Moléculas de la vida Biología

Biología.

Capítulo 3.Moléculas de la vida:

1. Estructura y funciones de las principales moléculas bioquímicas:

Carbohidratos: moléculas fundamentales de almacenamiento de energía.

• Formados por unidades estructurales de azúcares y se pueden clasificar según la cantidad de unidades de azúcar que se combinen en una molécula.
• Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno en una cantidad de 1:2:1.
• Son solubles en agua.
• Forman parte de las paredes de las células vegetales jóvenes.
• Los azúcares, almidones y la celulosa son carbohidratos típicos.

• Fuente primaria de energía.

Monosacáridos:[pic 1]

• Azúcares simples con 3 a 7 átomos de carbono, casi todos están unidos a un grupo de Hidrógeno (H) y un grupo hidróxilo (OH).
• Fructosa, Dextrosa-Glucosa.
• Estructuras simplificadas, con una unión de un anillo o una cadena que no esté marcada es una átomo de Carbono.

[pic 2] galactosa.        [pic 3]

Disacáridos: 

• Dos monosacáridos unidos.
• Sacarosa, maltosa, lactosa.             

[pic 4]     [pic 5] [pic 6]

• Hidrólisis: cuando se requiere energía, los disacáridos se degradan en sus monómeros por medio de estas reacciones.

[pic 7]

Polisacáridos:

• Cadenas complejas de monosacáridos.
• Almidón (plantas), glucógeno (animales), celulosa (paredes celulares vegetales) y quitina (exoesqueleto) -compuestos de glucosa.

      [pic 8] Quitina.

[pic 9] Celulosa.[pic 10] Almidón.

[pic 11] Glucógeno.

Azúcares:

• Ribosa y desoxiribosa (pérdida de átomo de oxígeno).

[pic 12]

Lípidos: contienen regiones intensas de hidrógeno y carbono no polares. C-H-O, pero menos O que en los carbohidratos.

• Hidrofóbicos o insolubles en agua/ liposolubles.
• Solubles en éter, benceno, cloroformo.
• Moléculas de almacenamiento de energía en forma de grasas y aceites.
• Tienen una o más subunidades de grasa.

• Función hormonal.
• Termorreguladora, protectora.
• Parte de la membrana celular.

Clasificación:

• Aceites, grasas y ceras (C-H-O):

• Contienen uno o más ácidos grasos que son largas cadenas de C e H con un grupo de ácido carboxílico (-COOH) en un extremo.[pic 13]
• Casi ninguno tiene estructuras anilladas
• Grasas y aceites se forman mediante reacciones de síntesis por deshidratación, en la que se unen 3 unidades ácidos grasos a una molécula de glicerol. Triglicéridos.

[pic 14]

• Grasa saturada es sólida a temperatura ambiente. Los C de los ácidos grasos están unidos por enlaces únicos, con H un los demás sitios de enlace (saturados). Estas cadenas son rectas y se pueden agrupar.
• Aceite líquido descansa en la estructura de sus ácidos grasos. Si hay enlaces dobles entre algunos C y menos H, el ácido graso es insaturado y producen flexiones. Estas impiden que las moléculas se compacten.

                    [pic 15]

• Las ceras están muy saturadas y son sólidas a temperatura ambiente, el humano y casi todos los animales carecen de enzimas para degradarlas. (miel en las abejas).

• Fosfolípidos (C-H-O-P-N): se caracterizan por poseer un grupo de naturaleza de fosfato que les otorga una marcada polaridad.

• Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.
• Hay un grupo fosfato unido a un grupo funcional polar variable que normalmente contiene N.

[pic 16]

• Esteroides (C-H-O): compuestos de 4 anillos de átomos de C unidos.

• Colesterol: componente de la membrana de las células animales y del aislamiento de las neuronas (cerebro). Con este, las células sintetizan el estrógeno, testosterona y la bilis.

[pic 17]  [pic 18][pic 19]

Ácidos grasos poliinsaturados: 

• Linoléico.[pic 20]
• Linolénico.                                             Omega 369
• Araquidónico.

Proteínas: moléculas orgánicas de diferente forma y tamaño. Formadas por  aminoácidos. C-H-O-N.

• Las enzimas catalizan (aceleran) las reacciones.
• Otras proteínas forman estructuras dentro y fuera del cuerpo.

• Son polímeros que constan de cadenas de aminoácidos unidas por enlaces péptidos.

• Aminoácidos:

[pic 21]   R varía.

• Algunos son hidrofílicos porque su grupo R es polar.
• Otros son Hidrofóbicos de grupos R no polares.
• Se unen para formar cadenas mediante reacciones de síntesis por deshidratación.

• El N del grupo amino (-NH2) de un aminoácido se une al C del grupo del ácido carboxílico (-COOH) de otro aminoácido mediante un enlace covalente simple y se libera agua. Esta unión se llama enlace peptídico y la cadena péptido.
• Se agregan más aminoácidos uno por uno, hasta que se completa la cadena de proteínas.

• La proteína puede tener hasta cuatro niveles de estructura:

• Estructura primaria: secuencia de aminoácidos que conforma la proteína (ADN).
• Secundarias: la primaria hace que cada cadena de polipéptidos asuma una de dos secundarias simples y repetitivas. Se mantienen por enlaces de H entre las paredes polares de los aminoácidos. Estructura enroscada como espiral (hélice). Lámina plegada= polipéptidos que se pliegan repetidamente sobre sí.
•  Terciarias: pliegues determinados por interacciones de los grupos funcionales de aminoácidos entre ellos y con su entorno.
• Cuaternarias: se da en ciertas proteínas que contienen polipéptidos unidos por enlace de H, disulfuro o por atracciones entre partes con cargas opuestas de distintos aminoácidos.

[pic 22]

• Las funciones de las proteínas se relacionan con sus estructuras tridimensionales.
• El tipo, posición y número exacto de aminoácidos de los grupos R específicos determinan la estructura de la proteína y su función biológica.
• Mientras los aminoácidos sean hidrofílicos, sus cambios no alteran la función de la proteína. Una mutación que lo reemplazara con uno hidrofóbico podría tener efectos catastróficos.
• Cuando una proteína se desnaturaliza, es que sus estructuras secundaria, terciaria o cuaternaria se alteran dejando intacta la principal. Esta tiene propiedades diferentes y deja de cumplir su función.

Ácidos nucléicos:

Nucleótido: molécula con 3 elementos en su estructura: un azúcar de 5 C, un grupo funcional de fosfato y una base nitrogenada que varía según estos.

• Ribosa y Desoxirribosa. (ADN y ARN).
• Bases nitrogenadas con C y N en los anillos  y en algunos de los C se unen grupos funcionales.
• D: 2 (adenina, guanina), 1 (citosina y timina).
• Pueden funcionar como moléculas transportadoras de energía, como mensajeros intracelulares o como unidades de los polímeros llamados ácidos nucléicos.

[pic 23]

• ATP (adenosín trifosfato) es un nucleótido de ribosa con 3 grupos funcionales. Es inestable y lleva energía a distintas partes de la célula y la guarda en los enlaces entre sus grupos de fosfato, esta se libera para impulsar las reacciones que la necesitan cuando se rompen los enlaces que unen el último fosfato del ATP (síntesis de proteínas).

[pic 24]

• Los monómeros pueden unirse en largas cadenas y formar polímeros (ácidos nucléicos).

• Un O del grupo funcional fosfato de una nucleótido se une por enlace covalente al azúcar del siguiente
• ADN consta de 2 cadenas de nucleótidos entrelazados en la forma de una doble hélice y unida por enlaces de H.
• ARN cadenas simples de nucléotidos de ribosa, se copian del ADN y dirigen la síntesis de proteínas.

[pic 25]

Capítulo 4 “Biología Celular”.

Estructura y función celular.

Teoría celular:

• Todo organismo vivo está compuesto por una o más células (anatómica).
• Los organismos vivos más pequeños son células únicas y estas son unidades funcionales de los organismos multicelulares (fisiológica).
• Todas las células provienen de otras células (reproductora).

1. Características comunes de la célula.

• La función limita el tamaño de la célula: El diámetro de la célula va de 1 a 100 micras, debido a que las células necesitan intercambiar nutrimentos y desechos por la membrana plasmática, y muchos de estos entran, pasan y salen por difusión (movimiento de mayor a menor concentración).
• La membrana plasmática (fluida y delgada) engloba a la célula y faculta las interacciones de la célula con otras células y su ambiente.

• Regula la entrada y salida de materiales de la célula.

• Aisla el contenido de la célula de su exterior.

• Las membranas de la célula tienen una doble capa de moléculas de fosfolípidos (forma una barrera para la mayoría de los iones y moléculas hidrofílicas) y colesterol, en las que están muchas proteínas (facilitan la comunicación entre la célula y el entorno, favorecen las reacciones químicas, unen a 2 células y reciben a las señales de las moléculas (hormonas)).
• Las glucoproteínas extienden ramificaciones de carbs desde la célula hasta el exterior, algunas identifican a la célula como parte de un individuo único.
• Conecta.

• Neurona: célula más largas. Se transporta por organelas que transportan proteínas (citoesqueleto).
• Óvulo: célula más grande. Se puede ver.

                        [pic 26]

• Todas las células contienen citoplasma (compuestos químicos y estructuras dentro de la membrana plasmática, pero fuera del núcleo).

• La parte fluida de las células eucariotas y procariotas se llama citosol (agua, sales y gran variedad de moléculas orgánicas).
• Ocurren casi todas las actividades metabólicas de la célula y las reacciones bioquímicas que sustentan la vida (síntesis de proteínas).

• Todas las células usan el ADN como plano de la herencia y el ARN para copiar el plano y ejecutar la instrucción.

• Contienen material genético heredado, que guarda las instrucciones para hacer otras partes de la célula y producir células nuevas.
• El ADN contiene genes que constan de secuencias precisas de nucleótidos.
• El ARN tiene una relación química con el ADN y aparece en formas diferentes que copia el plano de los genes del ADN y ayuda a elaborar proteínas a partir de este.

• Todas las células obtienen materias primas y energía del entorno.

• Solo las células pueden aprovechar la energía que proviene de la luz solar (fotosíntesis), esta energía guardad en las células fotosintéticas se utiliza para las actividades metabólicas.
• Las células obtienen del entorno biótico y abiótico los materiales para sintetizar las moléculas de la vida y la energía para impulsarla.

1. Diferencias estructurales entre las células eucariotas y procariotas.

Una diferencia es que el material genético de las eucariotas está contenido dentro de un núcleo envuelto en una membrana, pero en la de las procariotas no. Los organelos aumentan la complejidad de las eucariotas.

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