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7/21/2019 TEMAS 2, 3, 4 - Agua, sales minerales, glucidos y lipidos.ppt

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2 Agua, sales, glúcidos y lípidos

1

Biología

2º BACHILLERATOCaracterísticas de la molécula de agua

Enlacecovalente

+ +

-

H

O

Aunque es eléctricamente neutra, la molécula de agua

tiene carácter polar debido a un exceso de carganegativa sobre el átomo de oxígeno.

+

+

-Enlaces de

hidrógeno

= densidad de carga

Debido a su polaridad, las moléculas de aguaestablecen enlaces de hidrógeno entre ellas.




2

Biología

2º BACHILLERATOPropiedades del agua (I)

•

Elevada cohesión molecular Da volumen a las células. Turgencia en las plantas. Esqueleto hidrostático. Deformaciones citoplasmáticas. Amortiguación en articulaciones.

• Elevada tensión superficial

Desplazamiento de algunosorganismos sobre el agua.

• Elevada fuerza de adhesión

Ascensión de la saviabruta por capilaridad.

• Elevado calor específico

Función termorreguladora.

• Densidad máxima a 4 °C

Permite la vida bajo el hielo.

Las fuerzas de adhesión entre las moléculasde agua y el vidrio, son mayores que las delas moléculas de agua entre sí. Por esto ellíquido asciende por las paredes del capilar.

Vidrio

Capilar devidrio

Moléculas

de agua

Fuerzas de

adhesión




3

Biología

2º BACHILLERATOPropiedades del agua (II)

• Elevado calor de vaporización

Al evaporarse, absorbe calordel organismo.

• Elevada capacidad disolvente

Solvatación iónica.Transporte de sustancias.

Medio de reacción.

• Bajo grado de ionización

• Las disoluciones acuosaspueden tener distintos gradosde pH.

Función termorreguladora.

Cristal de NaCl

Moléculade agua

Iones solvatados

Na+

Cl-




4

Biología

2º BACHILLERATOLa ósmosis

Medio hipotónicoPresión osmótica baja.

Medio hipertónicoPresión osmótica alta.

Medios isotónicosIgual presión osmótica.

BAJACONCENTRACIÓN

ALTACONCENTRACIÓN

Membrana semipermeable Membrana semipermeable

Permite el paso dedisolventes pero no

de solutos.

El disolvente atraviesa la membrana hasta

igualar las concentraciones en ambos lados.




5

Biología

2º BACHILLERATOLas membranas celulares son semipermeables

PLASMÓLISIS La membranaplasmática sesepara de la paredcelular

• Disminuye elvolumen celular

• Aumenta lapresión osmótica

en el interior

El agua sale de la célula.

El agua entra en la célula.

•

Aumenta elvolumen celular

• Disminuye lapresión osmóticaen el interior

TURGENCIALa célula se hinchahasta el límite de lapared celular

MEDIO HIPERTÓNICO

MEDIO HIPOTÓNICO




6

Biología

2º BACHILLERATOOsmoregulación

Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica.

Los distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes.

Peces de agua dul cePeces marin os Mamífero s

ProcariotasPared celular

Estomas

Entrada de agua

Abundante orinahipotónica

Pérdida de agua

Orina isotónicaescasa

Excreta elexceso de sal

Nobebe

Bebeagua

salada

Pared celular

Dulceacuícolas Vacuolas pulsátiles

RiñonesIntestino grueso

Piel

SERES VIVOS UNICELULARES

ANIMALES PLURICELULARES

VEGETALES




7

Biología

2º BACHILLERATOCarácter coloidal de la materia viva

Soluto ofase dispersa

Disolvente ofase dispersante

DISOLUCIÓN VERDADERA DISPERSIÓN COLOIDAL < 10-7 cm 10-7< <2 • 10 -5 cm

Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos:

ESTADO DE SOL ESTADO DE GELMoléculasde soluto

Fasedispersantelíquida

Moléculas dedisolvente entrelas de soluto

Las moléculas desoluto actúan como

fase dispersante




8

Biología

2º BACHILLERATOGrupos funcionales de compuestos orgánicos

P

O

OO

O

ion fosfato

(éster fosfórico)

NH2

amino

(amina)

C

O

OR

éster

(éster)

OH

hidroxilo

(alcohol)

C

O

carbonilo

(cetona)

C

O

H

carbonilo

(aldehído)

C

O

OH

carboxilo

(ácido)




9

Biología

2º BACHILLERATOClasificación de los glúcidos

son

formados por 2

monosacáridos

entre 2 y 10

monosacáridos

formados únicamente

por osas

formados por osas y otras

moléculas orgánicas

muchos

monosacáridos

el mismo tipo de

monosacárido

distintos tipos de

monosacárido

contienen

proteínas contienen

lípidos

GLUCOPROTEÍNAS

OSAS

MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS

GLUCOLÍPIDOS

DISACÁRIDOSHETEROPOLISACÁRIDOS

POLISACÁRIDOS

ÓSIDOS

OLIGOSACÁRIDOS

HOMOPOLISACÁRIDOS

se unen formando




10

Biología

2º BACHILLERATOComposición química de los monosacáridos

C1

C2

C3

H

H

H

H

OH

OH

OC1

C2

C3

H

H

H

H

OH

OH

O

QUÍMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHÍDOS

SEGÚN EL GRUPOFUNCIONAL CETOSAS (cetona) ALDOSAS (aldehído)

TIENEN CARÁCTERREDUCTOR

SE NOMBRAN ALDO +NÚMERO DECARBONOS

+ OSA CETO +NÚMERO DECARBONOS

+ OSA

EJEMPLO CETOTRIOSA ALDOTRIOSA




11

Biología

2º BACHILLERATOIsomería de los monosacáridos

Los monosacáridos presentan distinto tipo de isomería:

DE FUNCIÓN

ESTEREOISOMERÍA

ENANTIÓMEROS

DIASTEREOISÓMEROS O EPÍMEROS

epímeros

epímeros

enantiómeros enantiómeros




12

Biología

2º BACHILLERATOCiclación de cetosas

D -fructosa

Se produce un enlace

hemicetal entre el grupo

cetona y un grupo alcohol




13

Biología

2º BACHILLERATOCiclación de aldosas

D -glucosa

Se produce un enlace

hemiacetal entre el grupo

aldehído y un grupo alcohol




14

Biología

2º BACHILLERATOOtras formas de representación

Debido a la presencia de enlaces covalentes sencillos las moléculas no pueden ser planas.

H

OH

1

3

4

5

6

H

OH1

23

4

5

6

2

Conformación en silla de la -D - glucosa Conformación en bote de la -D - glucosa

Los carbonos C2, C3, C5 y el oxígeno están en el mismo plano



PENTOSAS


15

Biología

2º BACHILLERATOMonosacáridos de importancia biológica (I)

TRIOSAS

GLICERALDEHÍDO y DIHIDROXIACETONA

Intermediarios del metabolismo de la glucosa.

TETROSAS

ERITROSA

Intermediario en procesos de nutrición autótrofa.

Componente estructural

de nucleótidos.

Componente

de la madera.

Presente en la

goma arábiga.

Intermediario en la

fijación de CO2 en

autótrofos.

RIBOSA XILOSA ARABINOSA RIBULOSA




16

Biología

2º BACHILLERATOMonosacáridos de importancia biológica (II)

HEXOSAS

Principal nutriente

de la respiración

celular en animales.

Forma parte de la

lactosa de la leche.

Actúa como

nutriente de los

espermatozoides.

Componente de polisacáridos en

vegetales, bacterias,

levaduras y hongos.

GLUCOSA

GALACTOSA

FRUCTOSA

MANOSA




17

Biología

2º BACHILLERATODerivados de monosacáridos (I)

DESOXIAZÚCARES AZÚCARES ÁCIDOSFOSFATOS DE AZÚCARES

-D -glucosa -6 P

-D -fructosa -6 P

- L - fucosa

- D -2 desoxirribosa

ÁcidoD -glucónico

ÁcidoD -glucurónico




18

Biología

2º BACHILLERATODerivados de monosacáridos (II)

AMINOAZÚCARESPOLIALCOHOLES

D - glucitol

D - glicerol

mio-inositol Ácido -N-acetilneuramínico

Ácido -N-acetilmurámico




19

Biología

2º BACHILLERATOEl enlace O-glucosídico

H2O

H2O

OH HO

Enlace (1-4) - O -glucosídico

Enlace (1-2) - O -glucosídico

ENLACE MONOCARBONÍLICO

OH HO

ENLACE DICARBONÍLICO




20

Biología

2º BACHILLERATODisacáridos de mayor interés biológico

MALTOSA LACTOSA

SACAROSA CELOBIOSA




21

Biología

2º BACHILLERATOPolisacáridos

Polisacáridos

Polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.

son

HOMOPOLISACÁRIDOS

HETEROPOLISACÁRIDOS

ESTRUCTURAL

DE RESERVA

según su composición según su función

CELULOSA

QUITINA

PECTINAS

HEMICELULOSAS

AGAR - AGAR

GOMAS

MUCÍLAGOS

PEPTIDOGLUCANOS

GLUCOSAMINOGLUCANOS

ALMIDÓN

GLUCÓGENO

DEXTRANOS

Proporcionansoporte y

protección.

Formados por

monosacáridos diferentes.

Formados por el mismo

tipo de monosacárido.

Proporcionan energía.




22

Biología

2º BACHILLERATOConcepto y clasificación de lípidos

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Constituidos por C, H, O, P y S.

PROPIEDADES FÍSICAS

• Untuosos al tacto.

• Poco solubles en agua.

• Solubles en disolventes apolares.

FUNCIONES BIOLÓGICAS

• Estructurales (membranas celulares).

• Energéticas (triacilglicéridos).

• Vitamínicas y hormonales (esteroides).

CLASIFICACIÓN(según su estructura molecular)

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

• Grasas o acilglicéridos

• Ceras

• Fosfolípidos

• Esfingolípidos

• Terpenos

• Esteroides

• Prostaglandinas




23

Biología

2º BACHILLERATOEsterificación y saponificación

Glicerina Ácidos grasos

+

+

+

+

Esterificación

R1 COOH

R2 COOH

R3 COOH

CH2

CH

CH2

HO

HO

HO

Triacilglicerol

+ 3 H2O

CH2

CH

CH2

O

O

O

R1

R2

R3

CO

CO

CO

Triacilglicerol

CH2

CH

CH2

O

O

O

R1

R2

R3

CO

CO

CO

+ 3 Na OH

Sales de los ácidos grasos

Na

Na

Na

O

O

O

R1

R2

R3

CO

CO

CO

CH2

CH

CH2

HO

HO

HO

+ Saponificación

Glicerina +




24

Biología

2º BACHILLERATO Ácidos grasos saturados

• No tienen dobles enlaces.

• Suelen ser sólidos atemperatura ambiente.




25

Biología

2º BACHILLERATO Ácidos grasos insaturados

• Tienen uno o más dobles enlaces.

• Generalmente líquidos atemperatura ambiente.




26

Biología

2º BACHILLERATOPropiedades físico-químicas de los ácidos grasos

O

C

HOHO

C

O

CO

OHO

OHC

Son moléculas anfipáticas por tener una

zona polar (grupo carboxilo) y otraapolar (cadena carbonada).

Zona polar

Zona apolar

Interacciones de Vander Waals entre zonasapolares.

Enlaces dehidrógenoentre zonaspolares.

Cabezas

polares

Cadenaalifáticaapolar

Reaccionan con los alcoholes formando ésteres.

Cuanto mayor grado de insaturación y mayorlongitud de la cadena, mayor punto de fusión.




27

Biología

2º BACHILLERATOGrasas o acilglicéridos

COOH(CH2 )14 CH3

COOH(CH2 )14 CH3

COOH(CH2 )14 CH3

CH2

CH

CH2

HO

HO

HO

+

+

+

+ 3 H2O

CO(CH2 )14 CH3

CO(CH2 )14 CH3

CO(CH2 )14 CH3

CH2

CH

CH2

O

O

O

Ácido palmítico Glicerina + Tripalmitina

Se forman por la esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos.

Las grasas en mamíferos

se acumulan en adipocitos.

Al perderse los grupos hidroxilo, en

la esterificación, los acilglicéridos

son moléculas apolares.




28

Biología

2º BACHILLERATOLos fosfolípidos

ÁCIDOS GRASOS

G R U P O F

O S F A T O

GLICERINA

CH O

O

C

CH2

CH2

OO

C

O

O

P OHOH

CH2

CH2 CH2

CH2CH2

CH2 CH2

CH3CH CH...

... ...

...

CH3

Son los principales componentes de las membranas biológicas.

AMINOALCOHOL OPOLIALCOHOL

COMPOSICIÓN QUÍMICA




29

Biología

2º BACHILLERATOComportamiento de los fosfolípidos en medio acuoso

Regiónhidrofóbica

Cabezaspolares

MICELAS

En la superficie externa sesitúan las cabezas polaresinteraccionando con la faseacuosa.

Las colas apolares se sitúanen el interior.

BICAPAS

Bicapa de fosfolípidosSeparan dos medios acuosos.

Agua

Agua

En el laboratorio se puedenobtener liposomas quedejan en el interior uncompartimento acuoso.

Los fosfolípidos, cuando se encuentran en medio acuoso, pueden formar las siguientes estructuras:




30

Biología

2º BACHILLERATOEstructura de una membrana biológica

Cabezas polaresde fosfolípidos

Colas apolaresde fosfolípidos

ColesterolLas colas polares

interaccionan entresí por Fuerzas de

Van der Waals

Las cabezas polaresinteraccionan mediantepuentes de hidrógeno

con el agua

Proteínas

Colas glucídicaspolares

El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas.




31

Biología

2º BACHILLERATOEsfingomielinas

Son un tipo de esfingolípidos cuyo grupo polar puede ser fosfocolina o fosfoetanolamina.

Se encuentranfundamentalmente en lavaina de mielina querodea las fibras nerviosas




32

Biología

2º BACHILLERATOEsfingoglucolípidos: cerebrósidos

La ceramida se une a un glúcido, que puede ser unmonosacárido o un oligosacárido ramificado.

Ceramida

Monosacárido

Abundan en las membranas de las células nerviosasdel cerebro y del sistema nervioso periférico

l l d l d




33

Biología

2º BACHILLERATOEsfingoglucolípidos: gangliósidos

N-acetilgalactosamina

Galactosa

Glucosa

Ácido N-acetilneuramínicoColasglucídicaspolares

Colasapolares

La ceramida se une a un oligosacárido ramificado con restos de NANA

El NANA aportacarga negativaal grupo polar.

A l l d l d




34

Biología

2º BACHILLERATOIsoprenoides o terpenos

Químicamente son derivados del isopreno y se clasifican

según el número de moléculas de isopreno que los forman.

POLITERPENOS

TETRARPENOSTRITERPENOS

DITERPENOSMONOTERPENOS

A l lú id lí id




35

Biología

2º BACHILLERATOEsteroides

Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno

ESTEROLES

HORMONAS ESTEROIDEAS

ÁCIDOS BILIARES

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