Compuestos Orgánicos

Componentes químicos de la materia viva 0.010 Hierro (Fe26)‏ 0.014 Yodo (I53)‏ 0.07 Magnesio (Mg12)‏ 99.25 TOTAL 0.10 Sodio (Na11)‏ 0.11 Potasio (K19)‏ 0.14 Azufre (S16)‏ 0.16 Cloro (Cl17)‏ 1.14 Fósforo (P15)‏ 2.5 Calcio (Ca20)‏ 3 Nitrógeno (N7)‏ 10 Hidrogeno (H1)‏ 20 Carbono (C6)‏ 62 Oxígeno (O2)‏ % en tejidos blandos Elemento Porcentaje de los elementos en un ser humano de 70 Kg.

Tipos de Enlaces Químicos

Porcentaje de agua en algunas estructuras del cuerpo humano

El Carbono es la base de la Vida Todas las estructuras vivientes tienen C como base estructural y funcional. Átomo de C tiene configuración tetraédrica. Puede alojar un e- en cada orbital externo. Fuerte tendencia a completarlos. e- e- e- Interacciona con otros elementos como H, O y N e-

Simples (C - C) dobles (C = C), o triples 109.5º Cambios en los ángulos de enlace, provocan diferentes funciones biológicas

Estructura de la celulosa Carbono se une entre sí formando “esqueletos”, que pueden ser largos, lineales, ramificados o anulares, simples o combinados. Se pueden formar estructuras complejas. Estructura de la celulosa Carbono Oxígeno Hidrógeno

Grupos Funcionales GRUPO FÓRMULA ESTRUCTURAL MODELO BIOCOMPUESTOS FOSFATO AMINO CARBOXILO CARBONILO HIDROXILO ADN, ATP AMINOÁCIDOS ÁCIDOS GRASOS PROTEÍNAS LÍPIDOS CARBOHIDRATOS Propiedades de un compuesto orgánico, dependen también de grupos funcionales, por que estos participan en las reacciones y en la formación de enlaces Algunos grupos funcionales importantes para los seres vivos

Compuestos Orgánicos Son elaborados por los procesos metabólicos de los seres vivos Están hechos de combinaciones de C con otros elementos (mayormente H, O, N, P, S) Según sus propiedades y estructuras se presentan cuatro grupos principales: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos

Carbohidratos o Glúcidos Fuentes de energía y soporte estructural Compuestos más abundantes en los seres vivos. Formados por C, H, O. en relación 1C, 2H, 1O Funcionan como compuestos estructurales y fuentes de energía de uso rápido. La Celulosa, carbohidrato vegetal es el más abundante de todos los compuestos orgánicos

Los carbonos están unidos a grupos hidroxilo (-OH), y a radicales Hidrógeno (-H). Carbohidratos siempre hay un grupo carbonilo: un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído (-CHO), o un grupo cetónico (-CO-).

Algunos son denominados azúcares Forman cristales Color blanco Solubles en H2O Sabor dulce Tipos de Carbohidratos Según su complejidad estructural se clasifican en: Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos Cristales de Glucosa

Monosacáridos Azúcares simples Carbohidratos sencillos de una sola cadena de 3 a 8 C. Propiedades: solubles en agua, dulces, cristalinos y blancos. Poder reductor = Capacidad de actuar como donadoras de electrones en reacciones metabólicas de oxidación - reducción. Se nombran añadiendo la terminación -osa al número de carbonos. Triosa Tetrosa Pentosa Hexosa

Funciones de los Monosacáridos Las triosas (tres carbonos), son abundantes en el interior de la célula, para formación de glucosa. Las pentosas (carbohidratos de 5 carbonos): Ribosa y Desoxirribosa, forman parte de los ácidos nucléicos (ADN y ARN) La Ribulosa, juega un importante papel en la fotosíntesis, fija el CO2 atmosférico y de esta manera se incorpora el carbono al ciclo de la materia viva. Las hexosas (carbohidratos de 6 átomos de carbono): La Glucosa y Galactosa, fuente importante de energía

Disacáridos Carbohidratos de cadena corta Son solubles en agua, dulces y cristalizables. Pueden hidrolizarse (separarse) y ser reductores Están formados por la unión de 2 a 11 monosacáridos, con la pérdida de agua (hidrólisis) lactosa maltosa sacarosa

Polisacáridos Carbohidratos complejos Están formados por la unión de 11 a varios miles monosacáridos, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace (hidrólisis). Tienen pesos moleculares muy elevados, no poseen poder reductor y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural.

1. El Almidón, es el polisacárido de reserva de energía propio de los vegetales, y está integrado por dos tipos de polímeros: la Amilosa y Amilopectina (ambos polímeros formados por unidades de maltosas unidas). Amilosa  (1—4), lineal Amilopectina Ramificación  (1—6)‏

2- El Glucógeno, es el polisacárido propio de los animales 2- El Glucógeno, es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. Actúa como fuente de energía.

3. La Celulosa, son largas cadenas resistentes a la hidrólisis (resistente al agua). Forma la pared celular de la célula vegetal, formando un estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta.

Lípidos Almacén de combustible y material de construcción Sustancias muy heterogéneas: grasas y sustancias afines Formadas principalmente de C y H, unidos por enlaces no polares  todos son hidrofóbicos = insolubles en agua. También se enlazan con O, P, N y S pero en mucho menos cantidad. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc. Lípidos importantes: Grasas y Ácidos grasos Lípidos complejos Fosfolípidos Esteroides Ceras

Grasas y Aceites Tienen 1, 2 o 3 ácidos grasos unidos al glicerol Glicerol: Alcohol de tres Carbonos unidos a tres grupos Hidroxilos (–OH), y radicales hidrógeno (-H) Ácido graso: Cadena de carbonos con un grupo Carboxilo (-COOH) y radicales hidrógeno (-H) Carboxilo Cadena de hasta 36 Carbonos unida a H Alcohol de tres C y tres grupos - OH

Aceites (insaturadas)‏ Tipos de Ácidos Grasos 1. Saturados Carbonos de la cadena solo tienen enlaces simples. Sólidos a temperatura ambiente Grasas animales 2. Insaturados Carbonos de la cadena pueden tener enlaces dobles y triples. Líquidos a temperatura ambiente Aceites vegetales Grasas (saturadas)‏ Aceites (insaturadas)‏

1 molécula de Glicerol + 3 Ácidos grasos Triglicéridos 1 molécula de Glicerol + 3 Ácidos grasos

Fosfolípidos Formados por 1 Glicerol + 2 Ácidos grasos + grupo fosfato HIDROFÍLICA HIDROFÓBICA HIDROFÍLICA: AFINIDAD AL AGUA HIDROFÓBICA: POCA AFINIDAD AL AGUA Mayor componente estructural de la membrana citoplasmática

2. Esteroides: Lípidos formados por cuatro anillos de C derivados del esterano. No tienen ácidos grasos. Función: Reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis (hígado). Estructural: Colesterol, estabilidad a membranas / molécula base para síntesis de demás esteroides. Hormonal: progesterona (prepara órganos sexuales femeninos para gestación) / testosterona (mantiene caracteres sexuales masculinos).

Las Ceras Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, unidos con alcoholes también de cadena larga. Son sólidas y totalmente insolubles en agua, cumplen funciones de impermeabilidad y dan consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cerosa protectora. Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

Funciones de los Lípidos Las grasas y los aceites: En comparación con otras biomoléculas son fuente de mayor energía. Grasas: 9.5 kcal/g Hidratos de carbono: 4.2 kcal/g Proteínas: 4.1 kcal/g

Recubren y protegen mecánicamente órganos, como el tejido adiposo de pies y manos. El pelo y las plumas repele el agua. Mantiene el calor corporal

Carotenoides Los carotenoides son pigmentos que ayudan a las plantas a capturar energía. El B-caroteno es un pigmento que atrapa energía lumínica, es la fuente de vitamina A

Hormonas y Vitaminas Los esteroides y los ácidos grasos modificados tienen una función regulatoria como hormonas y vitaminas. Las células de la piel también fabrican un importante precursor para la hormona vitamina D, que es importante en el metabolismo del calcio.

Proteínas Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por C, H, O, N. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Se forman por la unión de aminoácidos. Aminoácido: 1 grupo carboxilo 1 grupo amino 1 grupo R variable

Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos. El grupo carboxilo de un aminoácido se une al grupo amino del siguiente aminoácido, liberando agua.

LOS 20 AMINOACIDOS

Estructura de las proteínas Primaria: composición y secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica. Secundaria: formación de puentes de H entre los AA de la cadena, dando como resultado una hélice. Terciaria: La hélice o lámina se pliega sobre sí mismo, adquiere forma globular (y toma funciones de transporte, enzimáticas, hormonales…) Cuaternaria: Dos o más polipéptidos con estructura terciaria se unen formando un complejo proteico o proteína.

Propiedades de las Proteínas Especificidad Conformación espacial dan función específica a cada proteína Las proteínas son diferentes en cada individuo (manifiesto en procesos de rechazo de órganos transplantados) Hemoglobina Actina

Función de las Proteínas Estructurales: Queratina: pelo, uñas, plumas, cuernos y pezuñas. Elastina, elasticidad de los tejidos. Reguladora: Todos los procesos intervienen proteínas Enzimas, hormonas, anticuerpos o inmunoglobulinas Comunicación: Proteínas en la membrana citoplasmática Energética: Proteínas: brindan 4 Kcal/g de energía Transporte: Hemoglobina ayuda al transporte del oxígeno.

Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Los ácidos nucléicos son grandes moléculas formadas por la unión de varios nucleótidos. El Nucleótido está formado por: Una pentosa: Ribosa Desoxirribosa Ácido fosfórico Una base nitrogenada: Adenina, guanina, citosina, timina, uracilo

Ácido Nucleico AZÚCAR ÁCIDO NUCLEICO +

Ácidos nucléicos son cadenas helicoidales muy largas de nucleótidos, dobles en el ADN y sencillas en el ARN Porciones específicas (genes) de ácidos nucléicos programan estructura primaria de todas las proteínas de un organismo Ácidos nucléicos contienen la información genética de seres vivos  son los responsables de la herencia

Papel del ADN y ARN El ADN contiene las instrucciones genéticas para el desarrollo y el funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus. Ej. Síntesis de enzimas, crecimiento, envejecimiento, etc Es el de ser portador y transmisor entre generaciones de información genética. El ARN es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis de proteínas.