Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos PPTCES030CB31-A16V1 Clase Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos

Resumen de la clase anterior Anabolismo y catabolismo Condensación e hidrólisis Fosforilación y desfosforilación Conceptos químicos Oxidación y reducción Polímerización Tipos de enlace

Resumen de la clase anterior Átomo Biósfera Bioma Molécula Ecosistema Macromolécula Comunidad Organelo Célula Especie Población Tejido Órgano Aparato o sistema Organismo

Páginas del libro desde la 31 a la 38. Aprendizajes esperados Identificar los principales bioelementos y los tipos de biomoléculas. Reconocer la importancia del carbono en la formación de moléculas orgánicas. Comprender las formas de clasificación de carbohidratos y lípidos. Identificar las funciones y propiedades de carbohidratos y lípidos. Páginas del libro desde la 31 a la 38.

Pregunta oficial PSU Un investigador está tratando de identificar una macromolécula que aisló de un organismo unicelular. Algunos de los resultados de su investigación se muestran en el siguiente cuadro: Del análisis de estos resultados, es posible inferir correctamente que la molécula es A) glicógeno. B) colesterol. C) una proteína. D) almidón. E) celulosa. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2010 1. La molécula es soluble en agua. 2. Por degradación completa de ella solo se obtuvo glucosa. 3. También se ha encontrado en tejidos vegetales.

Bioelementos Biomoléculas Carbohidratos Lípidos

1. Bioelementos Las características y propiedades de la materia viva tienen su origen en los átomos que la componen, los llamados bioelementos. Bioelementos % en la materia viva Átomos Primarios 96% C, H, O, N, P, S Secundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe Oligoelementos 0,1% Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni, Si... La mayor parte de las moléculas que componen los seres vivos (biomoléculas) tienen una base de carbono ya que: Forma enlaces covalentes. Puede formar enlaces hasta con cuatro átomos. Puede formar enlaces sencillos, dobles o triples. Puede formar largas cadenas carbonadas.

D Ejercitación Ejercicio 3 “Guía del alumno” El elemento más abundante en los seres humanos, en términos de masa, es el A) nitrógeno. D) oxígeno. B) hidrógeno. E) flúor. C) carbono. ALTERNATIVA CORRECTA D Reconocimiento

2. Biomoléculas Biomoléculas Biomoléculas inorgánicas: moléculas que no presentan esqueleto de carbono en su estructura. Biomoléculas orgánicas: Moléculas formadas por un esqueleto de carbono e hidrógeno. Carbohidratos Sales minerales Agua Gases Lípidos Son funciones de las sales minerales: Participar en la contracción muscular (Ca2+ ) Participar en el impulso nervioso (Na+ y K+) Participar en la regulación de la presión sanguínea (Na+) Transportar oxígeno (Fe2+) Formar parte de la clorofila (Mg2+) Son propiedades del agua: Gran capacidad disolvente Alta tensión superficial Capilaridad Alto calor específico Alto calor de vaporización Punto de ebullición: 100 ºC Punto de congelación: 0 ºC Densidad máxima a 4ºC Capacidad de disociación Proteínas Ácidos nucleicos

E Ejercitación Ejercicio 1 “Guía del alumno” El agua forma parte de aproximadamente dos tercios del peso corporal de los animales. ¿Qué situación(es) justifica(n) esta proporción? I) El agua es el principal medio en el que ocurren las reacciones del metabolismo. II) El agua es un excelente termorregulador, siendo capaz de absorber grandes cantidades de calor. III) El agua permite la circulación de gran número de sustancias a través de todo el organismo. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III ALTERNATIVA CORRECTA E Comprensión

3. Carbohidratos Criterio de comparación Carbohidratos Elementos principales C, H, O Unidades básicas de construcción Monosacáridos (Ej.: glucosa) Tipo de enlace Glucosídico Clasificación Monosacáridos 2. Disacáridos 3. Oligosacáridos 4. Polisacáridos Función biológica Energética a corto plazo, reserva y estructural Fuentes en la dieta Origen animal: leche y sus derivados. Origen vegetal: legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas Ejemplos Glucosa, fructosa, maltosa, glicógeno, celulosa, etc.

3. Carbohidratos 3.1 Monosacáridos Hexosas: 6 carbonos en su estructura Pentosas: 5 carbonos en su estructura Éstas moléculas las podemos encontrar de forma cíclica en la naturaleza.

3. Carbohidratos 3.2 Disacáridos Unión de dos monosacáridos a través de enlace glucosídico. CH2OH OH HO H O SÍNTESIS POR CONDENSACIÓN HOCH2 glucosa fructosa sacarosa

3. Carbohidratos 3.2 Disacáridos Sacarosa: Maltosa:

Unión de muchos monosacáridos. 3. Carbohidratos 3.3 Polisacáridos Unión de muchos monosacáridos. Almidón Polímero vegetal de glucosas alfa, cuya función es reservar energía para la planta. Presente en semillas como el trigo y tubérculos como la papa.

Unión de muchos monosacáridos. 3. Carbohidratos 3.3 Polisacáridos Unión de muchos monosacáridos. Celulosa Polímero vegetal de glucosas beta, cuya función es estructural. Presente en las paredes vegetales.

Unión de muchos monosacáridos. 3. Carbohidratos 3.3 Polisacáridos Unión de muchos monosacáridos. Glucógeno Polímero animal de glucosas alfa, cuya función es la reserva energética. Presente en músculos y en hígado.

Unión de muchos monosacáridos. 3. Carbohidratos 3.3 Polisacáridos Unión de muchos monosacáridos. Quitina Polímero de glucosas beta modificadas cuya función es estructural. Presente en la pared celular de hongos y en el exoesqueleto de artrópodos.

A Ejercitación Ejercicio 6 “Guía del alumno” La diferencia entre las moléculas de glucosa y almidón radica en A) la cantidad de unidades constituyentes en cada caso. B) la naturaleza química de las unidades constituyentes. C) los bioelementos que se encuentran presentes. D) que la primera es una molécula de reserva de energía en animales y la segunda, en vegetales. E) el tipo de enlace entre monómeros. ALTERNATIVA CORRECTA A Comprensión

C Ejercitación Ejercicio 9 “Guía del alumno” Los atletas, previo a una gran carrera, comen pastas en abundancia debido a que A) las pastas se transforman en grasa acumulada que los aislará de la temperatura ambiente. B) las pastas se utilizan para formar la vaina de mielina, lo cual hace que la capacidad de reacción sea más rápida. C) los atletas intentan acumular reservas de energía rápida, que se requiere en una carrera. D) los atletas acumulan kilos de glicógeno para disponer de una rápida reserva de energía. E) las pastas proveen de energía para regular la síntesis de hormonas. ALTERNATIVA CORRECTA C Comprensión

A Ejercitación Ejercicio 17 “Guía del alumno” ¿Cuál de los siguientes gráficos representa mejor la acción de las enzimas digestivas humanas sobre la degradación del almidón? ALTERNATIVA CORRECTA A ASE

4. Lípidos Criterio de comparación lípidos Elementos principales C, H, O (N y P) Unidades básicas de construcción Ácidos grasos (para lípidos saponificables) Tipo de enlace Éster Clasificación Saponificables: - Simples (grasas y ceras) - Complejos (fosfolípidos y glicolípidos) 2. Insaponificables: - Esteroides - Terpenos - Prostaglandinas Función biológica Energética a largo plazo, estructural, aislante y reserva Fuentes en la dieta Origen animal, por ejemplo, la manteca. Origen vegetal, por ejemplo, palta, frutos secos, aceites, etc. Ejemplos Colesterol, ácido palmítico, ácido linolénico

4. Lípidos 4.1 Clasificación Se clasifican en dos grupos, dependiendo de la presencia de ácidos grasos en su composición: Saponificables: Poseen ácidos grasos Insaponificables: No poseen ácidos grasos Saponificables Simples Complejos Grasas Fosfolípidos Glucolípidos Ceras Insaponificables Esteroides Terpenos Prostaglandinas

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS 4. Lípidos 4.2 Ácidos grasos Son las moléculas básicas que componen a muchos lípidos. Están formados por una larga cadena carbonada asociada a un grupo carboxilo (COOH). Función: fuente energética. Podemos encontrar dos tipos: ÁCIDOS GRASOS SATURADOS No poseen dobles enlaces ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS Poseen dobles enlaces

4. Lípidos 4.3 Grasas neutras o triglicéridos Están formados por un alcohol conocido como glicerol y tres ácidos grasos. Esta unión se realiza mediante un enlace conocido como ÉSTER. Se acumulan en el TEJIDO ADIPOSO 1 Glicerol + 1 Ac. Graso =Monoglicérido 1 Glicerol + 2 Ac. Grasos = Diglicérido 1 Glicerol + 3 Ac. Grasos = Triglicérido Son aislantes térmicos Tienen función de reserva energética

Cabeza HIDROFÍLICA y Colas HIDROFÓBICAS 4. Lípidos 4.4 Fosfolípidos Están formados por dos ácidos grasos unidos a un glicerol y a un grupo fosfato. Su función es estructural, ya que forman parte de las membranas biológicas. Cabeza HIDROFÍLICA y Colas HIDROFÓBICAS

Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS 4. Lípidos 4.5 Esteroides Formados por cuatro anillos de carbono unidos entre sí y una cadena lateral hidrocarbonada unida a uno de ellos (derivados del ciclopentano-perhidrofenantreno). Colesterol Precursor de hormonas sexuales y suprarrenales. En células animales, forma parte de las membranas biológicas. Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS Link sobre el colesterol: http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2009/08/colesterol/colesterol.html

C Ejercitación Ejercicio 16 “Guía del alumno” Las prostaglandinas, corresponden a un tipo de lípidos, que son sintetizados por ciclación de ácidos grasos insaturados de 20 carbonos, y que tienen función hormonal local, por ejemplo, la disminución de la presión sanguínea y contracción de la musculatura lisa. Los ácidos grasos que les dan origen se pueden encontrar en I) fosfolípidos. II) triglicéridos. III) colesterol. Es (son) correcta(s) A) solo I. D) solo II y III. B) solo II. E) I, II y III. C) solo I y II. ALTERNATIVA CORRECTA C Comprensión

Ejercicio 22 “Guía del alumno” Ejercitación Ejercicio 22 “Guía del alumno” Los ácidos grasos esenciales se refieren a I) sustancias necesarias en la dieta. II) los omega 3 y omega 6. III) lípidos que poseen dobles enlaces en su cadena carbonada. Es (son) correcta(s) A) solo I. D) solo II y III. B) solo II. E) I, II y III. C) solo III. ALTERNATIVA CORRECTA E Reconocimiento

E Ejercitación Ejercicio 23 “Guía del alumno” Con respecto al colesterol, es correcto señalar que I) no se encuentra o está en menor cantidad en los procariotas. II) proporciona estabilidad mecánica a la membrana celular. III) es precursor de las hormonas sexuales. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III ALTERNATIVA CORRECTA E Reconocimiento

Ejercicio HPC Nº 8 La lipogénesis de novo (LDN) es la formación de ácidos grasos a partir de fuentes no lipídicas. Este mecanismo se utiliza para el almacenamiento a largo plazo de carbohidratos, convirtiéndolos en ácidos grasos que luego se almacenan como triglicéridos en el tejido adiposo. Durante mucho tiempo los científicos han discutido hasta qué punto se puede, mediante la dieta, inducir la LDN en humanos. Para evaluarlo, un estudio analizó el caso de 9 adolescentes cameruneses sometidos a un ritual tradicional conocido como Guru-Walla, en el que se busca engordarlos mediante una dieta de 7000 kcal diarias por 10 días, de las cuales 70% corresponden a carbohidratos. En el estudio se encontró que los jóvenes aumentaron en promedio 17 kg, de los cuales 64-75% correspondían a grasas, pese a consumir solo 4 kg de estas en su dieta. Considerando los objetivos y los resultados del estudio, ¿cuál de las siguientes es una conclusión correcta? A) En humanos, las grasas almacenadas en el tejido adiposo provienen fundamentalmente de la dieta y no de la LDN. B) Las dietas altas en grasas producen un gran aumento de masa corporal, fundamentalmente en forma de grasa. C) Menos de un 50% de las grasas acumuladas en el tejido adiposo del ser humano provienen de la ingesta de lípidos; el resto, se sintetiza a partir de carbohidratos. D) Bajo condiciones excepcionales de alta ingesta de carbohidratos, se puede inducir una significativa LDN en humanos. E) En humanos, los carbohidratos se almacenan fundamentalmente como glicógeno y no como grasas. ALTERNATIVA CORRECTA D ASE Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.

Pregunta oficial PSU Un investigador está tratando de identificar una macromolécula que aisló de un organismo unicelular. Algunos de los resultados de su investigación se muestran en el siguiente cuadro: Del análisis de estos resultados, es posible inferir correctamente que la molécula es A) glicógeno. B) colesterol. C) una proteína. D) almidón. E) celulosa. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2010 1. La molécula es soluble en agua. 2. Por degradación completa de ella solo se obtuvo glucosa. 3. También se ha encontrado en tejidos vegetales. ALTERNATIVA CORRECTA D ASE

Célula como unidad funcional Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 E Célula como unidad funcional Comprensión 2 C Reconocimiento 3 D 4 5 B 6 A 7 8 ASE 9 10 11 12

Célula como unidad funcional Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 13 A Célula como unidad funcional Reconocimiento 14 15 C 16 Comprensión 17 ASE 18 D 19 B 20 E 21 22 23 24 25

Síntesis de la clase Moléculas orgánicas Carbohidratos Proteínas Se pueden dividir en Carbohidratos Proteínas Lípidos Ácidos nucleicos Su función es Su función es Energética, estructural Energética, estructural, señales químicas, aislante Se pueden dividir en Monosacáridos Los principales tipos son Disacáridos Fosfolípidos Grasas neutras Esteroides Polisacáridos

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