ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA

Sólido Líquido Gaseoso

ELEMENTOS Y ÁTOMOS

“Los elementos son Sustancias que no pueden descomponerse en otras sustancias más sencillas por métodos químicos. La partícula elemental que posee todas las propiedades del elemento es el Átomo.”

ÁTOMOS

núcleo

neutrones

protoneselectrones

Átomos y Niveles de Energía

Hidrógeno Carbono

ENLACES Y MOLÉCULAS

ENLACES QUÍMICOS

Molécula: Es una partícula formada por dos o más átomos.

Las uniones entre átomos son llamadas enlaces químicos. Los

principales tipos de enlace son el iónico y el covalente.

ENLACES IÓNICOS

Para muchos átomos la forma más sencilla de tener un nivel energético externo completamente lleno de electrones es cediendo o ganando electrones. Cuando la unión entre los átomos se realiza a través del ceder y ganar electrones respectivamente, se llama enlace iónico.

ENLACE IÓNICO

Sodio (Na) Cloro (Cl)

ENLACE IÓNICO

Cloruro de Sodio (Cl-Na+)

Catión Sodio Na+

Anión CloroCl-

Electrón cedido

ENLACE COVALENTE

Para completar el nivel energético más externo los átomos comparten mutuamente electrones. Estos ahora pasan a estar parte del tiempo en el núcleo y luego en otro.

Los átomos más propensos a formar este tipo de enlace son aquellos que necesitan ganar electrones en su último nivel energético.

ENLACE COVALENTE

Hidrógeno (h) Hidrógeno (h)

ENLACE COVALENTE

Hidrógeno Gaseoso (h2)Electrones compartidos

ELEMENTOS BIOLÓGICAMENTE IMPORTANTES

Elemento % En el Ser Humano

Carbono 19,37%

Hidrógeno 9,31%

Oxígeno 62,81%

Nitrógeno 5,14%

Fósforo 0,63%

Azufre 0,64%

CHONPS total 97,90%

ENLACE COVALENTEhidrógeno

hidrógeno

hidrógeno

hidrógeno carbono

ENLACE COVALENTE

Metano (CH4)

A nivel de la organización…

Partículasubatómica

Átomo

Molécula

Sustancias Químicas

SustanciasOrgánicas

SustanciasInorgánicas

Monómeros Es una molécula de pequeña masa molecular que

unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.

Por Ejemplo:Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas.Los nucleótidos son los monómeros de los ácidos

nucléicos.Los monosacáridos son los monómeros de los

glúcidos.

Polímero Los polímeros son macromoléculas (generalmente

orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

Por Ejemplo:El glucógeno (que es un hidrato de carbono) es un

polímero de glucosa (el cual es un monómero constituido por 1 azúcar.)

SUSTANCIAS ORGÁNICAS

Glúcidos o hidratos de carbono

Ácidos Nucleicos

Lípidos

Péptidos o Proteínas

También conocidos como Glúcidos, Azúcares o Polisacáridos.

Glúcidos Son las principales moléculas de reserva energética

que se encuentran en casi todos los seres vivos.

Se forman a partir de pequeñas moléculas llamadas azúcares.

Se los clasifica en: Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos.

Monosacáridos Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. Son las principales fuentes de energía en la mayoría

de los organismos.Azúcar + Oxígeno CO2 + H2O + Energía

La glucosa es la principal fuente de energía de todas las células vivas.

Casi el 60% de la energía de la célula se almacena en las moléculas de glucosa.

Glucosa – Estructura Química

Disacáridos Es una forma de transporte de los azúcares. Son el resultado de la unión de 2 azúcares, es decir de

2 monómeros. Ejemplos:La Sacarosa (o azúcar de caña), es un disacárido

compuesto por Glucosa + Fructosa.La Lactosa (azúcar de la leche), es un disacárido

compuesto por Glucosa + Galactosa. Los enlaces entre ambos pueden romperse a través de

la Hidrólisis.

Sacarosa – Estructura Química

Polisacáridos Formados por la unión de monosacáridos formando

largas cadenas. Son la forma de reserva de los azúcares. Cuentan con una función estructural celular

importante. La forma de reserva más importante de azúcar en los

animales es el Glucógeno. El Glucógeno es un polímero de glucosa.

Glucógeno – Estructura Química

También conocidas como Péptidos,Polipéptidos.

Proteínas Constituyen el 50% o más del peso seco del individuo. Son polímeros de monómeros llamados Aminoácidos. Existen 20 Aminoácidos diferentes a partir de los

cuales se forman las proteínas. La unión entre Aminoácidos se llama unión peptídica. De los 20 Aminoácidos necesarios para la

construcción de las proteínas del organismo, 9 de ellos deben ser incorporados en la dieta y son llamados Esenciales.

Las Proteínas cuentan con importantísimas funciones, tanto estructurales como funcionales para la célula.

Aminoácidos – Estructura Química

Todos comparten la misma estructura fundamental, y solo cambian en una cadena química llamada radical “R”.

Niveles de Organización Las proteínas contienen varios niveles de

organización en su estructura.

PrimariaSecundariaTerciaria

Cuaternaria (no en todos los casos)

Estructura Primaria Corresponde a la cantidad y secuencia de

aminoácidos que existirá dentro de una proteína.

Estructura Secundaria Corresponde al tipo de plegamiento que puede sufrir

una cadena, según la interacción química que surja entre sus aminoácidos.

Alfa Hélice Lámina Plegada

Estructura Terciaria Corresponde al plegamiento de la estructura

secundaria formando complejas estructuras globulares.

Estructura Cuaternaria Corresponde a la interacción entre 2 o más proteínas

formando una sola unidad funcional. Por Ejemplo la Hemoglobina.

Grasas, aceites, glucolípidos, Fosfolípidos, Ceras y Esteroides.

Lípidos Son sustancias insolubles en solventes polares como

el Agua. Son moléculas dedicadas a la reserva de energía y a

funciones estructurales. Algunos lípidos cumplen funciones como mensajeros

químicos. Las grasas rinden seis veces más energía que el

glucógeno a pesos iguales.

Grasas y Aceites Son también llamados Triglicéridos. Los Triglicéridos están formados por tres moléculas

de ácidos grasos, unidos covalentemente a una molécula de glicerina.

Grasas y Aceites Los ácidos grasos de los triglicéridos pueden ser

saturados o insaturados según contengan doble enlaces en sus uniones o no.

Los ácidos grasos saturados a temperatura ambiente cuentan con un estado sólido, mientras que los insaturados tienden a ser líquidos a temperaturas normales y se los conocen como aceites; estos son predominantes en las plantas.

Fosfolípidos y Glucolípidos Tanto los glucolípidos como los fosfolípidos están

formados por ácidos grasos unidos a glicerina. En los fosfolípidos un grupo fosfato se une al armazón

de glicerina y ácidos grasos. En los glucolípidos se une al armazón un hidrato de

carbono pequeño. Ambas moléculas tienen una gran importancia en la

formación estructural de la célula, sobre todo en su Membrana Citoplasmática.

Colesterol y Esteroides El colesterol es la base para la formación de

numerosas hormonas llamadas esteroideas como el Cortisol y las hormonas sexuales.

Si bien el Colesterol no cuenta con la misma estructura química que los demás lípidos, comparte la cualidad de ser insoluble en Agua.

El colesterol se fabrica en el Hígado a partir de Ácidos Grasos Saturados.

Ceras

Las ceras son un tipo de lípido con función estructural.

Forman cubiertas protectoras e impermeables sobre la piel, pelo, plumas, hojas y frutos.

ADN y ARN

Ácidos Nucleicos Son macromoléculas que contienen la información

necesaria para la formación de las estructuras proteínicas.

Están formados por monómeros llamados Nucleótidos.

Los Nucleótidos están formados por tres subunidades:4.Un Grupo Fosfato5. Un azúcar6.Una Base Nitrogenada

Nucleótidos – Estructura

Nucleótidos El azúcar puede ser, Ribosa (en el caso del ARN) o la

Desoxirribosa (en el caso del ADN). Existen 5 bases Nitrogenadas distinas:

4.Adenina5. Timina

6.Guanina7. Citosina8.Uracilo

Nucleótidos Las bases nitrogenadas pueden ser clasificadas en:

El ADN contiene en su estructura las bases Adenina, Timina, Guanina y Citosina, mientras que el ARN contiene Uracilo en lugar de la base Timina.

PIRIMIDINAS PURINAS

CITOSINA ADENINA

TIMINA GUANINA

URACILO

ADN y ARN Aunque los componentes químicos del ADN y ARN

son muy parecidos sus funciones biológicas son muy diferentes.

EL ADN es el portador del código genético y está formado por una doble hélice.

EL ARN es una copia, o transcripción, del mensaje genético y sirve de molde para la fabricación de proteínas y está compuesto por una sola cadena de nucleótidos.

ADN y ARN – Estructuras Químicas

ATPAdenosín Trifosfato

Es una molécula portadora de energía en casi todos los procesos biológicos.

Es un nucleótido unido a 2 grupos fosfatos más que transportarán la energía en sus enlaces covalentes.

Cuando un ATP es utilizado en una proceso biológico, uno de los fosfatos se libera, liberando energía y transformando el ATP (Adenosín Trifosfato) en ADP (Adenosín Difosfato)

ATP y ADP – Estructuras Químicas

ATP (adenosín trifosfato)

ADP(adenosín difosfato)