UNIDAD: Organización, estructura y actividad celular

Carbohidratos, lípidos y proteínas; componentes celulares

Víctor Bravo N

Conformación de la materia

Ideas fuerza

Los compuestos orgánicos son aquellos que están formados por carbono. Además su síntesis fundamental ocurre en los seres vivos.

Los carbohidratos corresponden a una primera categoría de compuestos orgánicos. Participan de diversas funciones biológicas: suministro de energía reserva energética, reconocimiento celular, organización estructural.

Los lípidos constituyen un grupo heterogéneo de sustancias que comparten el carácter hidrofóbico. Sus funciones biológicas están relacionadas con la organización de las membranas biológicas, suministro de energía, reserva energética, síntesis de sustancias, aislación térmica y eléctrica.

Moléculas Orgánicas

¿Qué elementos forman a los seres

vivos?

¿Por qué es importante el carbono

en las moléculas orgánicas?

¿Qué se forma a partir de la unión de estos elementos?

¿Qué moléculas orgánicas recuerdas?

Carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno,

azufre, fósforo.

Por ejemplo, el carbono puede establecer 4

enlaces covalentes con átomos diferentes.

Moléculas orgánicas

Hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos

Carbohidratos

¿Cuáles son los monosacáridos más importantes en los organismos y que

funciones cumplen?

Monosacárido

¿Cuál es la unidad más pequeña que forma un

carbohidratos?

Los monosacáridos.

Las pentosas, que forman parte de los ácidosnucleicos, y las

hexosas, que son principalmente fuente de

energía.

Carbohidratos

• Son compuestos formados por C, H y O, se les llama glúcidos, azúcares e hidratos de carbono.

• “No son todo dulces”

Clasificación:• Monosacáridos• Disacáridos• Polisacáridos

El más común es la sacarosa, que es el azúcar que se obtiene de La caña de azúcar y de la remolacha azucarera.

Nutrientes elementales (glúcidos más comunes)

Monosacáridos

Glucosa

Fructosa

Galactosa

Maltosa

Sacarosa

Lactosa

Celulosa

Disacáridos Almidón

¿Cómo están formados los

polisacáridos?

¿Qué polisacáridos conoces y que funciones

cumplen?

Almidón

Celulosa

Polisacáridos

Por la unión de muchos

monosacáridos.

Almidón, glicógeno, celulosa, tienen por

función ser almacenamiento de

energía y estructura.

Resúmen glúcidos

• Los carbohidratos están formados por los elementos

• La unidad mínima de organización de los carbohidratos son los

• Un monosacárido corresponde al nivel de organización

• Un ejemplo de monosacárido es la

• La fórmula química de la glucosa es

C, H y O

monosacáridos

molecular

fructosa

C6H12O6

glucosa

galactosa

Clasifica las siguientes sustancias en átomos o elementos, moléculas y macromoléculas

• 1. Glucosa:• 2. Calcio:• 3. Celulosa:• 4. Glucógeno:• 5. Oxígeno:• 6. Carbono:• 7. Aminoácidos:• 8. Almidón:• 9. Hierro:• 10. Dióxido de carbono:• 11. Ácido graso:• 12. Colesterol:• 13. Maltosa:

molécula

átomo

macromolécula

macromolécula

átomo

átomo

molécula

macromolécula

átomomolécula

molécula

molécula

molécula

Funciones de los glúcidos• Energéticas. La glucosa es uno de los carbohidratos más

sencillos y abundantes, representando la molécula combustible que satisface las demandas energéticas de la mayoría de los organismos.

• De reserva. Los carbohidratos se almacenan en forma de almidón en los vegetales y de glucógeno en los animales. En ambos casos estos polisacáridos pueden degradarse a glucosa.

• Compuestos estructurales. Es el caso de la celulosa en vegetales y de la quitina en artrópodos.

• Precursores. Los carbohidratos son precursores de ciertos lípidos, proteínas y dos factores vitamínicos (vitamina C) y el inositol.

• Señales de reconocimiento. Los carbohidratos intervienen en complejos procesos de reconocimiento celular (antígenos de superficie), en la aglutinación (grupos sanguíneos), coagulación y reconocimiento de hormonas.

Lípidos• Son los nutrientes contenidos en aceites, mantecas,

tocino, mantequillas, etc.• Son sustancias muy energéticas y a menudo difíciles de

digerir.• A igualdad de peso, los lípidos proporcionan más del

doble de energía que los glúcidos.• Químicamente, la mayor parte de los lípidos que

contiene los alimentos son los triglicéridos.

¿Cómo esta formado un lípido?

¿Qué es un glicerol? ¿Qué es un acido graso?

¿Cómo se une un glicerol a un ácido graso?¿Qué función tienen los

lípidos?

Esta formado por un glicerol y tres ácidos grasos

Un glicerol es un alcohol de 3 carbonos y un ácido graso es

una cadena que tiene en promedio 15 átomos de

carbono

Por deshidratación o también llamada condensación al unir un carbono del glicerol a un

acido graso. Son almacenamiento de

energía, cumplen funciones de aislante, señales químicas.

Grasas neutras

¿Qué diferencias encuentras entre un fosfolipido y el lípido

observado anteriormente? ¿Qué nombre recibe?

¿Qué función tiene los fosfolipido?

Cuando se coloca a los fosfolipidos en agua forman una micela ¿Qué función tiene esta propiedad en los seres vivos?

Fosfolípidos

El glicerol esta unido a dos ácidos grasos y un grupo

fosfato, se llama fosfolípido

Forma estructura celular

Micela

Forman estructuras, especialmente la membrana

celular

¿Qué tipo de lípidos son los que están en el esquema?

¿Qué función cumplen?

Esteroides

Esteroides

Función estructural y de señal química.

• Se ha comprobado que a mayor ingestión de ácidos grasos saturados (principalmente en animales), mayor es la cantidad de colesterol en la sangre.

• El colesterol interviene en la formación de las membranas celulares, hormonas, vitaminas y sales biliares.

• Su exceso se deposita en las paredes de los vasos sanguíneos. (averigua qué produce)

• Existen dos ácidos grasos que no pueden faltar nunca en nuestra alimentación, se denominan esenciales, puesto que el organismo no los puede sintetizar: son el ácido linoleico y el ácido linolénico.

Membrana plasmática

Concepto de proteínas

• La palabra proteína viene del griego protos que significa "lo más antiguo, lo primero”.

• Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas) de elevado peso molecular; compuestos químicos muy complejos que se encuentran en todas las células vivas.

• Hay ciertos elementos químicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteínas los contienen en diferentes cantidades.

• Están constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y).

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Algunas nociones básicas

• En las proteínas hay 20 aminoácidos diferentes, comunes a todos los seres vivos existentes en la tierra, son los que están codificados en los ácidos nucleicos

• Los aminoácidos son las unidades básicas que estructuran las proteínas, por lo tanto, son sus monómeros (monómero: mono=uno; mero= unidad).

• Un individuo necesita de un aporte constante de aminoácidos para la síntesis de sus proteínas.

• En los organismos heterótrofos algunos de éstos pueden ser sintetizados por el propio organismo a partir de otras moléculas; otros, en cambio, tienen que ser incorporados en la dieta.

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Los aminoácidos se unen entre sí mediante uniones peptídicas para formar cadenas lineales no ramificadas.

C

H

R

C =O

OHN

H

H

C

H

R

C =O

OHN

H

H

C N

=

O

H

C

H

R

NH

H

C

H

R

C =O

OH

+ H2O

Unión Peptídica

Unión Peptídica entre Aminoácidos

CONDENSACIÓN

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Funciones proteicasEstructural

1. Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas2. Las proteínas del citoesqueleto, de las fibras del huso3. El colágeno del tejido conjuntivo fibroso.4. La elastina el tejido conjuntivo elástico.5. La queratina de la epidermis.

Hormonal

1. La insulina y el glucagón (que regulan la glicemia), la hormona del crecimiento y la calcitonina (que regula la calcemia).

Transporte

1. Transportan O2, la hemoglobina, en vertebrados y la mioglobina, en el interior de la célula muscular.Lipoproteínas transportan lípidos en la sangre.Proteínas transportadoras de la membrana plasmática que regulan el paso de solutos y agua a través de ella.

Contráctil

Actina y miosina son parte de las miofibrillas, responsables de lacontracción muscular.

Enzimática

1. Las enzimas son catalizadoras de las reacciones químicas dentro de las células, es decir, aceleran la velocidad de las mismas. Son numerosas y altamente especificas. Sin estos catalizadores, dichas reacciones se desarrollarían a velocidades tan bajas que apenas rendirían cantidades apreciables del producto. Muchas enzimas necesitan para su funcionamiento la presencia de algunas sales.Actúa a valores de pH y de temperatura específicas y cualquier cambio brusco de estos factores podría dejarlas inutilizables (desnaturalización).La amilasa cataliza la degradación de los azúcares. La lipasa cataliza la degradación de los lípidos.

Preguntas de aplicación

Las proteínas participan activamente en diversas funciones que son fundamentales para los seres vivos. ¿Cuál de las siguientes alternativas representa una función en la que las proteínas intervienen en forma menos importante?

A) Hormonal.B) Enzimática.C) Inmunológica.D) Energética.E) Estructural.

• El elemento más abundante en los seres vivos es el

A) carbono.

B) hidrógeno.

C) oxígeno.

D) nitrógeno.

E) azufre.

• SON POLÍMEROS CONSTITUÍDOS POR LA UNIÓN MEDIANTE ENLACES QUÍMICOS DE UNIDADES MENORES LLAMADAS NUCLEÓTIDOS

• SON COMPUESTOS DE ELEVADO PESO MOLECULAR , ES DECIR MACROMOLÉCULAS

• Existen dos tipos: ADN y ARN

Ácidos nucleicos

Los nucleótidosEstán formados por:• Una base nitrogenada • Un azúcar (pentosa)

• Ácido fosfórico (H3PO4)

El ATP

• Es un nucleótido con tres grupos fosfatos unidos.• Tiene como función almacenar energía en los sistemas

vivos eucariotas

Preguntas• ¿Qué sustancia es la que se muestra a continuación?