas) y de bases nitrogenadas (ácidos nucleicos). Se incorpora a la mayoría de seres vivos en forma de ión nitrato (NO3).
• AZUFRE: forma parte de determinados aminoácidos formando puentes disulfuro en la estructura de proteínas.
•FÓSFORO: forma los grupos fosfato de moléculas tales como de ácidos nucleicos (ADN y ARN), fosfolípidos de membranas y fosfatos en huesos.
CARBONO
CARBONO
CARBONO
CARBONO
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULASEstán formadas por elementos biogénicos obiomoléculas
Reciben el nombre de principios inmediatosya que pueden obtenerse fácilmente mediantetécnicas sencillas (filtraciones, disoluciones, ultracentrifugaciones, precipitación química,etc.)
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS
EL AGUA
BIOMOLÉCULAS
EL AGUA
EL AGUA
EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA
EL AGUA
El agua a temperatura ambiente es líquida, al contrario de lo que
cabría esperar si se considera que otras moléculas de similar peso
molecular, como el CO2 , son gases. La razón está en que la
molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual
número de protones que de electrones ), presenta una distribución
asimétrica de sus electrones, ya que los dos electrones de los dos
hidrógenos están desplazados hacia el oxígeno, convirtiéndose en
una molécula dipolar: alrededor del oxígeno se concentra una
densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de
hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus
electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga
positiva.
ESTRUCTURA QUÍMICA
EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA
EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA
Así se estableceninteracciones dipolo-dipoloentre las propias moléculasde agua, formándose enlaceso puentes de hidrógeno formando grupos de 3, 4 yhasta 9 moléculas: la cargaparcial negativa del oxígenode una molécula ejerceatracción electrostática sobrelas cargas parciales positivasde los átomos de hidrógenode otras moléculas cercanas.
EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA
PUENTE DE HIDRÓGENO
Gracias a los puentes de hidrógeno el agua es líquida atemperaturas a las que otras sustancias son gaseosas
EL AGUAESTRUCTURA QUÍMICA
Los enlaces por puentes de Hidrógeno son mucho más débiles que los enlaces covalentes.
Los puentes de hidrógeno tienen una duración media de 10-11 segundos.
Los puentes de hidrógeno se rompen yse forman nuevamente de manera constante, lo que mantiene las interacciones y permite que las moléculasde agua se unan con fuerza considerable.
Los puentes de hidrógeno confierenuna gran fuerza de cohesión internaal agua líquida.
FUNCIONESBIOLÓGICAS
EL AGUA
El agua, gracias a sus particulares características, realiza una serie de funcionesimprescindibles para la vida. Son:
Disolvente: la molécula de agua, por solvatación o hidratación iónica, facilita ladisolución de sales en cationes y aniones. Por ello es el medio donde se realizantodas las reacciones químicas.
Reactivo: el agua interviene en muchas reacciones químicas como por ejemplo lahidrólisis.
Transportadora: el agua es el medio de transporte desde el exterior al interior de losorganismos y en el propio organismo, así como en la ascensión de la savia bruta enlas plantas.
Estructural: las células que no poseen una pared rígida mantienen su forma yvolumen gracias a la presión que ejerce el agua.
Amortiguador mecánico: por ejemplo la presencia de agua en las articulaciones devertebrados evita el rozamiento de los huesos.Termoreguladora: funciona como un amortiguador térmico debido a su alto calorespecífico y de vaporización.
FUNCIONES
EL AGUA
EL AGUACARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
CARACTERÍSTICAS
EL AGUA
EL AGUAPROPIEDADES
EL AGUAPROPIEDADES
Elevada fuerza de adhesión CAPILARIDAD
El agua tiene la capacidad de ascender por las paredes deun capilar debido a la adhesión de las moléculas de agua alas paredes del conducto y a la cohesión de las moléculasde agua entre sí (CAPILARIDAD). A este fenómeno se debela ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta lashojas, a través de los vasos leñosos.
EL AGUAPROPIEDADES
Elevada fuerza de cohesión VOLUMEN Y TURGENCIA
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de aguafuertemente unidas, formando una estructura compacta quela convierte en un líquido casi incompresible.
Al no poder comprimirse puede funcionar en algunosanimales como un ESQUELETO HIDROSTÁTICO, comoocurre en algunos gusanos perforadores capaces deagujerear la roca mediante la presión generada por suslíquidos internos.
EL AGUAPROPIEDADES
Elevada fuerza de cohesión TENSIÓN SUPERFICIAL
También explica el hecho de que su superficie ofrezcamucha resistencia a romperse permitiendo a muchosorganismos vivir asociados a esa película superficial(TENSIÓN SUPERFICIAL).
htthttp://www.iesbanaderos.org/html/departamentos/bio-geo/Apuntes/Bio/T%202%20Agua%20y%20Sales/1%20El%20agua_archivos/image035.jpgp://4.bp.blogspot.com/_eGHxY7xV6UU/TJtHhw8Pl0I/AAAAAAAAAAw/NZ45vNZe51c/s640/sales_minerales.jpg
EL AGUAPROPIEDADES
Gran calor específico. TERMOREGULADOR
Todas las sustancias para elevar su temperaturanecesitan un aporte de calor. El calor específico es lacantidad de calor que hay que suministrar a 1 gramode agua para que su temperatura se eleve 1º C. En elcaso del agua es una caloría y es un valorrelativamente alto. Esto permite que el agua puedaabsorber grandes cantidades de "calor" que utiliza pararomper los puentes de hidrógeno por lo que latemperatura se eleva muy lentamente. Así se convierteen un magnífico estabilizador térmico(TERMOREGULADOR) del organismo frente acambios bruscos de temperatura en el ambiente.
EL AGUAPROPIEDADES
Elevado calor de vaporización. TERMOREGULADOR
Los puentes de hidrógeno son los responsables de estapropiedad. Para evaporar el agua, primero hay que romperlos puentes y posteriormente dotar a las moléculas de aguade la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquidaa la gaseosa.
EL AGUAPROPIEDADES
Mayor densidad en estado líquido que en estadosólido TERMOAISLANTE
Esto explica que el hielo flote en el agua formando unacapa termoaislante permitiendo la vida bajo ella.
EL AGUAPROPIEDADES
El agua es el único líquido que al disminuir sutemperaturay congelarse disminuye su densidad, por lo que elhielo flotará sobre el agua líquida.
El agua alcanza su máxima densidad a 4º C.
La importancia biológica de este hecho es que cuandolas masas de agua se congelan lo hacen de arribahacia abajo ya que el hielo tiene menor densidad queel agua líquida.
La capa de hielo actúa como aislante térmico y puedeser que la masa de agua no termine de congelarse, permitiendola supervivencia de los organismos acuáticos.
http://www.textoscientificos.com/imagenes/fisica/dilatacion-21.gif
EL AGUAPROPIEDADES
Elevada constante dieléctrica PODER DISOLVENTE
Gracias a esta propiedad el agua tiene una gran capacidaddisolvente.
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimosque es el disolvente universal. Por tener moléculas polares, disuelvecompuestos iónicos (sales) y covalentes polares (glúcidos).
El proceso se debe a que las moléculas polares del agua sedisponen alrededor de las moléculas polares del soluto, llegando aromperlos en aniones y cationes en el caso de compuestos iónicos.Este fenómeno se llama solvatación iónica. La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones: mediodonde ocurren las reacciones del metabolismo y ser el sistema detransporte.
EL AGUAPROPIEDADES
Elevada constante dieléctrica.
Solvatación iónica de redes cristalinas
http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/biomol5.jpg
EL AGUAPROPIEDADES
La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dosenlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es máselectronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dosenlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es máselectronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándoseenlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerceatracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otrasmoléculas adyacentes.
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se disponganotras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida osólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo yde la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
BLOQUE IORIENTACIONES - 2
Describa la estructura molecular del agua y relaciónela con sus propiedades físico-químicas.
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones
PROPIEDADES DEL AGUA Y FUNCIONES BIOLÓGICAS
1) ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA ACCIÓN DISOLVENTE
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal.Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentesde hidrógeno.
En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua,quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados osolvatados.
La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones delmetabolismo.
BLOQUE IORIENTACIONES - 2
Resalte su papel biológico como disolvente, reactivo químico, termoregulador y en función de su densidad y tensión superficial.
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones
PROPIEDADES DEL AGUA Y FUNCIONES BIOLÓGICAS
2) ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA MEDIO DE REACCIÓN
La capacidad disolvente del agua, su abundancia en el medio natural y el hecho de que permanezca líquida atemperatura ambiente hacen que el agua sea un excelente vehículo de transporte y el medio donde tienen lugar lamayoría de reacciones químicas del organismo.
3) GRAN CALOR ESPECÍFICO TERMOREGULADOR
También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas deagua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno porlo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección antelos cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante .
4) ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN TERMOREGULADOR Y REFRIGERANTE
Sirve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. Paraevaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de lasuficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.
Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.
BLOQUE IORIENTACIONES - 2
Resalte su papel biológico como disolvente, reactivo químico, termoregulador y en función de su densidad y tensión superficial.
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones
PROPIEDADES DEL AGUA Y FUNCIONES BIOLÓGICAS
5) DENSIDAD ANÓMALA TERMOAISLANTE
El agua es el único líquido que al disminuir su temperatura y congelarse disminuye su densidad, por lo que el hieloflotará sobre el agua líquida. El agua alcanza su máxima densidad a 4º C. La importancia biológica de este hechoes que cuando las masas de agua se congelan lo hacen de arriba hacia abajo ya que el hielo tiene menordensidad que el agua líquida. La capa de hielo actúa como aislante térmico y puede ser que la masa de agua notermine de congelarse, permitiendo la supervivencia de los organismos acuáticos.
6) ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN ESQUELETO HIDROSTÁTICO
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructuracompacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunosanimales como un esqueleto hidrostático.
7) ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL INTERFASE
También explica el hecho de que su superficie ofrezca mucha resistencia a romperse permitiendo a muchosorganismos vivir asociados a esa película superficial.
BLOQUE IORIENTACIONES - 2
Resalte su papel biológico como disolvente, reactivo químico, termoregulador y en función de su densidad y tensión superficial.
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones
FUNCIONES DEL AGUA
Debido a sus peculiares propiedades, el agua desempeña funciones muy importantes enlos organismos vivos. Las principales son:
1) Función disolvente
El agua es básica para la vida ya que casi todas las reacciones biológicas transcurren en medio acuoso.
2) Función bioquímica
El agua interviene en multitud de reacciones bioquímicas (hidrólisis, digestión, fotosíntesis, etc.)
3) Función de transporte
El agua actúa como vehículo de transporte de sustancias tanto hacia el interior como hacia el exterior de losorganismos. En las plantas puede circular en contra de las fuerzas de gravedad.
4) Función estructural
El agua ejerce una presión interna dentro de la células que les permite mantener su forma en ausencia de unamembrana rígida.
5) Función mecánica amortiguadora
El agua sirve como amortiguador al actuar como escudo contra golpes.
6) Función termoreguladora
El agua absorbe gran cantidad de energía antes de cambiar de estado lo cual permite su acción termoreguladoray refrigerante.
BLOQUE IORIENTACIONES – 2´
Describa las funciones del agua en los seres vivos
http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#Funciones
LAS SALESMINERALES
BIOMOLÉCULAS
SALES MINERALES
DEFINICIÓN
Las sales minerales son moléculas inorgánicas defácil ionización en presencia de agua y que en losseres vivos aparecen tanto precipitadas, comodisueltas, como asociadas.
SALES MINERALES
http://4.bp.blogspot.com/_eGHxY7xV6UU/TJtHhw8Pl0I/AAAAAAAAAAw/NZ45vNZe51c/s640/sales_minerales.jpg
(PRECIPITADAS) (DISUELTAS)Asociadas
SALES MINERALESFUNCIONES
- Formación de estructuras esqueléticas
- Mantener el grado de salinidad del medio
- Acciones específicas de los iones (hierro enhemoglobina, yodo en la hormona tiroidea ymagnesio en la clorofila).
- Estabilizar dispersiones coloidales
- Constituir soluciones amortiguadoras
SALES MINERALES
TIPOSSales minerales precipitadas
Constituyen estructuras sólidas, insolubles confunciones esqueléticas:
- Carbonato cálcico en conchas de moluscos- Fosfato cálcico en los huesos- Dióxido de silicio en exoesqueletos
CaCO3 Ca3(PO4)2 SiO2
SALES MINERALES
TIPOSSales minerales asociadas
Son moléculas que suelen encontrarse junto aproteínas (fosfoproteínas), lípidos (fosfolípidos) oglúcidos (agar-agar).
Proteínas Lípidos
SALES MINERALES
,NO3-
TIPOSSales minerales disueltas
Las sales minerales disueltas en agua siempreestán ionizadas.
SALES MINERALES
TIPOS
SALES MINERALESTIPOSSales minerales disueltas
Reguladoras de presión osmóticaCuando existen dos disoluciones de diferente
concentración separadas por una membranasemipermeable (deja pasar sólo al disolvente yno al soluto) se produce el paso del disolventedesde el medio menos concentrado (hipotónicoo hipoosmótico) hacia el menos concentrado(hipertónico o hiperosmótico) hasta que seigualan las concentraciones.
SALES MINERALESTIPOSSales minerales disueltas
Reguladoras de presión osmóticaSe entiende por presión osmótica la presión que
sería necesaria para detener el flujo de agua através de la membrana semipermeable.
http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/biomol14.jpg
Fenómenos osmóticos en los glóbulosrojos de la sangre
SALES MINERALES
EQUILIBRIOS OSMÓTICOS TURGENCIAPLASMOLISIS
Fenómenos osmóticos encélulas vegetales
SALES MINERALES
EQUILIBRIOS OSMÓTICOS
TURGENCIA PLASMOLISIS
BLOQUE IORIENTACIONES – 3
Reconocer el papel del agua y de las disoluciones salinas en los equilibrios osmóticos y ácido base
Cuando existen dos disoluciones de diferente concentración separadas por unamembrana semipermeable (deja pasar sólo al disolvente y no al soluto) se produceel paso del disolvente desde el medio menos concentrado (hipotónico ohipoosmótico) hacia el menos concentrado (hipertónico o hiperosmótico) hastaque se igualan las concentraciones.
Se entiende por presión osmótica la presión que sería necesaria para detener elflujo de agua a través de la membrana semipermeable.
BLOQUE IORIENTACIONES – 3
Reconocer el papel del agua y de las disoluciones salinas en los equilibrios osmóticos y ácido base
TURGENCIAPLASMOLISIS
La presión osmótica provoca que las células tanto animales como vegetales Sufran los llamados fenómenos de plasmolisis (medio hipertónicos) o turgencia(medios hipotónicos)
TURGENCIA PLASMOLISIS
GLÚCIDOS
BIOMOLÉCULAS
GLÚCIDOSDEFINICIÓNLos glúcidos son compuestos orgánicos constituidos porcarbono, hidrógeno y oxígeno; en algunos casos puedentener además otros elementos químicos como nitrógeno oazufre.
Se les ha llamado hidratos de carbono porque algunosresponden a la fórmula general Cn(H2O)m y azúcares por susabor dulce, aunque sólo los de baja masa molecular lotienen.
Algunos son moléculas de relativamente baja masamolecular; la glucosa tiene una masa molecular (MM) =180daltons (da). Otros, como el almidón, tienen MM = 100000 day son grandes moléculas (macromoléculas).
GLÚCIDOSFUNCIONES BIOLÓGICAS
- ENERGÉTICA: La glucosa, sacarosa, glucógeno y almidónson sustancias energéticas. Los seres vivos obtienen energíade ellas o las usan para almacenar energía. Esta energíaestá contenida en determinados enlaces que unen losátomos de estas moléculas.
- ESTRUCTURAL: Celulosa y quitina son estructurales.Forman parte de las paredes de las células vegetales(celulosa) o de las cubiertas de ciertos animales (quitina).
- INFORMACIÓN HEREDITARIA: ribosa y desoxirribosaforman parte de los ácidos nucleicos.
GLÚCIDOSCLASIFICACIÓN
HomopolisacáridosHeteropolisacáridos
GlucolípidosGlucoproteínas
GLÚCIDOSCLASIFICACIÓN
Monosacáridos u osas: Son los más sencillos. No sonhidrolizables; esto es, no se pueden descomponer porhidrólisis en otros glúcidos más simples.
Constituyen los monómeros a partir de los cuales se formanlos demás glúcidos.
Según el grupo funcional que presentan se puede hablar de:
a) ALDOSAS: grupo funcional aldehídob) CETOSAS: grupo funcional cetona.
GLÚCIDOSCLASIFICACIÓN
Ósidos: Formados por la unión de varios monosacáridos medianteenlaces "O-glucosídicos", pudiendo poseer en su molécula otroscompuestos diferentes de los glúcidos. Son hidrolizables,descomponiéndose en los monosacáridos y demás compuestos quelos constituyen. Se dividen en:
a) HOLOSIDOS: están constituidos por carbono, hidrógeno yoxígeno, exclusivamente. A su vez se subclasifican en:
- Oligosacáridos: entre 2 (DISACÁRIDOS) y 9 monosacáridos- Polisacáridos: un gran número de monosacáridos.
b) HETEROSIDOS: Formados por osas y otros compuestos queno son glúcidos (lípidos o proteínas). Por lo tanto, además decarbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos químicos.
GLÚCIDOS
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOSPROPIEDADES
Propiedades químicas: El grupo carbonilo reducefácilmente los compuestos de cobre (licor Fehling) y de plataoxidándose y pasando a grupo ácido. Esta propiedad escaracterística de estas sustancias y permite reconocer supresencia, pues la reducción de las sales cúpricas del licor deFehling a cuprosas hace virar el reactivo del azul al rojo ladrillo.
Propiedades físicas: Los monosacáridos son sólidos,cristalinos, incoloros o blancos, de sabor dulce. Como losgrupos hidroxilo son polares, los monosacáridos son muysolubles en agua, pues se establecen enlaces polares conlas moléculas de agua.
MONOSACÁRIDOSCLASIFICACIÓN
Los monosacáridos responden a la fórmula empíricaCn(H2O)m. El valor de n normalmente está comprendido entre3 y 7. Según el número de átomos de carbono se clasificanen :
Triosas........n=3Tetrosas.......n=4Pentosas.......n=5Hexosas........n=6Heptosas.......n=7
Así, un monosacárido con 4 átomos de carbono y con lafunción aldehído será una aldotetrosa; si tiene 6 átomos decarbono y una función cetona, será una cetohexosa, y asísucesivamente.
MONOSACÁRIDOSPENTOSAS (C5)Ribosa: Es un componente estructural de nucleótidos enestado libre, como el ATP( adenosintrifosfato); y de ácidosnucleicos, como el ácido ribonucleico (ARN).
Xilosa: Es el componente del polisacárido xilano,presente en la madera.
Arabinosa: Es uno de los pocos monosacáridos que en lanaturaleza se presenta en forma de L. Se encuentra enforma de goma arábica.
Ribulosa: Actúa como intermediario activo en la fijacióndel dióxido de carbono atmosférico en los organismosautótrofos. Al ser una cetopentosa, no presenta estructuracíclica.
MONOSACÁRIDOSHEXOSAS (C6)La glucosa, también llamada azúcar de la uva, es el principal nutrientede los seres vivos. Gracias a la respiración celular es degradada parcialo totalmente para obtener energía. Se encuentra libre en el citoplasmacelular, en los frutos y en la sangre. Además, es el constituyente de lospolisacáridos más comunes, almidón y celulosa, en vegetales, yglucógeno en animales.
MONOSACÁRIDOSHEXOSAS (C6)
La fructosa se encuentra en las frutas, libre o unida a la glucosa,formando el disacárido sacarosa. Actúa en el líquido seminal comonutriente de los espermatozoides. Las células hepáticas la transformanen glucosa, por lo que tiene un valor nutriente equivalente. Se denominatambién levulosa, por ser una molécula fuertemente levógira.
MONOSACÁRIDOSHEXOSAS (C6)Galactosa: No se encuentra libre, formaparte de la lactosa (disacárido de laleche), de polisacáridos complejos y deheterósidos.
Manosa: Es un componente depolisacáridos presentes en vegetales,bacterias, levaduras y hongos. Formaparte de la estreptomicina; sustancia con atividad antibiótica.
BLOQUE IORIENTACIONES – 4Definir glúcidos y clasificarlos. Diferenciar monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
Los glúcidos son compuestos orgánicos constituidos porcarbono, hidrógeno y oxígeno; en algunos casos puedentener además otros elementos químicos como nitrógeno oazufre.
Se les ha llamado hidratos de carbono porque algunosresponden a la fórmula general Cn(H2O)m y azúcares por susabor dulce, aunque sólo los de baja masa molecular lotienen.
Algunos son moléculas de relativamente baja masamolecular; la glucosa tiene una masa molecular (MM) =180daltons (da). Otros, como el almidón, tienen MM = 100000 day son grandes moléculas (macromoléculas).
BLOQUE IORIENTACIONES – 4 (cont.)
Definir glúcidos y clasificarlos. Diferenciar monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
Conviene saber ejemplos de cada tipo, siempre y cuando no seconfundan.
BLOQUE IORIENTACIONES – 5Clasificar los monosacáridos en función del número de átomos de carbono. Reconocer y escribir las fórmulas desarrolladas de los siguientes monosacáridos: Glucosa, fructosa y ribosa. Destacar la importancia biológica de los monosacáridos.
GLÚCIDOS
ÓSIDOS
GLÚCIDOSÓSIDOS
DISACÁRIDOSDEFINICIÓN
Son oligosacáridos formados por dos monosacáridos. Sonsolubles en agua, dulces y cristalizables. Pueden hidrolizarse y ser reductores cuando el carbono anomérico de alguno desus componentes no está implicado en el enlace entre losdos monosacáridos. La capacidad reductora de los glúcidosse debe a que el grupo aldehído o cetona puede oxidarsedando un ácido.
DISACÁRIDOSSACAROSA
Formada por una α-D-glucosa y una β-D-fructosa unidas por enlace α(12).
Es el azúcar de consumo habitual, se obtiene de la caña de azúcar y remolachaazucarera. Forma parte de la savia elaborada de los vegetales. Se produce en lashojas y es transportada hasta los órganos no fotosintéticos donde se usa comofuente de energía.
Es el único disacárido no reductor, ya que los dos carbonos anoméricos de la glucosay fructosa están implicados en el enlace glucosídico α (12 )
α-D-glucopiranosil (12) β-D-fructofuranósido
21
DISACÁRIDOSLACTOSA
Formada por una β-D-galactosa y una glucosa unidas por enlace β(14).
La lactosa es el disacárido más importante en la leche. Es por tanto el llamado azúcarde la leche de los mamíferos. Así, por ejemplo, la leche de vaca contiene del 4 al 5%de lactosa.Tiene poder reductor ya que existe un carbono carbonilo libre. La hidrólisis hace quela lactosa produzca glucosa y galactosa.
β-D-galactopiranosil (14) α-D-glucopiranosa
41
DISACÁRIDOSMALTOSA
Posee dos α-D-glucosas unidas por enlace glucosídico α(14).
Es el azúcar de malta. Grano germinado de cebada que se utiliza en la elaboración dela cerveza. Se obtiene por hidrólisis de almidón y glucógeno. La maltosa existe en pequeñas cantidades en la naturaleza. Sin embargo, la maltosaes muy importante puesto que es uno de los productos hidrolíticos del almidón.Cuando se produce maltosa en el tracto digestivo, ésta se hidroliza para dar dosmoléculas de glucosa.La maltosa formada por una α-D-glucosa y una β-D-glucosa se conoce como maltosa enforma β y es más estable que la maltosa en forma α.
α-D-glucopiranosil (14) α-D-glucopiranosa
41
β(14) α(12)
ISOMALTOSA α(16)
α(14) β(14)
GLÚCIDOS
POLISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
Uniones α(14)
Ramificaciones α(16)
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
POLISACÁRIDOSRESERVA - ALMIDÓN
POLISACÁRIDOSRESERVA - GLUCÓGENO
Es el polisacárido de reserva propio de los eucariotas heterótrofos (hongos yanimales). En animales vertebrados se acumula en forma de gránulosvisibles en hígado y músculo esquelético (estriado).
POLISACÁRIDOSESTRUCTURAL - CELULOSA
POLISACÁRIDOSESTRUCTURAL - CELULOSA
Polisacárido estructural dev e g e t a l e s p o r s e r e lcomponente fundamentalde las paredes celulares. Se encuentra en productostan ap rec iad os comomadera, papel o algodón.Su unidad básica es lac e l o b i o s a , e s d e c i r ,u n i o n e s d e g l u c o s a sβ(14). Las cadenas songeneralmente lineales ymuy largas. Así pues, esfácil encontrar cadenas dehasta 15 000 monómerossin ramificar.
http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/imagenes/matriz-celulosa.png
BLOQUE IORIENTACIONES – 7Destacar la función estructural y de reserva energética de los polisacáridos
LÍPIDOS
BIOMOLÉCULAS
LÍPIDOSDEFINICIÓN
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadasbásicamente por carbono e hidrógeno ygeneralmente, en menor proporción, también oxígeno.Además ocasionalmente pueden contener tambiénfósforo, nitrógeno y azufre .
LÍPIDOS
PRESENTAN ASPECTO GRASO: CON BRILLOCARACTERÍSTICO Y UNTUOSOS AL TACTO.
PROPIEDADES
LÍPIDOSPROPIEDADES
LÍPIDOSPROPIEDADES
INSOLUBILIDAD EN AGUA
LÍPIDOSFUNCIONES
ÁCIDOS GRASOS(β-oxidación)
CERAS
VITAMINAS Y HORMONAS FOSFOLÍPIDOS(membranas)
LIPOPROTEÍNAS
LÍPIDOSFUNCIONES
De acuerdo a su ESTRUCTURA QUÍMICA
SAPONIFICABLES: aquellos que presentan enlaces éster y puedenser hidrolizados, tales como ceras y triglicéridos. Se denominanlípidos hidrolizables. Se clasifican a su vez en:
Lípidos simples (C, H y O)Lípidos complejos (N y P)
INSAPONIFICABLES: los que no presentan enlaces ésteres,denominados no hidrolizables en los que se encuentran losesteroles, esteroides, terpenos y terpenoides. Se distinguen dosgrupos:
IsoprenoidesEsteroides
LÍPIDOSCLASIFICACIÓN
Los lípidos se clasifican en dependencia de las reacciones químicasque experimentan , de esta manera aquellos que reaccionan condisolución de NaOH al 40%, originando sales, se denominan lípidossaponificables, y los que no experimentan este tipo de reacción seconsideran lípidos no saponificables.
LÍPIDOSSAPONIFICACIÓN
http://4.bp.blogspot.com/_8meF-88gIDI/TUZ39sCVuYI/AAAAAAAAAC8/lGmf_LiiH9A/s400/quimica.jpg
LÍPIDOSFABRICACIÓN DE JABÓN
http://www.youtube.com/watch?v=gUtasP47l3U&feature=related
http://www.aula21.net/Nutriweb/grasas.htm
LÍPIDOSCLASIFICACIÓN
Eicosainoides
LÍPIDOS
Prostaglandinas
Grasas
Acilglicéridos
Terpenos
Esteroides
http://www.aula21.net/Nutriweb/grasas.htm
LÍPIDOSCLASIFICACIÓN
Eicosainoides
LÍPIDOS
Prostaglandinas
Grasas
Acilglicéridos
Terpenos
Esteroides
LÍPIDOSÁCIDOS GRASOS
LÍPIDOS
ORIENTACIONES – 8Definir qué es un ácido graso y escribir la fórmula química general
LÍPIDOS
Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos formados porlargas cadenas carbonadas (mayor de 12 carbonos) con unnúmero par de carbonos.
La cadena puede ser saturada (sólo contiene enlaces simples)o insaturada (presenta dobles enlaces).
En los ácidos grasos insaturados los dobles enlaces sesuelen colocar en posición cis, lo cual provoca torsiones enlas cadenas carbonadas.
http://www.aula21.net/Nutriweb/grasas.htm
LÍPIDOSCLASIFICACIÓN
Eicosainoides
LÍPIDOS
Prostaglandinas
Grasas
Acilglicéridos
Terpenos
Esteroides
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - GRASAS
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - GRASAS
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - GRASAS
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - GRASAS
CLASIFICACIÓN
- Se denominan grasas sólidas (sebos y mantecas)cuando su punto de fusión es superior a 40º C.
- Se llaman grasas líquidas (aceites) si tienen punto defusión inferior a 15º C.
- Se conocen como grasas semisólidas (mantequilla ymargarina) a aquellas cuyo punto de fusión es intermedio.
ORIENTACIONES – 9Reconocer a los lípidos como un grupo de biomoléculas químicamente heterogéneas y clasificarlos en función de sus componentes. Describir el enlace éster comocaracterístico de los lípidos.
LÍPIDOS
http://www.aula21.net/Nutriweb/grasas.htm
CLASIFICACIÓN
Eicosainoides
LÍPIDOS
Prostaglandinas
Grasas
Acilglicéridos
Terpenos
Esteroides
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - FOSFOGLICÉRIDOS
LÍPIDOSSAPONIFICABLES - FOSFOGLICÉRIDOS
LÍPIDOSÁCIDOS GRASOS
PROTEÍNAS
BIOMOLÉCULAS
PROTEÍNAS
PROTEÍNASAMINOÁCIDOS
PROTEÍNASAMINOÁCIDOS
αα
PROTEÍNASAMINOÁCIDOS
α
TODOS LOS AMINOÁCIDOS QUE CONSTITUYEN LASPROTEÍNAS SON α-AMINOÁCIDOS, YA QUE POSEEN ELGRUPO AMINO EN EL CARBONO ALFA O CARBONOCONTIGUO AL GRUPO CARBOXILO.
EXISTEN 20 AMINOÁCIDOS DISTINTOS DENTRO DE LOSα-AMINOÁCIDOS.
R HACE REFERENCIA AL RADICAL O CADENA LATERALQUE DISTINGUE A CADA UNO DE LOS α-AMINOÁCIDOS.
E N L O S S E R E S V I V O S H A Y O T R O S M U C H O SAMINOÁCIDOS QUE NO FORMAN PARTE DE LASPROTEÍNAS Y QUE EN MUCHOS CASOS SE DESCONOCESU FUNCIÓN.
PROTEÍNASAMINOÁCIDOS
NEUTROS
ÁCIDOS
BÁSICOS
CLASIFICACIÓN pH = 7
De los 20 AA proteicos codificables, la mitad puedenser sintetizados por el hombre, pero el resto no, ypor lo tanto deben ser suministrados en la dieta:son los AA esenciales (ver tabla de la derecha).
Son AA esenciales: Arg, Val, Leu, Ile, Phe, Trp, Thr,Met y Lys. Además, en recién nacidos el AA His es esencial porque su organismo todavía no hamadurado lo suficiente como para podersintetizarlo.
Las personas vegetarianas pueden tener problemaspara obtener alguno de estos AA en cantidadsuficiente. Para solucionarlo, suelen optar porc o n s u m i r h u e v o s y l e c h e ( d i e t aovolactovegetariana) o pueden tomar los AAdeficitarios en forma de pasti l las, comosuplemento nutricional.
PROTEÍNASAMINOÁCIDOS ESENCIALES
PROTEÍNASENLACE PEPTÍDICO
PROTEÍNASENLACE PEPTÍDICO
PROTEÍNASPÉPTIDOS
PROTEÍNASPÉPTIDOS
PROTEÍNASESTRUCTURA
PROTEÍNASESTRUCTURA
PROTEÍNASESTRUCTURA
PROTEÍNASESTRUCTURA
PROTEÍNASESTRUCTURA PRIMARIA
NH3+ -COO-
PROTEÍNASESTRUCTURA PRIMARIA
La estructura primaria de una proteína hacereferencia a la secuencia de aa, es decir es elorden de sus aminoácidos.
El orden de escritura es siempre desde el grupoamino-terminal hasta el carboxilo final. Por tanto,todas las proteínas presentan un extremo N-terminal, en el que se encuentra el primer aa, yun extremo C-terminal, en el que estásituado el último aa con su extremo carboxilolibre.
PROTEÍNASESTRUCTURA PRIMARIA
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA
Triple hélice de colágeno
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA α-hélice
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA α-hélice
δ-
δ+
δ-
δ+
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA α-hélice
En una hélicealfa elesqueletopolipeptídico seenrollaalrededor de uneje imaginarioen la direcciónde las agujasdel reloj (haciala derecha).
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA lámina β
PROTEÍNASESTRUCTURA SECUNDARIA lámina β
PROTEÍNASESTRUCTURA TERCIARIA
DISPOSICIÓN ESPACIAL TRIDIMENSIONAL
PROTEÍNASESTRUCTURA TERCIARIA
ESTRUCTURA TERCIARIA
PROTEÍNAS
ESTRUCTURA TERCIARIA
PROTEÍNAS
fuerzas electrostáticas
Van der Waals
PROTEÍNASESTRUCTURA TERCIARIA
PROTEÍNASESTRUCTURA TERCIARIA FIBROSA
PROTEÍNASESTRUCTURA TERCIARIA GLOBULAR
PROTEÍNASESTRUCTURA CUATERNARIA
SUBUNIDADES PROTEÍCAS(PROTÓMERO)
PROTEÍNASESTRUCTURA CUATERNARIA
PROTEÍNASESTRUCTURA CUATERNARIA
PROTEÍNASESTRUCTURA CUATERNARIA
PROTEÍNASPROPIEDADESDesnaturalización y Renaturalización
La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlacesque mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria,conservándose solamente la primaria.
Los agentes que pueden desnaturalizar a una proteína pueden ser: calorexcesivo; sustancias que modifican el pH; alteraciones en laconcentración; alta salinidad; agitación molecular; etc.
En estos casos las proteínas se transforman en filamentos lineales ydelgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos einsolubles en agua. El efecto más visible de éste fenómeno es que lasproteínas se hacen menos solubles o insolubles y que pierden suactividad biológica.
Como la desnaturalización no afecta a los enlaces peptídicos, si se vuelvea las condiciones normales, se puede recuperar la conformación inicial(renaturalización). La desnaturalización en muchos casos es irreversible.
PROTEÍNASPROPIEDADESEspecificidad
Es una de las propiedades más características y se refiere a que cada unade las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas(diferentes de las de otras especies) y, aún, dentro de una misma especiehay diferencias proteicas entre los distintos individuos. Esto no ocurrecon los glúcidos y lípidos, que son comunes a todos los seres vivos.
La enorme diversidad proteica interespecífica e intraespecífica es laconsecuencia de las múltiples combinaciones entre los aminoácidos, locual está determinado por el ADN de cada individuo.
La especificidad de las proteínas explica algunos fenómenos biológicoscomo: la compatibilidad o no de transplantes de órganos; injertosbiológicos; sueros sanguíneos; o los procesos alérgicos e inclusoalgunas infecciones.
PROTEÍNASPROPIEDADESSolubilidad
Las proteínas son macromoléculas solubles en medios acuosos cuandoadoptan su conformación globular.
La solubilidad va a depender de la proporción de aa con R polares,especialmente cargados positiva o negativamente. Estos puedenestablecer puentes de H con el agua. Se crea de esta forma lo que sedenomina capa de solvatación.
Las proteínas globulares tienen elevado PM, por lo que al disolverseoriginan dispersiones coloidales.
Los cambios de pH influyen en la solubilidad de las proteínas al modificarel grado de ionización de los R polares.
PROTEÍNASFUNCIONES
Es una de las funciones fundamentales pues las proteínas seconsideran elementos plásticos.
Algunas proteínas constituyen estructuras celulares:
Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares yactúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias.
Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan laexpresión de los genes.
El citoesqueleto está formado por distintos tipos de proteínasfilamentosas.
Los microtúbulos forman el huso mitótico, los cilios o los flagelos.
Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos ytejidos:
Colágeno, Elastina, Queratina, Fibroína
PROTEÍNASFUNCIONES - ESTRUCTURAL
Las proteínas estructurales (señaladas con el número 1), son la primera, la
segunda y la cuarta.
PROTEÍNASFUNCIONES - ESTRUCTURAL
Las inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posiblesantígenos.
La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulossanguíneos para evitar hemorragias.
Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
PROTEÍNASFUNCIONES - DEFENSIVA
Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y elglucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o lashormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o lacalcitonina (que regula el metabolismo del calcio).
PROTEÍNASFUNCIONES - HORMONAL
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de losvertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de losinvertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
Las lipoproteínas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.
PROTEÍNASFUNCIONES - TRANSPORTE
La proteína de transporte (señalada con el número 1), es la tercera.
PROTEÍNASFUNCIONES - TRANSPORTE
La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de lacontracción muscular.
La dineína está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.
PROTEÍNASFUNCIONES - CONTRÁCTIL
La ovoalbúmina de la clara de huevo.
La caseína de la leche.
PROTEÍNASFUNCIONES - RESERVA
Las proteínas intervienen en mantener el equilibrio osmótico,actuando de manera conjunta con otros sistemas buffer.
PROTEÍNASFUNCIONES - HOMEOSTÁTICA
Las proteínas con función enzimática son las más numerosas yespecializadas. Actúan como biocatalizadores de las reaccionesquímicas del metabolismo celular.
PROTEÍNASFUNCIONES - ENZIMÁTICA
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
Función ENZIMATICA
Las proteínas con función enzimática son las másnumerosas y especializadas. Actúan comobiocatalizadores de las reacciones químicas delmetabolismo celular.
BLOQUE IORIENTACIONES – 13Definir qué es una proteína y destacar su multifuncionalidad
BLOQUE IORIENTACIONES – 13Definir qué es una proteína y destacar su multifuncionalidad
BLOQUE IORIENTACIONES – 16Describir la estructura de las proteínas. Reconocer que la secuencia de aminoácidosy la conformación espacial de las proteínas determinan sus propiedades biológicas.
Estructura primaria: que corresponde a la secuencia de aminoácidos.Estructura secundaria: que provoca la aparición de motivos estructurales.Estructura terciaria: que define la estructura de las proteínas compuestas por un sólo polipéptido.Estructura cuaternaria: si interviene más de un polipéptido.
BLOQUE IORIENTACIONES – 17Explicar en qué consiste la desnaturalización y renaturalización de las proteínas.
Desnaturalización y Renaturalización
La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlacesque mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria,conservándose solamente la primaria.
Los agentes que pueden desnaturalizar a una proteína pueden ser: calorexcesivo; sustancias que modifican el pH; alteraciones en laconcentración; alta salinidad; agitación molecular; etc.
En estos casos las proteínas se transforman en filamentos lineales ydelgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos einsolubles en agua. El efecto más visible de éste fenómeno es que lasproteínas se hacen menos solubles o insolubles y que pierden suactividad biológica.
Como la desnaturalización no afecta a los enlaces peptídicos, si se vuelvea las condiciones normales, se puede recuperar la conformación inicial(renaturalización). La desnaturalización en muchos casos es irreversible.
BLOQUE IORIENTACIONES – 18Describir las funciones más relevantes de las proteínas: catálisis, transporte,movimiento y contracción, reconocimiento molecular y celular, estructural, nutricióny reserva, y hormonal.
ÁCIDOSNUCLEICOS
BIOMOLÉCULAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la informacióngenética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos aparecen en todas las formas celulares y en los virus(acelulares) codificando las proteínas necesarias para completar el ciclo vital.
Cuando se introducen moléculas de ácidos nucleicos exógenos a la célula, estafabrica las proteínas correspondientes aunque pertenezcan a otra especie muydistinta.
ÁCIDOS NUCLEICOSDOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPGhttp://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
ÁCIDOS NUCLEICOS
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPGhttp://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
FORMADOS POR LA UNIÓN DE NUCLEÓTIDOS
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOSLos nucleótidos son las moléculas o unidades básicas (monómeros) que formanlas macromoléculas llamadas ácidos nucleicos (polímeros).
NUCLEÓSIDO = AZÚCAR + BASE NITROGENADA
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
β-D-ribofuranosa
β-D-2- desoxiribofuranosa
Ribosa ribonucleótidos
Desoxiribosa desoxirribonucleótidos
Pentosas
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
Bases nitrogenadas púricasBases nitrogenadas pirimidínícas
3
21
6
54
1
23
4
56
9
8
7
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
PÚRICAS
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
PIRIMIDÍNICAS(ARN)
(ADN)
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
(A)
(G)
(T)
(U)
(C)
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS
CONSTITUIDOS POR LA UNIÓN DE UNA BASE NITROGENADA Y UNAZÚCAR.
- LAS PENTOSAS PUEDE SER TANTO RIBOSA (RIBONUCLEÓSIDOS)COMO DESOXIRIBOSA (DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS).
- EL C1´ DE LA PENTOSA SE UNE MEDIANTE ENLACE N-GLICOSÍDICO AL:N9 EN BASES PÚRICAS (TERMINACIÓN “–OSINA”)N1 EN BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS EN BASES PÚRICAS: TERMINACIÓN “–OSINA”
9
1´
9
1´
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓSIDOS BASES PIRIMIDÍNICAS (TERMINACIÓN “–IDINA”)
1
1´
ÁCIDOS NUCLEICOSRIBONUCLEÓSIDOS
adenosina
guanosina
citidina
uridina
ÁCIDOS NUCLEICOSDEXORIBONUCLEÓSIDOS
desoxicitidina
desoxitimidina
desoxiadenosina
desoxiguanosina
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
(5´)
1
1´5´
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOSNUCLEÓTIDOS
Los grupos -OH unidosal P se representan comoO- ya que se encuentranionizados a pH biológico.
ÁCIDOS NUCLEICOSRIBONUCLEÓTIDOS
adenosina
guanosina
citidina
uridina
adenosin-5´-monofosfato (AMP)
guanosin-5´-monofosfato (GMP)
citidin-5´-monofosfato (CMP)
uridin-5´-monofosfato (UMP)
ÁCIDOS NUCLEICOSDESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
desoxiadenosinadesoxiadenosin-5´-monofosfato (dAMP)
desoxiguanosinadesoxiguanosin-5´-monofosfato (dGMP)
desoxicitidinadesoxicitidin-5´-monofosfato (dCMP)
desoxiuridinadesoxiuridin-5´-monofosfato (dUMP)
ÁCIDOS NUCLEICOSPOLINUCLEÓTIDOS
A G C T
A G C U
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN
ÁCIDOS NUCLEICOSADN
ESTRUCTURA PRIMARIA
CASI SIEMPRE FORMADO POR DOS CADENAS POLINUCLEÓTIDICASUNIDAS ENTRE SÍ TANTO CON FORMA LINEAL (EUCARIOTAS) COMOCIRCULAR (PROCARIOTAS).
SÓLO ALGUNOS VIRUS TIENEN ADN CON UNA ÚNICA CADENA.
SE ENCUENTRA GENERALMENTE ASOCIADO A PROTEÍNAS, LO QUE DALUGAR A DISTINTOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN
ESTRUCTURA SECUNDARIA
ESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA PRIMARIA
SE REFIERE A LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS UNIDOS MEDIANTEENLACE FOSFODIÉSTER CON LOS EXTREMOS 5´ (GRUPO FOSFATO) Y 3´(PENTOSA) CON GRUPOS OH LIBRES.
LA DIFERENCIA DE UN ORGANISMO A OTRO SE BASA EN LA DISTINTACOMBINACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE NUCLEÓTIDOS.
5´- C A C A A T A C A G A T A T A T A C A C A A C A T A G G C C C A C A - 3´
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
Rosalind Franklin
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
2 puentes de hidrógeno
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
3 puentes de hidrógeno
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitudcon el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión seestablece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T yG C)
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
LA DOBLE HÉLICE DEL ADN
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
Modelo molecular de la doble hélice
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
Las dos cadenas están enrolladasen espiral en sentido de las agujasdel reloj (dextrogira) formandouna doble hélice alrededor de uneje imaginario, dejando las basesnitrogenadas en el interior y losesqueletos de pentosa-fosfato enel exterior.
L o s p l a n o s d e l a s b a s e snitrogenadas son paralelos entresí y perpendiculares al eje de lahélice. La anchura (diámetro) de lahélice es de 2 nm con unalongitud de 3,4 nm por vuelta yuna separación entre bases de0,34 nm (10 pares de bases porvuelta).
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA SECUNDARIA
ADN= dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas en toda su longitudcon el extremo 3´de una enfrentado al extremo 5´de la otra. La unión seestablece mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A=T yG C).
Las dos cadenas están enrolladas en espiral en sentido de las agujas del reloj(dextrogira) formando una doble hélice alrededor de un eje imaginario, dejandolas bases nitrogenadas en el interior y los esqueletos de pentosa-fosfato en elexterior.
Los planos de las bases nitrogenadas son paralelos entre sí y perpendicularesal eje de la hélice. La anchura (diámetro) de la hélice es de 2 nm con unalongitud de 3,4 nm por vuelta y una separación entre bases de 0,34 nm (10pares de bases por vuelta).
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
El ADN sufre plegamientos para poder acoplarse al reducido espaciodisponible en el interior celular.
En el caso de eucariotas, este plegamiento es mayor, debido a la enormelongitud de las cadenas de ADN y su confinamiento en el núcleo.
En eucariotas, la estructura terciaria de ADN supone su combinación conproteínas, la cual da lugar a cromosomas (empaquetada) o cromatina(desenrollada). Estas proteínas se denominan histonas.
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
Cromatina y collar de perlas
ÁCIDOS NUCLEICOSADNESTRUCTURA TERCIARIA
ÁCIDOS NUCLEICOS
ARN
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Tipos
3 – 5 %
10 – 15 %
80 – 85 %
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Tipos
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Tipos
ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Mensajero
Es una copia complementaria de una cadena de ADN, sustituyendo la T por U.Se produce mediante el proceso de transcripción.
Determina la secuencia concreta de aminoácidos a enlazar durante el procesode traducción.
Tiene una vida muy corta debido a que de esta manera se evita lasobreexpresión de genes y la producción excesiva de proteínas innecesarias.
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Ribosómico
Forma parte de los ribosomas. No tiene especificidad para los aminoácidosque se van a unir durante la síntesis de proteínas.
Forma parte de las dos subunidades de los ribosomas, aunque hay diferenciasen procariotas y eucariotas.
En los procariotas el ARNr es de 16 S en la subunidad menor y de 23 S y5S en la mayor.
En los eucariotas el ARNr es de 18 S en la subunidad menor y de 28 S,5,8 S y 5S en la mayor.
ESQUEMA DE “HOJA DE TREBOL” DE ARN TRANFERENTE
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Transferente
Se encarga del transporte de aminoácidosen el citoplasma.
Existe un ARNt específico para cada aa´.
El anticodón es la secuencia de basesnitrogenadas que varía de un ARNt a otro.
Contiene un 10% de bases minoritarias obases diferentes a las mayoritarias. Estasbases pueden ser metilguanina (mG),dimetilguanina (m2G) o dihidrouracilo(UH2).
El extremo 3´ SIEMPRE t iene unasecuencia CCA, y en el extremo 5´ apareceSIEMPRE una G.
ÁCIDOS NUCLEICOSARN - Tipos
BLOQUE IORIENTACIONES – 23Definir los ácidos nucleicos y destacar su importancia
Los ácidos nucleicos son los encargados de proporcionar la informacióngenética necesaria para la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos llevan a cabo además otras funciones básicas para losseres vivos:
- Moléculas acumuladoras y donantes de energía: AMP, ADP y ATP
- Moléculas mensajeras que transmiten informaciones del medio externodesencadenando respuestas celulares internas: AMPc.
- Moléculas con función coenzimática en el metabolismo celular: NAD+,NADP+ y FAD.
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/DOGMA2.JPG
http://uploads.blogia.com/blogs/c/ci/cie/cienciasalcantara/upload/20090117164803-dogma.jpg
NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + ÁCIDO FOSFÓRICO
NUCLEÓSIDO = PENTOSA + BASE NITROGENADA
ORIENTACIONES – 24Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
BLOQUE I
BLOQUE IORIENTACIONES – 24Conocer la composición y estructura general de los nucleótidos
Las pentosas pueden ser Ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidoscomponentes del ARN, y Desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentesdel ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándoloscon números prima (5' por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con loscarbonos de la base nitrogenada.La nomenclatura de los nucleótidos es compleja, pero sigue una estructuración.
Los nucleótidos de bases púricas se denominan:Adenosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Adenina.Guanosin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Guanina. Llevan el prefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.
Los nucleótidos de bases pirimidínicas se llaman:Citidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Citosina.Timidin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Timina.Uridin, (mono, di o tri fosfato), para la base nitrogenada Uracilo. Llevan elprefijo desoxi-, en el caso de estar formadas por la pentosa desoxirribosa.
BLOQUE IORIENTACIONES – 27Diferenciar y analizar los diferentes tipos de ácidos nucleicos de acuerdo con sucomposición, estructura, localización y función.