3-Composicion Quimica de La Materia Viva-2016
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1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA Dra. Adriana Garcia marzo-2016
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Estructura de la célula, composición de la materia viva.
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA
VIVA
Dra. Adriana Garcia marzo-2016
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Átomo: es la
partícula mas pequeña de un elemento que mantiene las propiedades químicas de
este.
Átomo de Carbono
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Molécula: resulta de la combinación química de dos o mas átomos.
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Elementos químicos: son sustancias químicas que no se pueden separar en otras más sencillas mediante reacciones químicas
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BIOELEMENTOS Son elementos químicos que forman parte
de los seres vivos. • C, H, O, N ( 96 % )
• Na, K, Ca, S, P, Mg, Cl (3% ) • Mo, Fe, Cu, Zn, Co, I, Si (1%)
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Carbono Constituye CO2 , proteínas, lípidos,
ácidos nucleicos y carbohidratos.
carbohidratos.
lípidos
proteínas
ácidos nucleicos
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Nitrógeno
constituye proteínas y ácidos
nucleicos (ADN y ARN).
proteínas
ácidos nucleicos
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Hidrógeno Constituye el agua, proteínas,
lípidos y carbohidratos.
Oxígeno
Constituye el agua, proteínas,
lípidos y carbohidratos.
lípidos
carbohidratos.
proteínas
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Cloro Ión extracelular ; necesario para mantener el balance de
agua en la sangre y líquidos intersticiales.
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Sodio
Ión abundante en el medio extracelular; interviene en la
generación de potenciales de membrana.
Necesario para la conducción nerviosa y la contracción
muscular.
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Potasio
Ión más abundante en el interior de las células; interviene en la
generación de potenciales de membrana. Necesario para la
conducción nerviosa y la contracción muscular.
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Fósforo Forma parte de:
ácidos nucléicos (ADN y ARN)
fosfolípidos de las membranas celulares
fosfatos, sales minerales en huesos
ATP (energía)
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Azufre Se encuentra en aminoácidos : cisteína presente en la
queratina (proteína de la piel, pelo y uñas) y en la insulina.
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Forma parte de los carbonatos de calcio de huesos y dientes.
interviene en la contracción muscular coagulación sanguínea comunicación nerviosa.
Calcio
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Hierro
Forma parte de la hemoglobina.
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Iodo Forma parte de las hormonas de la glándula
tiroides. Intervienen en el metabolismo y en el desarrollo del Sistema nervioso y el esqueleto.
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EL AGUA Es la sustancia más abundante ( 75%).
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EL AGUA Se encuentra entre un 60-90% en los seres vivos.
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ESTRUCTURA DEL AGUA
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EL AGUA La molécula de agua
tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones ).
alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa
el hidrógeno queda
desprovisto de sus electrones manifiestando densidad de carga positiva.
EL AGUA
El agua es una molécula polar.
Esto permite la
formación de enlaces débiles (Puentes de hidrógeno) entre moléculas de agua.
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Enlaces puentes de hidrógeno
entre moléculas de
agua
La carga parcial (-) de Oxígeno ejerce
atracción electrostática
sobre las cargas parciales (+) de
hidrógeno de otras moléculas
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Solvente Universal
El agua es el líquido que más sustancias disuelve.
La polaridad del agua la hace un buen solvente para iones y moléculas polares.
Solvente Universal
El agua forma puentes de hidrógeno con moléculas polares.
Ej. azúcar disuelto en agua forma soluciones
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Solvente Universal El agua pueden disolver a sustancias salinas (Cl Na).
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Hidrofílicas sustancias que
tienen afinidad por el agua.
iones y moléculas polares se disuelven fácilmente.
Ej. azúcar y sal
Hidrofóbicas sustancias que no tienen afinidad por
el agua.
Moléculas no polares.
Ej: grasas y aceites.
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Sustancias anfipáticas Sustancias con parte polar y parte no polar.
Ej. Bicapa lipídica de las membranas celulares.
PROPIEDADES DEL AGUA son consecuencia de la estructura molecular del agua y son responsables de
la importancia del agua en los seres vivos.
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Elevada Fuerza de cohesión Fuerza de
cohesión: atracción mutua entre moléculas de agua.
La polaridad de
las moléculas de agua las mantiene unidas.
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Elevada fuerza de adhesión La polaridad del agua es responsable de la adhesión del agua
a otras sustancias polares.
La adhesión y la cohesión
hacen que el agua ascienda por vasos delgados (capilaridad).
Circulación de la sangre.
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EL AGUA MODERA LOS EFECTOS DE LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA
Nuestro cuerpo sólo puede sobrevivir dentro de un intervalo de temperaturas limitado.
las temperaturas elevadas dañan enzimas
la acción de las enzimas se vuelve más lenta a medida que desciende la temperatura.
Las temperaturas bajo cero dentro del cuerpo suelen ser mortales, porque los cristales de hielo pueden romper las células. 36
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Calentar agua requiere mucha energía Elevado calor específico
Calor específico: es la
cantidad de calor que necesita un gramo de agua para aumentar su temperatura un grado (1ºC). 1 caloría.
El agua puede absorber grandes
cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente.
Esto permite que el citoplasma (acuoso) de la célula proteja ante los cambios de temperatura.
Una persona que toma sol
puede absorber mucha energía sin elevar demasiado la temperatura del cuerpo.
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El agua modera las temperaturas altas y bajas
Elevado Calor de vaporización
Calor necesario para pasar del estado líquido a vapor
Para evaporar un gramo de agua se necesitan 540 calorías, a una temperatura de 20º C.
Debemos entregarle calor para que ocurra el cambio de estado y para romper los puentes de hidrógeno.
El agua modera las temperaturas altas y bajas
Al transpirar se expulsa agua de cuerpo la cual para evaporarse toma calor del cuerpo y como consecuencia este se enfría
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El agua modera las temperaturas altas
y bajas Elevado Calor de Fusión.
Es el calor necesario para que un sólido pase al estado líquido.79,7calorías por gramo.
A medida que el hielo se funde, extrae esta cantidad de calor del medio. Por lo tanto enfría el medio.
El agua modera las temperaturas altas y bajas
Congelar agua requiere mucha energía, lo hace lentamente y cede mas calor al ambiente al hacerlo.
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El hielo es más liviano que el agua al estado líquido
Los puentes de Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua formando una verdadera red cristalina.
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El hielo es más liviano que el agua al estado líquido
Esta propiedad permite que la capa de hielo que cubre un río o un lago, flote sirviendo como una capa aislante, protectora, permitiendo que la vida acuática continúe (flora y fauna).
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Importancia biológica del
agua
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Algunas moléculas de agua tienden a ionizarse o separarse en iones.
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Las soluciones en agua pueden ser…….
neutras (igual cantidad de iones H+ y OH-)
ácidas (contiene mas iones H+ que OH-)
básicas o alcalinas (mas iones OH- que H+)
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Ionización del agua
Esta disociación es muy débil en el agua pura a 25ºC. una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la concentración de H+ y de OH- es de 10-7mol/litro.
Por esto, el pH del agua pura es igual a 7.
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Los valores de pH varían entre 1 y 14. Un pH de 7 indica igual cantidad de H+ y OH-
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pH de algunas soluciones La escala de pH refleja la proporción de
H+ / OH-.
La escala de pH brinda una medida de la acidez de las soluciones.
SISTEMAS AMORTIGUADORES
mantienen el pH constante. Captando o liberando H+, en respuesta a cambios pequeños en la concentración de H+.
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SISTEMAS AMORTIGUADORES
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Sales minerales
insolubles en agua forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora: Esqueleto de vertebrados en el que encontramos : fosfatos de calcio
Disueltas en agua en forma de iones. Ej. Cl – Na+
pueden realizar funciones tales como mantener el pH, el equilibrio osmótico, el grado de salinidad.
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COMPUESTOS ORGÁNICOS (Macromoléculas- polímeros)
Proteínas
Ácidos Nucleícos
carbohidratos
Lípidos
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¿QUE SON LOS LIPIDOS?
ACEITES,GRASAS Y CERAS
FOSFOLÍPIDOS
ESTEROIDES
Funciones:
almacenan energía
Constituyen la membrana plasmática
Cubiertas impermebles (ceras)
hormonas
ACEITES y GRASAS
Formados por carbono , hidrógeno y oxígeno.
Formados por ácidos grasos(uno o mas)
Formados por glicerol
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Ácidos grasos Formados por una larga cadena de tipo lineal y con un número
par de átomos de carbono.
Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples .
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Ácidos grasos
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena.
Ácidos grasos
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Grasas y Aceites Si predominan los ácidos grasos saturados son sólidos a
temperatura ambiente y se denominan grasas. si predominan los ácidos grasos insaturados, los
triglicéridos son líquidos a temperatura ambiente y se llaman aceites.
Función Biológica:
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Ceras
formadas por ácidos grasos saturados
son sólidas e insolubles en agua.
funciones:
Están relacionadas con su impermeabilidad al agua. Sirven de cubierta protectora en la piel, pelos,
plumas y estructuras delicadas como los oídos.
En frutos, hojas y tallos . Colmenas.
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Fosfolípidos En las membranas celulares.
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Fosfolípidos
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Glucolípidos Son lípidos que poseen una cadena de azucares.
se encuentran en las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas.
Actúan en el reconocimiento celular y como receptores antigénicos.
Gangliósidos y cerebrósidos
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Esteroides
El colesterol: forma parte de las membranas celulares (animales) a las que les confiere estabilidad y rigidez.
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¿QUE SON LOS CARBOHIDRATOS?
Formados por C, H y O.
Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos
Fuente y reserva
de energía estructurales
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MONOSACÁRIDOS
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POLISACÁRIDOS
formados por la unión de
monosacáridos
funciones:
Reserva energética: glucógeno y
almidón
Estructural: celulosa
Almidón (amilosa)
celulosa
glucógeno
DISACÁRIDOS Formados por la unión de dos monosacáridos.
Disacárido Unidades Ubicación
Maltosa glucosa + glucosa Producto de la hidrólisis del almidón
Sacarosa glucosa + fructosa Azúcar de caña
Lactosa glucosa + galactosa Azúcar de leche
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POLISACÁRIDOS
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¿QUE SON LAS PROTEÍNAS?
Son polímeros, macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos (monómeros).
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Tipos Ejemplos función
Catalíticas (enzimas)
amilasa Digiere carbohidratos.
Transporte Hemoglobina Transporta oxígeno en la sangre.
Defensa Anticuerpos Protegen de sustancias extrañas.
Señales: Hormonas
Insulina Regula los niveles de la glucosa.
Movimiento Actina y Miosina Contracción muscular
Estructurales Colágeno Queratina
En la piel En cabello y uñas
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
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PROTEÍNAS
formadas por C, H, O y N. Algunas contienen azufre, fósforo, hierro, etc.
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A
M
I
N
O
Á
C
I
D
O
S
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ENLACE PEPTÍDICO
Los proteínas y péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico.
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Aminoácidos
ESTRUCTURA PRIMARIA
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ESTRUCTURA SECUNDARIA ALFA HÉLICE
se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria.
Esta estructura le da elasticidad.
Ej. queratina
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ESTRUCTURA SECUNDARIA HOJA PLEGADA
los aminoácidos forman una cadena en forma de zigzag,
denominada en hoja plegada.
Esta
estructura le da rigidez
Insoluble en agua
Ej. colágeno
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ESTRUCTURA TERCIARIA
plegamiento de la estructura secundaria sobre si misma
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
Está formada por varias cadenas plegadas (dos o mas) que se mantienen unidas por uniones débiles (puentes de hidrógeno, puentes disulfuros)
hemoglobina
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Desnaturalización
Cambia la estructura proteica
por : temperaturas elevadas o pH extremos, radiaciones, solventes orgánicos.
La estructura primaria permanece.
Se modifica la función biológica
Puede ser: reversible ( cabello rizado- cabello alisado).
Irreversible (el huevo cocido y leche cortada)
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¿QUE SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS? Son las
moléculas que tienen la información genética .
y son las responsables de su transmisión hereditaria.
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ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN y ARN
ADN (ácido desoxirribonucleico)
ARN (ácido ribonucleico)
Son moléculas
formadas unidades de nucleótidos.
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ÁCIDOS NUCLEICOS el nucleótido está formado por: Una pentosa (azúcar de 5 carbonos) Ácido fosfórico Una base nitrogenada
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ÁCIDOS NUCLEICOS
Purinas
Adenina
Guanina
Pirimidinas
Citosina
Timina
Uracilo
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ÁCIDOS NUCLEICOS
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ÁCIDOS NUCLEICOS
Se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen.
Se diferencian
el ADN formado por una cadena doble y el ARN es una cadena simple.
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ÁCIDOS NUCLEICOS La molécula
de ADN está constituída
por dos largas
cadenas de nucleótidos unidas entre sí formando una doble
hélice.
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Complementariedad de las bases
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ADN La importancia del ADN radica en que toda la información genética de un organismo vivo se encuentra en la secuencia de bases nitrogenadas.
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ARN
La información del ADN es copiada o transcripta en moléculas de ARN.
El ARN se sintetiza en el núcleo y sale al citoplasma.
Posee la información para la síntesis de proteínas.
La molécula de agua se caracteriza por:
a. formar puente de hidrógeno entre sus moléculas.
b. formar puentes de hidrógeno con moléculas no polares.
c. alto punto de fusión
d. a y b son correctas.
e. a y c son correctas.
Los ácidos grasos son:
a. solubles en agua
b. combustibles celulares
c. los monómeros que forman la molécula de colesterol
d. son de cadena corta
e. todas son correctas.
La estructura y función del glucógeno:
a. lineal con función estructura
b. ramificada con función estructural
c. lineal con función energética
d. ramificada con función energética
e. Lineal con funcion energética y estructural
La glucosa:
a. es una hexosa.
b. es el monómero que constituye la molécula de glucógeno.
c. es un dísacárido
d. a y b son correctas.
e. todos son correctas.
