Componentes química de los seres vivos Bioelementos primarios y secundarios

Uno de los retos de la Biología actual es la descripción de los complejos mecanismos químicos y físicos que sustentan la vida. BIOELEMENTOS Elementos químicos de la materia viva BIOMOLÉCULAS Moléculas que componen a los seres vivos COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

Imprescindibles para formar los tipos principales de moléculas biológicas Son los más abundantes  99% de la masa total de un ser vivo BIOELEMENTOS PRIMARIOS

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS En menor porcentanje  (-1%), pero imprescindibles para seres vivos

OLIGOELEMENTOS Presentes en organismos en cantidades muy pequeñas (menos del (0,1%), pero indispensables para el desarrollo armónico del organismo

Enlaces químicos Son fuerzas intramoleculares que mantienen unidos los átomos para formar moléculas

Enlace Iónico Se da por transferencia de electrones. Debido a esto, se genera un ion positivo y un ion negativo. Enlaces iónicos se dan mayormente entre: Un metal del grupo 1A o 2A y un halógeno o anfígeno (oxígeno). Es multidireccional. Forman una estructura ordenada llamada red cristalina

Enlace covalente Se forman cuando átomos no metálicos comparten un par de electrones uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido los mantiene fuertemente unido.

Puente de hidrogeno Es una fuerza intermolecular no un enlace Ocurre entre un átomo electronegativo que puede ser (O,N, y F) y un hidrogeno de la molécula siguiente.

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS No son formadas sólo por los seres vivos, pero son muy importantes para ellos (1) Agua (2) Sales minerales

Biomoléculas

Agua… Es la sustancia más abundante en la biosfera y el componente mayoritario de los seres vivos: entre el 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las formas vivas es agua.

Relación del agua con los organismos

Naturaleza molecular del agua Como el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza al núcleo del oxígeno que por el del hidrógeno. Como el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza al núcleo del oxígeno que por el del hidrógeno. dipolo El agua es un dipolo eléctrico ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE AGUA

Puente de Hidrogeno en el gua Es la atracción que existe entre los átomos de hidrogeno de una molécula por el oxigeno de otra molécula de agua Es la atracción que existe entre los átomos de hidrogeno de una molécula por el oxigeno de otra molécula de agua

Estados de agregación Es la única sustancia que esta en la corteza terrestre en grandes cantidades en los tres estados de agregación Es la única sustancia que esta en la corteza terrestre en grandes cantidades en los tres estados de agregación

Densidad Es la relación entre la masa y el volumen que ocupa un cuerpo. En las sustancias el estado solido es mas denso que el liquido. El agua es una excepción a esta regla. Por este motivo el hielo flota. Es la relación entre la masa y el volumen que ocupa un cuerpo. En las sustancias el estado solido es mas denso que el liquido. El agua es una excepción a esta regla. Por este motivo el hielo flota.

Densidad… El agua es una sustancia atípica pues su densidad en estado solido es menor al estado liquido: El agua es una sustancia atípica pues su densidad en estado solido es menor al estado liquido:

Puntos de Fusión y Ebullición El agua tiene puntos de ebullición y de fusión más elevados que la mayoría de los líquidos. A nivel del mar, el punto de ebullición del agua es 100º C y el de fusión es 0º C El agua tiene puntos de ebullición y de fusión más elevados que la mayoría de los líquidos. A nivel del mar, el punto de ebullición del agua es 100º C y el de fusión es 0º C Es por eso que en lugares cada vez más altos, donde la presión es cada vez menor, el agua puede ebullir a temperaturas menores a 100 ºC. Es por eso que en lugares cada vez más altos, donde la presión es cada vez menor, el agua puede ebullir a temperaturas menores a 100 ºC.

Cohesión. Es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo. Es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo.

Cohesión. Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.

Adhesión La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares. La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares. Adhesión: las moléculas de agua tienden a “pegarse” a otras sustancias, esto es por su polaridad. Adhesión: las moléculas de agua tienden a “pegarse” a otras sustancias, esto es por su polaridad.

Elevada fuerza de adhesión. Los puentes de hidrogeno pueden ligar a otras sustancias polares. Los puentes de hidrogeno pueden ligar a otras sustancias polares. La adhesión junto con la cohesión provocan la llamada capilaridad. La adhesión junto con la cohesión provocan la llamada capilaridad.

TENSIÓN SUPERFICIAL La superficie de La superficie de cualquier líquido se cualquier líquido se comporta como si comporta como si sobre esta existe sobre esta existe una “membrana” en una “membrana” en tensión. A este tensión. A este fenómeno se le fenómeno se le conoce como conoce como tensión superficial. tensión superficial.

Capilaridad La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar. La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Capilaridad… Esta relacionada con la capacidad de adhesión y Esta relacionada con la capacidad de adhesión y tensión superficial. tensión superficial. Se observa en pequeños tubos como la tensión y la adhesión “vencen” a la gravedad. Se observa en pequeños tubos como la tensión y la adhesión “vencen” a la gravedad. Esto explica el moviente del agua por las raíces de las Esto explica el moviente del agua por las raíces de las plantas y de los vasos capilares de otros organismos. plantas y de los vasos capilares de otros organismos.

VISCOSIDAD La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesión moleculares. La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesión moleculares. Es como la resistencia de un fluido a moverse o “cortarse”. Es como la resistencia de un fluido a moverse o “cortarse”.

ACCIÓN DISOLVENTE. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), se debe a los puentes de hidrógeno que forma con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), se debe a los puentes de hidrógeno que forma con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.

Carbohidratos.. Conocidos como glúcidos, azucares o hidratos de carbono. Considerados el combustible celular Proporcionan energía, hasta 4 Kcal/gr

Características Generales Se producen durante la fotosíntesis Se producen durante la fotosíntesis Tiene grupos funcionales Hidroxilos (-OH) Carbonilos (R-C=O ) Salen de las cetonas y aldehidos Formula General (CH2O)n

Clasificación de los Carbohidratos Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos

Monosacáridos.. Son los azucares mas simples. Son los azucares mas simples. Según la cantidad de carbonos Según la cantidad de carbonos pueden formar triosas, pentosas pueden formar triosas, pentosas y hexosas y hexosas Los principales hexosas, en Los principales hexosas, en orden mayor a menor dulcicidad orden mayor a menor dulcicidad Son: Son:

Disacáridos… Compuesto por dos monosacáridos Compuesto por dos monosacáridos Los monosacáridos, iguales o diferentes, se unen mediante enlace Glucosídico. Los monosacáridos, iguales o diferentes, se unen mediante enlace Glucosídico.

Polisacaridos… Son las formas más comunes por las cuales ingerimos los alimentos: presentes en el pan, papa, galletas, etc. Son las formas más comunes por las cuales ingerimos los alimentos: presentes en el pan, papa, galletas, etc. Son largas cadenas de moléculas de azucares como la glucosa. Son largas cadenas de moléculas de azucares como la glucosa. Proviene del Griego: Poli = muchos Saccha = azúcar Proviene del Griego: Poli = muchos Saccha = azúcar

Clasificación de los polisacáridos Almidón de origen vegetal Almidón de origen vegetal Glucógeno de origen animal. Glucógeno de origen animal.

LIPIDOS

Lípidos…. .... Fórmula general: CH3 (CH2)n COOH

Clasificación De Los Lípidos

Tipo de Lípidos simples No tienen dobles enlaces Suelen ser solidos a temperatura ambiente

 Tienen uno o mas dobles enlaces.  Generalmente son líquidos a temperatura ambiente

FUENTES DE ACIDOS GRASOS

Lípidos Complejos Además de contener C, H y O también pueden contener otros elementos u otras moléculas.

Los triglicéridos son los lípidos mas abundantes en los seres humanos y constituyen la principal reserva energética de los animales. TRIGLICÉRIDO S

El colesterol es una sustancia grasa (un lípido) presente en todas las células del organismo. El hígado elabora todo el colesterol que el organismo necesita para formar las membranas celulares y producir ciertas hormonas. Colesterol

Son lípidos insaponificables pues en su formación no intervienen los ácidos grasos. También se conocen con el nombre de isoprenoides LOS TERPENOS Abundan en los vegetales y en su mayoría son pigmentos, aceites o aromas esenciales y vitaminas.

FUNCIONES Almacenamiento (reserva) de energía. Componentes estructurales de las membranas celulares. Aislante térmico (protegen contra la pérdida de calor). Precursores y constituyentes de hormonas (reguladores). Amortiguadores (protegen órganos). Transporte de nutrientes. Pigmentos

Biomoléculas Orgánicas Ácidos Nucleicos

La historia cuenta....  El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Meischer (1870).  Trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo.  A esta sustancia se le llamó en un principio nucleína, por encontrarse en el núcleo.

Ácidos Nucleicos Son moléculas grandes. Formados  C, H, O, N, P  Subunidades llamadas nucleótidos  Unidos mediante un enlace fosfodiester

Nucleótidos Es la mínima unidad de un acido nucleico Formado por :  Base nitrogenada  Grupo fosfato  Azúcar. Azúcar Enlace fosfoester Enlace glucosídic o

Tipos de bases nitrogenadas

LEY DE CHARGAFF

Función Almacenamiento y transmiten Información genética

CLASIFICACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS ADN Helicoidal Bicatenario Complementaria ARN Lineal Monocatenario No complementario

Vitaminas

¿Qué es una vitamina? Es un término compuesto formado por el vocablo latino vita (“vida”) y por el concepto químico amina (acuñado por el bioquímico polaco C. Funk). Las vitaminas son las sustancias orgánicas que están presentes en los alimentos y que resultan necesarias para el equilibrio de las funciones vitales.

Clasificación de las Vitaminas Liposolubles Vitamina A, D, K, E Hidrosolubles Complejo B B1, 2, 3,5,6,8,9, 12 Vitamina C