La naturaleza básica de la vida

Marta Gutiérrez del Campo

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

– Complejidad molecular.

– Niveles de organización.Partículas: protones, electrones y neutrones Átomo: hidrógeno, Calcio, Azufre... Molécula: ADN, ARN, proteínas... Macromolécula: conjunto de moléculas. Supermolécula: conjunto de macromoleculas Orgánulos: núcleo, membrana... Célula: neuronas, hepatocitos... Tejido: conjuntivo, muscular... Órgano: cerebro, corazón... Sistema: circulatorio, endocrino... Aparato: respiratorio, digestivo... Individuo: seres humanos, salmones... Población: ciudades, conjunto de truchas de un río... Comunidad: aves de un bosque, peces de un lago... Ecosistema: río, bosque... Paisaje: ladera de una montaña, valle... Bioma: la sabana, la tundra... Ecosfera : La Tierra Biosfera: Conjunto de seres vivos del planeta. Planeta: La Tierra y los otros planetas del sistema solar Sistema Solar: Conjunto de planetas Galaxia: Vía Láctea Universo

– Automantenimiento.Palabra clave: Metabolismo

– Reproducción.• Asexual• Sexual

– Herencia– Variación

– Ciclo vital.

– Sensibilidad.• Respuesta / estimulo ambientales• Autorregulación

La unidad química de los seres vivos

• BIOELEMENTOS

LA UNIDAD QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

• BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS

• INORGÁNICAS• AGUA

• SALES MINERALES

• ORGÁNICAS

• GLÚCIDOS

• LÍPIDOS

• PROTEÍNAS

• ÁCIDOS NUCÉICOS

EL AGUA

LA MOLÉCULAELECTRONEGATIVIDAD

.

POLARIDAD.

ENLACES O PUENTES DE HIDRÓGENO.

EL AGUA

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA

1.Es el principal disolvente biológico.

2.Elevada capacidad térmica Puentes de hidrógeno

3.Alcanza su densidad máxima Líquido

LAS SALES MINERALES

SALES PRECIPITADAS

Constituyen estructuras sólidas:

• Silicatos: caparazones de algunos organismos (diatomeas), espículas de algunas esponjas y estructura de sostén en algunos vegetales (gramíneas).

• Carbonato cálcico: caparazones de algunos protozoos marinos, esqueletos externos de corales, moluscos y artrópodos, así como estructuras duras.

• Fosfato de calcio: esqueleto de vertebrados.

LAS SALES MINERALES

SALES DISUELTAS

Dan lugar a aniones y cationes.

También se pueden disolver en agua la sal con el agua a simple vista no se ve, por eso de llama sales minerales disueltas.

Funciones:

1. Reguladoras

2. EspecificasFenómenos Osmóticos

COMPUESTOS ORGÁNICOS

ÁTOMO DE CARBONO

La capacidad de los átomos de carbono para formar enlaces covalentes es de extraordinaria importancia en los sistemas vivos. Un átomo de carbono tiene cuatro electrones en su nivel energético exterior. Puede compartir cada uno de estos electrones con otro átomo, formando enlaces covalentes hasta con cuatro átomos. Los enlaces covalentes formados por un átomo de carbono pueden hacerse con cuatro átomos diferentes (los más frecuentes son hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) o con otros átomos de carbono.

GLUCIDOS

CONCEPTO

Son sustancias formadas por C, H, O en los mas sencillos, la formula general es CnH2nOn, por la proporción de H y O es igual que el agua, también se les puede llamar hidratos de carbono.

Los átomos de carbono están unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también radicales hidroxilo y a radicales hidrógeno (-H).

En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído (-CHO), o un grupo cetónico (-CO-).

GLUCIDOS

CLASIFICACIÓN

Monosacáridos• Ribosa

• Desoxirribosa

• Ejemplos

Glucosa

Galactosa

Fructosa

Disacáridos• Enlace glicosídico

• Ejemplos

Maltosa

Lactosa

Sacarosa

Polisacáridos• Vegetal

• Celulosa (E)

• Almidón (R)

• Animal

• Quitina (E)

• Glucogeno (R)

GLUCIDOS

FUNCIONES

Combustible celular Energía

Almacén de reserva energético

Componentes estructurales

LIPIDOS

CONCEPTO

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:

1. Son insolubles en agua.2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

H-(CH2)n -CO-O- R

LÍPIDOS

CLASIFICACIÓN

Ac. esteárico

Ac. oleico

Grasas• Saturadas

• Insaturadas

Ceras • Monoalcohol de cadena larga

Esteroides • Colesterol• Vitamina D• Hormonas

Fosfolípidos

• Estructura bipolar

• Bicapas lipídicas

LÍPIDOSFUNCIONES

Reserva energética Energía

Estructural Bicapas lipídicas

Reguladora Hormonas

VitaminasEsteroides

PROTEÍNASCONCEPTO

1. Las proteínas son las macromoléculas que se encuentran en más cantidad en las células vivientes.

2. Son el instrumento molecular a través del cual se expresa la información genética.

3. Todas las proteínas desde las más sencillas hasta las más complejas están constituidas por el mismo tipo de subunidades: 20 aminoácidos.

4. Las proteínas están constituidas por cadenas de amino ácidos, unidos por un tipo específico de enlace covalente.

PROTEÍNAS

ESTRUCTURAL TRIDIMENSIONAL

La estructura tridimensional de una proteína es un factor determinante en su actividad biológica. Tiene un carácter jerarquizado, es decir, implica unos niveles de complejidad creciente que dan lugar a 4 tipos de estructuras: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

DESNATURALIZACION Y RENATURALIZACION

La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras conservándose solamente la primaria. Los agentes que pueden desnaturalizar a una proteína pueden ser: calor excesivo; sustancias que modifican el pH; alteraciones en la concentración; alta salinidad; agitación molecular; etc... La desnaturalización puede ser reversible (renaturalización) pero en muchos casos es irreversible.

PROTEÍNAS

FUNCIONES1. Estructural

1. Colágeno

2. Queratina

2. Transportadora

1. Hemoglobina

3. Reguladora

1. Insulina

2. Hormona del crecimiento

4. Contractil

1. Actina/Miosina

5. Defensa inmunitaria

1. Anticuerpos

6. Enzimatica o biocatalizadora

PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS

CONCEPTOLas enzimas en biología sirven para controlar, acelerándolas, las reacciones químicas. Son sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas siempre que sea termodinámicamente posible. En estas reacciones, las moléculas sobre las que actúa la enzima en el comienzo del proceso son llamadas sustratos, y estas los convierten en diferentes moléculas, los productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran en tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas

PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS

PROPIEDADES

Es de destacar que las enzimas son específicas.

1. Una enzima puede actuar sobre un substrato o un grupo de substratos relacionados (especificidad de substrato) pero no sobre otros. 2. Otras enzimas, sin embargo, tienen especificidad de acción al realizar una acción determinada pero sobre múltiples substratos; Debido a estaespecificidad de las enzimas existen en la célula miles de enzimas diferentes.

La especificidad de las enzimas ha llevado a comparar a éstas con llaves y a los substratos con cerraduras (modelo de la llave y la cerradura).

ÁCIDOS NUCLÉICOS

CONCEPTO

Son polímeros constituidos por la unión mediante enlaces químicos de unidades menores llamadas nucleótidos.

Los nucleótidos están formados por:

1. base nitrogenada (BN)2. azúcar (A) 3. ácido fosfórico (P)

unidos en el siguiente orden: PABN

O N

NN

N

NH2

OHOH

CH2OP-O

O

O-

H

H H

Pentosa Base

NucleósidoFosfato

Nucleótido

ÁCIDOS NUCLÉICOS

TIPOS

• DNA (ácido desoxirribonucleico)– Azúcar: Desoxirribosa– Bases:

• Citosina• Timina• Adenina• Guanina

Doble cadena

• RNA (ácido ribonucléico)– Azúcar: ribosa– Bases:

• Citosina• Uracilo• Adenina• Guanina

Cadena simple

ÁCIDOS NUCLÉICOS

ESTRUCTURA Y FUNCION DEL ADN

La secuencia de los nucleótidos.Es la secuencia de nucleótidos de una cadena o hebra. La estructura del ADN viene determinada por el orden de los nucleótidos en la hebra o cadena de la molécula. Para indicar la secuencia de una cadena de ADN es suficiente con los nombres de las bases o su inicial (A, T, C, G) en su orden correcto y los extremos 5' y 3' de la cadena nucleotídica.

Así, por ejemplo:5‘- ACGTTTAACGACAAGGACAAGTATTAA - 3'

Función:• Información codificada : 5‘- ACGTTTAACGACAAGGACAAGTATTAA - 3‘• Capacidad de duplicarse• Sirve para elaborar las proteínas celulares.

ÁCIDOS NUCLÉICOS

ESTRUCTURA, TIPOS Y FUNCIÓN DEL ARN

La secuencia de los nucleótidos.Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos.

Tipos y función.

1. ARNm: Copia informacion del ADN y la lleva al citoplasma.2. ARNt: Transportan los aminoácidos (aa) a los ribosomas para dar lugar a las

proteínas.3. ARNr: Forma parte de los ribosomas.