Diapositiva 1

LA MATERIA VIVABIOELEMENTOSPIIMARIOSENLACES QUMICOSINORGNICOSALES MINERALESOLIGOELEMENTOSSECUNDARIOSBIOMOLCULASAGUAGLCIDOSLPIDOSPROTENASACID.NUCLICOSORGNICODINMICAENERGTICAESTRUCTURALEst formada porPor su abundancia sonSi su proporcin es muy pequea sonEstablecenFormandode tipode funcinsonsonBIOELEMENTOS Y BIOMOLCULASLpidosGlcidosA. NucleicosProtenascomoOrgnicasOligoelementos(Ca, Na, K, I, Fe, etc)Primarios(C, H, O, N, P, S)BiomolculasformanSimplesN2, O2comoPropiedadesfsico- qumicasFuncionesbiolgicasDisolventeBioqumicaTransportepresentaElevada fuerza de cohesinAlto calor especficoAlto calor de vaporizacinAlta constante elctricaMayor densidad en estado lquidocomocomose encuentranDisueltas(Na+, Cl-)Precipitadas(CaCO3)InorgnicasS.mineralesAguacomopueden serLOS GLCIDOSAldosasGLCIDOSGALACTOSAGLUCOSARIBOSADESOXIRRIBOSAMonosacridosGlucoconjugadosPolisacridosOligosasacridosCetosasRIBULOSAFRUCTOSALactosaSacarosaMaltosaCelobiosaHomopolisacridosVegetalesAnimalesHeteropolisacridosPectinaAgar AgarGoma arbigaPeptidoglucanosGlucoprotenasGlucolpidosEnlaceO-glucosdico se unen porformandosonejemplosejemplosse clasificanejemplos se clasificanDisacridosReservaCelulosaAlmidnQuitinaGlucgenoEstructuralejemplosLOS LPIDOScidos grasosInsaponificablesSaponificablesLpidos complejosLpidos simplesEsteroidesInsaturadosEstructuralProstaglandinasSaturadosTerpenosSebosReservaAceitesGlucolpidosCerasAcilglcridosformados porMembranas celularesGanglisidosFosfoglicridosFosfoesfingolpidosCerebrsidosHormonas esteroideasEsterolesHormonasSuprarrenalesHormonasSexualesAldosteronaCortisonaProgesteronaTestosteronaColesterolCarotenoidesVitamina A,E,KFosfolpidosRelacin celularse clasificanfuncinfuncinse encuentraniimplicadosejemplosejemploejemplosejemplosVitamnicaEstructuralRegulacinfuncinfuncinfuncinLPIDOS

LAS PROTENASPROTENASESTRUCTURACLASIFICACINFUNCIONESEstructuralEnzimticaHormonalDefensaTransporteReservaContrctilAminocidosEnlacepeptdicoPptidos oprotenasOrganizacinestructuralunidos porformandotienenE. terciariaE. cuaternariaE. secundariaE. primariaPlegamientoespacialProtenasoligomricasSecuencia deaminocidos hliceConformacin definida pores laslo en20(segn R)se distinguenHeteroprotenasHoloprotenasFibrosasGlobularesColgenoActina/MiosinaEjNucleoprotenasLipoprotenasFosfoprotenasGlucoprotenasCromoprotenasCasenaCromatinaHDL, LDLFSH, TSH...ProteoglucanosHemoglobinaEj.Ej.Ej.Ej.Ej.Ej.AlbminasGlobulinasLAS ENZIMASENZIMASCLASIFICACINOxidorreductasasTransferasasHidrolasasLiasasIsomerasasLigasasFUNCINBiocatalizadores Energa activacin velocidadreaccinCinticaenzimticaConcent. sustratoTemperaturapHInhibidoresactantiposReversiblesIrreversiblesNo competitivosCompetitivostiposESTRUCTURAInorgnicaHoloenzimaEstrictamenteproteicaCofactorApoenzimapuede serformadanaturalezade naturalezaCoenzimasOrgnicallamadosLiposolubles(A, D, E, K)Hidrosolubles(B, C)Vitaminaspor ejemplose clasifican enactan comoLOS CIDOS NUCLEICOSAc. fosfrico + Nuclesido (Azcar pentosa + Base nitrogenada)ARNADNpolimeros de A, G, C, Upolimeros de A, G, C, TNUCLETIDOSCromosomabacterianoNucleosoma

Collar de Perlas

Fibra de cromatina

Bucles radiales

Cromosoma lineal En procariotasEn eucariotasEnrrollamientoen superhliceNiveles de empaquetamientocrecientesConformacinen hlice A, B o ZRibozimasARNmARNrARNtSntesis de protenasFuncin catalticaATP, cAMP, GTP, ...Funciones varias(segundos mensajeros, energtica, ...)Captulo 3Biomolculas

8ElementosDe los 118 elementos que hay en la naturaleza, 25 se encuentran en los seres vivos y en los materiales necesarios para las actividades qumicas de la vida, 19 de ellos son materiales traza, es decir, se encuentran en pequeas cantidades: Ca, Co, Cr, Na, K, Mg, Mo, Fe, F, Zn, Si, B, Cl, Mn, Cu, I, Se, Sn, V.Y hay seis elementos indispensables para la vida que son: C, H, O, N, P, S, ms el agua, que es el compuesto inorgnico ms importante.Estos seis elementos al unirse forman las biomolculas, tambin llamadas macromolculas o molculas de la vida.9Molculas inorgnicasLas molculas inorgnicas son fundamentales para los seres vivos, las ms importantes son: agua y algunas sales minerales.El agua (H2O) es el compuesto inorgnico ms importante para los seres vivos. Constituye del 60 al 95% de los organismos y es indispensable para las funciones vitales de la clula.

10Molculas inorgnicasEl volumen de agua en la Tierra es aprox. De 1500 millones de km3, de los cuales 97% es salada y 3% dulce. Propiedades e importancia del agua:Tensin superficial elevadaCapacidad o actividad trmica elevadaSolvente casi universalNecesaria en muchas reacciones qumicasLubricanteNO proporciona energa

11Molculas inorgnicas (continuacin)Las sales inorgnicas insolubles en estado slido, forman estructuras slidas que cumplen funciones de proteccin y sostn, como caparazones o esqueletos internos de algunos invertebrados marinos, huesos o dientes de vertebrados, paredes celulares o asociadas a molculas como la hemoglobina. Ejemplos: PO4, HCO3 y SO4.Los electrolitos o iones son minerales con carga elctrica que cumplen funciones vitales; algunos de stos son: el Na+, K+, Cl-, Ca++, Mg++, Cu++, Zn++, etctera.12BiomolculasTambin se les suele llamar macromolculas o molculas de la vida.Se basan en la combinacin de tomos de carbono, hidrgeno , oxgeno, nitrgeno y otros elementos como el azufre y el fsforo Hay cuatro tipos:

Carbohidratos Lpidos Protenas cidos nucleicosMolcula de un lpido

13CarbohidratosSon biomolculas formadas por C, H y O.Su frmula condensada es CnH2nOn, en la que el C, el H y el O se encuentran en una proporcin 1:2:1.Los ms sencillos (pequeos) son llamados azcares o glcidos y son solubles en agua. Dan la energa sencilla de arranque y son componentes estructurales.Son las biomolculas que ms existen en la naturaleza.Se desempean en la dieta como nutrientes energticos o combustibles, dan 4 Cal/gr.14CarbohidratosEl almidn y el glucgeno sirven para almacenar energa en vegetales y animales, respectivamente.De ellos se obtienen el algodn, el rayn y el lino (para vestirnos).De la celulosa se obtienen la madera y el papel. El sufijo sacrido significa azcar.Los carbohidratos se clasifican de dos maneras: por el nmero de carbonos que presentan y por las unidades de azcar que los forman.15Por el nmero de carbonos que presentan

3C triosa

4C tetrosa Biolgicamente son las ms importantes5C pentosa

6C hexosa

Carbohidratos (continuacin)16Por unidades de azcar que los forman:

1=monosacridos

2=disacridos u oligosacridos

n=polisacridos

Carbohidratos (continuacin)Monosacrido: D-glucosaPolisacrido: celulosa

17Consumimos los azcares en forma cerrada y los asimilamos en forma abierta. Estructuras abiertas o cerradas18Azcares que no son dulcesNo todos los azcares son dulces, existen algunos como la fucosa y el cido silico que nada tienen que ver con el sabor dulce y el papel alimentario y estructural, sino que forman mensajes. Si se sitan en la superficie de las membranas celulares y ah exhiben su mensaje; pueden sealar la vejez de un glbulo rojo, el lugar para que una bacteria ancle, o indicar el grupo sanguneo (glucoprotena).

FUCOSACIDO SILICO19MonosacridosEstn formados por un solo azcar por ejemplo: glucosa, fructosa, galactosa, ribosa y desoxiribosa. La glucosa se encuentra en sangre y lquido extracelular. La fructosa en los frutos, la ribosa en el RNA, la desoxiribosa en el DNA y la galactosa en la leche.

Fructuosa

20DisacridosSon dos monosacridos unidos por condensacin (se libera una molcula de agua). Los ms importantes son:La lactosa se encuentra en la leche y consta de glucosa y galactosa.La sacarosa se encuentra en frutos (azcar de mesa), consta de glucosa y fructuosa.La maltosa se obtiene como resultado de la digestin del almidn (glucosa y glucosa).

21PolisacridosSon largas cadenas de monosacridos, usados por las plantas y animales como reservas de energa. Los ms comunes en los seres vivos son: celulosa, almidn, glucgeno y quitina.

22 Celulosa: formada por glucosas unidas fuertemente, se encuentra en las paredes celulares de todas las plantas y funciona como estructura, soporte y proteccin en races, tallos o cortezas. Nosotros no podemos obtener energa de las glucosas que la forman, ya que no tenemos las enzimas necesarias para descomponerla.

Polisacridos (continuacin)23Polisacridos (continuacin)Almidn: son cadenas de glucosa unidas linealmente, almacenada en plantas, granos, semillas y tubrculos como la papa y el camote. Es soluble en agua.

24Polisacridos (continuacin) Glucgeno: son cadenas de glucosa ramificadas, almacenado como reserva en los animales. Es muy soluble.

25

Polisacridos (continuacin)Quitina: son cadenas de glucosa que forman el exoesqueleto de artrpodos, hongos, etc.

26LpidosBiomolculas formadas por C, H y en menor proporcin O. Son insolubles en agua y solubles en benceno y cloroformoDan la energa de almacenamiento o de mantenimiento (9 Cal/gr). Son formadores estructurales de las membranas.

27Lpidos (continuacin)Forman barreras de proteccin y aislamiento.Recubren las fibras nerviosas (mielina) para la transmisin de impulsos elctricos.

28

Clasificacin de los lpidos29Lpidos saponificablesSon los lpidos que forman jabones cuando reaccionan con sustancias alcalinas como KOH y NaOH. Incluyen: Ceras Grasas o triglicridos (grasas saturadas e insaturadas) steres de glicerol (fosfolpidos y plasmalgenos) Ceramidas o steres de esfingosina (esfingomielinas y cerebrsidos)

30 CerasSon los compuestos ms simples.Son lpidos completamente insolubles en agua.Funcionan como impermeabilizantes y tienen consistencia firme.Se componen por un cido graso de cadena larga con un alcohol de cadena larga.Son producidas por las glndulas sebceas de aves y mamferos para proteger las plumas y el pelo.

31Ceras (continuacin)Se encuentran en la superficie de las plantas en una capa llamada cutina.En los panales de abejas formando la cera o el cerumen en los odos de los mamferos, las plumas de las aves tienen este tipo de lpidos que les sirve de proteccin. Los mamferos nacen con una capa de grasa en el pelo para su lubricacin.

a)b)

32cidos grasosLos cidos grasos pueden ser saturados e insaturados.Saturados: son los que carecen de dobles enlaces. Se encuentran en las grasas de origen animal. A temperatura ambiente son slidos como la manteca, mantequilla y el tocino.

a)b)33cidos grasosLos cidos grasos pueden ser saturados e insaturados.Insaturados: son los que poseen dobles y/o triples enlaces. Se encuentran en las grasas de origen vegetal. A temperatura ambiente son lquidos como el de oliva, canola ,maz, soya, girasol y la margarina.

34FosfolpidosResultan de la unin de una molcula de glicerol con dos molculas de cido graso y una de fosfato.Son molculas anfipticas con porciones polares (hidrfilas) y no polares (hidrfobas).Son los componentes estructurales de las membranas celulares.35Fosfolpidos (continuacin)

36EsteroidesLos esteroides son lpidos insaponificables derivados de una estructura de 4 ciclos (3 de 6 carbonos y 1 de 5) fusionados. El ms conocido es el colesterol, del cual se derivan numerosas hormonas.

37ColesterolHay dos tipos: el HDL de alta densidad que es el bueno, tiene ms protena que lpido, es transportado al hgado, donde sale a la circulacin y se metaboliza (bilis).

El colesterol LDL es de baja densidad con menos protena y ms lpido, es el llamado malo; ste es el que en la circulacin se deposita en las paredes de las arterias.

Puede provenir de la alimentacin o de la gentica.38ProtenasSon biopolmeros de elevado peso molecular formadas por la unin de diferentes unidades o monmeros llamados aminocidos (existen 20 en la naturaleza), cada uno con caractersticas particulares.Son biomolculas formadas por C, H, O, N y a veces pequeas cantidades de P y S.Son especficas para cada especie.Son componentes estructurales de las membranas celulares. (con los fosfolpidos).39Protenas (continuacin)Todos los aminocidos proteicos tienen en comn un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH), unidos covalentemente a un tomo de carbono central (C), al cual tambin se unen un tomo de H y una cadena lateral R (radical) diferente a cada uno de los 20 AAC. H |NH2CCOOH | R 40Protenas (continuacin)La funcin de cada protena depende de la secuencia (orden) de los aminocidos y esta secuencia est dada por el cdigo gentico (DNA)de cada organismo.

Al igual que los HC, proporcionan 4 Cal/g, pero son las ltimas molculas que utilizamos para este objetivo, ya que las necesitamos para realizar otras importantes funciones.

41Funciones de las protenas Cumplen varias funciones importantes:

Estructural (sostn): queratina (uas), colgeno (tendones, piel y msculos).Transporte: protenas en los canales de las membranas para dejar pasar o no ciertas sustancias (portadoras) y transporte de gases en la sangre (hemoglobina).Cataltica (enzimas): aceleran las reacciones qumicas en el organismo.Defensa: como los anticuerpos.Reguladora: hormonas que sirven como mensajeros (insulina, hormona del crecimiento).Movimiento: protenas contrctiles como la actina y miosina de los msculos.42Estructuras Las protenas tienen cuatro tipos de estructuras:

Estructura primariaEstructura secundariaEstructura terciariaEstructura cuaternaria

43Estructura primariaLa estructura primaria de una protena es una cadena lineal de AACEsta secuencia est codificada por los genes.Ejemplo: insulina

44Estructura secundariaEs cuando una cadena de AAC se tuerce en forma de espiral o en forma de zigzag.Se produce por la formacin de puentes de hidrgeno entre varios AAC.Ejemplo: la queratina

45Estructura terciariaEs la conformacin espacial definitiva.Es cuando entre los aminocidos que contienen S (azufre) se forman enlaces disulfuro.Cada estructura terciaria se conoce como pptido.Ejemplo: seda de las telaraas.

46Estructura cuaternariaEs la estructura ms compleja, en la cual se forman agregados de pptidos.Slo se manifiesta en las protenas fibrosas o globulares.Ejemplo: hemoglobina

47DesnaturalizacinLas protenas pueden cambiar en su forma, por ejemplo cuando agregas cido a la leche, dices que se corta.Cuando una protena se desnaturaliza pierde su configuracin y ya no puede regresar a su forma y funcin original.Los factores que las desnaturalizan son: T (temperaturas elevadas) y cambios en el pH.48EnzimasCatalizan las reacciones qumicas, disminuyendo la energa de activacin y aumentando la velocidad con la que se realiza.

49Caractersticas de las enzimasCasi todas son protenas con forma tridimensional, producidas en el interior de todo ser vivo.Funcionan como un catalizador orgnico y aceleran las reacciones qumicasLas enzimas presentan dos atributos:Son especficas yRegulan la rapidez de las reacciones qumicasEl proceso metablico se asegura gracias al: poder cataltico + especificidad + regulacin.

50Caractersticas de las enzimas (continuacin)Presentan los cuatro principios de los catalizadores:Aceleran las reacciones.No permiten que sucedan reacciones desfavorables, es decir, solamente pueden acelerar las reacciones que ocurren de manera espontnea.No cambian el punto de equilibrio de una reaccin (convertidor cataltico)No se consumen en las reacciones que promueven. No importa el nmero, permanecen sin cambio.51EstructuraCada enzima tiene una muesca o ranura llamada sitio activo.La sustancia sobre la cual acta la enzima se llama sustrato.El sustrato y la enzima forman un complejo llamado enzima-sustrato (sistema llave-cerradura).

52DesnaturalizacinLos siguientes factores afectan y alteran la estructura de las enzimas:TemperaturapH (funcionan a pH entre 6 y 8, excepto la pepsina)SalesVenenosCuando cambian estos factores las enzimas se desnaturalizan y por lo tanto se inhiben los procesos en los que intervienen. La inhibicin es irreversible.53InhibicinInhibicin es el proceso mediante el cual una enzima deja de realizar el proceso que le corresponde. Existen varios tipos: Inhibicin competitiva o reversible, cuando un compuesto ocupa temporalmente el sitio activo de la enzima, este tipo es reversible.Ejemplo: drogas, frmacos usados para combatir infecciones bacterianas.

54Inhibicin (continuacin)Inhibicin no competitiva: el compuesto qumico inhibitorio se une a la enzima en un sitio de la molcula distinto del sitio activo.Ejemplo: el plomo que ocasiona envenenamiento.Puede o no ser reversible.

55Inhibicin irreversible: las sustancias inhibitorias se unen permanentemente al sitio activo y desnaturalizan completamente a la protena, de tal forma que su estructura no se puede restablecer.Ejemplos: venenos, insecticidas organofosforados, ya que inhiben la funcin de la enzima acetilcolinesterasa.

Inhibicin (continuacin)56Funciones de las enzimasANIMALESRespiracinCirculacinDigestinNutricinImpulsos elctricosContracciones muscularesExcrecin

PLANTASFotosntesisFijacin del nitrgenoDesaminacinCrecimiento

57cidos nucleicosBiomolculas formadas por C, H, O, N, PSon el DNA y el RNA:

DNA : cido desoxiribonucleico. Formado por monmeros de nucletidos para originar polmeros. Tiene doble cadena helicoidal. Forma el cdigo genticoRNA : cido ribonucleico. Tiene una sola cadena lineal, y varios tipos. Sntesis de protenas.58ADNDoble cadena en forma de hlice (escalera torcida).Se dice que las cadenas son antiparalelas ya que en el esqueleto estn el grupo fosfato y el azcar y, por dentro, como si fueran los peldaos estn las bases nitrogenadas unidas por puentes de hidrgeno.Las cadenas son antiparalelas ya que una corre en el sentido 5 a 3 y la otra va de 3 a 5. 59Empaquetamiento del DNALa forma compacta del DNA se lleva a cabo en varios niveles de organizacin:a) Nucleosomac) Fibras cromatnicasb) Collar de perlasd) Bucles radiales

60Diferencias entre DNA y RNADNADoble cadena helicoidal.Azcar de 5 C, llamada desoxiribosaBases. A, T, G, CSe encuentra en el ncleo de la clula.Un solo tipoNo sale del ncleoRNAUn cadena sencilla y lineal.Azcar de 5 C, llamada ribosaBases. A, U, G, C.Se encuentra en el nuclolo de la clula.Hay 3 tipos: RNAm, RNAt, RNAr.Sale del nuclolo y del ncleo

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