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presentación sobre las características de los seres vivos, bioelementos y biomoléculas

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Unidad 6 Niveles de organización de los seres vivos: Bioelementos y Biomoléculas:

Unidad 6 Niveles de organización de los seres vivos: Bioelementos y Biomoléculas Página 106 libro Biología y Geología de Bruño

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Esta presentación se ha elaborado, en proporción variable, a partir de material propio, de mi alumnado, actual o pasado, y de otras presentaciones descargadas de la red. Gracias por su colaboración, a veces desconocida, pero el uso de esta información es puramente educativo .

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LA VIDA ES UNA CUALIDAD FUNDAMENTALMENTE INTANGIBLE, IMPOSIBLE DEFINIR DE MANERA SIMPLE ¿QUÉ ES LA VIDA?

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Sin embargo se pueden describir algunas más ... Se reconocen ciertas características que tienen los seres vivientes:􀂄Capacidad de crecer. 􀂄Responder a estímulos. 􀂄Reproducirse.

Características de los seres vivos:

Características de los seres vivos Los seres vivos tienen una estructura compleja, organizada, que consta en buena parte de moléculas orgánicas. Los seres vivos responden a los estímulos de su ambiente. Los seres vivos mantienen activamente su compleja estructura y su ambiente interno; este proceso se denomina homeostasis. Los seres vivos obtienen y usan materiales y energía de su ambiente y los convierten en diferentes formas. Los seres vivos crecen. Los seres vivos se reproducen, utilizando un patrón molecular llamado ADN. Los seres vivos, en general, poseen la capacidad de evolucionar.

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Organización jerárquica

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Características comunes de los seres vivos Crecimiento y desarrollo Se nutren…. Metabolismo : Conjunto de reacciones físico químicas o biológicas.

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Características comunes de los seres vivos Reproducción y herencia

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Homeostasis Características comunes de los seres vivos

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La capacidad de los organismos para reaccionar a los cambios en el ambiente es una característica de la vida. 􀂄Un estímulo es un cambio que puede causar una reacción. 􀂄Una respuesta es la reacción de un organismo a un estímulo. Irritabilidad Adaptación

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Un programa genético

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“Nada en la biología tiene sentido, sino a la luz de la evolución”( Theodosius Dobzhansky ) 􀂄Es el concepto más importante en la Biología, que explica el origen de diversas formas de vida como resultado de cambios en su carga genética. 􀂄 La teoría de la evolución establece que los organismos modernos descienden, con modificaciones, de formas de vida preexistentes.

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Bioelementos y biomoléculas inorgánicas

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LOS ELEMENTOS DE LA VIDA Los ss.vv. (seres vivos) están constituidos por materia y, por tanto, por elementos químicos. De los 92 elementos naturales, unos 27 son esenciales para todos los ss.vv, si bien sólo 16 son comunes a todos ellos. 1 ¿podemos sacar alguna conclusión viendo los dos últimos diagramas?

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Al comparar las tres gráficas podemos llegar a estas conclusiones: La proporción es muy diferente en las tres gráficas. Los ss.vv. son muy selectivos, pues no han utilizado los elementos más abundantes, sino los más idóneos para sus estructuras y funciones. La vida, además de necesitar elementos idóneos, tuvo que tenerlos disponibles . Así, por ejemplo, el Al (aluminio) es muy abundante en la corteza y, sin embargo, apenas forma parte de los ss.vv. El Al, al no ser apenas soluble en agua, es difícil de obtener por los ss.vv. En cambio, los elementos más abundantes (C, H, O, N) se obtienen fácilmente de la atmósfera e hidrosfera.

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De acuerdo con su abundancia en los ss.vv., clasificamos los bioelementos en tres categorías: Bioelementos principales [ > 97% ] Bioelementos secundarios [aprox. 2,5 %] Oligoelementos [< 0,5 %]

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas Constituyen el 95 % de la materia viva (Y también de moléculas inorgánicas como el H 2 O, etc.)

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas Constituyen el 95 % de la materia viva Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleícos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. Forma parte de (Y también de moléculas inorgánicas como el H 2 O, etc.)

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas Constituyen el 95 % de la materia viva Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. Forma parte de Nucleótidos Coenzimas Fosfolípidos Etc. Moléculas inorgánicas como fosfatos y sales minerales Forma parte de (Y también de moléculas inorgánicas como el H 2 O, etc.)

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Fósforo Azufre Forman parte de todas las biomoléculas orgánicas Constituyen el 95 % de la materia viva Aminoácidos (=> y proteínas) Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Nucleótidos (como el ATP) Clorofila Hemoglobina Muchos glúcidos y lípidos etc. Forma parte de Cisteína y metionina (dos aminoácidos presentes en casi todas las proteínas). Otras moléculas orgánicas (p.ej. Vitaminas B, Coenzima A,…) Nucleótidos Coenzimas Fosfolípidos etc. Moléculas inorgánicas como fosfatos y sales minerales Forma parte de Forma parte de (Y también de moléculas inorgánicas como el H 2 O, etc.)

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Propiedades físicoquímicas que los hacen tan adecuados para la vida: Forman entre ellos con facilidad enlaces covalentes , compartiendo pares de electrones. Pueden compartir más de un par de electrones => pueden formar enlaces dobles y triples => pueden formar muchos tipos de moléculas diferentes. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlaces covalentes muy estables (cuanto menor es la masa atómica mayor es la estabilidad del enlace). Debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono , los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes . Ello da lugar a la existencia de estereoisómeros .

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Propiedades físicoquímicas que los hacen tan adecuados para la vida: Forman entre ellos con facilidad enlaces covalentes , compartiendo pares de electrones. Pueden compartir más de un par de electrones => pueden formar enlaces dobles y triples => pueden formar muchos tipos de moléculas diferentes. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlaces covalentes muy estables (cuanto menor es la masa atómica mayor es la estabilidad del enlace). Debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono , los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes . Ello da lugar a la existencia de estereoisómeros . Estereoisomería Estas dos moléculas no son iguales (como tampoco lo son nuestras dos manos)

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Bioelementos principales [ > 97% ] C H O N P S Propiedades físicoquímicas que los hacen tan adecuados para la vida: Forman entre ellos con facilidad enlaces covalentes , compartiendo pares de electrones. Pueden compartir más de un par de electrones => pueden formar enlaces dobles y triples => pueden formar muchos tipos de moléculas diferentes. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlaces covalentes muy estables (cuanto menor es la masa atómica mayor es la estabilidad del enlace). Debido a la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono , los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes . Ello da lugar a la existencia de estereoisómeros . Los enlaces carbono-carbono son muy estables, formando largas cadenas lineales, ramificadas, en anillo… También el C forma con facilidad enlaces estables con otros elementos, dando lugar a grupos funcionales (carboxilo, aldehido, cetona…). Todo ello contribuye a la enorme diversidad de moléculas orgánicas . C, H, O y N se hallan en los ss.vv. en estado reducido . Al oxidarse , gracias al O 2 del aire, desprenden energía . Esta energía es aprovechada por los ss.vv.

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Bioelementos secundarios [ 2,5 % ] Ca Mg Na K Cl Ca Forma parte del carbonato cálcico (CaCO 3 ) que es el componente principal de las estructuras esqueléticas de muchos animales. En forma iónica (Ca 2+ ) estabiliza muchas estructuras celulares , como el huso mitótico, en interviene en muchos procesos fisiológicos, como la contracción muscular y la coagulación de la sangre. Mg Forma parte de la molécula de clorofila . En forma iónica actúa como catalizador , junto con enzimas, en muchas reacciones químicas de los organismos. También estabiliza la membrana celular, los ácidos nucleicos y los ribosomas. Na K Cl Forman parte, como iones , de las sales minerales disueltas en el agua de los organismos. Intervienen directamente en muchos procesos fisiológicos , como la transmisión del impulso nervioso. El K regula la apertura y cierre de los estomas de las hojas.

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Oligoelementos [ < 0,5 % ] Mn Fe Co Cu Zn I F Si [ del griego oligos = escaso] Tanto su déficit como su exceso pueden producir graves trastornos en los ss.vv. Mn Fe Co Cu Zn Son los oligoelementos universales (presentes en todos los ss.vv.) I F Si V Cr B Se Mo Sólo se encuentran en algunos grupos de ss.vv. etc Algunos ejemplos de las funciones que desempeñan: Fe: Interviene en los procesos de respiración celular y de fotosíntesis. Forma parte de la hemoglobina. Mn: Activador de muchas enzimas. Indispensable para la fotosíntesis. Co: Forma parte de la vitamina B 12 , necesaria para la síntesis de la hemoglobina. Zn: Esencial para la formación de muchas enzimas de gran importancia. (etc)

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LAS BIOMOLÉCULAS También se denominan “principios inmediatos” 2 - Biomoléculas inorgánicas - Biomoléculas orgánicas H 2 O Sales minerales Gases Disueltas Precipitadas (no disueltas) Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleícos Otras Un ejemplo: abundancia y diversidad de biomoléculas en la bacteria Escherichia coli , una célula procariota.

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EL AGUA 3 La vida depende de la presencia de agua: El agua es el componente mayoritario de los ss.vv., si bien el % no es el mismo en todos ellos, ni en las diferentes partes de un mismo ser. En general, cuanto mayor es la actividad metabólica, mayor es el contenido en agua. Los órganos densos, con estructuras minerales, como huesos y dientes, tienen poco % en agua. La proporción de agua puede variar a lo largo de la vida.

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EL AGUA 3 Estructura de la molécula del agua 2 átomos de H unidos a un átomo de oxígeno mediante un enlace covalente. Al ser muy electronegativo, el oxígeno atrae hacia sí los electrones compartidos con el hidrógeno. Esto genera en el hidrógeno una densidad de carga positiva y en el oxígeno una densidad de carga negativa . Esta estructura de polos se denomina dipolo permanente . Por ello decimos que el agua es una sustancia polar .

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Unión de unas moléculas de agua con otras: los PUENTES DE HIDRÓGENO La naturaleza polar de las moléculas de agua hace que el oxígeno de una molécula pueda interaccionar con el hidrógeno de otra, estableciendo lo que se denomina enlace o puente de hidrógeno . Este tipo de enlace es débil , en comparación con un enlace iónico o covalente, lo que implica que puede formarse y deshacerse con facilidad . Una molécula de agua puede formar hasta 4 puentes de H con sus 4 moléculas vecinas.

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Propiedades fisicoquímicas del agua: importancia para la vida Regulación de la temperatura Capacidad disolvente Densidad en estado sólido Cohesión y tensión superficial Estas y otras propiedades hacen del agua una sustancia ideal para la vida

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Regulación de la temperatura El H 2 O tiene un elevado calor específico . Esto significa que para aumentar la temperatura del agua un grado centígrado es necesario comunicarle mucha energía ( 1 caloría para que 1 gramo de agua aumente su temperatura 1ºC ) para poder romper los puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas.

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EL H 2 O tiene un elevado calor de vaporización . Esto significa que para pasar al estado gaseoso (vapor) es necesario comunicarle mucha energía (580 calorías para un gramo de agua) para poder romper los puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas. El agua es un buen regulador térmico ya que, en comparación con otras sustancias, es capaz de absorber mucho calor sin aumentar mucho su temperatura, ya que esta energía calorífica se utiliza para romper puentes de hidrógeno antes de que aumente el movimiento (energía cinética) de las moléculas. El H 2 O regula la temperatura del planeta y de los seres vivos.

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Capacidad disolvente El H 2 O es un excelente disolvente de muchas sustancias, por lo que con frecuencia recibe el calificativo de “ disolvente universal ”. Disuelve muy bien los compuestos iónicos, como la sal común o cloruro sódico. También disuelve sustancias con grupos polares.

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Densidad en estado sólido Al solidificarse, el H 2 O forma unos “huecos” debido al establecimiento de puentes de H fijos (en cambio, en estado líquido los puentes de H se forman y deshacen continuamente, dando una red dinámica empaquetada). La vida continúa bajo el hielo El hielo flota sobre el agua líquida , al ser menos densa que ésta.

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Cohesión y tensión superficial Los puentes de H mantienen unidas las moléculas de agua. Estas uniones se están formando y deshaciendo continuamente de manera que en cualquier instante la mayor parte de las moléculas de agua se hallan unidas por dichos enlaces. Debido a ello el agua líquida tiene una gran cohesión interna . No obstante, como la duración media de un puente de H es muy breve ( 10 -9 segundos) el agua no es viscosa sino muy fluida . .

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Fuerza de cohesión Esta alta cohesión permite que el agua ascienda desde las raíces hasta las copas de los árboles. También hace que el agua sea un buen relleno de las células y de muchas estructuras biológicas

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El H 2 O tiene una elevada tensión superficial , lo que significa que en su superficie se forma una película difícil de romper, en comparación con otras sustancias en estado líquido. Esto permite a ciertos insectos caminar sobre su superficie.

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DISOCIACIÓN DEL AGUA: El pH Acidez y basicidad o alcalinidad Aquí podemos ver el pH de algunas disoluciones presentes en los ss.vv. y de otras de uso corriente. Los procesos bioquímicos y, por tanto, la vida , se desarrollan, en general, a valores próximos a la neutralidad . El agua ayuda a controlar el pH

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LAS SALES MINERALES 4 En los ss.vv. pueden presentarse Sólidas o precipitadas Disueltas Por ejemplo CaCO 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 Carbonato cálcico Fosfato cálcico Concha de moluscos Esqueleto de vertebrados Esqueleto de corales Bivalvos Gasterópodos P.ej. P.ej. Aniones más abundantes e importantes: Sulfato SO 4 2- Bicarbonato HCO 3 - Fosfatos HPO 4 2- y H 2 PO 4 - Nitrato NO 3 - Cloruro Cl - Cationes más abundantes e importantes: Sodio Na + Potasio K + Calcio Ca 2+ Magnesio Mg 2+ Al disolverse se ionizan Intervienen en numerosas reacciones del metabolismo del pH del equilibrio osmótico Contribuyen a la regulación

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LAS SALES MINERALES 4 Regulación del pH El mantenimiento de la vida requiere que el pH se mantenga dentro de ciertos límites , ya que de lo contrario cambia la estructura de muchas moléculas y se alteran muchas reacciones bioquímicas. Para ello, en las soluciones acuosas de los ss.vv. están presentes los denominados sistemas tampón o amortiguadores de pH, formados por disoluciones de ácidos débiles y de su correspondiente base conjugada. La adición de pequeñas cantidades de H+ o de OH- a uno de estos sistemas no produce cambios de pH en un cierto intervalo. Ello se debe a que el ácido neutraliza los iones OH- y la base los H+. Los tampones más frecuentes en los ss.vv. son: TAMPÓN BICARBONATO TAMPÓN FOSFATO

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Propiedades de las dispersiones Los líquidos presentes en el interior de los seres vivos son dispersiones de diversas sustancias en el seno del agua. Disoluciones verdaderas Dispersiones coloidales Geles Soles Tipos: Tamaño de las partículas muy pequeño (< 10 -7 cm) Son transparentes Las concentradas reciben el nombre de Tamaño más grande (entre 10 -5 y 10 -7 cm) de las partículas (proteínas, polisacáridos…) No son transparentes Las diluidas reciben el nombre de ( = coloides ) Hidrófilas Hidrófobas Con partículas dispersas afines al agua Con partículas dispersas sin afinidad por el agua Pueden estabilizarse formando emulsiones Según la afinidad de las partículas por el agua Según la concentración de partículas dispersas p.ej. Grasas de la leche

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Propiedades de las dispersiones Las partículas dispersas pueden provocar tres fenómenos en relación con su movimiento en el seno del agua: DIFUSIÓN DIÁLISIS ÓSMOSIS Veamos en qué consisten…

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Propiedades de las dispersiones

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Difusión La difusión es el fenómeno por el cual las moléculas de un soluto se mueven continuamente en todas direcciones, tendiendo a distribuirse uniformemente en el seno del agua hasta ocupar todo el espacio disponible. Las moléculas se mueven desde las zonas de mayor a menor concentración hasta que sea la misma en todo el espacio de difusión. La difusión puede ocurrir también a través de una membrana cuyos poros permitan el paso de las partículas del soluto . Importantes ejemplos de difusión en los ss.vv.

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Diálisis Es una difusión selectiva que separa uno o varios solutos de una disolución a través de una membrana cuya permeabilidad solamente permite el paso de las partículas más pequeñas . La diálisis de la sangre o hemodiálisis sustituye a la filtración renal en las personas en las que ésta no funciona, utilizándose membranas artificiales . De elimina así de la sangre la urea y otros metabolitos y se mantienen las moléculas más grandes como las proteínas plasmáticas.

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Ósmosis Ocurre cuando hay una membrana semipermeable separando dos disoluciones de diferente concentración, de manera que tiende a igualarse la concentración de ambas. Esta membrana semipermeable permite el paso del agua , pero no del soluto. Las moléculas de agua se mueven desde las zonas de mayor concentración de agua (agua pura o disoluciones diluidas) a las zonas donde la concentración de agua es menor (disoluciones concentradas). Hay entonces un flujo asimétrico del agua: pasa de la disolución diluida a la concentrada. La cantidad de agua que atraviesa una membrana semipermeable depende de la concentración de partículas disueltas a uno y otro lado, y no de su naturaleza . La ósmosis genera una PRESIÓN OSMÓTICA Cuando hay dos disoluciones separadas por una membrana de este tipo se habla de HIPERTÓNICA HIPOTÓNICA ISOTÓNICA La más concentrada La más diluida Cuando ambas tienen la misma concentración

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Ósmosis y ss.vv. En estos dibujos se resume muy bien lo que ocurre si el medio en el que vive una célula es hiper, iso e hipotónico: Las células, si no están en un medio isotónico, sufrirán: PLASMÓLISIS TURGESCENCIA:

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Algunos ejemplos: Los protozoos de agua dulce como el Paramecium bombean continuamente agua al exterior, ya que entra mucha por ósmosis. La planta carnívora Dionaea o “Venus atrapamoscas” se cierra muy rápido al perder turgescencia las células que la mantienen abierta . Las raíces absorben agua cuando las disoluciones del suelo son hipotónicas respecto del citoplasma de las células de la planta. En caso contrario, el agua sale de la planta y ésta acaba secándose.

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Son cadenas de Carbono con aldehídos (Aldosas) o cetonas (Cetosas) polihidroxilados. Se clasifican en … Monosacáridos Los de 5 átomos de Carbono, Pentosas:

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Hexosas

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Ciclación de la Glucosa

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DISACÁRIDOS

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Tanto uno como otro tipo su Función es principalmente ENERGÉTICA, Aunque algunos derivados pueden tener funciones de reconocimiento. Como curiosidad ahí tenéis la moléculas responsables de los grupos sanguíneos. Grupo O grupo B Glucosa Galactosa Fucosa N-acetil-galactosamina

Polisacáridos: propiedades y clasificación :

Polisacáridos: propiedades y clasificación Gran tamaño y peso molecular. Insolubles en agua (dispersiones coloidales), sólidos de color blanco. En general no son dulces. No tienen poder reductor. Función : Reserva energética: almidón y glucógeno. Estructura: celulosa, quitina, pectina, agar-agar, hemicelulosa, mucopolisacáridos Defensa: gomas.

Polisacáridos: almidón:

Polisacáridos: almidón

Polisacáridos: glucógeno:

Polisacáridos: glucógeno

Polisacáridos: celulosa:

Polisacáridos: celulosa

Polisacáridos: quitina:

Polisacáridos: quitina

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Lípidos Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: 1. Son insolubles en agua 2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo y benceno.

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Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones: 1. Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr. 2. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

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Y estos otros 2 tipos de funciones: 3. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas. 4. Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

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Clasificación de los lípidos Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos insaponificables). 1. Lípidos saponificables Simples 1. Acilglicéridos 2. Céridos B. Complejos 1. Fosfolípidos 2. Glucolípidos 2. Lípidos insaponificables A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas Comentamos sólo algunos….

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Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH). Suelen tener nº par de carbonos (14 a 22), los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos Un ácido graso saturado Un ácidos graso insaturado

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Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos: Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C). Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces). Ácidos grasos esenciales Se llaman ácidos grasos esenciales a algunos ácidos grasos, como el LINOLEICO, LINOLENICO O EL ARAQUIDÓNICO que no pueden ser producidos por los mamíferos, pero desempeñan una función importante en el organismo, por lo que deben ser incorporados con la dieta.

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Propiedades de los ácidos grasos • Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales. Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila) pero no en agua!, y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).

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Propiedades químicas. Esterificación. El ácido graso se une a un alcohol por enlace covalente formando un ester y liberando una molécula de agua.

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Saponificación. Reaccionan con los álcalis o bases dando lugar a una sal de ácido graso que se denomina jabón. El aporte de jabones favorece la solubilidad y la formación de micelas de ácidos grasos. Algo curioso e interesante

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Gracias a este comportamiento anfipático los jabones se disuelven en agua dando lugar a micelas monocapas, o bicapas si poseen agua en su interior

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Acilglicéridos, grasa simples o neutras Son lípidos simples formados por glicerol esterificado por uno, dos, o tres ácidos grasos, en cuyo caso: monoacilglicerido, diacilglicerido o triacilglicerido respectivamente.

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Clasificación . Atendiendo a la temperatura de fusión se clasifican en: Aceites. Si los ácidos grasos son Insaturados o de cadena corta o ambas cosas a la vez, la molécula resultante es líquida a temperatura ambiente y se denomina aceite.

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Mantecas. Son grasas semisólidas a temperatura ambiente. La fluidez de esta depende de su contenido en ácidos Insaturados y esto último relacionado a la alimentación. Sebos. Son grasas sólidas a temperatura ambiente, como las de cabra o buey. Están formadas por ácidos grasos saturados y cadena larga.

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Ceras Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora. Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

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En su composición intervienen ácidos grasos y otros componentes como alcoholes, glúcidos, ácido fosfórico y derivados aminados. Son moléculas anfipáticas con una zona hidrófoba, la de los ácidos grasos y una zona hidrófila, originada por los restantes componentes no lipídicos que también están unidos al alcohol. Aquí vamos a destacar sólo a... Lípidos complejos o de Membrana Fosfolípidos . Poseen dos moléculas de ácidos grasos mediante enlaces ester a dos grupos alcohol de la glicerina. al tercer grupo alcohol Se une el ácido fosfórico

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Los Fosfolípidos tienen un gran interés biológico por ser componentes estructurales de las membranas celulares .

Isoprenoides o terpenos :

Isoprenoides o terpenos

Esteroides :

Esteroides

PROTEINAS…y Aminoácidos!:

PROTEINAS…y Aminoácidos!

REACCIONES DE LOS AMINOÁCIDOS:

REACCIONES DE LOS AMINOÁCIDOS FORMACIÓN DEL ENLACE PEPTÍDICO

ESTRUCTURA PROTEÍCA:

ESTRUCTURA PROTEÍCA ESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIA ESTRUCTURA CUATERNARIA

ESTRUCTURA :

ESTRUCTURA Secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica Estructura tridimensional Si varia lo anterior las estructuras siguientes pueden no ser posible asi como su Papel funcional.

ESTRUCTURA :

ESTRUCTURA Se forman Puentes de Hidrógeno para estabilizar la forma Se les puede denominar como … Hélice α

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Los grupos R se extienden hacia afuera Hélice α

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Parallel sheet Antiparallel sheet Lámina plegada β Alineación de dos o más segmentos de cadenas polipeptídicas paralelas y antiparalelas

Se pueden combinar estructuras secundarias en las proteínas:

Unidad βαβ Meandro β Unidades αα Barriles β Llave griega Se pueden combinar estructuras secundarias en las proteínas

ESTRUCTURA :

ESTRUCTURA Conformación tridimensional, interacciones entre las cadenas laterales en la estructura primaria

ESTRUCTURA 4 :

ESTRUCTURA 4 Es el resultado de interacciones entre dos o más cadenas polipeptídicas

FUNCIONES DE PROTEÍNAS:

FUNCIONES DE PROTEÍNAS CATALISIS (enzimas) ESTRUCTURA (protección y sostén: colágeno,queratina) MOVIMIENTO (participan en movimientos celulares: actina y tubulina) DEFENSA (protectoras: coagulación de la sangre, inmunoglobulinas)

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REGULACION (unión de hormonas a receptores: modifican la función celular: insulina y glucagón) TRANSPORTE (moléculas transportadoras de iones y moléculas: Hb, LDL, HDL,transferrina) ALMACENAMIENTO (reserva de nutrientes esenciales: caseína de la leche)

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Estructural Como las glucoproteínas que forman parte de las membranas. Las histonas que forman parte de los cromosomas El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso. La elastina, del tejido conjuntivo elástico. La queratina de la epidermis. Enzimatica Son las más numerosas y especializadas. Hormonal Insulina y glucagón Hormona del crecimiento Calcitonina Defensiva Inmunoglobulina Trombina y fibrinógeno Transporte Hemoglobina Hemocianina Citocromos Reserva Ovoalbúmina, de la clara de huevo Gliadina, del grano de trigo Lactoalbúmina, de la leche

Ácidos nucleicos:

Ácidos nucleicos Polinucleótidos formados por nucleótidos, moléculas compuestas de C, H, O y P.

Bases nitrogenadas:

Bases nitrogenadas

Polinucleótidos :

Polinucleótidos Cadenas lineales de nucleótidos. Se forman mediante un enlace éster entre el OH del grupo fosfato situado en 5´ y el OH situado en 3´ liberando una molécula de agua. Puede observarse que la estructura es una cadena de pentosas y fosfatos de los que salen bases nitrogenadas.

ADN: ácido desoxirribonucleico:

ADN: ácido desoxirribonucleico Cadena de polinucleótidos donde la pentosa es la desoxirribosa y las bases nitrogenadas son adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Se encuentra en el núcleo de la célula eucariota, asociado a proteínas (histonas), y en mitocondrias, plastos, en las células procariotas en su citosol Además forma parte de algunos virus. . 1869, Descubrimiento del ADN Friedrich Miescher aisló el ADN del núcleo celular

Estructura del ADN :

Estructura del ADN

ADN. Tamaño:

ADN. Tamaño Siempre es una molécula muy grande. Los virus, que tienen las moléculas más pequeñas, superan los 5000 pares de bases. El ADN humano tiene 3.000.000.000 pares de nucleótidos. El lugar que una especie ocupa en la escala evolutiva no tiene relación directa con el número de nucleótidos de su genoma: Una cebolla tiene un genoma 5 veces mayor que el del humano. Un helecho presenta un genoma casi 10 veces mayor que el de la cebolla. Si estiráramos el ADN de un núcleo de célula humano, mediría 1 metro de longitud. Veremos cómo se empaqueta.

Plegamiento del ADN:

Plegamiento del ADN

ADN. Función:

ADN. Función Almacén de la información: Gobierno de la actividad celular ADN ARN Proteínas transcripción traducción Transmite la información de una generación celular a la siguiente: ADN duplicación o replicación

ARN: ácido ribonucleico:

ARN: ácido ribonucleico

ARN: tipos y localización:

ARN: tipos y localización ARN mensajero (ARNm) ARN transferente (ARNt) ARN ribosómico (ARNr) Estos tres tipos de ARN se pueden encontrar en el núcleo de células eucariotas, donde se forman, y en el citoplasma donde ejercen su función. Se encuentra en menor cantidad en la célula (5%). Es el que lleva el mensaje que va a dar lugar a proteínas, por tanto, puede ser, en algunos casos, el de mayor longitud. Se forma en el núcleo de eucariotas o en el citosol de bacterias, plastos y mitocondrias y se traduce a proteínas en los ribosomas. Presenta estructura lineal. Su función es transmitir el mensaje codificado en el ADN. ARN mensajero (ARNm)

ARN transferente:

ARN transferente

Es el más abundante (>75%), el de mayor tamaño y peso molecular:

ARN ribosómico Es el más abundante (>75%), el de mayor tamaño y peso molecular Junto a proteínas forma los ribosomas. Estos, serán los encargados de traducir el código genético a proteínas. En eucariotas se forman en el nucléolo. Ribozimas La capacidad enzimática de muchas moléculas de ARN apoyaría la teoría de que fue el ARN la primera molécula con capacidad de replicación necesaria para el origen de la vida.

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GENÉTICA MOLECULAR: ¿Dogma Central? de la Biología Transcripción (código en ADN a ARN) ADN ADN Duplicación Replicación Síntesis de ADN FASE S del Ciclo Celular ARN Mensajero Transferente Ribosomal PROTEÍNAS Traducción (nucleótidos a aminoácidos) Transcripción inversa (virus) Mutación: alteración del ADN

Duplicación o replicación del ADN:

Duplicación o replicación del ADN Proceso de síntesis o autocopiado de todo el ADN nuclear (eucariota) o cromosómico (procariota).

Transcripción del ADN. Síntesis de ARN:

Transcripción del ADN. Síntesis de ARN

Traducción. Síntesis de proteínas:

Traducción. Síntesis de proteínas Tras la transcripción se forma, entre otros, el ARNm.. Los aminoácidos deben ser transportados en ARNt para formar la proteína, luego deben ser activados. Cada aminoácido se une al ARNt que tenga el anticodón que le corresponda según el Código Genético. El ARNm presenta una secuencia de nucleótidos que se leen de tres en tres y que tienen sus correspondientes complementarios en el ARNt. Este triplete se denomina codón.

Código Genético:

Código Genético

Código Genético. Características :

Código Genético. Características Lo intuyó Francis Crick. Lo demostraron Niremberg, Khorana y Ochoa. Cada tres bases o triplete se denomina codón. Es específico : cada triplete sólo codifica para un aminoácido. Es degenerado : varios tripletes codifican para el mismo aminoácido. Conviene observar que son las bases que ocupan el tercer lugar las que cambian generalmente (leucina, serina y arginina). Es universal.

Traducción. :

Traducción.

Traducción. Proceso :

Traducción. Proceso

Mutaciones :

Mutaciones Alteraciones de la información genética. Tipos: génicas. Afectan a la estructura molecular del gen. cromosómicas: afectan al cromosoma. genómicas. Afectan al genoma. Se estudiarán en los temas de genética mendeliana Clasificación de mutaciones génicas: sustitución: una base nitrogenada por otra. deleción: pérdida de uno o varios nucleótidos. inserción: ganancia de uno o varios nucleótidos. 5´ATTGCCGTGACTAC 3´ 5´ATTGC T GTGACTAC 3´ 5´ATTGCGTGACTAC 3´ 5´ATTGC A CGTGACTAC 3´ Análisis de las consecuencias

Mutaciones. Causas y reparación:

Mutaciones. Causas y reparación Causas: Errores de lectura: fallos de la polimerasa; en las oxidaciones, radicales libres provocan que G se altere y se una a T en vez de C. Cambios químicos: desaminaciones (C x U), despurinaciones (rotura del enlace N-glucosídico), formación de dímeros de T mediante radiación ultravioleta. Transposiciones: transposones. Reparaciones: ADN polimerasa I, acción de endonucleasas, síntesis de proteínas reparadoras (ante los dímeros de T), reparación inespecífica y posterior apoptosis, ...

Ingeniería Genética III. Logros alcanzados:

Ingeniería Genética III. Logros alcanzados Proyecto Genoma Humano Secuenciación de diferentes genomas. Mapas genéticos: posición relativa de genes conocidos por su función. Mapas físicos: secuencia de nucleótidos a lo largo del cromosoma. Terapia génica. Transgénesis: seres transgénicos, alimentos transgénicos, productos, xenotransplantes, etc. Células madre: embrionarias y adultas. Consideraciones éticas, legales y sociales. ???

Proyecto Genoma Humano:

Proyecto Genoma Humano

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