Tema 1. La Naturaleza básica                   de la vida              Bioelementos y biomoléculas                        ...
0.- INTRODUCCIÓN
1.-Bioelementos y biomoléculasLos elementos químicos que forman parte de los seresvivos se denominan bioelementos o elemen...
Se clasifican según la proporción en la que se encuentran   en los seres vivos en:a) Bioelementos   primarios o   mayorita...
b) Bioelementos secundarios (2-0,2 %) Ca, K, Mg, Na, Clc) oligoelementos: (<0,1%) son imprescindibles para la vida:Fe, Zn,...
La combinación de bioelementos mediante diferentes  enlaces da lugar a las biomoléculas o principios  inmediatosSe clasifi...
2.- Agua y sales mineralesEl agua es el compuesto más abundante de los seres vivos.Supone entre un 60-90% en peso en la ma...
-Debido a la elevadaelectronegatividad del oxígeno, loselectrones que comparte con elhidrógeno están desplazados hacia elo...
Esta estructura explica las siguientes propiedades:1.- Principal disolvente biológico: Facilita la disociación decompuesto...
4.- Alcanza su densidad máxima en estado líquido, por ello   el hielo flota sobre el aguaLas sales minerales son compuesto...
3.- GLÚCIDOSSon compuestos de C, H, O (excepcionalmente N , S o P)Fórmula general Cn(H2O)nQuímicamente son polihidroxialde...
Se clasifican en:a) MonosacáridosSon los más simples; 3-7 átomos carbono3C- triosas, 4C Tetrosas 5C pentosas…Son solubles ...
Los más importantes son Triosas: - Gliceraldehído y ladihidroxicetona: Intermediarios en el metabolismo de laglucosaPentos...
b) OligosacáridosSon cadenas cortas formadas por la unión de 2 a 10monosacáridos. Los más importantes son los disacáridosq...
Los principales disacáridos de interés biológico sona) Maltosa.- Es el azúcar de malta. Posee dos moléculas de   glucosab)...
c) PolisacáridosSon polímeros constituidos por la unión de muchosmonosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos que origina...
Celulosa: Polisacárido estructural de los vegetales en losque constituye la pared celular. Polímero lineal demoléculas de ...
Funciones de los glúcidos:1. Combustible celular: la glucosa es el azúcar utilizado   como fuente de energía de las célula...
4.- LípidosFormados por C, H, O Insolubles en agua y solublesen disolventes orgánicos como éter o cloroformo Clasificación...
Ácidos grasosSon moléculas formadas por largas cadenashidrocarbonadas que en su extremo presentan ungrupo COOH Dos tipos  ...
Dan reacciones de esterificación ( Reacciona conalcoholes para dar esteresCuando el enlace formado se rompe ( hidroliza ) ...
Lipidos saponificablesa) Grasas o acilglicéridos     Se forma por esterificación de la     glicerina con una, dos o tres m...
Se clasifican en      · saturadas o sebos ( sólidos)      · Insaturadas o aceites (líquidos)B) Ceras : Esteres de un alcoh...
C) FosfolípidosSe forma por la esterificación de la glicerina condos moléculas de ácidos grasos y una molécula con ungrupo...
d) EsfingolípidosSon ésteres formados por la unión de un alcoholllamado esfingosina y un ácido graso que dalugar a la cera...
Lípidos insaponificablesa) TerpenosFormados por la polimerización del isopreno                                   CIC JULIO...
b) EsteroidesDerivan de una compleja estructura llamadaciclopentano perhidrofenantreno  colesterol                        ...
Funcionesa) Reserva energética (Grasas)b) Estructural      · Fosfolípidos -- Membranas celulares       · Esfingolípidos me...
5.- proteínasSon biomoléculas formadas por C, N, O; Hresultantes de la unión de elementos mássencillos denominados aminoác...
CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
Los aminoácidos se unen por un enlace peptídicoSe produce entre el grupo amino de un aá y elcarboxilo del siguiente       ...
La unión de 2-50 áas = péptido50 = polipéptido o proteína ESTRUCTURAS DE LAS PROTEÍNAS Las proteínas tienen una conformac...
Estructura primaria Corresponde a la secuencia lineal de los aminoácidos                                       CIC JULIO S...
Estructura secundaria: Plegamiento de la secuenciade aás. Da lugar a dos estructuras características:a) Alfa hélice. Se es...
b) Conformación beta: Se estabiliza por puentes dehidrógeno intercatenarios      •                                        ...
Estructura terciaria: Plegamiento sobre sí misma dela estructura secundaria dando lugar a estructurasde aspecto fibroso o ...
Estructura cuaternaria: Asociación de varias cadenaspolipeptídicas con estructura terciaria. Se estabilizapor enlaces débi...
CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
Propiedades:- Desnaturalización Pérdida de la estructuratridimensional con la consiguiente pérdida de laspropiedades y de ...
Funciones•Estructural•Como las glucoproteínas que forman parte de lasmembranas.•Las histonas que forman parte de los cromo...
•Hormonal o reguladora•Insulina y glucagón•Hormona del crecimiento•Calcitonina•Hormonas tropas      •Defensiva•Inmunoglobu...
•Transporte•Hemoglobina•Hemocianina•Citocromos              •Reserva•Ovoalbúmina, de la clara de huevo•Gliadina, del grano...
CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
ÁCIDOS NUCLEICOSSon biomoléculas formadas por C; H; O; N; P; resultantes dela unión de moléculas más sencillas llamadas nu...
B) una pentosa  C) Una base nitrogenada                            CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
La unión de la base nitrogenada y la pentosa se realiza por unenlace glucosídico entre el C-1 de la pentosa y la base. Da ...
La unión de los nucleótidos se realiza por un enlace fosfodiésterentre el grupos fosfato de un nucleótido y el OH del C-3 ...
Cada polinucleótido se caracteriza por una secuenciaparticular de bases nitrogenadas , mientras que el eje básico depentos...
Características de la doble hélice       a) Dos cadenas helicoidales enrolladas a lo largode un eje común                 ...
b) Las dos cadenas son antiparalelas : crecen ensentidos opuestos        c) Las bases nitrogenadas se dirigen hacia elinte...
· Función. Ser portador de la información genética codificadaen forma de secuencia de bases nitrogenadas. Es capaz dedupli...
· Funciones: Existen diferentes tipos de ARN quefuncionan de forma coordinada en la síntesis de proteínas              - A...
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Tema 1biologia1º

  1. 1. Tema 1. La Naturaleza básica de la vida Bioelementos y biomoléculas CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  2. 2. 0.- INTRODUCCIÓN
  3. 3. 1.-Bioelementos y biomoléculasLos elementos químicos que forman parte de los seresvivos se denominan bioelementos o elementos biogénicos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  4. 4. Se clasifican según la proporción en la que se encuentran en los seres vivos en:a) Bioelementos primarios o mayoritarios constituyen el 98-99% en peso de los seres vivos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  5. 5. b) Bioelementos secundarios (2-0,2 %) Ca, K, Mg, Na, Clc) oligoelementos: (<0,1%) son imprescindibles para la vida:Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Co….Entre los bioelementos destaca el carbono que seencuentran en todas las biomoléculas orgánicas debido asu especial estructura:-Presenta valencia 4: forma 4 enlaces covalentes-Tamaño: puede formar largas cadenaslineales o ramificadas-Realiza fácilmente enlaces establesconsigo mismo y con otros elementoscomo el hidrógeno CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  6. 6. La combinación de bioelementos mediante diferentes enlaces da lugar a las biomoléculas o principios inmediatosSe clasifican según su estructura química en:a) Biomoléculas inorgánicas: no tienen enlaces C-H ni son exclusivos de los seres vivos: Agua y sales mineralesb) Biomoléculas orgánicas: presentan enlaces C-H y son exclusivos de los seres vivos: Glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  7. 7. 2.- Agua y sales mineralesEl agua es el compuesto más abundante de los seres vivos.Supone entre un 60-90% en peso en la mayoría de losorganismosEsto es debido a las especiales propiedades de la moléculade agua:- Cada molécula de agua estáformada por 2 átomos dehidrógeno y uno de oxígenounidos mediante enlacescovalentes CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  8. 8. -Debido a la elevadaelectronegatividad del oxígeno, loselectrones que comparte con elhidrógeno están desplazados hacia eloxígeno . Esto produce un exceso decarga negativa sobre el oxígeno ypositiva sobre el hidrógeno. Se diceentonces que la molécula de agua espolar- -Esta polaridad provoca que entre las moléculas de agua surjan fuerzas de atracción electrostáticas que las mantienen unidas . Estas fuerzas reciben el nombre deJULIO SÁNCHEZ MATAS CIC enlaces o puentes de hidrógeno
  9. 9. Esta estructura explica las siguientes propiedades:1.- Principal disolvente biológico: Facilita la disociación decompuestos iónicos y su disolución. Por medio de laformación de enlaces de hidrógeno provoca la dispersión ydisolución de otras moléculas polares. Esta propiedad lepermite actuar como medio de transporte para muchasmoléculas y además facilita las reacciones bioquímicas2.- Elevada capacidad térmica: es necesaria grancantidad de energía para romper los enlaces de hidrógenoy por tanto para elevar su temperatura. El agua es unalmacén de calor y amortiguador de los cambios detemperatura3.- Alta fuerzas de cohesión y adhesión también debidoa los enlaces de hidrógeno. Da estructura a la célulavegetal, permite subir por capilaridad a travésSÁNCHEZ MATAS CIC JULIO de losvegetales….
  10. 10. 4.- Alcanza su densidad máxima en estado líquido, por ello el hielo flota sobre el aguaLas sales minerales son compuestos inorgánicos que en los seres vivos, pueden encontrarse en forma sólida o disueltaa) Sales precipitadas: tienen función estructural y dan consistencia a los huesos ( fosfato cálcico) o a los caparazones de los moluscos ( carbonato cálcico)b) Sales disueltas en forma de aniones (carbonato, fosfato, cloruro o bicarbonato) y Cationes ( potasio, sodio, magnesio o Ca). Tienen funciones reguladoras: evitan cambios bruscos de pH, intervienen en la contracción muscular, transmisión del impulso nervios, controlan la entrada y salida de agua CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  11. 11. 3.- GLÚCIDOSSon compuestos de C, H, O (excepcionalmente N , S o P)Fórmula general Cn(H2O)nQuímicamente son polihidroxialdehídos opolihidroxicetonas CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  12. 12. Se clasifican en:a) MonosacáridosSon los más simples; 3-7 átomos carbono3C- triosas, 4C Tetrosas 5C pentosas…Son solubles en agua, dulces, cristalinos y dulcesEn disolución acuosa las pentosas y las hexosas presentan estructuras cíclicas en forma pentagonal o hexagonal CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  13. 13. Los más importantes son Triosas: - Gliceraldehído y ladihidroxicetona: Intermediarios en el metabolismo de laglucosaPentosas: Ribosa: componente estructural de nucleótidos( ácidos nucleicos)Hexosas Glucosa Como combustible celular; Galactosa: comocomponente de la lactosa y de polisacáridos; Fructosa:Componente de la sacarosa, CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  14. 14. b) OligosacáridosSon cadenas cortas formadas por la unión de 2 a 10monosacáridos. Los más importantes son los disacáridosque contienen 2 monosacáridos unidos por enlace O-glucosídicoEste enlace se produce entre dos grupos hidroxilo dediferentes monosacáridos con pérdida de una moléculade agua CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  15. 15. Los principales disacáridos de interés biológico sona) Maltosa.- Es el azúcar de malta. Posee dos moléculas de glucosab) Lactosa.- Es el azúcar de la leche de los mamíferos. Se encuentra formada por la unión de una galactosa y una glucosac) Sacarosa.- Es el azúcar de consumo habitual, se obtiene de la caña de azúcar y remolacha azucarera. Formados por una glucosa y una fructosa CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  16. 16. c) PolisacáridosSon polímeros constituidos por la unión de muchosmonosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos que originanlargas cadenas molecularesLos más importantes son:Almidón: Homopolisacárido de reserva de células vegetales,formado por largas cadenas de glucosa ramificadasGlucogeno: Homopolisacárido de reserva en células animales,también formado por largas cadenas de glucosa ramificadas CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  17. 17. Celulosa: Polisacárido estructural de los vegetales en losque constituye la pared celular. Polímero lineal demoléculas de glucosasQuitina:Forma el exoesqueleto en artrópodos y paredcelular de los hongos. Es un polímero no ramificado de laN-acetilglucosamina CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  18. 18. Funciones de los glúcidos:1. Combustible celular: la glucosa es el azúcar utilizado como fuente de energía de las células2. Almacén de reserva: el almidón en vegetales y el glucógeno en animales3. Estructural: la ribosa y la desoxirribosa son componentes básicos de los ácidos nucleicos. La celulosa es componente de las paredes celulares vegetales y la quitina en hongos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  19. 19. 4.- LípidosFormados por C, H, O Insolubles en agua y solublesen disolventes orgánicos como éter o cloroformo Clasificación de los lípidos ( según tengan ácidos grasos o no) · saponificables ( Si tienen ácidos) · Insaponificables ( no tienen ácidos) CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  20. 20. Ácidos grasosSon moléculas formadas por largas cadenashidrocarbonadas que en su extremo presentan ungrupo COOH Dos tipos · Saturados : Solo enlaces simples · Insaturados : Algún enlace doble CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  21. 21. Dan reacciones de esterificación ( Reacciona conalcoholes para dar esteresCuando el enlace formado se rompe ( hidroliza ) con unabase ( NaOH) se forman sales de los ácidos (jabones) enuna reacción que se denomina saponificación CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  22. 22. Lipidos saponificablesa) Grasas o acilglicéridos Se forma por esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  23. 23. Se clasifican en · saturadas o sebos ( sólidos) · Insaturadas o aceites (líquidos)B) Ceras : Esteres de un alcohol de cadena larga conun ácido graso CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  24. 24. C) FosfolípidosSe forma por la esterificación de la glicerina condos moléculas de ácidos grasos y una molécula con ungrupo fosfatoDa lugar a una molécula bipolar ( un extremo polar yel otro apolar) CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  25. 25. d) EsfingolípidosSon ésteres formados por la unión de un alcoholllamado esfingosina y un ácido graso que dalugar a la ceramida que unida a un grupo polarconstituye el esfingolípido completo CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  26. 26. Lípidos insaponificablesa) TerpenosFormados por la polimerización del isopreno CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  27. 27. b) EsteroidesDerivan de una compleja estructura llamadaciclopentano perhidrofenantreno colesterol Hormonas sexuales c) prostaglandinas Se forman por ciclación de ácidos grasos poliinsaturados CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  28. 28. Funcionesa) Reserva energética (Grasas)b) Estructural · Fosfolípidos -- Membranas celulares · Esfingolípidos membranas celulares deltejido nervioso . Ceras-- Revestimiento eimpermeabilizaciónc) Reguladora: Vitaminas y hormonas CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  29. 29. 5.- proteínasSon biomoléculas formadas por C, N, O; Hresultantes de la unión de elementos mássencillos denominados aminoácidosLos aminoácidos se caracterizan portener unido a un C un grupo amino(NH2), un grupo carboxilo (COOH),un H, y un grupo R característico decada uno de los 20 aás proteicos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  30. 30. CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  31. 31. Los aminoácidos se unen por un enlace peptídicoSe produce entre el grupo amino de un aá y elcarboxilo del siguiente CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  32. 32. La unión de 2-50 áas = péptido50 = polipéptido o proteína ESTRUCTURAS DE LAS PROTEÍNAS Las proteínas tienen una conformación tridimensional de complejidad creciente A los niveles de complejidad se les llama estructuras. Hay 4 niveles CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  33. 33. Estructura primaria Corresponde a la secuencia lineal de los aminoácidos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  34. 34. Estructura secundaria: Plegamiento de la secuenciade aás. Da lugar a dos estructuras características:a) Alfa hélice. Se estabiliza por enlaces de hidrógenointracatenarios CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  35. 35. b) Conformación beta: Se estabiliza por puentes dehidrógeno intercatenarios •                                                 CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  36. 36. Estructura terciaria: Plegamiento sobre sí misma dela estructura secundaria dando lugar a estructurasde aspecto fibroso o globular. Se estabiliza porenlaces entre los grupos R de los aás CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  37. 37. Estructura cuaternaria: Asociación de varias cadenaspolipeptídicas con estructura terciaria. Se estabilizapor enlaces débiles entre las cadenas CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  38. 38. CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  39. 39. Propiedades:- Desnaturalización Pérdida de la estructuratridimensional con la consiguiente pérdida de laspropiedades y de la función. Se produce por cambiosde temperatura, de pH y por agentes químicos-En el caso de las enzimas también se presentan dospropiedades : -. La eficiencia: Una única molécula es capaz de actuar muchas veces ya que siempre se recupera al final del proceso - La especificidad. Una enzima solo actúa sobre un determinado sustrato y cataliza un tipo de reacción CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  40. 40. Funciones•Estructural•Como las glucoproteínas que forman parte de lasmembranas.•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. CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  41. 41. •Hormonal o reguladora•Insulina y glucagón•Hormona del crecimiento•Calcitonina•Hormonas tropas •Defensiva•Inmunoglobulina o anticuerpos•Trombina y fibrinógeno CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  42. 42. •Transporte•Hemoglobina•Hemocianina•Citocromos •Reserva•Ovoalbúmina, de la clara de huevo•Gliadina, del grano de trigo•Lactoalbúmina, de la leche ·Contráctil. Actina y miosina en músculos CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  43. 43. CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  44. 44. ÁCIDOS NUCLEICOSSon biomoléculas formadas por C; H; O; N; P; resultantes dela unión de moléculas más sencillas llamadas nucleótidos Un nucleótido a su vez está ,formado por a) El ácido fosfórico CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  45. 45. B) una pentosa C) Una base nitrogenada CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  46. 46. La unión de la base nitrogenada y la pentosa se realiza por unenlace glucosídico entre el C-1 de la pentosa y la base. Da lugara un nucleósido La unión del ácido fosfórico se realiza en el C_5 de la pentosa CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  47. 47. La unión de los nucleótidos se realiza por un enlace fosfodiésterentre el grupos fosfato de un nucleótido y el OH del C-3 de lapentosa de otro nucleótido ( se pierde agua) CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  48. 48. Cada polinucleótido se caracteriza por una secuenciaparticular de bases nitrogenadas , mientras que el eje básico depentosa y fosfato es constante Dos tipos de ácidos nucleicos: 1.- ADN o ácido desoxirribonucleico · Químicamente formado por - Pentosa: la desoxirribosa - Bases nitrogenadas: A, G, C, T · Estructuralmente: Dos cadenas de polinucleótidos enrolladas formando una doble hélice CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  49. 49. Características de la doble hélice a) Dos cadenas helicoidales enrolladas a lo largode un eje común CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  50. 50. b) Las dos cadenas son antiparalelas : crecen ensentidos opuestos c) Las bases nitrogenadas se dirigen hacia elinterior de la hélice; el resto queda al exterior d) La estructura es estable gracias a los enlaces dehidrógeno entre bases complementarias CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  51. 51. · Función. Ser portador de la información genética codificadaen forma de secuencia de bases nitrogenadas. Es capaz deduplicarse. La información da lugar a proteínas 2.- ARN o ácido ribonucleico · Químicamente - Pentosa: Ribosa - Bases nitrogenadas: A, G, C, U · Estructura: Una sola cadena de nucleótidos que puede plegarse por enlaces entre bases complementarias CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
  52. 52. · Funciones: Existen diferentes tipos de ARN quefuncionan de forma coordinada en la síntesis de proteínas - ARN-m (mensajero) :Copia la informacióndel ADN y la lleva hasta los ribosomas - ARN-r ( ribosómico) Forma parte de laestructura de los ribososmas - ARN-t (transferente) Se encarga detransportar los aminoácidos hasta el ribosoma donde seunirán siguiendo la información que nos da el ARN-m paraformar una proteína CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS

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