GUANUTRICINBIOELEMYBIOMOL[1]

7/21/2019 GUANUTRICINBIOELEMYBIOMOL[1]

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FUNDACIÓN ALCÁZAR

Colegio Crl. Eleuterio Ramírez Molina

BIOLOGÍA 2008

Guía de aprendizaje/ NUTRICIÓN

Nombre: _____________________________________ Curso: Primero Medio ____

UNIVERSALIDAD DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Los elementos y moléculas que constituyen a todos los seres vivos son similares

A pesar que en la naturaleza es posible encontrar más de 100 elementos químicos distintos, los seres vivosestamos organizados por una cantidad reducida de tales elementos y en proporciones bastante fijas. Por ejemplo, tanto unser umano como una planta poseen cerca de un 10! de idr"geno. #laro que tal idr"geno se encuentra distribuido enuna gran gama de mol$culas, tanto orgánicas como inorgánicas. Puede ser parte de una mol$cula de glucosa %orgánica& ode una mol$cula de agua %inorgánica&.

's importante conocer la organizaci"n de una c$lula. (in embargo, lo que la c$lula es capaz de acer depende delas mol$culas que la forman, de las que es capaz de sintetizar, digerir o acer reaccionar. Además, conocer las necesidadesmoleculares del organismo es la base de la nutrici"n y los buenos ábitos alimenticios. Actividad 1. Composición elemental del cuerpo humano'n la siguiente tabla se detalla la composici"n porcentual de los elementos que forman parte de las mol$culas queconstituyen el cuerpo umano. )u tarea es copiar en la tabla, de acuerdo a la informaci"n de clases y*o averiguar en qu$tipo de mol$culas se encuentran, si tales mol$culas son orgánicas o inorgánicas y qu$ funci"n cumplen en el organismo.

Tabla 1. Composición porcentual de los elementos que forman el cuerpo humano

(ímboloquímico

+ombre Porcentajeol$culas en que se encuentra

-uncionesnorgánicas /rgánicas

O /ígeno 2

C #arbono 13

H 4idr"geno 10

+itr"geno 5

Ca #alcio 1,5

! -"sforo 1

" Potasio 0,6

# Azufre 0,5

Cl #loro 0,1

a (odio 0,7

$% agnesio 0,1

&e 4ierro )razas

' 8odo )razas

Actividad () !re%untas de an*lisis) 9'(P/+:A '+ (; #;A:'9+/ #;A+:/ (' <' +:=;'.

a& >#uáles son los elementos que constituyen aproimadamente el ?2! del cuerpo umano@b& <os demás elementos traza son manganeso, cobre, zinc, cobalto, flBor, molibdeno, selenio, boro, silicio. (egBn

esto, >qu$ elemento sería anormal de allar en el cuerpo umano@c& >=u$ tipo de gráfico sería el más adecuado para representar los porcentajes de esta tabla@ >#"mo solucionarías

el problema de los valores muy pequeCos@d& >#"mo puede eplicarse que todos los organismos tengamos una proporci"n de elementos similar, a pesar de lasdiferencias de tamaCo, ábitat, adaptaciones, complejidad, etc.@ Para responder esta pregunta, puedes apoyarte en lainformaci"n de la tabla 5.

e& >=u$ características del agua D aprendidas en química D podrían eplicar la importancia que tiene esta sustanciaen los seres vivos@

Biología

Primero Medio - 2008

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Primero Medio



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Tabla () #omposici"n aproimada de una bacteria tipo y una c$lula tipo de mamífero

#omponentePorcentaje del peso totalEacteria #$lula

Agua F0 F0ones inorgánicos %+aG, HG, gG, #aGG, #lI, etc.& 1 1Proteínas 12 13A9+ 1.1A:+ 1 0.72-osfolípidos 7 7/tros lípidos I 7Polisacáridos 7 7/tros 5 5

Las moléculas or%*nicas pueden ser de cinco tipos y se basan en unos pocos elementos qu+micos. ,stas son)!-OT/A#0 CA-OHO2-ATO#0 L/!'2O#0 AC'2O# 3CL'CO# 4 5'TA$'A#

Tabla 6) 'n la siguiente tabla se describen varios aspectos en torno a cuatro tipos principales de mol$culas orgánicas. 'stBdiala condetenci"n y luego resuelve los problemas.

#lase demol$cula

'lementoscomponentes

:escripci"n #"mo reconocerlos -unci"n principal en los sistemasvivos

#arboidratos #, 4, / 'n general su f"rmula aproimada es%#47/&n

#ontar los átomos de #, 4y /

1. onosacáridos %azBcares sencillos&,que pueden ser de tres carbonos%gliceraldeido&, de cuatro, cincocarbonos %pentosas, como la ribosa y ladesoirribosa&, o de seis carbonos%eosas, como la glucosa, galactosa y

fructosa&.

Euscar formas cíclicas, depentágono o eágono

-uente de energía celularJconstituyente de otros compuestos

7. :isacáridos, que son dosmonosacáridos unidos por un enlaceglucosídico, como la maltosa, lactosa ysacarosa.

#ontar las unidades deazBcar

#omponentes de otros compuestos,forma de azBcar de transporte envegetales

5. Polisacáridos, que se componen demucos azBcares unidos por enlacesglucosídicos, como el almid"n elgluc"geno y la celulosa

#ontar las unidades deazBcar

-orma de almacenamiento de energía%gluc"geno en animales, almid"n envegetales&J componente estructural dela pared celular de plantas%celulosa&.

<ípidos #, 4, / #ontienen menos / que loscarboidratos en relaci"n con el # y el 41. Krasas neutras. #ombinaci"n deglicerol con una a tres mol$culas de

ácidos grasos onoglic$ridos, 1 ácidograso:iglic$ridos, 7 ácidos grasos)riglic$ridos, 5 ácidos grasos(i los ácidos grasos poseen enlacesdobles entre átomos de carbono%#LL#&, se dice que están insaturadosJde lo contrario, están saturados

Euscar el grupo glicerol enun etremo de la mol$cula

-uente de energía celular y forma dealmacenamiento de energía

'n multicelulares, pueden funcionarcomo aislante t$rmico

7. -osfolípidos. (e componen de ungrupo glicerol unido a uno o dos ácidosgrasos y a una base orgánica quecontiene f"sforo

Euscar el glicerol y lacadena lateral que contienef"sforo y nitr"geno

#omponente de membranas celulares

5. 'steroides. ol$culas complejas quecontienen átomos de carbonodispuestos en cuatro anillos

entrelazados %tres cicloeanos y unciclopentano&

Euscar 6 anillos enlazados Algunos son ormonas, otros soncolesterol, sales biliares y vitamina :Jcomponentes de membranas celulares

6. #arotenoides. Pigmentosanaranjados y amarillos, que coeistenen unidades de isopreno

Euscar unidades isopreno 'l retinal %importante en lafotorrecepci"n& y la vitamina A seforman a partir de carotenoides

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Proteínas #, 4, /, + ypor locomBn, (

;no o más polip$ptidos %cadenas deaminoácidos& enrollados o plegados enformas características para cadaproteína

Euscar unidades deaminoácidos unidas porenlaces # D + %enlacepeptídico&

'structural citoesqueleto, ribosomas ymembranas. 'nzimáticatransformaciones químicas, síntesis denuevas mol$culas, ruptura de mol$culas,durante la digesti"n y procesamiento deenergía. )ransporte en la sangre%emoglobina& y a trav$s de membranasen la c$lula. :efensa anticuerpos.4ormonal seCales entre c$lulas en elorganismo. 9eceptora detecci"n deestímulos en la superficie celular

#lase demol$cula

'lementoscomponentes

:escripci"n #"mo reconocerlos -unci"n principal en los sistemasvivos

Mcidosnucleicos

#, 4, /, +, P 'l esqueleto se compone de grupospentosa y fosfato alternados, de los cualesse proyectan las bases nitrogenadas.A:+ azBcar desoirribosa y basesadenina, timina, citocina y guaninaJ A9+

azBcar ribosa y bases adenina, uracilo,citocina y guanina. #ada subunidadmolecular, llamada nucle"tido, consiste enuna pentosa, un grupo fosfato y una basenitrogenada

'isten nucle"tidos que no estructuranácidos nucleicos, sino que tienen 5 gruposfosfatos, ricos en energía el A)P

Euscar un esqueleto depentosa D fosfato. 'l A:+forma una doble $lice yA9+ monocatenario %unacadena&, con forma de

trébol %9+A transferencia.& oinserto en los ribosomas%9+A ribosomal.&.

'l 9+A mensajero se formaen el nBcleo, pero se unea los ribosomas delcitoplasma.

Almacenamiento, transmisi"n yepresi"n de la informaci"ngen$tica

#ontrol de la síntesis y lasecuencia de todas las proteínas,enviando un mensaje desde elnBcleo al citoplasma %A9+&

Para el caso del A)P, funcionacomo la Nmoneda de intercambioOde la energía celular

Actividad 6. -esuelve los si%uientes problemasa& <os siguientes esquemas muestran varios aspectos de la organizaci"n de las mol$culas orgánicas. #ompáralos con las

descripciones de la tabla 6 y anota en tu cuaderno una característica de cada tipo de mol$cula, que concluiste de tales dibujos.

C A - 1 O H ' 2 - A T

O #

-igura 1. -ormaci"n de disacárido a partir de dos monosacáridos -igura 7. 'structura de un polisacárido el almid"n

L

/ ! ' 2 O #

-igura 5. -ormaci"n de un triglic$rido a partir de un glicerol ytres ácidos grasos

-igura 6. 'structura de un fosfolípido

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! - O T . / A #

-igura 2. %a& -ormaci"n de un dip$ptido a partir de dos aminoácidos. %b& 'squema de un polip$ptido, mostrando la diversidad de tiposde aminoácidos y los etremos terminales

7 C ' 2 O #

3 C L . ' C O #

-igura . 'structura de un nucle"tido-igura F. /rganizaci"n de una cadena denucle"tidos, para configurar un ácido nucleico

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b& dentifica el grupo al que corresponden las siguientes mol$culas orgánicas

E.

#.

A. :.

c& )anto los polisac*ridos como las prote+nas y *cidos nucleicos m*s comple8os 92A -A: son polímeros, vale decir, secomponen de mucas subunidades encadenadas. (in embargo, s"lo en el caso de las proteínas el orden de tales subunidades esestrictamente controlado por la informaci"n contenida en el A:+, no así en el caso de los polisacáridos. Averi%ua por qué yan"talo

Los fosfol+pidos poseen una or%ani;ación que facilita la formación de estructuras con forma de capa

Para que una mol$cula pueda ser disuelta por el agua, debe compartir unacaracterística con el agua ser polar. 'l eco de ser polar permite que las mol$culas deagua establezcan puentes de idr"geno Nentre medioO de las mol$culas que se deseadiluir, separándolas y generando una soluci"n acuosa. #uando se piensa en un ejemplode sustancia que no se diluye en agua, surge la idea del aceite o cualquier sustanciagrasa. 'l problema es que los triglic$ridos presentes en un aceite efectivamente tienenuna porci"n polar, que tiene muca afinidad con el agua. >#"mo se eplica la conductadel aceite entonces@

(i vuelves a revisar las figuras 5 y 6, se advierte que los triglic$ridos y losfosfolípidos comparten una organizaci"n similar los ácidos grasos quedan reunidosmediante una mol$cula de glicerol, la que en el caso de los fosfolípidos, además seasocia a un grupo fosfato. :e esta manera, un fosfolípido posee una NcabezaO deglicerol y fosfato, aderida a una NcolaO formada por dos ácidos grasos.

Actividad <. -esolver la =parado8a> de los fosfol+pidos. Contesta las pre%untas entu cuaderno.4eco 1 la estructura de los fosfolípidos, ya descrita y esquematizada4eco 7 una parte de los fosfolípidos es polar4eco 5 pese al eco 7, los fosfolípidos, al igual que los triglic$ridos, no se disuelven

en agua'videncia eperimental 1 #uando se agrega una pequeCa cantidad de mol$culas defosfolípidos en un recipiente con agua, los fosfolípidos se disponen en una capasuperficial, tal como se muestra en la figura 3.'videncia eperimental 7 #uando se agrega una mayor cantidad de fosfolípidos en un recipiente con agua, los fosfolípidos adquieren ladisposici"n mostrada en la figura ?.!re%untas)a& >#uál es la porci"n polar de un fosfolípido@ >#uál sería apolar@b& >=u$ ace que un fosfolípido tienda a quedarse al lado de otro, en forma mas o menos paralela@

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-igura 3

-igura ?

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Colegio Crl. Eleuterio Ramírez Molinac& #uando se tienen gotitas esf$ricas de aceite en un vaso con agua %micelas de triglic$ridos&, espontáneamente se reunen

formando una gota cada vez más grande. >=u$ sucede si se revuelve el agua con la gota de aceite@ >#"mo se eplican loscomportamientos del aceite en agua en base a las evidencias eperimentales descritas@

d& >Por qu$ los triglic$ridos y los fosfolípidos no se disuelven en agua@

La capacidad de los fosfol+pidos de formar bicapas determina la estructura y función de la membrana plasm*tica

)al como se eplic" enclases, la membrana plasmática esbásicamente una bicapa defosfolípidos, que junto a proteínas ycarboidratos, configura una barreraque regula el intercambio desustancias entre la c$lula y suentorno. )ras desarrollar la actividad5 a y b, debi" quedar claro que eleco que los fosfolípidos seasocien en bicapas esespontáneo y responde a las

cualidades anfipáticas detales mol$culas, valedecir, poseen unaregi"n polar y otraapolar.

'n esta f igura seseCalan los componentes de lamembrana plasmática y el rolque le corresponde a cada uno.

Tabla <) :escripci"n molecular de la membrana plasmática

-osfolípidos #olesterol Proteínas integrales KlicoIlípidos yKlicoproteínas

'structura ol$culas anfipáticas, concabeza idrofílica y colaidrof"bica. 'l tipo defosfolípido que forma unamembrana determina supermeabilidad y fleibilidad.

's un esteroide, que sedispone entre losfosfolípidos, a la altura dela base de la cola. Puedenllegar a ser tan numerososcomo los fosfolípidos.

(uelen tener formas cilíndricas,que logran al atravesar la bicapalipídica una o más veces. (onmol$culas de alto pesomolecular, formados por cientosde aminoácidos.

(on carboidratosunidos a proteínas olípidos de la membranaformando una Nnubesuperficial de azBcaresOque en sus partes másdensas se llamaglicocáli

-unci"n <a bicapa que organizanpermite acomodar lasdemás mol$culas de la

membrana y servir comoprincipal mecanismo deaislaci"n de la c$lula

Aumentan la rigidez ydisminuyen lapermeabilidad de la

membrana

)ransporte de sustancias, porej., iones.Activaci"n de respuestas

celulares %proteínas receptoras&9econocimiento de sustancias

9econocimiento conotras c$lulas omol$culas. )ambi$n se

cree que protegen y eimpiden interaccionesinnecesarias

:atointeresante

'l 9'< s"lo sintetiza losfosfolípidos de la capacitos"lica de la membrana.<os de la capa eternaprovienen de la interna

<a presencia de colesterolen la membrana eseclusivo de las c$lulaseucariontes

4ay proteínas integrales que sefijan a la membrana medianteuna porci"n idrof"bica que s"lotiene afinidad con la parte centralde la membrana

;no de los glicocálimejor estudiadospertenece a losgl"bulos blancos

Actividad ?. 3nidad y diversidad de membrana

a& 'n el siguiente esquema de una c$lula animal, marcamediante flecas aquellas estructuras que están formadas demembrana

b& <a tabla ? seCala la composici"n lipídica aproimada de5 tipos de membranas celulares. #ompara los valores e ipotetizauna eplicaci"n frente a las diferencias

Tabla ?. #omposici"n lipídica aproimada de diferentesmembranas celulares

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Porcentaje de lípido total en pesoembrana

plasmática delgl"bulo rojo

embranade la

mitocondria

embranadel retículo

endoplásmico-osfolípidos 0 F F#olesterol 75 5 Klicolípidos 5 trazas trazas

/tros 15 71 7F

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