BIOLOGÍA: LA VIDA EN LA TIERRA LIC. JOSÉ PINELA CASTRO BIOLOGÍA: LA VIDA EN LA TIERRA CAPÍTULO 3 MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

Contenido del capítulo 3 3.1 ¿Por qué el carbono es tan importante en las moléculas biológicas? 3.2 ¿Cómo se sintetizan las moléculas orgánicas? 3.3 ¿Qué son los carbohidratos? 3.4 ¿Qué son los lípidos? 3.5 ¿Qué son las proteínas? 3.6 ¿Qué son los ácidos nucleicos?

¿Por qué el carbono es tan importante? Orgánico contra Inorgánico en la química. Orgánico describe las moléculas que tienen una estructura de carbono. Inorgánico se refiere al dióxido de carbono y a todas las moléculas que no tienen carbono. El átomo de carbono puede volverse estable cuando se une hasta con 4 átomos y así formar enlaces dobles y triples. Los grupos funcionales determinan las características y la reactividad química de las moléculas orgánicas.

Contenido de la sección 3.2 3.2 ¿Cómo se sintetizan las moléculas orgánicas? Las moléculas biológicas se unen o se desintegran agregando o eliminando agua. Las moléculas biológicas son polímeros(cadenas) de subunidades llamadas monómeros. Los monómeros se enlazan mediante reacción química denominada síntesis por deshidratación. Los polímeros se separan mediante la hidrólisis, es decir se los hidrata.

Síntesis por deshidratación Figura 3-1 Síntesis por deshidratación FIGURA 3-1 Síntesis por deshidratación

Hidrólisis FIGURA 3-2 Hidrólisis figura 3-2 Hidrólisis

Síntesis de moléculas orgánicas Todas las moléculas biológicas pertenecen a sólo cuatro categorías generales: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

Tabla 3-2 (parte 1) Las principales moléculas biológicas 9

Tabla 3-2 (parte 2) Las principales moléculas biológicas

¿Qué son los carbohidratos? Composición de los carbohidratos: Formado por C, H, y O en proporción aproximada de 1:2:1. Son fuentes importantes de energía para muchos organísmos. Estructura: Si un carbohidrato se compone de una sola molécula de azúcar, se llama monosacárido. Si se enlazan dos azúcares simples, forman un disacárido. Un polímero de muchos monosacáridos es un polisacárido.

Figura 3-5 Monosacáridos galactosa fructosa FIGURA 3-5 Monosacáridos

FIGURA 3-7 Síntesis de un disacárido FIGURA 3-7 Síntesis de un disacárido. El disacárido sacarosa se sintetiza mediante una reacción de síntesis por deshidratación donde se eliminan un hidrógeno (—H) de la glucosa y un grupo hidroxilo (—OH) de la fructosa. En el proceso se forma una molécula de agua (H—O—H), quedando los dos anillos de monosacárido unidos mediante enlaces individuales con el átomo de oxígeno restante. La hidrólisis de la sacarosa es simplemente lo inverso de su síntesis: se divide una molécula de agua y se agrega a los monosacáridos. Figura 3-7 Síntesis de un disacárido El disacárido sacarosa se sintetiza mediante una reacción de síntesis por deshidratación donde se eliminan un hidrógeno (―H) de la glucosa y un grupo hidroxilo (―OH) de la fructosa. En el proceso se forma una molécula de agua (H—O—H), quedando los dos anillos de monosacárido unidos mediante enlaces individuales con el átomo de oxígeno restante. La hidrólisis de la sacarosa es simplemente lo inverso de su síntesis: se divide una molécula de agua y se agrega a los monosacáridos.

Figura 3-8 (parte 2) El almidón es un polisacárido para almacenar energía y está compuesto por subunidades de glucosa (a) Gránulos de almidón dentro de células de papa. La mayoría de las plantas sintetizan almidón, que forma gránulos insolubles en agua integrados por muchas moléculas de almidón. b) Pequeña porción de una sola molécula de almidón, que suele presentarse como cadenas ramificadas de hasta medio millón de subunidades de glucosa. c) Estructura precisa de la porción resaltada en azul de la molécula de almidón del inciso b). Nota el ligamiento entre las subunidades individuales de glucosa y compáralo con la celulosa (véase figura 3-9). FIGURA 3-8 (parte 2) El almidón es un polisacárido para almacenar energía y está compuesto por subunidades de glucosa

¿Qué son los lípidos? Son un grupo de diversas moléculas que tienen 2 características importantes: 1. Todos los lípidos contienen regiones extensas de hidrógeno y carbono no polares. 2. La mayoría de los lípidos son hidrofóbicos e insolubles en agua. En su clasificación se incluyen: aceites, grasas, ceras, fosfolípidos y esteroides.

Otras características Los lípidos tienen estructuras diversas que sirven para varias funciones: Almacenar energía. Impermeabilizar el exterior. Componente principal de las membranas celulares. Funcionan como hormonas. Además cabe indicar que las grasas y los aceites se forman mediante síntesis por deshidratación: 3 ácidos grasos + glicerol triglicérido.

FIGURA 3-11 Síntesis de un triglicérido Ácidos grasos Glicerol Figura 3-11 Síntesis de un triglicérido La síntesis por deshidratación enlaza una sola molécula de glicerol con tres ácidos grasos para formar un triglicérido y tres moléculas de agua. Triglicérido 3 moléculas de agua FIGURA 3-11 Síntesis de un triglicérido

¿Qué son las proteínas? Las proteínas son moléculas compuestas por cadenas de aminoácidos ( polímeros ). Las proteínas desempeñan muchas funciones: Las enzimas catalizan (aceleran) las reacciones. Las proteínas estructurales (por ejemplo, la elastina) proporcionan apoyo.

¿ QUÉ SON LOS AMINOÁCIDOS? Son subunidades individuales que constituyen las proteínas y están compuestos: Por un átomo de carbono central unido a un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (-COOH), un átomo de hidrógeno y un grupo variable de átomos que se representa con la letra R.

FIGURA 3-18 Estructura de los aminoácidos. Grupo amino Hidrógeno variable carboxilo FIGURA 3-18 Estructura de los aminoácidos FIGURA 3-18 Estructura de los aminoácidos.

¿ QUÉ SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS ? SON MOLÉCULAS ORGÁNICAS COMPUESTA POR UNIDADES DE NUCLEÓTIDOS. LOS MÁS COMUNES SON: ÁCIDO RIBONUCLEICO ( RNA ). ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ( DNA ).

Moléculas de la herencia Dos tipos de polímeros de ácidos nucleicos: DNA (ácido desoxirribonucleico ) se encuentra en los cromosomas. Deletrea la información genética necesaria para construir las proteínas. RNA (ácido ribonucleico) Copias de DNA usadas directamente en la síntesis de las proteínas.

sucesiones, las cuales forman los “peldaños” de la escalera. Puentes de hidrógeno FIGURA 3-26 DNA Al igual que una escalera torcida, la doble hélice de DNA se forma mediante sucesiones helicoidales de nucleótidos que hacen una espiral entre sí. Las dos secuencias se mantienen unidas mediante puentes de hidrógeno que unen las bases de nucleótidos de distintas sucesiones, las cuales forman los “peldaños” de la escalera. figura 3-26 DNA Al igual que una escalera torcida, la doble hélice de DNA se forma mediante sucesiones helicoidales de nucleótidos que hacen una espiral entre sí. Las dos secuencias se mantienen unidas mediante puentes de hidrógeno que unen las bases de nucleótidos de distintas sucesiones, las cuales forman los “peldaños” de la escalera.

DEBER REALIZAR UNA INVESTIGACIÓN SOBRE LOS TRASTORNOS ALIMENTICIOS. LEA ,RESUMA Y ESCRIBA SU INVESTIGACIÓN EN UN MÍNIMO DE 5 PÁGINAS. PRESENTAR SU IMFORME FINALIZADO EN UNA CARPETA MÁXIMO 7 DÍAS DESPUES DE HABER ENVIADO EL DEBER. NOTA: CITE LA BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA.