Unidad 3Unidad 3

BIOLOMOLÉCULABIOLOMOLÉCULAS S

1ª PARTE1ª PARTE

BIOLOMOLÉCULABIOLOMOLÉCULAS S

1ª PARTE1ª PARTEEL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE

COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

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CompuestosInorgánicos Orgánicos

• AguaAgua

• Sales minerales

• Glúcidos

• Proteínas

• Ácidos nucleicos

• Lípidos

Unión de numerosos monómeros

POLÍMEROS

COMPUESTOS DEL CARBONO

BIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULASBIOMOLÉCULAS

Composición de los Seres VivosComposición de los Seres Vivos

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ELEMENTOS COMPONENTES ELEMENTOS COMPONENTES DE LOS SERES VIVOSDE LOS SERES VIVOS

C, H, O, N, P, S (Papel fundamental del C)

Na, K, Fe, Ca, Mg, etc. (en menor proporción)

C, H, O, N, P, S (Papel fundamental del C)

Na, K, Fe, Ca, Mg, etc. (en menor proporción)

Esquema de la estructura del átomo de C con núcleo central y capacidad para cuatro uniones.

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El agua y sus funciones El agua y sus funciones biológicasbiológicas

Constituye entre el 75 y el 90% del peso

del organismo

Las especies

El tipo de tejido

Edad del individuo

Propiedades del agua

Vehículo de transporte

Medio donde ocurren reacciones metabólicasAmortiguación térmica

según

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Estructura del aguaEstructura del agua

Formada por 2 Formada por 2 átomos de átomos de

hidrógeno y hidrógeno y uno de uno de oxígenooxígeno

El agua es una molécula polar, ya que sus electrones están distribuidos de manera heterogénea en la molécula, más cercanos al oxígeno y más alejados del hidrógeno.

Esta disposición produce densidades de carga positivas sobre los hidrógenos y negativa sobre el oxígeno.

Al igual que el agua, las moléculas que tienen distribución asimétrica de carga son “polares”.

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Esta estructura de dipolo permite que cada molécula de agua interactúe con otras moléculas cercanas, formando redes. Estas interacciones (uniones intermoleculares), llamadas puentes de hidrógeno, son uniones débiles y espontáneas entre moléculas, pueden armarse y romperse muchísimas veces por minuto.

Cada molécula de agua puede formar Puentes de H con hasta 4 moléculas de agua vecinas, o con otras moléculas polares.

Estructura polar del HEstructura polar del H22O:O:Puentes de HidrógenoPuentes de Hidrógeno

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PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES “POLARES” DE LAS MOLÉCULAS “POLARES” DE LAS MOLÉCULAS

ORGÁNICASORGÁNICAS

Oxidrilo Alcoholes

Carbonilo

Aldehídos

Cetonas

Carboxilo

Ácidos orgánicos

ÉsterAmino

OH

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GLUCIDOS o HIDRATOS GLUCIDOS o HIDRATOS de CARBONOde CARBONO

Son moléculas que contienen un grupo aldehído o un grupo cetona; y varios grupos oxidrilo. Cuando tienen un grupo aldehído se denominan aldosas; y si presentan cetona, cetosas Son, por lo tanto, solubles en agua, ya que todos estos grupos funcionales permiten formar enlaces puente hidrógeno con ella.

MONOSACÁRIDOMONOSACÁRIDOSSLos hidratos de carbono más simples se denominan monosacáridos, y tienen de tres a siete átomos de carbono. Los que tienen tres átomos de carbono se llaman triosas; con cuatro, tetrosas; con cinco, pentosas; con seis, hexosas, etc. Los más importantes son pentosas y hexosas.

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Isómeros ÓpticosIsómeros Ópticos

Enantiómeros: imágenes especulares no superponibles.

Epímeros: difieren en orientación de un -OH

Tautómeros: difieren en el ordenamiento molecular

Anómeros: grupo –OH por arriba o por debajo del plano de la molécula.

1010

DisacáridosDisacáridosLos monómeros como la glucosa, la fructosa o la galactosa, pueden unirse entre sí mediante uniones covalentes llamadas glucosídicas. Cuando se unen dos monosacáridos, la molécula resultante se denomina disacárido.

Sacarosa

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OligosacáridosOligosacáridosLos monómeros como la glucosa, la fructosa o la galactosa, pueden unirse entre sí formando complejos de hasta diez-doce, formando un oligosacárido (“oligo” significa pocos).

Los monómeros como la glucosa, la fructosa o la galactosa, pueden unirse entre sí formando complejos de hasta diez-doce, formando un oligosacárido (“oligo” significa pocos).

Los oligosacáridos se unen a lípidos o a proteínas formando moléculas complejas, ramificadas, de gran importancia para la membrana plasmática, ya que participan en el “reconocimiento” de sustancias.

Los oligosacáridos se unen a lípidos o a proteínas formando moléculas complejas, ramificadas, de gran importancia para la membrana plasmática, ya que participan en el “reconocimiento” de sustancias.

oligosacárido + lípido glucolípido

oligosacárido + proteína glucoproteína

Oligosacárido

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PolisacáridosPolisacáridosEn distintas especies, se sintetizan diferentes polímeros de

glucosa para almacenamiento de energía o con función estructural.

En distintas especies, se sintetizan diferentes polímeros de glucosa para almacenamiento de energía o con función

estructural.

1313

QuitinaQuitinaFormada por cadenas de glucosas modificadas. Constituye el

exoesqueleto de artrópodos, la pared celular de hongos, etc.

1414

LÍPIDOSLÍPIDOS Biomoléculas formadas por C, H y

en menor proporción O. Son no solubles en agua y solubles en solventes no polares.

Poseen múltiples funciones, desde almacenar energía a largo plazo en animales hasta funciones complejas como hormonales, vitamínicas, etc.

Forman la estructura básica de todas las membranas biológicas.

Recubren las fibras nerviosas (mielina) para la transmisión de impulsos eléctricos.

Biomoléculas formadas por C, H y en menor proporción O. Son no solubles en agua y solubles en solventes no polares.

Poseen múltiples funciones, desde almacenar energía a largo plazo en animales hasta funciones complejas como hormonales, vitamínicas, etc.

Forman la estructura básica de todas las membranas biológicas.

Recubren las fibras nerviosas (mielina) para la transmisión de impulsos eléctricos.

Analizaremos los:

•Ácidos grasos

•Acilglicéridos

•Fosfolípidos

•Ceramidas

•Esteroides

1515

Ácidos grasosÁcidos grasos Formados por un grupo

carboxilo (ácido) y una cadena de C e H. Son anfipáticos, ya que el grupo carboxilo es polar, y la cola carbonada, hidrofóbica (no forma puentes de H con el agua ni otras sustancias polares).

Saturados: son los que sólo contienen enlaces simples C-C en su estructura. Son sólidos a temperatura ambiente y forman las grasas.

Insaturados: son los que poseen dobles y/o triples enlaces. Se encuentran en las grasas de origen vegetal. A temperatura ambiente son líquidos como los aceites.

Los ácidos grasos en agua forman “micelas”

Los ácidos grasos en agua forman “micelas”

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AcilglicéridosAcilglicéridosSon lípidos insolubles en agua, formados por la unión entre el glicerol (poli alcohol) y tres ácidos grasos (iguales, o distintos entre sí). Funcionan como reserva de energía a largo plazo y como aislantes térmicos. Forman las

grasas y aceites. Glicerol Ácidos grasos

H2O

Un glicerol puede unirse a:

•1 ácido graso: forma monoglicéridos

•2 ácidos grasos: forma diglicéridos

•3 ácidos grasos: forma triglicéridos

1717

FosfolípidosFosfolípidos Son un tipo diferente de acilglicéridos, también llamados fosfoglicéridos.

Resultan de la unión de una molécula de glicerol con dos moléculas de ácido graso, una de fosfato y un alcohol como la colina u otros.

Son moléculas anfipáticas con porciones polares (hidrófilas) y no polares (hidrófobas).

Son componentes estructurales de las membranas celulares

1818

Formación de BicapaFormación de Bicapa

Los fosfolípidos tienen movimientos en las bicapas. Puede rotar, moverse lateralmente o cambiar de monocapa. Estos movimientos le otorgan fluidez a las membranas.

A diferencia de los ácidos grasos, los fosfolípidos no forman micelas sino bicapas, que pueden unirse por sus extremos y formar vesículas cerradas llamadas liposomas. Las membranas celulares están formadas por fosfolípidos, a los que se asocian otras moléculas.

Bicapa

1919

CeramidasCeramidasEsfingol (alcohol de 18 C) + NH2 Esfingosina

Esfingosina + Ácido graso Ceramida

Esfingol (alcohol de 18 C) + NH2 Esfingosina

Esfingosina + Ácido graso Ceramida

2020

EsfingolípidosEsfingolípidosSon derivados de las Ceramidas

Esfingolípidos

Esfingomielina

Glucoesfingolípidos

Cerebrósidos

Gangliósidos

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EsteroidesEsteroides Los esteroides son lípidos derivados de una estructura de 4 ciclos (3 de 6

carbonos y 1 de 5) fusionados. El más conocido es el colesterol, del cual se derivan: hormonas sexuales como la testosterona y los estrógenos, ácidos biliares, pigmentos, vitaminas A, D, etc.

Los esteroides son lípidos derivados de una estructura de 4 ciclos (3 de 6 carbonos y 1 de 5) fusionados. El más conocido es el colesterol, del cual se derivan: hormonas sexuales como la testosterona y los estrógenos, ácidos biliares, pigmentos, vitaminas A, D, etc.

El colesterol es integrante de las membranas

biológicas. Se ubica entre los fosfolípidos regulando la fluidez de los mismos.

El colesterol es integrante de las membranas

biológicas. Se ubica entre los fosfolípidos regulando la fluidez de los mismos.

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TerpenosTerpenosConstituidos por unidades de isopreno. Intervienen en la formación de la coenzima Q, de vitaminas liposolubles y de pigmentos de vegetales.

Constituidos por unidades de isopreno. Intervienen en la formación de la coenzima Q, de vitaminas liposolubles y de pigmentos de vegetales.

La coenzima Q10 o ubiquinona actúa como anti-oxidante, protegiendo a las

células.

La coenzima Q10 o ubiquinona actúa como anti-oxidante, protegiendo a las

células.