La materia de los seres vivos se clasifica en
dos grandes grupos:
1. Compuestos
inorgánicos:
 Agua
 Sales Minerales
2. Compuestos orgánicos:
 Carbohidratos
 Lípidos
 Proteínas
 Acidos nucleicos.
Agua
• Es el más abundante de todos
los compuestos de los seres
vivos.
• Estructura: Está formada por
dos átomos de hidrógeno y un
átomo de oxígeno, unidos por un
enlace covalente.
• Entre los dipolos del agua se
establecen fuerzas de atracción
llamados puentes de hidrógeno,
formándose grupos de 3-9
moléculas. Con ello se consiguen
pesos moleculares elevados y el
agua se comporta como un
líquido.
• Propiedades físicoquímicas del agua:
a) Acción disolvente
debido a la capacidad
para formar puentes de
hidrógeno.
b) Gran fuerza de
cohesión entre sus
moléculas, que la
convierten en un líquido
casi incompresible.
c) Elevada fuerza de
adhesión, es
responsable, junto con
la cohesión, de la
capilaridad.
d) Gran calor
específico, por lo que
puede absorber
grandes cantidades de
calor.
e) Elevado calor de
vaporización, por lo que
se necesita mucha
energía para romper
los puentes de
hidrógeno que forma.
f) Elevada constante
dieléctrica: por ser una
molécula dipolar, es un
gran medio disolvente.
• Funciones del Agua
Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las
propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en
los siguientes puntos
1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas
2. Amortiguador térmico
3. Transporte de sustancias
4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos
5. Favorece la circulación y turgencia
6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos
7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del
metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
• Osmosis: tipo de difusión pasiva caracterizada por el
paso de agua a través de la membrana semipermeable
desde la solución más diluida a la más concentrada,
hasta que las dos soluciones tengan la misma
concentración.
Agua
Estructura
•Dos atomos de H
y uno de O unidos
por enlace
covalente.
•Se forman
dipolos entre los
que establecen
enlaces de
puentes de H.
Propiedades
•Acción disolvente.
•Gran fuerza de
cohesión.
•Gran fuerza de
adhesión.
•Gran calor
específico.
•Gran calor de
vaporización.
•Elevada constante
dielectrica.
Funciones
•Soporte para
reacciones
•Amortiguador
•Transporte
•Lubricante
•Reactivo
Sales minerales
• Los Minerales son elementos
químicos imprescindibles para el
normal funcionamiento
metabólico.
• El agua circula entre los
distintos compartimentos
corporales llevando electrolitos,
que son partículas minerales en
solución. Tanto los cambios
internos como el equilibrio acuoso
dependen de su concentración y
distribución.
Cloruro de Sodio
COMPUESTOS ORGÁNICOS
Aparte del agua, la gran mayoría
de las moléculas de una célula son
compuestos de carbono, debido a
que el carbono:
• Tiene la capacidad de formar
grandes moléculas
• Su reducido tamaño y los 4
electrones de la capa externa del
átomo le permiten formar 4 enlaces
covalentes fuertes con otros
átomos.
• Se puede unir a otros átomos de C
formando cadenas y anillos.
• Los otros átomos abundantes en la
célula ( H, O, N )también son
pequeños y capaces de formar
enlaces covalentes fuertes.
Hidrocarburos
Son compuestos formados de C unidos a átomos de H, por esta
misma razón son moléculas muy sencillas.
• Compuestos alifáticos: son
cadenas hidrocarbonadas que
pueden ser saturadas o
insaturadas.
• Compuestos aromáticos: su
estructura básica es un anillo
de benceno.
• Compuestos heterocíclicos:
son anillos que contienen un
átomo diferente a C o H
Grupos funcionales
• Hay otras clases de compuestos donde el C se
encuentra combinado con otros átomos distintos al H,
estos son:
Carbohidratos
• Llamados también hidratos de
carbono o glúcidos.
• Están compuestos por átomos de C,
H, O, en una proporción 1:2:1, también
pueden presentar algunos otros
elementos.
• Se clasifican en:
- Monosacáridos
- Disacáridos
- Polisacáridos
Monosacáridos
• Son las unidades monoméricas
de los carbohidratos.
• Son polialcoholes y se les
puede clasificar de acuerdo al
número de átomos de carbono
presentes en ellos: tres-triosa,
cuatro-tetrosa, etc.
• Los más importantes para los
organismos vivos son pentosas y
hexosas.
Disacáridos
• Son compuestos formados
por dos residuos
monosacáridos unidos por un
enlace covalente llamado
enlace glucosídico.
• Los disacáridos más
importantes son tres:
maltosa (glucosa-glucosa);
lactosa (glucosa-galactosa) y
sacarosa (glucosa-fructosa).
maltosa
lactosa
Polisacáridos
• Son largas cadenas de
monosacáridos unidos por
enlaces glucosídicos.
• Entre los polisacáridos
biológicamente importante
encontramos el almidón, el
glucógeno y la celulosa.
Glucógeno
Celulosa
ROL BIOLÓGICO
•
Rol energético
(fuente primaria de
obtención de energía a
través de la respiración
en los seres vivos)
•
Rol estructural
(algunos oligosacáridos
presentan roles
estructurales en la
membrana celular)
Hidratos de Carbono
Funciones
Clasificación
Monosacáridos Disacáridos Polisacaridos
•Energética
•Estructural
•Unidades
monoméricas
•Dos
monosacárid
os unidos por
•Se clasifican
enlace
de acuerdo al nº
glucosídico
de carbonos
•Los más
•Los más
importantes
importantes son
son maltosa,
pentosas y
lactosa y
hexosas
sacarosa
•Largas
cadenas de
monosacáridos
•Los más
importantes son
almidón,
glucógeno y
celulosa
Lípidos
• Formados por C, H, O
• Oxigeno en baja proporción
• Insolubles en agua
• Solubles en solventes apolares
Tejido adiposo
Clasificación de los lípidos
• Saponificables (si poseen ácidos grasos)
A) Simples: -glicéridos
-ceras
B) Complejos:-fosfolípidos
-glucolípidos
• Insaponificables (no poseen ácidos grasos)
-Terpenos
-Esteroides
-Prostaglandinas
Ácidos Grasos
• Ácidos carboxílicos alifáticos
• Cadena de longitud variable
• La cadena puede ser
*saturada
*insaturada
Ácidos grasos saturados
•
Su fórmula general es:
CH3-(CH2)n-COOH
Algunos ejemplos importantes son:
-ácido ascético
CH3 –COOH
-ácido butírico
CH3-(CH2)2-COOH /n=2
-ácidoláurico
CH3-(CH2)10-COOH
-ácido palmítico
CH3-(CH2)14-COOH
-ácido esteárico
CH3-(CH2)16-COOH
/n=10
/n=14
/n=16
Ácidos grasos insaturados
•
1)
Se clasifican según el número de los dobles enlaces presentes:
Grupo del ácido oleico, con un doble enlace:
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
2)
Grupo del ácido linólico o linoleico, con dos dobles enlaces (poliinsaturado).
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH=CH-(CH2)7-COOH
3)
Grupo del ácido linolénico, con tres dobles enlaces (poliinsaturado).
CH3-(CH2-CH=CH)3-(CH2)7-COOH
Propiedades de los ácidos grasos
importantes en fisiología
- Solubilidad
- Esterificación
- Saponificación
LÍPIDOS SAPONIFICABLES
A) LÍPIDOS SIMPLES
-
Glicéridos
• Unión entre un alcohol con 3 grupos OH,
llamado glicerol y ácidos grasos, a través
de síntesis por deshidratación.
Triglicéridos
• Acumulan una cantidad de energía muy superior a la
contenida por carbohidratos y proteínas.
Ceras
• Impermeabilidad al agua
• Consistencia firme
B) LÍPIDOS COMPLEJOS
-Fosfolípidos
•
Lípidos anfipáticos
*porción hidrofílica (glicerol)
*porción hidrofóbica (ácido graso)
• Micelas
• Emulsiones
-Glucolípidos
• Receptores en neuronas
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
-Terpenos
• Esencias vegetales
• Vitaminas
• Pigmentos vegetales
-Esteroides
Esteroides de importancia biológica
• Colesterol
• Ergosterol
• Hormonas esteroidales
*Hormonas sexuales
•
Hormonas suprarrenales
•
Prostaglandinas
Rol biológico de los lípidos
•
Membranas biológicas (bicapas lipídicas)
•
Reserva de energía
•
Aislante térmico
•
Hormonas
•
Vitaminas
•
Mielina (en tejido nervioso)
•
Formación de sales biliares
Proteínas
• Son moléculas
constituidas por C, H, O,
N, y en algunos casos
poseen átomos de azufre.
Aminoácidos
• Son las unidades monoméricas de
las proteínas.
• Formados por un grupo amino de
características básicas y un grupo
carboxilo con propiedades ácidas.
• Existen 20 aminoácidos comunes a
los seres vivos.
Aminoácido
• Los aminoácidos se unen entre si a través de un enlace
covalente entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el
grupo amino del otro, con pérdida de una molécula de agua, a
esta unión se le llama enlace peptídico.
Enlace Peptídico
Estructura de las proteínas
• La organización de una proteína viene definida por cuatro
niveles estructurales denominados: estructura primaria,
estructura secundaria, estructura terciaria y estructura
cuaternaria.
• Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la
anterior en el espacio.
Estructura Primaria
• La estructura primaria es la secuencia de aa. de la proteína.
• Nos indica qué aas. componen la cadena polipeptídica y el orden
en que dichos aas. se encuentran.
• La función de una proteína depende de su secuencia y de la
forma que ésta adopte.
Estructura Secundaria
• Es la disposición de la secuencia de
aminoácidos en el espacio.
• Los aminoácidos, a medida que van siendo
enlazados durante la síntesis de proteínas y
gracias a la capacidad de giro de sus enlaces,
adquieren una disposición espacial estable, la
estructura secundaria.
• Existen 2 tipos de estructura secundaria
1. la a(alfa)-hélice
2.la conformación beta
Estructura Terciaria
• Informa sobre la disposición de la
estructura secundaria de un
polipéptido al plegarse sobre sí
misma originando una conformación
globular.
• Lo anterior facilita la solubilidad
agua y así realizar funciones de
transporte, enzimáticas,
hormonales, etc.
Estructura Cuaternaria
• Esta estructura informa de la unión ,
mediante enlaces débiles ( no
covalentes) de varias cadenas
polipeptídicas con estructura terciaria,
para formar un complejo proteico.
• Cada una de estas cadenas
polipeptídicas recibe el nombre de
protómero.
Propiedades de las Proteínas
•Especificidad.
- Cada una realiza una determinada función (por una determinada
estructura primaria y una conformación espacial propia)
-Poseen una determinada estructura primaria y una conformación
espacial propia,por lo que un cambio en la estructura de la proteína
puede significar una pérdida de la función.
• Desnaturalización
- Pérdida de la estructura terciaria ( por ruptura de puentes que
forman la estructura).
- Se puede producir por cambios de temperatura,variaciones del pH.
- En algunos casos este proceso se puede revertir a través del
mecanismo de renaturalización, de esta forma las proteínas pueden
recuperar su funcionalidad.
Clasificación de las Proteínas
Se clasifican en :
• Holoproteínas o proteínas simples
Son aquellas compuestas solo por aminoácidos.
• Heteroproteínas o Proteínas
conjugadas
• Formado por aminoácidos y por un
grupo no proteico, llamado grupo
prostético y que puede ser otra
biomolécula o un metal
(glicoproteína, glucoprotrína, etc.)
Hemoglobina, que posee un
átomo de Fe en su estructura
Funciones y ejemplos de proteínas
•Estructural
Glucoproteínas que forman parte de las membranas.
Histonas que forman parte de los cromosomas
Colágeno, del tejido conjuntivo fibroso.
Elastina, del tejido conjuntivo elástico.
Queratina de la epidermis.
• Enzimática
- Son las más numerosas y especializadas.
- Actúan como biocatalizadores de
las reacciones químicas.
•Hormonal
- Insulina y glucagón
- Hormona del crecimiento
- Calcitonina
- Hormonas tropas
Acción hormonal en céls. lejanas.
•Defensiva
- Inmunoglobulina
- Trombina
- Fibrinógeno
Inmunoglobulina G
•Transporte
- Hemoglobina
- Hemocianina
- Citocromos
Transporte de protones a
través de mbs.
•De Reserva
- Ovoalbúmina, de la clara de huevo
- Gliadina, del grano de trigo
- Lactoalbúmina, de la leche
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