NIVELES DE ORGANIZACCIÓN DE LA MATERIA, BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

ESQUEMA 1. Características de los seres vivos. 2. Niveles de organización de los seres vivos. 3. Elementos químicos que forman parte de los seres vivos (Bioelementos). 4. Moléculas de los seres vivos (Biomoléculas). 5. Unidad funcional y estructural de los seres vivos. 6. Nutrición autótrofa y heterótrofa. 7. Reproducción o división celular.

1.Características de los seres vivos: Composición química característica: agua, glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Complejidad y organización superior a la materia inerte. Necesidad de materia y energía, que obtienen del medio. Catálisis: regulación de las reacciones químicas. Homeostasis: Mantenimiento de las condiciones internas. Crecimiento y desarrollo Relación: Respuesta a estímulos Reproducción. Precisan moléculas que contienen información. Evolución: Cambio que permite su adaptación al medio.

2.Niveles de organización de la materia La materia se presenta en distintos grados de complejidad estructural llamados niveles. Cada uno de ellos se basa en el anterior y sirve de base al siguiente. En cada nivel aparecen propiedades emergentes, nuevas propiedades que el nivel anterior no tenía. http://www.youtube.com/watch?v=VSy7t55cdCE

2.Niveles de organización de la materia Niveles abióticos: no están vivos. Nivel subatómico: protones, neutrones, electrones. Nivel atómico. Nivel molecular: Moléculas, macromoléculas, orgánulos. Niveles bióticos: están vivos. Nivel celular. Nivel orgánico. Organismos uni o pluricelulares. Nivel de población. Nivel de ecosistema.

2.Niveles de organización de la materia Hay estructuras de difícil clasificación: Virus: Son estructuras macromoleculares capaces de reproducirse y de causar enfermedades. Priones: Proteínas infecciosas, causan la “enfermedad de las vacas locas”

3.Bioelementos Elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Son unos 70. Primarios: 96% de la materia viva. O, C, H, N, P y S. Forman biomoléculas. Secundarios: En menor proporción. Ca, Na, K, Mg, Cl, … Oligoelementos: Concentraciones muy pequeñas. Fe, Cu, Co, Zn, I, F, …

4. Biomoléculas Inorgánicas Orgánicas Agua Sales minerales Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

4. Biomoléculas inorgánicas Agua Sales minerales

Agua En promedio supone el 75 % de la masa de los organismos Funciones(puentes de hidrógeno): Disolvente de sustancias. Medio donde se producen reacciones químicas. Función transportadora: Sangre, savia. Reactivo en reacciones bioquímicas. Termorreguladora: Sudor. Esqueleto hidráulico debido a la presión osmótica.

Sales minerales Precipitadas, en estado sólido: Función esquelética (Huesos, conchas, etc) Disueltas, disociadas en iones. Funciones: Mantenimiento de la presión osmótica Mantenimiento del pH Transmisión impulso nervioso, etc.

Sales minerales: Ósmosis

Sales minerales: Ósmosis http://www.asturnatura.com/bioelementos-biomoleculas-inorganicas/sales-minerales.html

Sales minerales: Ósmosis

Sales minerales: pH El pH mide la cantidad de iones H+ en un medio líquido. En nuestro organismo, el pH óptimo es alrededor de 7. Si se separa de éste valor, algunas sales reaccionan entre sí y compensan la variación de iones H+.(H3PO4, H2CO3)

Sales minerales: pH Tampón carbonato H2CO3 H CO3- + H+ Tampón fosfato H2PO4 H PO4- + H+

4. Biomoléculas orgánicas Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

Glúcidos Formados por C, H y O. Funciones: Tipos: Energética: proporcionan energía a los seres vivos. Estructural: forman parte de estructuras de los organismos (paredes celulares, etc.) Tipos: Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos

Glúcidos: Monosacáridos Formados por una única molécula. Se nombran según su número de carbonos: Triosas (3), tetrosas (4), pentosas (5), hexosas (6). Tienen color blanco, sabor dulce y son solubles en agua (son azúcares). Más importantes: hexosas y pentosas

Hexosas Glucosa: Sangre, músculos, etc. Fructosa: Frutas Galactosa: Leche

Pentosas RIBOSA Función estructural. Forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN)

Glúcidos: Disacáridos Formados por la unión de dos monosacáridos. Función energética. Color blanco, sabor dulce y solubles en agua (también son azúcares). Pueden descomponerse en dos monosacáridos, liberando energía (son hidrolizables).

Glúcidos: Disacáridos Sacarosa: Glucosa + Fructosa. Azúcar de caña. Lactosa: Glucosa + Galactosa. Presente en la leche Maltosa: Glucosa + Glucosa. Azúcar de malta (cebada germinada)

Glúcidos: Polisacáridos Se forman por la unión de varios monosacáridos. Con función energética: Enlaces α. Almidón: Mezcla de amilosa y amilopectina. Reserva en vegetales. Glucógeno: Reserva en animales. Con función estructural: Enlaces β. No podemos digerirla, forma la fibra alimentaria. Celulosa: Forma paredes celulares de vegetales. Quitina: Forma exoesqueletos de artrópodos. Polímero de un derivado de la glucosa, la N-acetil-D-glucosamina.

Lípidos Formados por C, H, y O, este último en menor proporción, y en algunos casos por P, N o S. Químicamente son muy heterogéneos. Se caracterizan por sus propiedades físicas: Untuosos al tacto Insolubles en agua Solubles en disolventes orgánicos (cloroformo, alcohol, etc.).

Lípidos: ácidos grasos Son moléculas hidrocarbonadas lineales, con número par de átomos de carbono y un grupo ácido en un extremo. Pueden ser saturados, si sólo tienen enlaces simples entre los C, e insaturados si tienen uno o varios enlaces dobles. En este caso los dobles enlaces se indican a partir del carbono terminal, llamado ω; así, un ácido graso ω3 tendrá un doble enlace entre los carbonos 3 y 4 contados a partir de este último carbono. Los ácidos grasos se caracterizan por tener una zona hidrófila, soluble en agua, correspondiente al grupo ácido, y una zona lipófila (e hidrófoba), insoluble en agua, correspondiente a la cadena hidrocarbonada (son anfipáticos).

Lípidos: ácidos grasos Los ácidos grasos saturados están presentes en alimentos de origen animal y elevan el colesterol en sangre. Los insaturados son de origen vegetal y hacen descender el colesterol, principalmente el LDL.

Lípidos: triglicéridos. Son ésteres de la glicerina con diferentes ácidos grasos. Aceites: líquidos, formados principalmente por ácidos grasos insaturados, de origen vegetal. Sebos: sólidos, formados por ácidos grasos saturados, de origen animal. Mantecas, formados por una mezcla de ambos ácidos grasos.

Fosfolípidos Parecidos a los triglicéridos en su estructura. Contienen una molécula de ácido fosfórico. También son anfipáticas

Funciones de los lípidos Estructural: forman parte de las membranas celulares (fosfolípidos, colesterol). Consistencia y protección (ceras). Protección (grasas). Reserva energética: Grasas y aceites. Otras: Hormonas, pigmentos fotosintéticos, áidos biliares, etc.

Proteínas Compuestos por C, H, O y N, aunque suelen tener también otros elementos como S, P, Fe, etc. Son polímeros de aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. La unión de aminoácidos da lugar a péptidos, si el peso molecular es pequeño, y a proteínas, si el peso molecular es mayor de 5000 dalton.

Proteínas: Los aminoácidos Se caracterizan por tener un grupo amino y un grupo ácido (carboxilo), que en los aminoácidos naturales se unen ambos al mismo carbono, al que se llama por eso carbono . En los seres vivos hay alrededor de 20 aminoácidos, que son comunes a todos ellos, y que se diferencian unos de otros por el radical R unido al carbono .

Funciones de las proteínas Estructural: Membranas, citoesqueleto, pelo, uñas, etc. Transportadora: Hemoglobina, proteínas de membrana. Enzimática: regulan las reacciones químicas en el organismo. Hormonal: Insulina, hormona del crecimiento. Inmunitaria: Anticuerpos Contráctil: Contracción de los músculos (actina y miosina).

Propiedades de la proteínas: Son específicas: Cada individuo tiene sus propias proteínas. Por eso existe rechazo en la donación de órganos. Se desnaturalizan: Pierden su estructura tridimensional debido al calor, ácidos, etc, y no pueden desempeñar su función.

Ácidos nucleicos Formadas por C, H, O, N y P. Sus monómeros son los nucleótidos. Un nucleótido está formado por: Un azúcar: Ribosa o desoxirribosa. Acido fosfórico Una base nitrogenada: A, T, G, C y U.

Nucleótidos: componentes

ARN Su azúcar es Ribosa. Nunca tiene la base nitrogenada timina (T). Es una cadena simple de nucleótidos. Se encuentra en el núcleo y en el citoplasma de la célula. Transmite la información genética hasta el citoplasma, donde sintetiza proteínas.

ADN Su azúcar es desoxirribosa Nunca tiene uracilo (U) Cadena doble unida por puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas. Emparejamiento de bases: A-T G-C La cadena se enrolla en forma de doble hélice. Se encuentra en el núcleo y en orgánulos como las mitocondrias o los cloroplastos. Portador y transmisor de la Información genética.