La Naturaleza básica de la vida CARACTERÍSTICAS DE LOS SSVV, AGUA Y SALES MINERALES

Características diferenciales Complejidad molecular Niveles de organización Automantenimiento: intercambio de mat y E Reproducción Ciclo vital Sensibilidad: respuestas y autorregulación

Alta constante dieléctrica: la mayor parte de las moléculas de agua forman un dipolo, con un diferencial de carga negativo y un diferencial de carga positivo Bajo grado de ionización: la mayor parte de las moléculas de agua no están disociadas. Cierta tendencia a ionizarse

Niveles de organización de los seres vivos

TIPOS DE REPRESENTACIONES MOLECULARES FÓRMULA MOLECULAR FÓRMULA SEMIDESARROLADA FÓRMULA DESARROLLADA C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3 H H H H H C C C C H H H H H

K+ Cl- KCl Enlace covalente Enlace iónico Interacciones electrostáticas

Metano CH4 Cdo los átomos son diferentes, los e- están + cerca del elemento más electronegativo, por lo que éste tendrá un exceso de carga negativa, mientras que el otro poseerá un exceso de carga positiva. Para moléculas de más de 2 átomos, el carácter polar o apolar queda determinado tanto por la polardad de los enlaces como por la geometría molecular. Ej: los enlaces C-H del metano son polares, pero debido a la simetría del metano, en conjunto, esta molécula es apolar

Puente de hidrógeno Fuerzas de Van der Wals

Red de moléculas de agua y detalle de molécula.

Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas: PROPIEDADES DEL AGUA Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas: Gracias a los puentes de H las moléculas están cohesionadas entre ellas. Da volumen a las células. Esqueleto hidrostático en algunos animales. Turgencia a las plantas. Permite deformaciones celulares. Amortiguación en articulaciones.

PROPIEDADES DEL AGUA

Elevada fuerza de adhesión entre sus moléculas: PROPIEDADES DEL AGUA Elevada fuerza de adhesión entre sus moléculas: Capacidad de adherirse a las paredes de los conductos de pequeño diámetro, ascendiendo en contra de la gravedad. Ascensión de la savia bruta por capilaridad.

Elevada tensión superficial: PROPIEDADES DEL AGUA Elevada tensión superficial: . La tensión superficial está producida por la unión de moléculas de agua debido a sus enlaces de hidrógeno. Una cuchilla, a pesar de ser el metal mas denso, flotaría

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA

Elevado calor específico: PROPIEDADES DEL AGUA Elevado calor específico: Calor necesario para elevar la Tª de una sustancia. Para aumentar la Tª del agua hay que suministrar energía, pues parte de esta se emplea en romper los puentes de H que mantienen las moléculas unidas. Por ello el agua puede absorber mucho calor aunque su Tª se eleva poco, de igual forma desciende lentamente. Esto significa que para una determinada cantidad de calor, la Tª del agua sube más lentamente que la de cualquier otra sustancia. Función termorreguladora.

Elevado calor vaporización: PROPIEDADES DEL AGUA Elevado calor vaporización: Energía necesaria para evaporar 1 g de agua. Se necesita mucha energía para romper los puentes de H del agua y pasar de líquido a gas. Cuando se evapora agua (en la piel o en una hoja) las moléculas evapo- radas consumen gran cantidad de calor. Por eso la evaporación tiene un efecto refrigerante (desciende la Tª y absorbe calor del interior del cuerpo). Regulador térmico. Un perro refrigera con el jadeo, y la secrección de abundante saliva que se evapora en la lengua. Entre los animales q pueden sudar por todo el cuerpo se encuentran los humanos y caballos.

Agua líquida más densa que el hielo: PROPIEDADES DEL AGUA Recuerda que en la mayoría de los líquidos la densidad aumenta al disminuir la temperatura(las moléculas se mueven más lentamente y hay menos espacio entre ellas, así en un mismo volumen caben más moléculas Agua líquida más densa que el hielo: En el agua la densidad también aumenta al disminuir la Tª, pero solo hasta alcanzar los 4º C. Entonces cesa la contracción, las moléculas se mueven más lentamente y forman 4 puentes de H con las vecinas, apartándose más las moléculas unas de otras, dejando más espacio y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo (el hielo ocupa mayor volumen que en estado líquido)

Compuestos iónicos: Cloruro de sodio (NaCl2) PROPIEDADES DEL AGUA El agua como disolvente Compuestos iónicos: Cloruro de sodio (NaCl2) SOLVATACIÓN IÓNICA Agua (H2O) Cl─ Na+ H2O

Iones Cl- y Na+ formando una red NaCl y solvatados. PROPIEDADES DEL AGUA Iones Cl- y Na+ formando una red NaCl y solvatados.

Transporte: Savia elaborada y excreción. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA Transporte: Savia elaborada y excreción. Esquelética-Estructural: Por su incompresibilidad. Amortiguadora: Lubricante por su alta cohesividad Termorreguladora: Por su elevado calor específico y de vaporización. Disolvente universal: Gracias a su solubilidad, forma puentes de H con otras sustancias. Sustrato metabólico: Por su constante dieléctrica

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA

Moléculas polares unidas por enlaces de hidrógenos con moléculas de agua.

Las sales minerales

Propiedades de las disoluciones VER SISTEMAS TAMPÓN Propiedades de las disoluciones VER RESPUESTA CELULAR A DIFERENTES CONCENTRACIONES DEL MEDIO Membrana semipermeable Ósmosis Molécula de soluto Molécula de disolvente Flujo de moléculas de disolvente Solución con alta concentración Solución con baja concentración Ambas soluciones igualan su concentración

DIFUSIÓN Cuando 2 disoluciones de distinta concentración se ponen en contacto o están separadas por una membrana permeable, el agua y los solutos se desplazan hasta alcanzar una concentración intermedia. Este proceso se denomina Difusión. El movimiento de las partículas es direccional: se produce desde las regiones de mayor a las de menor concentración.

Difusión

ÓSMOSIS Es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos. Cuando 2 disoluciones de distinta concentración se mantienes separadas por una membrana semipermeable (sólo deja pasar agua), el agua pasará de la disolución más diluida a la más concentrada y las concentraciones se igualarán Este proceso se denomina Ósmosis.

Debido a que la membrana plasmática de las células se comporta como una membrana semipermeable, la célula puede verse afectada por procesos osmóticos. Las células animales pierden agua y se deforman o pueden llegar a estallar. Las células vegetales soportan mejor los cambios porque tienen una pared resistente por fuera de la membrana.

Medio externo: Hipotónico Lisis celular Normal Fenómeno de crenación Medio externo: Hipotónico Isotónico Hipertónico Medio externo celular hipotónico respecto al medio interno: Célula animal: estallido o lisis, si es célula sanguínea: hemólisis; célula vegetal: turgencia cuando entra agua, la célula se hincha pero no se destruye debido a la gran resistencia de la pared celular. Medio externo celular hipertónico respecto al medio interno: célula animal: disminuye el volumen, se arruga; célula vegetal: plasmólisis por desprendimiento de la membrana plasmática de la pared celular Turgencia Normal Plasmolisis Comparativa de célula animal y vegetal en medios hipo, hiper e isotónicos.

Respuesta celular a diferentes concentraciones del medio VOLVER Respuesta celular a diferentes concentraciones del medio Medio externo isotónico Medio externo hipertónico Medio externo hipotónico

Paso del agua y de algunos iones difusibles a través de una membrana dialítica. Es selectiva con las moléculas que pasan.

LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS Son todos los compuestos que tienen Carbono en combinación con H y otros elementos como O, N, S o P. Dentro de los compuestos orgánicos tenemos 4 grupos: Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos

El átomo de Carbono El átomo de Carbono posee 4e- en su capa más externa lo que permite formar 4 enlaces covalentes muy estables. Los enlaces pueden ser sencillos, dobles o triples. Gran diversidad de moléculas que son importantes para los seres vivos.

Los grupos funcionales Grupos de átomos que forman parte de una molécula y tienen propiedades particulares

LOS GLÚCIDOS Compuestos de C, H y O. Su fórmula general es (CH2O)n Clasificación: Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos

Monosacáridos

Disacáridos

Disacáridos Maltosa: 2 moléculas de glucosa Lactosa: una glucosa y una galactosa Sacarosa: glucosa y fructosa

Polisacáridos

Funciones de los Glúcidos Combustible celular: glucosa como fuente de energía Almacén de reserva energética: reserva de azúcares Almidón en plantas Glucógeno en animales Componente estructural: Ribosa y desoxirribosa: componentes de los Ac Nucleicos Celulosa: componente de la pared vegetal Quitina: componente de la pared de los hongos

Lípidos Formados por C, H y O. Son compuestos apolares (insolubles en agua) Son moléculas de composición variada pero la mayoría contienen Ácidos grasos (ácidos orgánicos con un grupo carboxilo unido a cadena hidrocarbonada) Los ácidos grasos pueden ser saturados (enlaces sencillos) o insaturados (con dobles enlaces) Clasificación: Grasas Ceras Fosfolípidos Esterioides

Grasas

Ceras

Fosfolípidos

Esteroides

Funciones de los Lípidos Reserva Energética: Las grasas con el principal reservorio de energía de los animales. 1 gr de grasa libera el doble de Energía que 1 gr de azúcar Estructural: Los fosfolípidos forman las membranas celulares. Las ceras tienen función protectora y de revestimiento Reguladora: Algunas hormonas con esteroides

Proteínas

Estructura de las Proteínas Las proteínas tienen una estructura tridimensional definida que se relaciona con su función El plegamiento de las cadenas polipeptídicas viene definido por la secuencia de aminoácidos Debido a cambios bruscos de Tª o pH, una proteína se puede desnaturalizar, perdiendo su función

Funciones de las Proteínas Estructural: colágeno, que forma fibras que da elasticidad y resistencia a huesos y cartílagos Transportadora: hemoglobina, que transporta el oxigeno Reguladora: hormona del crecimiento Contráctil: actina/miosina Defensa: anticuerpos Enzimática o Biocatalizadora

Funciones de las Proteínas

Proteínas enzimáticas Actúan como catalizadores, aumentando la velocidad de las reacciones metabólicas Las enzimas tienen un centro activo donde se une el sustrato

Clasificación de las Enzimas Según el tipo de reacción que catalizan

Propiedades de las Enzimas Específicas: una enzima sólo puede actuar sobre un determinado sustrato y sólo cataliza un tipo de reacción Eficientes: una enzima puede catalizar muchas moléculas de sustrato por minuto y no se gasta en el proceso. Actúan en pequeñas cantidades Cambios en el pH hacen que baje su actividad o que desaparezca

Los Ácidos Nucleicos Formados por C, H, O, N y P. Son polímeros de Nucleótidos. Un nucleótido está formado por: Una base nitrogenada: pirimidínicas o púricas Un grupo fosfato Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa La unión de nucleótidos se realiza por enlaces covalentes de tipo fosfodiéster (por el grupo fosfato) entre C3 de una pentosa y el C5 de la siguiente pentosa Las bases nitrogenadas varian pero el esqueleto de pentosas y fosfatos es constante

Los Ácidos Nucleicos

Tipos Ácidos Nucleicos Hay 2 tipos: ADN: pentosa: desoxirribosa BN: citosina, timina, adenina y guanina ARN: Pentosa: ribosa BN: citosina, uracilo, adenina y guanina

Estructura del ADN Se encuentra en el núcleo y forma parte de los cromosomas Estructura de doble hélice 2 cadenas helicoidales de nucleótidos enrollados sobre un eje 2 cadenas antiparalelas BN hacia el interior y las pentosas y fosfatos al exterior Enlaces de hidrógeno entre los pares de BN Complementarias

Función del ADN Es el portador de la información hereditarias La información del ADN está codificada en forma de secuencias de bases El ADN tiene capacidad para duplicarse La célula utiliza la información del ADN para fabricar sus proteínas

Estructura del ARN Se encuentra en el núcleo y en el citoplasma Estructura con una sola cadena de nucleótidos

Función del ARN Existen diferentes tipos de ARN: ARN mensajero: copia la información del ADN y la lleva hasta los ribosomas ARN ribosómco: forma parte de los ribosomas ARN de transferencia: formado por pequeñas moléculas que transportan los aa a los ribosomas para formas las proteinasi