tema 1 biomoléculas
DESCRIPTION
Biomoléculas. Presentación tema 1TRANSCRIPT
1
Tema 1As bases da vida: A NATURALEZA BÁSICA DA VIDA
I.E.S. AS TELLEIRASBioloxía e Xeoloxía 1º Bacharelato
Curso 2011-12
2
3
¿que é a vida?
MECANICISTAS VITALISTAS
Os seres vivos non son diferentes da materia inanimada
Os organismos vivos presentan propiedades que non poden explicarse simplemente dende o punto de vista físico-químico
4
Na actualidade a opinión maioritaria:
- Os mecanicistas teñen razón ao dicir que a ESCALA MOLECULAR, a vida pode explicarse segundo os principios da física a e química.
- Os vitalistas teñen razón ao dicir que os organismos teñen características que os diferencian da materia inerte.
O paradigma dominante:ORGANICISMO
(pretende recolle-las dúas propostas)
5
Características diferenciais dun ser vivo
Complexidade molecular
Niveis de organización
automantemento
reprodución
Ciclo vital
sensibilidade
1
2
3
4
5
6
6
1.COMPLEXIDADE MOLECULAR
Os séres vivos están formados por átomos e moléculas, coma a materia inerte,
Sen embargo forman MACROMOLÉCULAS, que non
aparecen na materia non viva( por ex.: proteínas e ac. Nucleicos)
7
2. Niveis de organización:
A materia viva ten unha organización XERÁRQUICA, de complexidade crecente:
Da interacción entre os compoñentes dun nivel xordennovas propiedades:p. EMERXENTES
8
3. AUTOMANTEMENTO:
Os seres vivos incorporan MATERIA e ENERXÍA para realiza-los seus procesos vitais:
O METABOLISMO é o conxunto de procesos químicos mediante os que se utiliza a materia incorporada.
9
4. REPRODUCIÓN:
É a capacidade de orixinar copias de si mesma
Maniféstase tanto a nivel celular como a nivel de organismos.
Pode ser sexual e asexual.
Adoita producir un aumento no número de individuos
Na reprodución prodúcense dous fenómenos:- herdanza: mantén as características dunhaxeneración á seguinte,- variación: aparición de diferenzas nadescendencia.
10
5. CICLO VITAL:
Os seres vivos pasan por diferentes etapas ao longo da súa vida
Cigoto ou célula ovo
Fases larvarias ou embrionarias
adulto
11
6. SENSIBILIDADE:
Tódolos organismos responden a CAMBIOS QUE SE PRODUCEN NO SEU CONTORNO: ESTÍMULOS AMBIENTAIS
Estas respostas poden ser moi simples ou moi complexas
A posibilidade de resposta permite aos seres vivosa capacidade de
AUTORREGULACIÓN
12
A unidade química dos seres vivos Ao analiza-la composición
química dos seres vivos, destaca:
- A súa materia está formada por uns poucos elementos químicos,
- Tódolos organismos teñen unha composición química moi semellante
13
Bioelementos:
Son os elementos químicos que forman os seres vivos:
C, H, O, N, K, P, Si, Mg, S, …
14
Bioelementos:PODEMOS DIFERENCIAR:- Aqueles que aparecen en cantidades importantes: C, H, O, N, P e S, (constitúen o 98% do peso), chámanse bioelementos PRIMARIOS.- Aqueles que aparecen en pequenas cantidades: Ca, K, Na, Mg, Fe ou Cl,( constitúen o resto do peso corporal), son os bioelementos SECUNDARIOS. Dentro deles, algúns non acadan o 0,1% , chámanse OLIGOELEMENTOS, aínda asi son imprescindibles para o funcionamento do organismo
15
Biomoléculas ou principios inmediatos
B. inorgánicas B. orgánicas
-Auga
- sales minerais
-glícidos,
-Lípidos,
-Proteinas e
-Ácidos nucleicos
16
A auga
É o composto máis abundanteNos seres vivos
60-90%
E electronegatividade do osíxeno
Desigual distribución de carga
Cargas parciais
POLARIDADE
Pontes de hidróxeno
IMPORTANCIA BIOLÓXICA:
1. DISOLVENTE BIOLÓXICO,
2. ELEVADA CAPACIDADE TÉRMICA,
3. ACADA A SÚA MÁXIMA DENSIDADE AOS 4º C
17
18
Enlace de hidróxeno
19
GLÍCIDOS:(hidratos de carbono ou azucres)
Son compostos de carbono, hidróxeno e osíxeno
CnH2nOn- átomos de carbono unidos a grupos alcolicos (-OH)(HIDROXILOS)e a radicais hidróxeno.- presentan sempre un grupo cetónico (-CO-) ou aldehído (-CHO)
20
21
Clasificación dos glícidos:
glícidos
Osas ou
monosacáridos
ósidos
Aldosas y cetosas
holósidos
heterósidos
Triosas: tres átomos de C
Tetrosas: 4
Pentosas: 5
Hexosas: 6
Heptosas: 7
Octosas. 8
oligosacáridos
polisacáridos
Disacáridos
trisacáridosHomopolisacáridos
heteropolisacáridos
Glicoproteínas
Glicolípidos
Glícidos dos ac. nucleicos
22
Glícidos: monosacáridos
Son os glícidos máis simples.
Maior importancia biolóxica: 4, 5 ou 6 C.
Pentosas (ribosa e desoxirribosa), hexosas (glicosa, fructosa) forman moléculas cíclicas
23
24
Glícidos: enlace glicosídico
O-glicosídico(1- 4)
O-glicosídico (1- 6)
25
Glícidos: disacáridosResultan da unión mediante un enlace glicosídico de dous monosacáridos
Os máis comúns son:
Maltosa
( gli+gli)
Lactosa ( gli+gal)
Sacarosa (gli+fru)
26
Glícidos: polisacáridos Unión de moitos monosacáridos ( adoita se-la glicosa) Non teñen sabor doce Poden ser lineais: celulosa, quitina ou ramificados: amidón, glicóxeno
27
Glícidos: polisacáridos
28
Glícidos: funcións Combustible celular: a glicosa é a ppal. fonte de
enerxía nas células. Reserva enerxética: amidón nas plantas e
glicóxeno nos animais. Compoñente estructural:- Ribosa e desoxirribosa nos ac. Nucleicos,- Celulosa nas paredes vexetais- Quitinas: fungos e artrópodos
29
Os lípidos Son compostos formados por C, H e O. Son apolares ou de baixa polaridade. Son insolubles en auga e solubles en
disolventes orgánicos (eter ou cloroformo). Os ÁCIDOS GRAXOS, son raros libres, pero
forman parte de moitos tipos de lípidos: son longas cadeas hidrocarbonads (14-24C) cun grupo funcional CARBOXILO: --COOH.Se carecen de dobres enlaces: Ac. G. saturadosSe presentan dobres enlaces: Ac. G. insaturados
30
Lípidos: ac graxos
Ac. palmítico
31
32
Lípidos: ac graxos
33
Lípidos: clasificación
É moi complexa. Podemos diferenciar:1. graxas: glicerina+ ac. graxos2. Ceras: monoalcol+ ac. Graxos3. Fosfolípidos: glicerina+ grupo fosfato+ ac.
Graxos.4. Esteroides: derivados do
cicloperhidropentanofenantreno
34
GRAXAS:- Formadas pola unión mediante un enlace covalente tipo ester de :a. Glicerina (un trialcol)b. Unha, dúas ou tres moléculas de ac. Graxos.- segundo sexan os ac. Graxos, as graxas serán:
1. saturadas: en animais, sólidas.2. insaturadas: aceites vexetais, líquidas
35
36
CERAS: Semellantes ás graxas Formadas por un monoalcol de cadea longa e
un ac. Graxo de cadea longa. Exemplo:
cera de abellacutinasuberina
37
Fosfolípidos:- Formados por:alcol (glicerina)+grupo fosfato+ac. Graxos- estrutura bipolar: un extremo apolar (hidrófobo) e un polar (hidrófilo). Dise que a molécula é ANFIPÁTICA.- BICAPAS LIPÍDICAS
38
39
40
41
Derivados do:cicloperhidropentanofenantrenoson compostos insolubles en augateñen gran importancia biolóxica:
- colesterol,- vitamina D,- hormonas sexuais
ESTEROIDES:
42
colesterol
43
Funcións dos lípidos:
Reserva enerxética,Estructural,reguladora
44
AS PROTEINAS:- Son biomoléculas orgánicas formadas
por átomos de C, H, O e N.(pode haber outros elementos)
- Son polímeros , producto da unión de monómeros chamados AMINOÁCIDOS (aa)
- Os aa únense por medio de enlaces PEPTÍDICOS
45
Os aminoácidos:
un aminoácido posúe:- Un grupo amino: NH2
- Un grupo carboxilo: -COOH- Un radical R, diferente para
cada un dos 20 aminoácidos.- Estes tres grupos únense a
un carbono chamado carbono alfa (α)
46
47
Enlace peptídico:
O enlace petídico fórmase entre o grupo carboxilo dun aa e o grupo amino doutro, liberándose unha molécula de auga
48
As proteinas:
Unha cadea de amminoácidos é un PÉPTIDO Se o péptido ten poucos aa, fálase de
OLIGOPÉPTIDOS.( 0-10:dipéptidos,tri-,tetra-) Cando ten moitos aa fálase de polipéptido uo
cadea polipeptídica (máis de 10, ata centos de aa) Unha PROTEÍNA pode estar formada por unha
ou varias cadeas polipeptídicas
49
Estructura tridimensional das proteínas:
Cada proteína ten unha estructura tridimensional da que depende a súa función.
Diferáncianse catro niveis de complexidade na organización dunha molécula proteica:
- Estructura primaria,- Estructura secundaria,- Estructura terciaria e - Estructura cuaternaria.
50
Estructura tridimensional das proteínas: primaria É a secuencia ordenada de aa que forman a cadea
polipeptídica.
51
Estructura tridimensional das proteínas: secundaria
a cadea polipeptídica prégase en forma helicoidal ou en forma de folla pregada
52
Estructura tridimensional das proteínas: terciaria
As proteínas préganse sobre si mesmas, dando formas filamentosas ou globulares. Débesea enlaces débiles entre os grupos –R de aa que están alonxados na cadea
53
Estructura tridimensional das proteínas: cuaternaria- Implica a asociación de varias cadeas polipeptídicas para dar unha
molécula complexa.- Unha proteína prégase no espacio sempre coa mesma estructura
tridimensional característica
54
Estructura tridimensional das proteínas:
Os cambios no medio ( pH, Tª…) provocan a desnaturalización das proteínas: perde a súa estructura tridimensional e polo tanto as súas propiedades e a súa función.
55
Funcións das proteinas: ESTRUCTURAL: coma o coláxeno, proteina
fibrilar que da resistencia e elasticidade aos ósos e cartilaxes, a queratina das uñas ou pelo.
TRANSPORTADORA: coma a hemoglobina, que transporta O2 no sangue ou as proteinas plasmáticas, que transportan o colesterol.
REGULADORA: hai hormonas de naturaleza proteica, coma a insulina (regulas os niveis de azucre en sangue) ou a a hormona do crecemento (GH)
56
Funcións das proteinas:
CONTRÁCTIL: a actina e a miosina son proteinas fibrilares que interaccionan entre si, producindo asi a contracción muscular.
DEFENSA INMUNITARIA: os anticorpos neutralizan as substancias extrañas que penetran no organismo.
ENZIMÁTICA: os enzimas son proteinas que actúan como biocatalizadores.
57coláxeno
58
59
AS PROTEINAS ENZIMÁTICAS: os enzimas son proteinas que actúan como
catalizadores biolóxicos. Son moléculas globulares, cunha zona da súa
superficie, CENTRO ACTIVO, diferente para cada enzima.
Noméanse co sufixo –asa e o nome do substratoex.: lipasa, rompe os lípidos
sacarasa, rompe a sacarosa en fructosa e glicosa
60
MODO DE ACCIÓN DAS ENZIMAS: 1. un substrato únese ao centro activo dun enzima específico formando
o COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO, 2. esta unión é débil e rompe rápidamente, 3. durante a duración da unión prodúcese a reacción química e o
enzima recupérase intacto.
61
Ácidos nucleicos:Son biomoléculas formadas por C,
H, O, N e P.Son polímeros, formados por
subunidades chamadas NUCLEÓTIDOS.
62
Ácidos nucleicos: NUCLEÓTIDOS
Un nucleótido é unha molécula formada pola unión de :
- Un grupo fosfato,- Unha pentosa e- Unha base nitroxenada
63
Ácidos nucleicos: grupo fosfato
64
Ácidos nucleicos: pentosas
Pode se-la ribosa ou a desoxirribosa
65
Ácidos nucleicos: bases nitroxenadas
- Son moléculas con estructura cíclica que contén NITRÓXENO ademáis de carbono.- hai dous tipos de bases:a) pirimidínicas, derivadas da pirimidina. Teñen un único anel. Son a CITOSINA(C), a TIMINA (T) e o URACILO(U),b) púricas, derivadas da purina. Teñen dous aneis unidos. Son a ADENINA(A) e a GUANINA(G)
66
Ácidos nucleicos:
67
Ácidos nucleicos:tipos, ARN e ADN
Ácido desoxirribonucleico
Ácido ribonucleico
68
Ácidos nucleicos:
Un ac. nucleico é un polinucleótido, Unión de nucleótidos por enlaces
FOSFODIESTER, O fosfato únese ao carbono 3´da
pentosa dun nucleótido e ao carbono 5´da pentosa do seguinte
69
ÁCIDOS NUCLEICOS:
CADA POLINUCLEÓTIDO CARACTERÍZASE POLA SÚA SECUENCIA PARTICULAR DE BASES NITROXENADAS,
O EIXE BÁSICO DE PENTOSA E FOSFATO É CONSTANTE
70
Estructura do ADN: Na maior parte dos casos o ADN é unha DOBRE
HÉLICE, que consiste en:a. Dúas cadeas helicoidais de nucleótidos cun eixo
común,b. As cadeas son ANTIPARALELASc. as pentosas e os grupos fosfato forman un
esqueleto externo e as bases diríxense ao interior,d. A molécula é estable por que se establecen
enlaces entre as bases nitroxenadas COMPLEMENTARIAS: ADENINA-TIMINA e CITOSINA-GUANINA
71
Ácidos nucleicos:
72
Funcións do ADN: O ADN é o portador da información
hereditaria. A información está CODIFICADA en
forma de secuencia de bases. O ADN ten capacidade para duplicarse
. (proceso complexo) A información contida no ADN é
utilizada polas células para elabora-las súas propias proteínas
73
Estructura do ARN:
O ARN adoita estar formado por unha soa cadea de nucleótidos.
74
Tipos de ARN: ARN mensaxeiro (ARNm): copia a
información do ADN para levala ata os ribosomas,
ARN ribosómico (ARNr): forma parte da estructura dos ribosomas,
ARN transferente (ARNt): transportan os aa ata os ribosomas para sintetizar as proteínas
75
A orixe da vida:¿ ómo apareceu a materia viva?¿como se produciu o primeiro ser vivo?
1ª teorías: a xeneración espontánea, segundo a cal os seres vivos xurdían directamente da materia inerte.
Débese a deficientes observacións Foi unha idea moi estendida ate o
século XIX
76
Xeneración espontánea:As principais investigadores que intentaron desbota-la teoría da xeneración espontánea foron:
-Francesco Redi (1668)
-John Needham (1748)
-Lazaro Spallanzani (1767)
-Louis Pasteur (1861)
77
Francesco Redi:
Foi o primeiro que intentou rebati-la idea da xeneración espontánea
O seu traballo non foi suficiente
78
Jonh Needham:
Logo do descubrimento dos microorganismos intentou demostra-la xeneración espontánea.
O seu experimento tiña erros graves
79
Lazzaro Spallanzani:
Repetíu os experimentos de Needahm dun xeito máis rigoroso: pechou herméticamente os fras cos e feervíunos.
Os partidarios da xeneración espontánea decian que o exceso de calor eliminba o “ principio vital”
80
Louis Pasteur: A fin da xeneración espontánea
81
Síntese prebiótica: A.I. Oparin e J.B.S. Haldane Propoñen un modo de aparición da
vida en etapas:a. Asociación progresiva de moléculas
inorgánicas para dar moléculas orgánicas sinxelas,
b. Condensación destas para dar macromoléculas : o “ caldo” primordial,
c. Formación de agregados moleculares: “coacervados”
82
O experimento de S. Miller:
83
Ideas actuais sobre a orixe da vida:
A uniformidade estructural e funcional que presentan tódolos seres vivos indican unha orixe común de todos eles
Sobre a síntese prebiótica:
- A atmósfera non sería tan reductora,
- Concentración das moléculas simples. Absorción en arxilas
Fontes hidrotermais submarinas