tema bioquímica 3º eso
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La base molecular de la vida. Principios de Bioquímica
3º de ESO Ciencias Naturales
Colegio San José sscc
Bioelementos
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos Son los bioelementos o elementos biogénicos
Bioelementos
PRIMARIOS:
• Constituyen el 95 % del peso de cualquier organismo
• C, H, O, N
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo
• P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
OLIGOELEMENTOS:
• Constituyen el 0,1 % del peso de cualquier organismo
• Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ……..
Biomoléculas Los bioelementos se unen originando las biomoléculas que forman la materia viva
Compuestos Inorgánicos Orgánicos • Agua
• Sales minerales
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos
Unión de numerosos monómeros
POLÍMEROS
Macromoléculas formadas a base de moléculas más
sencillas
El agua y sus funciones biológicas
Por término medio constituye el 75 % del peso
del organismo
Las especies
El tipo de tejido
Edad del individuo
Propiedades del agua Vehículo de transporte
Medio de reacción Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrólisis
Regulador térmico
Las sales minerales y sus funciones biológicas
Se pueden presentar En estado sólido
Forman estructuras esqueléticas como huesos y conchas
En disolución
Disociadas en iones, cumplen funciones de regulación del pH,
transmisión del impulso nervioso, y regulación de
procesos osmóticos Las células deben encontrarse en
un medio isotónico con su citoplasma
Medio Hipotónico
La célula absorbe agua y puede llegar a
estallar
Medio Hipertónico
La célula pierde agua y se arruga
Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono
Bioelementos que los componen C : H : O 1:2:1 Monómeros
•
Función Energética Su equivalente calórico = 4 Kcal/g
Estructural Sólo algunos
Características
Los monosacáridos Compuestos de 3 a 7 átomos de Carbono
ALDOSAS
GRUPO ALDEHÍDO:
Un átomo de carbono unido por doble enlace al O
El resto de los átomos de Carbono posee un grupo
alcohólico (OH)
El resto de los enlaces con el Hidrógeno
CETOSAS
GRUPO CETONA:
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
Triosa aldosa Triosa cetosa
GLICERALDEHIDO DIHIDROXIACETONA
Principales monosacáridos
Triosas ü Gliceraldehído
ü Dihidroxiacetona
Uno es un aldehído, el otro es una cetona
Se diferencia en la posición del doble enlace con el Oxígeno
Pentosas ü Ribosa
ü Desoxirribosa
Son aldosas
Se diferencian en que la desoxirribosa carece de grupo alcohólico en el 2º
carbono
Hexosas
ü Glucosa
ü Galactosa
ü Fructosa
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
Sustancias hidrolizables
Unión de dos monosacáridos
ü MALTOSA
ü Dos glucosas
ü LACTOSA
ü glucosa y galactosa
ü SACAROSA
ü glucosa y fructosa
POLISACÁRIDOS
Polímeros hidrolizables
Unión de n monosacáridos
ü DE RESERVA
ü ALMIDÓN en vegetales: en bulbos, tubérculos y raíces
ü GLUCÓGENO en animales. En el hígado y músculos.
ü ESTRUCTURALES
ü CELULOSA, principal componente de la pared de la célula vegeta. Madera (50% celulosa), el algodón (100%)
ü QUITINA: Caparazones insectos y crustáceos
LÍPIDOS
De composición química variada Son sustancias orgánicas insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos
GLICÉRIDOS (saponificables)
OTROS LÍPIDOS (insaponificables)
ü GRASAS y SEBOS à sólidos a temperatura ambiental
ü ACEITES à líquidos a temperatura ambiental
ü Reserva de energía a largo plazo
ü Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g
ü 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
Formados sobre todo por C, H, O
GLICÉRIDOS (LÍPIDOS SAPONIFICABLES)
Son ésteres de glicerina y diferentes ácidos grasos
Glicerina, Glicerol Alcohol propanotriol
Ácidos grasos
3 H2O
OTROS LÍPIDOS (LÍPIDOS
INSAPONIFICABLES)
Ceras Fosfolípidos Esteroides Carotenoides
ü Función protectora
ü Recubren superficies de hojas y frutos
ü Recubren piel de vertebrados
ü Mantienen superficies flexibles e impermeables
ü Función estructural
ü Forman una bicapa lipídica, estructura básica de las membranas biológicas
ü Destaca el colesterol
ü Estructural: forma parte de las membranas de células animales
ü Regulador: precursor de otras sustancias como hormonas.
ü Vitaminas
ü Dan lugar a los pigmentos vegetales, responsables de los colores rojizos y amarillentos de las plantas: como frutos y flores
Proteínas Los compuestos orgánicos más abundantes Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva
Sus unidades básicas
ü Moléculas no hidrolizables
ü Ácidos orgánicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo
Grupo carboxilo Grupo amino
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas
El enlace peptídico Se unen aas entre el grupo carboxilo de uno y el amino del siguiente
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
Especificidad de las proteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee proteínas diferentes a las
de otras especies
Dentro de una misma especie, cada individuo tiene proteínas exclusivas que le diferencian
de otros individuos
Una misma proteína tiene secuencias peptídicas distintas
en distintos individuos
El grado de diferencia dependerá de su parentesco evolutivo
Cada ser vivo tiene unas características determinadas, porque tienen unas proteínas determinadas
Función de las proteínas
ESTRUCTURAL ENZIMÁTICA
v Son el principal material de construcción de los organismos
v Forman parte de casi todas sus estructuras
v biocatalizadores à aumentar la velocidad de las reacciones biológicas
v Todas las reacciones químicas celulares se realizan por enzimas
Los ácidos nucleicos ADN ARN
En el núcleo celular
formando parte de los cromosomas
En el núcleo celular
(nucleolo y jugo
nuclear), y en el
citoplasma formando
parte de los ribosomas
ARNm
ARNt
ARNr Químicamente son polímeros que resultan de la unión de otros monómeros: los nucleótidos
Nucleótidos • Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres
componentes
PENTOSA
RIBOSA
ARN
DESOXIRRIBOSA
ADN
ADENINA
GUANINA
CITOSINA
Forman parte del ADN y del ARN
TIMINA Forma parte del ADN
URACILO Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U
ADN: A, G, C, T
Polinucleótidos • Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos
La unión se hace entre:
El ácido fosfórico
Une las ribosas de dos nucleótidos consecutivos
El ARN está formado por una sola cadena
El ADN por dos cadenas enrolladas formando una doble hélice
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
PÚRICAS
Funciones de los ácidos nucleicos
Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información hereditaria
" 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.
" 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
Las mutaciones
• Una mutación es un cambio hereditario producido por la modificación del material genético
Se manifiestan en las células que las sufren y en su
descendencia Células somáticas
La mutación sólo afecta a la parte del cuerpo donde
se ha producido la mutación y no se
transmite a los hijos
Células reproductoras
No se manifiesta en el individuo pero sí en la
descendencia
Las mutaciones son causa de variabilidad
genética en las poblaciones
Constituyen la base del proceso de
evolución
Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de MONÓMEROS
que pueden ser:
HIDROLIZABLES NO HIDROLIZABLES
Nucleótidos Aminoácidos Glicerina y Ácidos grasos Monosacáridos
Forman polímeros de ácidos nucleicos:
Polinucleótidos ADN ARN
Forman polímeros de Proteínas:
Péptidos Polipéptidos Proteínas
Forman polímeros de Lípidos:
Triglicéridos
Forman polímeros de Glúcidos: Disacáridos Polisacáridos