Clase 3 Biomoléculas Orgánicas Carbohidratos y Lípidos

PPTC

ANCB

BLA0

4003

V4

Clase

Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos

Resumen de la clase anterior

Átomo

Molécula

Macromolécula

OrganeloCélula

Tejido

Órgano

Aparato osistema

Organismo

Biósfera

Especie

Población

Ecosistema

Comunidad

Bioma

Resumen de la clase anterior

Condensación Hidrólisis Glucosa Glucosa

Maltosa

REACCIONES DE CONDENSACIÓN E HIDRÓLISIS

Aprendizajes esperados

• Identificar los principales bioelementos y los tipos de biomoléculas.

• Reconocer la importancia del carbono en la formación de moléculas orgánicas.

• Comprender las formas de clasificación de carbohidratos y lípidos.

• Identificar las funciones y propiedades de carbohidratos y lípidos.

Pregunta oficial PSU

Un investigador está tratando de identificar una macromolécula que aisló de un organismo unicelular. Algunos de los resultados de su investigación se muestran en el siguiente cuadro:

1. La molécula es soluble en agua. 2. Por degradación completa de ella solo se obtuvo glucosa. 3. También se ha encontrado en tejidos vegetales.

Del análisis de estos resultados, es posible inferir correctamente que la molécula es

A) glicógeno.B) colesterol.C) una proteína.D) almidón.E) celulosa.

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2010

1. Bioelementos y biomoléculas

2. Carbohidratos

3. Lípidos

Introducción

La evolución de los seres vivos involucró primero la evolución desde el punto de vista químico. Así es como a partir de los elementos químicos se produce tal organización que se forman sustancias de mayor peso molecular y complejidad.

Dentro de estas sustancias podemos mencionar a los carbohidratos y a los lípidos, que cumplen importantes funciones en los sistemas vivos, no solo la función energética, que es la que más se conoce de ellas.


Las características y propiedades de la materia viva tienen su origen en los átomos que la componen, los llamados bioelementos.

Bioelementos % en la materia viva Átomos

Primarios 96% C, H, O, N, P, S

Secundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe

Oligoelementos 0,1% Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si...

La mayor parte de las moléculas que componen los seres vivos (biomoléculas) tienen una base de carbono. Este elemento presenta una serie de propiedades derivadas de su pequeño tamaño y de la presencia de 4 electrones en su último nivel:

•Forma enlaces covalentes, que son muy estables.•Puede formar enlaces, hasta con cuatro elementos distintos.•Puede formar enlaces sencillos, dobles o triples.•Se puede unir a otros carbonos, formando largas cadenas.

Son propiedades del agua:•Gran capacidad disolvente• Alta tensión superficial• Capilaridad• Alto calor específico• Alto calor de vaporización• Punto de ebullición: 100 ºC• Punto de congelación: 0 ºC• Densidad máxima a 4ºC• Capacidad de disociación

Son propiedades del agua:•Gran capacidad disolvente• Alta tensión superficial• Capilaridad• Alto calor específico• Alto calor de vaporización• Punto de ebullición: 100 ºC• Punto de congelación: 0 ºC• Densidad máxima a 4ºC• Capacidad de disociación

Son funciones de las salesminerales:•Participar en la contracción muscular (Ca2+ )

•Participar en el impulso nervioso (Na+ y K+)

•Participar en la regulación de la presión sanguínea (Na+)

•Transportar oxígeno (Fe2+) • Formar parte de la clorofila (Mg2+)

Son funciones de las salesminerales:•Participar en la contracción muscular (Ca2+ )

•Participar en el impulso nervioso (Na+ y K+)

•Participar en la regulación de la presión sanguínea (Na+)

•Transportar oxígeno (Fe2+) • Formar parte de la clorofila (Mg2+)

Biomoléculas

Biomoléculas inorgánicas:moléculas que no presentan carbono en su estructura.

Biomoléculas orgánicas:moléculas que presentan carbono en su estructura.

Sales minerales Agua

Proteínas

Ácidos nucleicos

Lípidos

Carbohidratos


2. Carbohidratos

CARBOHIDRATOSElementos principales C, H, O

Características Son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta.

Fuentes Están presentes tanto en los alimentos de origen animal (leche y sus derivados), como en los de origen vegetal (legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas).

Molécula básica Monosacárido

Tipo de enlace Glucosídico

Los carbohidratos también se conocen como glúcidos o hidratos de carbono.

Hexosas: 6 carbonos en su estructura

2.1 Monosacáridos

2. Carbohidratos

2.1 Monosacáridos

2. Carbohidratos

Pentosas: 5 carbonos en su estructura

Unión de dos monosacáridos a través de enlace glucosídico.

2.2 Disacáridos

2. Carbohidratos

CH2OH

OHOH

OH

HO

H

H

HH

O

H

SÍNTESIS POR CONDENSACIÓN

HOCH2

HO

OH

HO

H

H

O

H

CH2OH

HOCH2

HO

OH

H

H

O

H

CH2OHO

OHH

CH2OH

OH

OH

HO

H

H

HH

O

H

glucosa fructosa sacarosa

2.2 Disacáridos

2. Carbohidratos

Sacarosa:

Maltosa:

Almidón: Polímero vegetal de glucosas alfa, cuya función es reservar energía para la planta. Presente en semillas como el trigo y tubérculos como la papa.

2.3 Polisacáridos

2. Carbohidratos

Unión de varios monosacáridos

Celulosa: Polímero vegetal de glucosas beta, cuya función es estructural. Presente en las paredes vegetales.

2.3 Polisacáridos

2. Carbohidratos


Glucógeno: Polímero animal de glucosas alfa, cuya función es la reserva energética. Presente en músculos y en hígado.

2.3 Polisacáridos

2. Carbohidratos


Quitina: Polímero de glucosas beta modificadas cuya función es estructural. Presente en la pared celular de hongos y en el exoesqueleto de artrópodos.

2.3 Polisacáridos

2. Carbohidratos


2. Carbohidratos

CRITERIO DE COMPARACIÓN

CARBOHIDRATOS

Elementos principales C, H, O

Unidades básicas de construcción

Monosacáridos (glucosa)

Tipo de enlace Glucosídico

Clasificación 1.Monosacáridos

2. Disacáridos

3. Polisacáridos

Función biológica Energética a corto plazo, de reserva y estructural

Fuentes Origen animal: leche y sus derivados. Origen vegetal: legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas

Ejemplos Glucosa, fructosa, maltosa, glicógeno, celulosa, etc.

2. Carbohidratos

Molécula Característica Origen Enlace Función

Almidón Polisacárido, ramificado.

Vegetal. alfa-glucosídico. Reserva.

Celulosa Polisacárido, lineal.

Vegetal. beta-glucosídico. Estructural.

Glucógeno Polisacárido, ramificado.

Animal. alfa-glucosídico. Reserva.

3. Lípidos

LÍPIDOSElementos principales C, H, O (en algunos casos se agrega fósforo y

nitrógeno)

Características Es un grupo heterogéneo de moléculas. Son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos como el alcohol, entre otros.

Fuentes Están presentes tanto en alimentos de origen animal (manteca), como de origen vegetal (palta, frutos secos, aceites, etc.).

3. Lípidos

Se clasifican en dos grupos, dependiendo de la presencia de ácidos grasos en su composición:

• Saponificables: Poseen ácidos grasos• Insaponificables: No poseen ácidos grasos

Saponificables

Insaponificables

Simples

Complejos

Grasas

FosfolípidosGlucolípidos

Esteroides

Terpenos

Prostaglandinas

Ceras

Son las moléculas básicas que componen a muchos lípidos. Están formados por una larga cadena carbonada asociada a un grupo carboxilo (COOH). Función: fuente energética.

Podemos encontrar dos tipos:

3.1 Ácidos grasos

3. Lípidos

1) ÁCIDOS GRASOS SATURADOS: No poseen dobles enlaces

2) ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS: Poseen dobles enlaces

Están formados por un alcohol conocido como glicerol y tres ácidos grasos. Esta unión se realiza con un enlace conocido como ÉSTER.

3.2 Grasas neutras o triglicéridos

3. Lípidos

1 Glicerol + 1 Ac. Graso =Monoglicérido 1 Glicerol + 2 Ac. Grasos = Diglicérido 1 Glicerol + 3 Ac. Grasos = Triglicérido

Corresponden al TEJIDO ADIPOSO

Son aislantes térmicos

Tienen función de reserva energética

3. Lípidos

3.2 Grasas neutras o triglicéridos

Están formados por dos ácidos grasos unidos a un glicerol y a un grupo fosfato. Su función es estructural, ya que forman parte de las membranas biológicas.

3.3 Fosfolípidos

3. Lípidos

Cabeza HIDROFÍLICA y Colas HIDROFÓBICAS

3. Lípidos

3.3 Fosfolípidos

Formados por cuatro anillos de carbono unidos entre sí y una cadena lateral hidrocarbonada unida a uno de ellos (derivados del ciclopentano-perhidrofenantreno).

3. Lípidos

Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS

3.4 Esteroides

Colesterol: Precursor de hormonas sexuales y suprarrenales, forma parte de las membranas biológicas (solo en células animales).

3. Lípidos

Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS

Existen dos tipos de colesterol. El LDL y el HDL.

3.4 Esteroides

CRITERIO DE COMPARACIÓN

LÍPIDOS

Elementos principales C, H, O (P y N)

Unidades básicas de construcción

Ácidos grasos (para la mayoría de estos)

Tipo de enlace Éster

Clasificación 1. Ácidos grasos

2. Triglicéridos

3. Fosfolípidos

4. Esteroides

Función biológica Energética a largo plazo, estructural, aislante y reserva

Fuentes Origen animal, por ejemplo, la manteca; origen vegetal, por ejemplo, palta, frutos secos, aceites, etc.

Ejemplos Colesterol, ácido palmítico, ácido linolénico

3. Lípidos

Pregunta oficial PSU

Un investigador está tratando de identificar una macromolécula que aisló de un organismo unicelular. Algunos de los resultados de su investigación se muestran en el siguiente cuadro:

1. La molécula es soluble en agua. 2. Por degradación completa de ella solo se obtuvo glucosa. 3. También se ha encontrado en tejidos vegetales.

Del análisis de estos resultados, es posible inferir correctamente que la molécula es

A) glicógeno.B) colesterol.C) una proteína.D) almidón.E) celulosa.

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2010

ALTERNATIVA CORRECTA

D

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad

1 E Célula como unidad funcional Comprensión

2 C Célula como unidad funcional Reconocimiento

3 D Célula como unidad funcional Reconocimiento

4 D Célula como unidad funcional Comprensión

5 B Célula como unidad funcional Reconocimiento


7 E Célula como unidad funcional Reconocimiento

8 A Nutrición Reconocimiento

9 C Nutrición Comprensión


11 D Célula como unidad funcional Reconocimiento

12 B Célula como unidad funcional Comprensión

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad

13 A Célula como unidad funcional Reconocimiento

14 A Célula como unidad funcional Reconocimiento

15 B Nutrición Reconocimiento

16 C Célula como unidad funcional Comprensión

17 A Digestión Aplicación

18 D Célula como unidad funcional Comprensión

19 B Célula como unidad funcional ASE

20 B Nutrición Reconocimiento

21 C Célula como unidad funcional Reconocimiento



24 E Célula como unidad funcional Reconocimiento

25 E Célula como unidad funcional Aplicación

Síntesis de la clase

Moléculas orgánicas Se pueden dividir en

Carbohidratos Proteínas Ácidos nucleicos Lípidos

Energética, estructural

Su función es

Se pueden dividir en

Monosacáridos

Disacáridos

Polisacáridos

Grasas neutras

Su función es

Energética, estructural, señales químicas, aislante

Los principales tipos son

Fosfolípidos Esteroides

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En la próxima sesión, estudiaremos Biomoléculas orgánicas: proteínas

y ácidos nucleicos

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