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.

Bioelementos y biomoléculas Carbohidratos Lípidos

Introducción La evolución de los seres vivos involucró primero la evolución desde el punto de vista químico. Así es como a partir de los elementos químicos se produce tal organización que se forman sustancias de mayor peso molecular y complejidad. Dentro de estas sustancias podemos mencionar a los carbohidratos y a los lípidos, que cumplen importantes funciones en los sistemas vivos, no solo la función energética, que es la que más se conoce de ellas.

1. Bioelementos y biomoléculas 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. Este elemento presenta una serie de propiedades derivadas de su pequeño tamaño y de la presencia de 4 electrones en su último nivel: Forma enlaces covalentes, que son muy estables. Puede formar enlaces, hasta con cuatro elementos distintos. Puede formar enlaces sencillos, dobles o triples. Se puede unir a otros carbonos, formando largas cadenas.

1. Bioelementos y biomoléculas Biomoléculas inorgánicas: moléculas que no presentan carbono en su estructura. Biomoléculas orgánicas: moléculas que presentan carbono en su estructura. Carbohidratos Sales minerales Agua 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+) Proteínas 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 Ácidos nucleicos

2. Carbohidratos CARBOHIDRATOS Elementos principales C, H, O Características Son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta. Fuentes Están presentes tanto en los alimentos de origen animal (leche y sus derivados), como en los de origen vegetal (legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas). Molécula básica Monosacárido Tipo de enlace Glucosídico Los carbohidratos también se conocen como glúcidos o hidratos de carbono.

2. Carbohidratos 2.1 Monosacáridos Hexosas: 6 carbonos en su estructura

2. Carbohidratos 2.1 Monosacáridos Pentosas: 5 carbonos en su estructura

2. Carbohidratos 2.2 Disacáridos Unión de dos monosacáridos a través de enlace glucosídico. CH2OH OH HO H O SÍNTESIS POR CONDENSACIÓN HOCH2 glucosa fructosa sacarosa

2. Carbohidratos 2.2 Disacáridos Sacarosa: Maltosa:

2. Carbohidratos 2.3 Polisacáridos Unión de varios 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.

2. Carbohidratos 2.3 Polisacáridos Unión de varios monosacáridos Celulosa: Polímero vegetal de glucosas beta, cuya función es estructural. Presente en las paredes vegetales.

2. Carbohidratos 2.3 Polisacáridos Unión de varios monosacáridos Glucógeno: Polímero animal de glucosas alfa, cuya función es la reserva energética. Presente en músculos y en hígado.

2. Carbohidratos 2.3 Polisacáridos Unión de varios monosacáridos Quitina: Polímero de glucosas beta modificadas cuya función es estructural. Presente en la pared celular de hongos y en el exoesqueleto de artrópodos.

2. Carbohidratos Criterio de comparación Carbohidratos Elementos principales C, H, O Unidades básicas de construcción Monosacáridos (glucosa) Tipo de enlace Glucosídico Clasificación 1.Monosacáridos 2. Disacáridos 3. Polisacáridos Función biológica Energética a corto plazo, de reserva y estructural Fuentes Origen animal: leche y sus derivados. Origen vegetal: legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas Ejemplos Glucosa, fructosa, maltosa, glicógeno, celulosa, etc.

2. Carbohidratos Molécula Característica Origen Enlace Función Almidón Polisacárido, ramificado. Vegetal. alfa-glucosídico. Reserva. Celulosa Polisacárido, lineal. beta-glucosídico. Estructural. Glucógeno Animal.

3. Lípidos LÍPIDOS Elementos principales C, H, O (en algunos casos se agrega fósforo y nitrógeno) Características Es un grupo heterogéneo de moléculas. Son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos como el alcohol, entre otros. Fuentes Están presentes tanto en alimentos de origen animal (manteca), como de origen vegetal (palta, frutos secos, aceites, etc.).

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

3. Lípidos 3.1 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: 1) ÁCIDOS GRASOS SATURADOS: No poseen dobles enlaces 2) ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS: Poseen dobles enlaces

Son aislantes térmicos Tienen función de reserva energética 3. Lípidos 3.2 Grasas neutras o triglicéridos Están formados por un alcohol conocido como glicerol y tres ácidos grasos. Esta unión se realiza con un enlace conocido como ÉSTER. 1 Glicerol + 1 Ac. Graso =Monoglicérido 1 Glicerol + 2 Ac. Grasos = Diglicérido 1 Glicerol + 3 Ac. Grasos = Triglicérido Corresponden al TEJIDO ADIPOSO Son aislantes térmicos Tienen función de reserva energética

3. Lípidos 3.2 Grasas neutras o triglicéridos

Cabeza HIDROFÍLICA y Colas HIDROFÓBICAS 3. Lípidos 3.3 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

3. Lípidos 3.3 Fosfolípidos

Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS 3. Lípidos 3.4 Esteroides Formados por cuatro anillos de carbono unidos entre sí y una cadena lateral hidrocarbonada unida a uno de ellos (derivados del ciclopentano-perhidrofenantreno). Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS

Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS 3. Lípidos 3.4 Esteroides Colesterol: Precursor de hormonas sexuales y suprarrenales, forma parte de las membranas biológicas (solo en células animales). Cabeza HIDROFÍLICA y Cola HIDROFÓBICAS Existen dos tipos de colesterol. El LDL y el HDL.

3. Lípidos Criterio de comparación lípidos Elementos principales C, H, O (P y N) Unidades básicas de construcción Ácidos grasos (para la mayoría de estos) Tipo de enlace Éster Clasificación 1. Ácidos grasos 2. Triglicéridos 3. Fosfolípidos 4. Esteroides Función biológica Energética a largo plazo, estructural, aislante y reserva Fuentes Origen animal, por ejemplo, la manteca; origen vegetal, por ejemplo, palta, frutos secos, aceites, etc. Ejemplos Colesterol, ácido palmítico, ácido linolénico

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