LA COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA EL AGUA Y LAS SALES MINERALES TEMA 1 LA COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA EL AGUA Y LAS SALES MINERALES GLÚCIDOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS

Principios inmediatos o biomoléculas INORGANICOS ORGANICOS AGUA SALES MINERALES GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS ACIDOS NUCLEICOS No son exclusivos de los seres vivos Exclusivos de los seres vivos

ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS DEL AGUA

PROPIEDADES DEL AGUA Elevada tensión molecular El hecho de ser líquido en un amplio rango de temperaturas permite: a) Dar volumen a las células b) Dar turgencia a las plantas c) Servir de esqueleto hidrostático d) Explicar las deformaciones que experimentan algunas estructuras celulares Elevado calor específico Capacidad de absorber gran cantidad de calor sin aumentar su temperatura

Elevada capacidad disolvente PROPIEDADES DEL AGUA Elevada capacidad disolvente

PROPIEDADES DEL AGUA Densidad

PROPIEDADES DEL AGUA Elevado calor de vaporización

PROPIEDADES DEL AGUA Permite regular la presión osmótica celular

SALES MINERALES Sales Minerales Disueltas Aniones: Cl-, Fosfatos (PO43-), fosfatos monoácidos (H3PO42-), carbonatos (CO23-), bicarbonatos (HCO3-), nitratos (NO3-) Cationes: Ca, Na, Mg2+, Fe2+ , Fe3+, K+ Funciones: Mantenimiento de la homeostasis Mantenimiento del grado de salinidad en los organismos. Regular la actividad enzimática Regular la presión osmótica y el volumen celular Generar potenciales eléctricos. Regular el pH: Sistemas tampón fosfato (H2PO4-/HPO42-), tampón bicarbonato (HCO3-)/H2CO3)

IONES ASOCIADOS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS FUNCIONES ESPECÍFICAS DE ALGUNAS SALES MINERALES HIERRO Hemoglobina SODIO Transmisión del impulse nervioso MAGNESIO Clorofila POTASIO FOSFATO Ác.Nucleicos, fosfolípidos, ATP CLORO COBALTO Vit, B12 CALCIO Contracción muscular y coagulación IODO Hormonas tiroideas Transporte de oxígeno AZUFRE Cys, Met CINC Cofactor enzimático, modulador de la neurotransmision MANGANESO Fotosíntesis (fotolisis del agua)

SALES MINERALES Sales Minerales Precipitadas Carbonato cálcico Forma parte de los caparazones de foraminíferos Esqueleto externo de corales. Conchas de moluscos Impregna exoesqueleto de algunos artrópodos Forma las espinas de los erizos y las placas de los equinodermos En vertebrados endurece huesos y dientes

SALES MINERALES Sales Minerales Precipitadas Silicatos Endurecen estructuras de sostén de algunos vegetales como equisetos o gramíneas. Forman parte de los caparazones de radiolarios y diatomeas Espículas de algunas esponjas.

SALES MINERALES Sales Minerales Precipitadas Fosfato Cálcicos Matriz mineral que compone los tejidos óseos de los vertebrados

OSMOSIS

OSMORREGULACIÓN Regulación de la presión osmótica Seres vivos unicelulares: Pared celular Vacuolas pulsátiles Vegetales: Apertura y cierre de los estomas Vacuolas y mecanismos de almacenamiento de sales Animales Peces de agua dulce: orina muy diluida Peces marinos: orina concentrada y excreción a través de las branquias Mamíferos: riñones, intestino grueso y piel

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS GLÚCIDOS Biomoléculas formadas por C, H, O También se conocen como hidratos de carbono Función de reserva: almidón, glucógeno, azúcar. Función estructural: celulosa, quitina.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS LÍPIDOS COMPOSICIÓN QUÍMICA Carbono, hidrógeno y oxígeno En ocasiones tienen azufre y fósforo La cantidad de oxígeno es muy inferior a la de carbono e hidrógeno PROPIEDADES Untuosas al tacto Poco solubles en agua Solubles en solventes apolares orgánicos como el éter o el cloroformo. Malos conductores FUNCIONES Estructural: Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares. Protectora: Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados.

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS Energética: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal, más del doble que la que se consigue con 1 gramo de glúcido o de proteína (4,1 Kcal). Transportadora: Sirven de transportadores de sustancias en los medios orgánicos. Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos. Reguladora de la temperatura: las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías.

FOSFOLÍPIDOS Son lípidos que forman parte de las membranas celulares. Químicamente constituidos por glicerina esterificada en el C3 con un grupo fosfato (glicerol 3-fosfato) y un ácido graso saturado en C1 y un ácido graso insaturado en C2. El grupo fosfato está unido mediante un enlace éster a un sustituyente polar que puede ser un aminoacohol o un polialcohol.

FOSFOLÍPIDOS Componente estructural de la membrana celular: El carácter anfipático de los fosfolípidos les permite su autoasociación a través de interacciones hidrofóbicas entre las porciones de ácido graso de cadena larga de moléculas adyacentes de tal forma que las cabezas polares se proyectan fuera, hacia el agua donde pueden interaccionar con las moléculas proteicas y la cola apolar se proyecta hacia el interior de la bicapa lipídica.

PROTEÍNAS Son las moléculas orgánicas más abundantes en la células (más del 50% del peso seco). Están compuestas por aminoácidos. Los aminoácidos están compuestos por H C O y N. Algunos contienen S y más raramente P, Fe, Zn, Cu.

AMINOÁCIDOS Existen 20 aminoácidos proteicos (forman parte de las proteínas) Hay otros 150 aa no proteicos (libres en células o tejidos). La mayoría de los aminoácidos pueden sintetizarse unos a partir de otros, pero existen otros, aminoácidos esenciales, que no pueden ser sintetizados y deben obtenerse en la dieta habitual. Los aminoácidos esenciales son diferentes para cada especie, en la especie humana, por ejemplo, son diez: Thr, Lys, Arg, His, Val, Leu, Ileu, Met, Phe y Trp.

PROTEÍNAS Las proteínas son macromoléculas formadas por la unión de aa mediante un enlace peptídico. Las proteínas están formadas por más de 100 aa. Tienen una estructura compleja: Estructura Primaria Estructura Secundaria Estructura Terciaria Estructura Cuaternaria

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS ESTRUCTURA SECUNDARIA

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEÍNAS

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEÍNAS DOMINIOS

ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS Estructura cuaternaria de la hemoglobina formada por cuatro cadenas polipeptídicas iguales dos a dos

ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS

ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS

FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS

LAS ENZIMAS La enzimas son, generalmente, proteínas o asociaciones de proteínas y otras moléculas orgánicas o inorgánicas que actúan catalizando los procesos químicos que se dan en los seres vivos. Esto es, actúan facilitando las transformaciones químicas; acelerando considerablemente las reacciones y disminuyendo la energía de activación que muchas reacciones requieren.

ESTRUCTURA DEL ADN La estructura del ADN fue establecida en 1953 por Francis Crick y James Watson, basándose en datos de R. Franklin y M. Wilkins. Watson, Crick y Wilkins recibieron por ello el Premio Nobel en 1962.

FUNCIÓN BIOLÓGICA DEL ADN El ADN es la molécula que contiene la información genética de la célula. Tiene capacidad replicativa. Existe cierta correspondencia entre la complejidad de un organismo y la cantidad de ADN que contiene: PROCARIOTAS: ADN circular (cromosoma bacteriano) y plásmidos (moléculas circulares más pequeñas de ADN). EUCARIOTAS: Núcleo: Cromatina: Moléculas lineales de ADN asociadas a proteínas (histonas). Mitocondrias y Cloroplastos: ADN circular que codifica para proteínas exclusivas de estos orgánulos. VIRUS: ADN monocatenario y de cadena doble, lineal y circular.

TIPOS DE ARN