El átomo de carbono
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El átomo de carbono• El átomo de C posee 4 electrones en su capa más externa, para
ser lo más estable posible debería tener 8, así que formará 4 enlaces covalentes, que pueden ser simples (comparten 1 e-), dobles (comparten 2 e-) o triples (comparten 3 e-)
5. LOS 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)
GRUPOS FUNCIONALESde compuestos orgánicos
ACTIVIDAD12
6. GLÚCIDOS
GLÚCIDOS = HIDRATOS DE CARBONO = CARBOHIDRATOS:
1. Son biomoléculas formadas por C-H-O (en proporción CnH2nOn) y, en ocasiones, algún átomo de N,S,P.
2. Químicamente son polialcoholes con un grupo ALDEHÍDO o CETONA con múltiples grupos HIDROXILO
Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS
• COMBUSTIBLE CELULAR
• ALMACÉN DE RESERVA ENERGÉTICA
• COMPONENTE ESTRUCTURAL
Como la glucosa.
La celulosa es el componente de la pared vegetal.
La quitina de los hongos y del exoesqueleto de artrópodos y crustáceos.
Molécula de almidón
Molécula de desoxirribosa
El almidón en los vegetales.
El glucógeno en los animales.
Molécula de glucosa
La ribosa y la desoxirribosa son componentes de los ácidos nucleicos.
Glucosa lineal
Glucosa cíclicaDesoxirribosa
Monosacáridos
Sólidos cristalino - Color blanco - Sabor dulce - Solubles en agua Químicamente formados por cadenas de átomos de C:
• 3 (triosas)
• 4 (tetrosas)
• 5 (pentosas)
• 6 (hexosas) Pentosas y Hexosas tienden a formar moléculas cíclicas en disolución
+varios
PENTOSAS
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
Importancia biológica de monosacáridos
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
Importancia biológica de monosacáridos
Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un ENLACE O-GLUCOSÍDICO Al formarse el enlace se libera una molécula de agua
Son dulce y solubles en agua Los más comunes son:
SACAROSA: azúcar de consumo habitual; se extrae de la caña de azúcar MALTOSA: azúcar de malta LACTOSA: azúcar de la leche de mamíferos CELOBIOSA: no está en estado libre en la naturaleza
Maltosa
Glucosa
Glucosa
Disacáridos :
Polisacáridos
Están formados por la unión de mucho monosacáridos mediante enlace O-GLUCOSÍDICO Carecen de sabor dulce Pueden ser:
o LINEALES: como la celulosa (en vegetales) y la quitina (en animales y hongos)
TIENEN FUNCIÓN ESTRUCTURALo RAMIFICADOS: como el almidón (en vegetales) y el glucógeno (en animales)
TIENEN FUNCIÓN DE RESERVA
Enlace glucosídico
Ramificaciones
Monómeros de glucosa
CELULOSA QUITINA
ALMIDÓN
Gránulos almidón (cloroplasto)
GLUCÓGENO
ACTIVIDADES:14, 15
7. LÍPIDOS
PROPIEDADES
• Constituidos por C, H, O
• Untuosos al tacto.
• Poco solubles en agua.
• Solubles en disolventes apolares orgánicos
(éter, cloroformo, xileno, benceno)
CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular)
SAPONIFICABLES
INSAPONIFICABLES
Contienen ácidos grasos
Forman jabones por saponificación
• Grasas o acilglicéridos
• Ceras
• Fosfolípidos
• Esfingolípidos
NO contienen ácidos grasos
No forman jabones
• Terpenos
• Esteroides
• Prostaglandinas
FUNCIONES BIOLÓGICAS
Estructurales
• Membranas celulares
• Aislante térmico
• Impermeabilizantes
Energéticas (triacilglicéridos).
• Adipocitos en animales
• Semillas en vegetales
Vitamínicas y hormonales (esteroides)
Glicerina
Se clasifican en:
Saturadas. No tienen dobles enlaces en los ácidos grasos.Abundan en los animales y suelen ser sólidas a temperatura ambiente.
Insaturadas. Si tienen dobles enlaces en los ácidos grasos.Son los aceites vegetales, líquidos a temperatura ambiente. Ácidos grasos
Enlaces tipo éster
Formadas por la unión, tipo éster, de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos
GRASAS
Grasas vegetales
Grasas animales
Semejantes a las grasas pero en
lugar de tener un trialcohol tienen
un monoalcohol de cadena larga
Alcohol miricílico
Cera de abejaÁcido palmítico
+
Ceras
CERAS
Formados por una molécula de alcohol, como la
glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato
y por otro a ácidos grasos
Glicerina
Ácidos grasos
Grupo fosfato
Extremo polar
Extremo apolar
Son moléculas ANFIPÁTICAS:
• Región polar hidrofílica: grupo fosfato
• Región apolar hidrofóbica: ácidos grasos
(esta propiedad los hace idóneos para formar las mbs. celulares)
FOSFOLÍPIDOS
Cabezas polares de fosfolípidos
Colas apolares de fosfolípidos
ColesterolLas colas polares
interaccionan entre sí por fuerzas de Van
der Waals
Las cabezas polares interaccionan mediante puentes de hidrógeno
con el agua
Proteínas
Colas glucídicas polares
El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas.
Son derivados de una estructura compleja de anillos
hidrocarbonados : ciclopentano perhidrofenantreno
Son totalmente insolubles en agua En este grupo se incluyen:
• COLESTEROL: • Forma parte de las membranas plasmáticas• Mantiene su fluidez frente a las fluctuaciones de temperatura• Afecta a la permeabilidad de la bicapa lipídica
• VITAMINA D:• Derivada del colesterol• Regula la absorción de Ca y P• Su carencia provoca raquitismo
• HORMONAS SEXUALES:• Testosterona (masculina)• Estrógenos (femenina)
Raquitismo.- defecto nutricional, caracterizada por deformidades esqueléticas. Causado por un descenso de la mineralización de los huesos y cartílagos debido a niveles bajos de calcio y fósforo en la sangre.
ESTEROIDES
PROTEÍNAS : (del griego proteios, que significa “primero o principal”)
• Son las moléculas orgánicas más abundantes en la célula: 50% de su peso seco
• Formados por AMINOÁCIDOS unidos mediante ENLACE PEPTÍDICO
• Químicamente formadas por C, H, O, N y, a veces, S, P, H, Cu, Mg, Zn y I
AMINOÁCIDOS : monómeros de las proteínas
8. PROTEÍNAS
Grupo amino
Grupo de cadena lateral
Átomo de carbono
Grupo carboxilo
R
H
COOHH2N C
H2O
DIPÉPTIDOEnlace peptídico
Grupo amino R
H
COOHN C
H
H
H
R
CH2N C
O R
H
COOHN C
H
Péptido: cadena corta de aminoácidos
Proteína: cadena formada por uno o varios polipéptidos
Grupocarboxilo
C
H
R
H2N C
OH
O
+
EL ENLACE PEPTÍDICO:
• Existen 20 aminoácidos presentes en las proteínas de todos los seres vivos
• De ellos hay 8 que el ser humano no puede formar (aminoácidos esenciales)
• Estos deben ser ingeridos en la dieta de HETERÓTROFOS porque no somos capaces de sintetizarlos:
• Phe
• Ile
• Leu
• Lys
• Met
• Thr
• Trp
• Val
• His (en lactantes)
• Los organismos AUTÓTROFOS pueden sintetizar todos aquellos aas que necesitan para su metabolismo
Estructura de las Proteínas
Cada proteína tiene una estructura 3D concreta de la que depende su función– Primaria: es la sucesión de Aa– Secundaria: estas cadenas se arrollan en hélice (o en hoja plegada)– Terciaria: adquiere la forma espacial más estable (depende de los Aa que tenga), que es la
responsable de su función. Si la pierde se desnaturaliza.– Cuaternaria: solo cuando hay varias cadenas polipeptídicas que se asocian (hemoglobina)
Desnaturalización es la pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria
• Puede estar provocada por cambios de pH, de temperatura o por sustancias desnaturalizantes
• En algunos casos la desnaturalización puede ser reversible
• Causas:
o Variaciones de Temperatura
o Variaciones de pH
Desnaturalización
Renaturalización
PROTEÍNA NATIVA PROTEÍNA DESNATURALIZADA
DESNATURALIZACIÓN Y RENATURALIZACIÓN de proteínas
FUNCIÓN EJEMPLO
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
ESTRUCTURALProporcionan soporte mecánico a células vegetales y animales
• Colágeno: da resistencia y elasticidad a huesos y cartílagos• Queratina: en pelo y uñas
DE TRANSPORTESe unen a diversas sustancias y las transportan
• Hemoglobina: transporta O2 en sangre• Hemocianina: transporta O2 en invertebrados
REGULADORARegulan importantes funciones celulares
• Insulina: regula el azúcar en sangre• Somatotropina: regula el crecimiento
CONTRÁCTILParticipa en la contracción y el movimiento
• Actina y miosina: participan en la contracción muscular
DEFENSIVA INMUNITARIAProtegen y defienden al organismo
• Anticuerpos: defensa de infecciones
ENZIMÁTICA o BIOCATALIZADORAAumentan la velocidad de las reacciones químicas en los seres vivos
Actividades 16 y 17
Son proteínas que actúan como catalizadores: • Aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas en los seres vivos• Actúan sobre unas moléculas (sustratos) convirtiéndolas en moléculas
diferentes (productos)• Casi todos los procesos celulares necesitan enzimas para que las
reacciones ocurran a suficiente velocidad• No son consumidas por las reacciones que catalizan. Se reutilizan una y
otra vez• Son muy específicas del sustrato al que se unen y reacción que catalizan• Se nombran añadiendo el sufijo –ASA a la raíz del sustrato sobre el que
actúan
Reacción enzimática:
El enzima (E) se une al sustrato (S) por una zona concreta (el centro activo)
E + S ES E + P
9. PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS
Enzima (E)Sustratos (S)
Enzima (E)
Productos (P)
Complejo ES
E + S ES E + P
La energía de activación es la
cantidad de Energía necesaria
para que se inicie la reacción
Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática
Pepsina Tripsina
Cada enzima actúa a un pH óptimo, dentro de la célula suele ser 7.
Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima.
Al llegar al valor límite: desnaturalización
Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar, a la cual su rendimiento es máximo.
Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad del enzima.
La temperatura crítica suele estar entre 50-60ºC aunque las bacterias termófilas soportan hasta 90 ºC.
pH óptimo
Tª óptimapH
óptimo
Actividades 19 y 20
• Biomoléculas formadas por C, H, O, N, P• Tipos: ADN y ARN• Constituidas por NUCLEÓTIDOS (base nitrogenada + azúcar pentosa + ácido fosfórico)
Azúcar pentosa
•Del ARN: RIBONUCLEÓTIDOS•Del ADN: DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS
10. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
GUANINA
ADENINA
URACILO
TIMINA
CITOSINABASE NITROGENADA
GRUPO FOSFATO
PENTOSA (MONOSACÁRIDO)
PIRIMIDINA
PURINA
BASES PÚRICAS
BASES PIRIMIDÍNICAS
Un nucleótido está formado por:
PENTOSA AZÚCARES
Tipos de bases nitrogenadas:
Tipos de pentosas
DESOXIRRIBOSA
RIBOSA
TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS:
ADN (ácido desoxirribonucleico)
•Azúcar pentosa : desoxirribosa
•Bases nitrogenadas: A, T, C, G
ARN (ácido ribonucleico)
•Azúcar pentosa : ribosa
•Bases nitrogenadas: A, U, C, G
• Es una doble hélice de 2 nm de diámetro
2 nm
Par de bases nitrogenadas
• Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior
• Las parejas de bases se encuentran unidas a un armazón formado por las pentosas y los grupos fosfato
Armazón fosfoglucídico
• El enrollamiento es dextrógiro
• Cada pareja de nucleótidos está situada a 0,34 nm de la siguiente y cada vuelta de doble hélice contiene 10 pares de nucleótidos
3,4 nm0,34 nm
• Las dos cadenas son antiparalelas y complementarias (A-T y C-G).
ESTRUCTURA DEL ADN(modelo de Watson y Crick)
ESTRUCTURA DEL ADN
SON ANTIPARALELAS
ESTRUCTURA DEL ADN
Extremo 3’
Extremo 5’
Extremo 3’
Extremo 5’
Las 3 funciones básicas del ADN pueden resumirse en:
ALMACENAR TRANSMITIREXPRESAR
ADNADN es el almacén de la información genética y la molécula encargada de transmitir a la descendencia las instrucciones necesarias para construir todas las
proteínas presentes en un ser vivo
FUNCIÓN DEL ADN
• FORMADO: ribonucleótidos cuyas bases nitrogenadas que lo forman son: ADENINA (A) - URACILO (U) - CITOSINA (C) - GUANINA (G)
• Es MONOCATENARIO (excepto algunos virus)
• FUNCIÓN: dirigir la síntesis de proteínas a partir de la información obtenida del ADN
• TIPOS:
• ARNm (mensajero): copia la información del ADN (núcleo) y la lleva a los ribosomas (citoplasma)
• ARNr (ribosómico): forma parte de la estructura de ribosomas
• ARNt (transferente): transporta aminoácidos a los ribosomas para que se construyan las proteínas
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL ARN
ARN mensajero
Ribosoma
El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm y
está formado por ARN ribosómico y proteínas
ProteínaARN de transferencia con aminoácido
ADN
• RELACIÓN ENTRE ADN / ARNm / ARNt: TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN
• RELACIÓN ENTRE ADN / ARNm / ARNt: TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN
ADN ARN
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Desoxirribosa, P, A,T,G,C
Ribosa, P, A,U,G,C
TIPOS 1 SOLO tipoMás de 3 tipos
ARNt, ARNm, ARNrESTRUCTURA Doble hélice Monocatenario
(exc. algunos virus)
FUNCIÓN
ACTIVIDAD 21: hacer las siguientes tablas-resumen
ARNm
(mensajero)
ARNr
(ribosómico)
ARNt
(transferente)
FUNCIÓN-Copia la info. desde el ADN y
la lleva hacia los ribosomas para crear proteínas
-Se utiliza para crear RIBOSOMAS
-Es encargado de transportar aminoácidos y transferirlos a
un péptido en crecimiento