COMPOSICIÓN QUÍMICA DE SERES VIVOS. LA CÉLULA

BIOLOGÍA GENERAL                         LIC. EN FONOAUDIOLOGÍA. UNSL

TRABAJO PRÁCTICO Nº 1

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE SERES VIVOS. LA CÉLULA

A.- COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

ELEMENTOS QUÍMICOS: (información básica, para ser completada con bibliografía indicada al final)

Los elementos químicos forman parte de moléculas más grandes. Elementos químicos importantes y donde se encuentran en los seres vivos: Ca (calcio) en los huesos, Fe (hierro) en la hemoglobina de los hematíes o glóbulos rojos, I (yodo) en las hormonas tiroideas, H (hidrógeno) y O (oxígeno) en el agua, C (carbono), H, O y N (nitrógeno) en los compuestos orgánicos. C, H, O y N son los más abundantes. Na (sodio), K (potasio) y Cl (cloro) son importantes en el equilibrio intra-extracelular.

IONES: Son átomos o moléculas con carga eléctrica. Ej: H+, Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, (CO4)-.

Se forman cuando sales, óxidos, ácidos o bases se disuelven en agua. Ej: Cl Na --> Cl- + Na+

COMPUESTOS INORGÁNICOS:

Son compuestos de origen mineral. Dentro de ellos distinguimos el agua (H2O) que constituye un 70 a 80% de los seres vivos. Los ácidos son los que aportan protones H+ (ej: Cl H: ácido clorhídrico). Las bases o álcalis son las que aportan oxidrilos OH- (ej: (OH)Na: hidróxido de sodio). Las sales minerales, como por ej: Cl Na: cloruro de sodio; Cl K: cloruro de potasio, fosfato de calcio (en huesos).

PH: Para la vida celular es muy importante la proporción relativa de iones H+  y OH- presentes en el medio y que se expresa en un número denominado pH. La escala de PH se extiende  de 1 a 14.

PH neutro: 7: igual cantidad de H+ (ácido) que OH- (álcali o base).

PH ácidos (mayor cantidad de H+): va de 6,9 a 1. El PH menos ácido es 6,9; el PH más ácido es 1.

PH alcalino o básico (mayor cantidad de OH-): aumenta de 7,1 a 14. El PH más alcalino es 14.

Ejs: la orina tiene PH ligeramente ácido (6); la saliva aproximadamente 6; la piel 6,5; la sangre 7,4.

La materia viva que contiene ácidos, bases y sales disociadas; tiene, normalmente, un pH próximo al neutro (pH 7). Variaciones de este pH conducen a cambios físicos y químicos que pueden ser letales para la célula. Existen en los organismos sustancias amortiguadoras, reguladoras o buffers que impiden variaciones bruscas de pH, como proteínas del plasma, bicarbonato (CO3H-), fosfato, hemoglobina.      Acidosis: pH sanguíneo menor que 7,4.         Alcalosis: pH sanguíneo mayor que 7,4.

COMPUESTOS ORGÁNICOS:

Se encuentran generalmente en la materia viva y en sus productos de degradación, se forman por combinación de C, H, O, y N,  y producen muchas macromoléculas de gran importancia para la vida, tales como carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc. El carbono (C) juega un papel preponderante porque forma el esqueleto carbonado de estas moléculas a las que se le unen el H, O, y N. Ejemplos comp. orgánicos: glucosa, glucógeno, colesterol, albúmina, hemoglobina, ADN, ARN, etc.

PROTEÍNAS

Las proteínas humanas son macromoléculas formadas por C, H, O y N, están constituidas por 20 aminoácidos diferentes que se unen entre sí formando largas cadenas. Son heteropolímeros de aminoácidos (polímeros: largas cadenas de muchas unidades, en este caso aminoácidos; hetero: diferentes unidades).

Los aminoácidos se unen formando péptidos. Dos aminoácidos forman  un dipéptido, cuando se unen tres aminoácidos será un tripéptido y así sucesivamente. Cuando se unen más de diez aminoácidos se denominan polipéptidos. Cuando se unen más de 100 aminoácidos, forman una proteína. En el organismo humano existen 20 aminoácidos distintos, por lo tanto una proteína de 150 aminoácidos puede contener por ejemplo el aminoácido glicina 15 veces, el aminoácido fenilalanina 12 veces, en diferentes ubicaciones de la cadena, hasta completar los 150.

Las proteínas poseen estructura primaria (secuencia u orden de los aminoácidos), secundaria, terciaria y cuaternaria. Si un aminoácido cambia su ubicación en la cadena, cambia la proteína. A esto se debe que las proteínas sean las moléculas que más nos diferencian a los seres vivos, a tal punto que hermanos mellizos tienen proteínas diferentes que, en caso de trasplantes, motivan el rechazo del órgano trasplantado, por no reconocer la proteínas del órgano transplantado como propias.

Las principales funciones de las proteínas son:

1. Transportadoras de sustancias (albúmina y globulinas de la sangre).
2. Regulación del metabolismo celular y el desarrollo de los organismos (hormonas hipofisarias).
3. Defensa del organismo (anticuerpos: gammaglobulinas).
4. Componentes estructurales de las células, dentro de las membranas celulares.
5. Neurotransmisores: muchos péptidos sirven para comunicación entre neuronas.
6. Aceleradores de reacciones bioquímicas o enzimas. Ej: proteasas, lipasas, amilasa, polimerasas.

En la digestión, las proteasas gástricas e intestinales rompen las uniones peptídicas de las proteínas ingeridas liberando aminoácidos para que se absorban a la sangre. Estos aminoácidos serán usados luego por nuestras células para construir las proteínas propias.

CARBOHIDRATOS (Hidratos de C, Sacáridos o Glúcidos)

Son compuestos que contienen principalmente C, O e H. Muchos son solubles en agua y tienen sabor dulce.  Existen tres clases principales de carbohidratos: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos: El monosacárido más abundante es la glucosa, es una hexosa (6 Carbonos), otro es la ribosa (5C).  La glucosa es una hexosa y es el combustible que primero utiliza la célula  para obtener  su energía en el catabolismo celular.

Oligosacáridos: Están constituidos por 2 a 10 monosacáridos. Ejemplos de disacáridos: la sacarosa (azúcar de mesa) formada por glucosa y fructosa; la lactosa formada por glucosa y galactosa.

Polisacáridos: Son cadenas muy largas de monosacáridos (homopolímeros), por ejemplo el almidón (vegetal) y el glucógeno (animal), son moléculas de reserva compuestas por muchas unidades de glucosa. El almidón está en harinas de cereales, tubérculos como papa, y es fuente de glucosa en la alimentación. En la digestión humana, la enzima amilasa rompe las uniones del almidón de los alimentos liberando unidades de glucosa para que se absorban en el intestino y pasen a la sangre.

Funciones de los carbohidratos: Son las primeras fuentes de energía celular mediante su oxidación, y constituyentes estructurales de células y tejidos.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Son macromoléculas heteropolímeros de unidades de nucleótidos, los que poseen tres componentes:

1. un monosacárido pentosa (ribosa o desoxirribosa). 2. ácido fosfórico. 3. una base nitrogenada.

Según la pentosa hay dos tipos de ácidos nucleicos: Ácido Desoxirribonucleico (ADN o DNA) que contiene desoxirribosa y Ácido Ribonucleico (ARN o RNA) que contiene ribosa.

Las bases nitrogenadas son las que diferencian los distintos nucleótidos y pueden ser:

Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T) y Uracilo (U).

El ADN contiene adenina, guanina, citosina y timina. (ver figura al final)

El ARN contiene adenina, guanina, citosina y uracilo.

Funciones de los ácidos nucleicos: transmiten la información genética contenida en la secuencia o el ordenamiento de los distintos nucleótidos que los forman.

ADN: Está constituido por dos cadenas lineales de nucleótidos enfrentadas por sus bases nitrogenadas y unidas por puente de hidrógeno H (uniones débiles) entre las mismas, formando una doble hélice.

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