Biología Módulo II Niveles de organización de los seres vivos 3 semanas 25%

Objetivos general y específicos Objetivo General: caracterizar los distintos niveles de organización de los seres vivos. Objetivos Específicos: 1. Analizar las características, propiedades, estructura y función de los principales compuestos inorgánicos y los grandes grupos de compuestos orgánicos existentes en los seres vivos. 2. Clasificar los diferentes tipos de células existentes. 3. Comprender los fenómenos físicos asociados a la membrana celular. 4. Caracterizar los diferentes tipos de tejidos animales y vegetales en cuánto a su estructura y función. 5. Analizar algunos sistemas de órganos de plantas y animales en función de los órganos que los conforman, estructura y función de los mismos.

Compuestos inorgánicos Compuestos formados por distintos elementos pero que no poseen al Carbono como elemento principal. El agua, el dióxido de carbono el oxígeno y las sales minerales son compuestos orgánicos de gran importancia biológica El agua es el compuesto inorgánico más abundante.

El agua 90% de la célula está constituido por agua En el hombre, el contenido de agua es de 20-85% en los tejidos (20% en los tejidos óseos) La mayor parte de los compuestos químicos existentes están disueltos en agua o la necesitan para reaccionar Ayuda en la excreción de las sustancias de desecho Regula la temperatura del organismo y el ambiente

El agua. Propiedades físicas Puede estar en los 3 estados de la materia a temperaturas ordinarias. Es inodora, insípida e incolora A 760 mmHg (presión atmosférica): hierve a 100 °C (punto de ebullición) y se congela a 0°C (punto de fusión). Se expande al congelarse. El hielo es menos denso que el agua, por eso flota. Su densidad máxima ocurre a los 4°C (1gr/cc). Importante propiedad en ecosistemas acuáticos. Alta capacidad calorífica (1 cal/gr de calor específico). Absorbe y libera calor en grandes cantidades con variaciones muy pequeñas de su propia temperatura. Regulador térmico.

El agua. Propiedades físicas (cont) Molécula de aguaDiagrama de los estados de la materia

El agua. Propiedades químicas No es ácida ni básica Solvente universal debido a su naturaleza bipolar Forma hidratos, ácidos (agua + óxido metálico) y es catalizador de muchas reacciones químicas. Lubricante en articulaciones

Las sales minerales 92 elementos naturales; 17 elaborados por reacciones nucleares. De los 92, solo 25 son esenciales para los seres vivos: H, C, O, N, P y S  99% del peso de un ser vivo Na, K, Ca, Mg, Zn, Cl e I  1% restante Indispensables en las actividades metabólicas.

Las sales minerales (cont) Algunas funciones de los elementos: C: principal constituyente de moléculas orgánicas. H: forma parte del agua y de moléculas orgánicas O: participa en la respiración y forma parte de moléculas orgánicas N: componente fundamental de proteínas, vitaminas y ácidos nucleicos P: forma parte de la molécula de ATP (transferencia de energía) y también del tejido óseo. S: forma parte de algunas proteínas.

Las sales minerales (cont) A los elementos inorgánicos que forman parte de un ser vivo se les llama BIOGENÉSICOS Los elementos biogenésicos se combinan y forman: 1. Compuestos inorgánicos (agua y sales minerales) 2. Elementos Orgánicos: (biomoléculas): 2.1 Sin N: carbohidratos y lípidos 2.2 Con N: proteínas, vitaminas, ATP y ácidos nucleicos

Importancia de las sales minerales Componentes del citoplasma y la sangre Reguladores de ciertos procesos metabólicos, por lo que se requieren en bajas concentraciones. Las sales de fósforo (fosfatos) forman parte del ATP, los fosfolípidos de las membranas celulares y de los ácidos nucleicos En disolución favorecen la homeostasis o regulación del equilibrio entre el medio externo e interno de la célula

Compuestos orgánicos Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos Esteroides

Los carbohidratos: azúcares, almidones y celulosa Azúcares Hexosas C 6 H 12 O 6

Azúcares (cont) La glucosa es la más abundante en el organismo (0,1% del peso en sangre y tejidos) Su exceso causa daños en el riñón, el ojo y alteraciones en procesos metabólicos Su déficit produce irritabilidad en las células cerebrales  convulsiones, pérdida del conocimiento, muerte.

Azúcares (cont) Las hexosas son monosacáridos Los disacáridos son azúcares dobles de fórmula general C 12 H 22 O 11 Algunos disacáridos importantes son: la sacarosa, maltosa y lactosa

Azúcares (cont)

Almidones y celulosas Son moléculas de carbohidratos más complejas que los azúcares. Están conformadas por azúcares simples unidos en una cadena larga, como la amilosa, o en cadenas ramificadas como la amilopectina Fórmula (C 6 H 12 O 6 ) x En los animales se almacena como glucógeno y en las plantas como almidón Se diferencian porque el glucógeno es más ramificado y más soluble en agua. El glucógeno se transforma en glucosa en el hígado por acción de 4 enzimas  torrente sanguíneo

Almidones y celulosa (cont)

La celulosa es similar al almidón pero con enlaces β-glucosídicos que no pueden romperse por las enzimas que metabolizan al almidón.

Funciones de los carbohidratos Fuente de combustible de fácil acceso para proporcionar energía en los procesos metabólicos de la célula. C 6 H 12 O 6 + 6CO 2 -  6H 2 O + 6O 2 + ~E la glucosa se metaboliza hasta obtener agua, oxígeno y energía que se libera Combinados con proteínas (glucoproteínas) y con lípidos (glucolípidos) son componentes estructurales de la célula y sus paredes. Las pentosas ribosa y desoxirribosa forman al ARN y ADN respectivamente La glucosamina y la galactosamina (derivados de la glucosa y la galactosa) contienen N y forman parte de tejidos conectivos y de sostén, así como el cartílago y la quitina

Los lípidos Llamados también: grasas Compuestos por C, H y O pero proporcionalmente menos O que los carbohidratos. Consistencia oleaginosa, pueden ser líquidos (no saturados) o sólidos (saturados) As grasas verdaderas se forman con una molécula de glicerina y 3 de ácidos grasos.

Los lípidos

Los ácidos grasos son largas cadenas de carbono con un grupo carboxilo (- COOH) en un extremo En la naturaleza, todos tienen número par de C. Pueden ser saturados y no saturados (cuando presentan uno o más enlaces dobles = menos hidrógeno que un saturado)

Los lípidos Ácido palmítico Ácido oleico

Los lípidos Son componentes estructurales de la membrana celular El almidón o glucógeno se transforma en grasa, que es una fuente de energía más económica que los carbohidratos pero menos inmediata. 1 gr de grasa proporciona más del doble de energía que el equivalente de carbohidratos.  los azúcares y almidones “engordan” Se acumulan en el tejido adiposo (aislante contra la pérdida de calor del cuerpo) Los fosfolípidos forman parte estructural de todas las células en general y de las nerviosas en particular (neuronas). Forman capas, se orientan las secciones polar (soluble en agua) y no polar (hidrofóbica o no soluble).

Los lípidos Fosfolípido

Las proteínas Moléculas complejas compuestas por C, H, O, N, P y/o S Comprenden enzimas y algunas hormonas Formada por: aminoácidos (hay 20 principales), un grupo amino (-NH 2 ) y un grupo carboxilo (-COOH) pero con cadenas diferentes unidos por enlaces peptídicos. Aminoácidos y proteínas actúan como amortiguadores y resisten cambios de pH. Insulina: primera proteína de la que se conoció su estructura y ribonucleasa primera enzima de la que se conoció el orden exacto de los aminoácidos componentes

Las proteínas Glicina y alanina. Grupos amino y carboxilo. Enlace peptídico. Niveles de organización de las proteínas

Las proteínas. Funciones Se hidrolizan a aminoácidos y pasan al torrente sanguíneo Constituyentes estructurales de las células (glucoproteínas y lipoproteínas) y funcionales de las enzimas Sirven como combustible cuando pierden el grupo amino (desaminación). El grupo amino reacciona con otras sustancias y forma úrea (excreción)

Los ácidos nucleicos Moléculas mayores y más complejas que las proteínas Compuestas por C, H, O, N y P. ADN y ARN cadenas de nucleótidos unidos por enlaces que van del azúcar a un ácido fosfórico.

Los ácidos nucleicos Ácidos nucleicos Compuestos por Bases nitrogenadasÁcido fosfóricoPentosa RibosaDesoxirribosa ARNADN Pirimidinas (3)Purinas (2) Adenina y Guanina Citosina, Timina y Uracilo A, G, C, T A, G, C y U

Los ácidos nucleicos