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TEMA 2

LAS MOLÉCULAS

Aula de Milagro

Biología

Jorge Muñoz Aranda

Tema 2: Las moléculas

-Átomos y elementos

-Moléculas orgánicas y moléculas inorgánicas

-Moléculas orgánicas

-Carbohidratos

-Lípidos

-Proteínas

-Ácidos Nucleicos

Átomo: sustancia química “indivisible”, principio de la materia

Partes del átomo:

- Núcleo

- Capa de electrones

Protones

Neutrones

Electrones

Electrón

Protón

Neutrón

Carga negativa

Carga positiva

Neutros

Nº Atómico =nº protones Nº Másico= nº protones + nº neutrones

Elemento químico: cada uno de los diferentes átomos que aparecen representados en la tabla periódica.

Elementos más frecuentes en los seres vivos: Hidrógeno (H), Carbono (C), Oxígeno (O), Fósforo (P), Nitrógeno (N) y Azufre (S)

Otros elementos importantes: hierro (Fe), calcio (Ca), zinc (Zn), potasio (K), sodio (Na)…

Molécula: sustáncia química compuesta por varios átomos de un mismo elemento (O2, H2,…) o de diferentes elementos (H2O, CO2…)

Tipos de moléculas:

Inorgánicas: (sales minerales (Na3PO4, NaCl…), agua (H2O), dióxido de carbono (CO2),… etc.

Orgánicas: carbohidratos, lípidos, péptidos y ácidos nucleicos

Las moléculas orgánicas son la base de la vida. Todos los seres vivos están compuestos por moléculas orgánicas (lípidos, carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos) e inorgánicas (Agua).

Las moléculas orgánicas son las mismas en todos los seres vivos, sólo que pueden aparecer en diferentes proporciones

Las moléculas inorgánicas:

-Son el medio en el que se producen las reacciones químicas de la vida (H2O)

-Son materia prima de las reacciones químicas que se producen entre las moléculas orgánicas (ej, fotosíntesis utiliza CO2, luz y H2O)

- Son subproductos de las reacciones químicas que se producen en los organismos (ej., CO2, NH4, NO2…)

ADN

ARN

Moléculas Orgánicas

Carbohidratos

Lípidos

Aminoácidos

Ácidos nucleicos

MonosacáridosOligosacáridos

Polisacáridos

Ácidos grasosFosfolípidosGlicéridosEsteroides

Péptidos Proteínas

CARBOHIDRATOS

También llamados azúcares, son moléculas orgánicas basadas en carbono, oxígeno e hidrógeno, en las que, al menos, hay un doble enlace del tipo C=O

Según el número de carbonos: treosas, tetrosas, pentosas y hexosas

CH2OH

C=O

HCOH

OHCH

OHCH

CH2OH

CH2OH

CO

C

CC

C

H

OHH

OHOH

H

OH

H

H

Se ciclan

CARBOHIDRATOS

Monosacáridos: una sóla molécula

Oligosacáridos: polímeros formados por dos o varios monómeros, iguales o diferentes (lactosa), unidas entre sí por enlace O-glucosídico

O

CH2OH CH2OHO O

Glucosa Ribosa

O O

Glucosa: producto de la fotosíntesis.

Principal fuente de energía en los seres vivos.

CARBOHIDRATOS

Polisacáridos: macromoléculas formadas por cientos o miles de monómeros, iguales o diferentes entre sí

Glucógeno: reservorio energéticoAlmidón: reservorio energéticoCelulosa: función estructural

Reino vegetal

Reino animal

LÍPIDOS

Son moléculas complejas de hidrocarburos, en las que una región suele ser polar (soluble en agua), y la otra, apolar (soluble en disolventes orgánicos e insoluble en agua)

Los lípidos más sencillos son los ácidos grasos: constan de una larga cadena de hidrocarburos, finalizada en un grupo carboxílico (-COOH)

Estructura general: CH3-(CH2)n-COOH (ácido graso saturado)

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

Ácido palmítico (16C)

Parte apolar (hidrófoba) Parte polar (hidrófila)

LÍPIDOS

-C-OH

OGrupo carboxílico

-Ácidos grasos saturados: no contienen ningún doble enlace en la secuencia (ej. Ácido palmítico)

-Ácidos grasos insaturados: contienen al menos un doble enlace en su molécula (ej. Ácido palmitoleico)

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

Ácido palmitoleico

LÍPIDOS

Ácidos grasos: pueden representarse como un diente de sierra, siendo los carbonos los vértices.

COOH

COOH

COOH

Ácido graso saturado

Ácido graso monoinsaturado

Ácido graso poliinsaturado

LÍPIDOS

Triglicéridos: resultan de la fusión de una molécula de glicerol con 1, 2 o 3 ácidos grasos.

-Mono-acilglicéridos: 1 glicerol + 1 ácido graso

-Di-acilglicéridos: 1 glicerol + 2 ácidos grasos

-Tri-acilglicéridos: 1 glicerol + 3 ácidos grasos

Los Triglicéridos son los principales constituyentes del tejido adiposo. Son un importante reservorio de energía (la energía permanece contenida en los enlaces).

LÍPIDOS

LÍPIDOS

Fosfolípidos: resultantes de la unión de un glicerol, 2 ácidos grasos y 1 grupo fosfato.

Tienen una región polar (grupo fosfato) y otra apolar (hidrocarburos)

Por sus propiedades y estructura, son un componente imprescindible de todas las membranas biológicas.

Organización de los fosfolípidos para formar membranas celulares.

Estructura de un fosfolípido

LÍPIDOS

Esteroides: forman moléculas cíclicas, con dos o más anillos.

Muchos de ellos son la base de muchas hormonas.

Algunos son componente importante de las membranas celulares: colesterol

PROTEÍNAS

Existen millones de proteínas diferentes.

Son las encargadas de desempeñar todas las funciones de la célula.

Son grandes macromoléculas, formadas por la unión de otras moléculas más sencillas llamadas aminoácidos.

HO-C-C-NH2

O

R

Aminoácido: R puede ser cualquier tipo de radical, hasta formarse 20 moléculas diferentes.

PROTEÍNAS

Los aminoácidos se unen entre sí a través de enlaces peptídicos para dar lugar a las proteínas.

valina

cisteína

arginina

lisina

cisteína

PROTEÍNAS

La secuencia de aminoácidos se pliega sobre sí misma, adoptando una estructura tridimensional que hace que la proteína tenga su función.

La función de una proteína puede ser bien estructural, bien catalizadora de reacciones (enzimas)

PROTEÍNAS

ENZIMAS: proteínas encargadas de acelerar las reacciones químicas dentro de la célula.

Imprescindibles en gran cantidad de procesos celulares. Intervienen en la reacción sin ser modificadas en ella.

Muchas veces necesitan cofactores o co-enzimas (ej., vitamina B12)

Enzima Sustrato Complejo

enzima-sustrato

Producto

ACIDOS NUCLEICOS

Encargados del almacenamiento y procesado de toda la información genética del individuo.

Son grandes macromoléculas constituidas por la unión secuencial de otras moléculas más sencillas llamadas nucleótidos.

Nucleótido: pentosa + grupo fosfórico + base nitrogenada

BP

Pentosa

Pentosa:

Ribosa (ARN)

Deoxiribosa (ADN)

BaseAdenina

Guanina

Citosina

Timina (ADN)

Uracilo (ARN)

ACIDOS NUCLEICOS

ADN:

-doble cadena

-Bases: A, C, G, T

-Pentosa: deoxiribosa

ARN:

-monocadena

-Bases: A, C, G, U

-Pentosa: ribosa