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ORGANIZACIÓN SERES
VIVOS
Q. F. B. Israel Omar Nava Ordoñez
1. Organización de los seres vivos 1.1 Conceptos de organización y estructura celular 1.2 Elementos y compuestos de la materia viva 2. El agua 2.1 Importancia biológica de las soluciones 2.2 Propiedades generales del agua 2.3 Carácter bipolar y enlaces intermoleculares del agua 2.4 Funciones del agua en los organismos 3. Aminoácidos 3.1 Estructura y nombre de aminoácidos y aminas de interés 3.2 Propiedades generales 4. Otros compuestos 4.1 Proteínas 4.1.1 Definición, composición e importancia de las proteínas 4.1.2 Estructuras: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria 4.1.3 Clasificación 4.1.4 Las proteínas en el metabolismo
4.2 Vitaminas 4.2.1 Concepto 4.2.2 Clasificación 4.2.3 Las vitaminas en la nutrición humana 4.3 Hormonas 4.3.1 Concepto 4.3.2 Función fisiológica de las hormonas en el ser humano 5. Ácidos nucleicos 5.1 Estructura de los nucleósidos, nucleótidos y su nomenclatura 5.2 Estructura del DNA y estructura del RNA 5.3 Función e importancia del DNA y RNA 6. Carbohidratos 6.1 Definición y estructura de los carbohidratos 6.2 Clasificación 6.3 Metabolismo y ciclo de Krebs 7. Lípidos 7.1 Definición y estructura de los lípidos 7.2 Clasificación 7.3 Metabolismo de los lípidos
BIOQUIMICA
GRIEGObios “vida”
- La ciencia que estudia las bases químicas de la vida.
- La célula constituye la unidad estructural de los sistemas
vivos.- La ciencia que estudia los componentes químicos de
las células vivas, así como sus reacciones y procesos en los que intervienen.
Biología celularBiología molecularGenética molecular
OBJETIVO
FisiologíaInmunologiaFarmacologíaToxicologiaPatologíaMicrobiologíaZoologiaBotánica
- Comprensión integral, a nivel molecular, de todos los procesos químicos asociados con las células vivas
Aislar moléculas presentes en las
célulasEstructuras Funcionan
ORGANIZACION DE LOS SERES VIVOS
NIVELES DE ORGANIZACIÓN¡¡¡¡
niveles abióticos
(materia no viva)
niveles bióticos ( materia viva)
NIVELES
Nivel subatómico:
Integrado por las partículas
subatómicas que forman los
elementos químicos
(protones, neutrones,
electrones).
NIVELES
Nivel atómico: son los átomos
que forman los seres vivos y
que denominamos
bioelementos.
70 %
3 CATEGORIAS
NIVELES
Bioelementos
primarios: función
estructural
secundarios: función
estructural y catalítica.
Oligoelementos o elementos
vestigiales : función
catalítica.
Nivel molecular: E
n él se
incluyen las m
oléculas,
formadas por la agrupación
de átomos (bioelementos).
A
las moléculas orgánicas
se les denomina
NIVELES
• Las macromoléculas y los virus. Las primeras resultan de la unión de monómeros (aminoácidos, nucleótidos, etc...) y los segundos son la unión de proteínas con ácidos nucleicos.
Biomoléculas o Principios inmediatos
Inorgánicos (agua,
sales minerales,
iones, gases)
Orgánicos (glúcidos,
lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos).
NIVELES
Nivel celular: donde nos
encontramosa
la célula
(primer nivel
con vida).
Eucariota (células animales y vegetales
Procariota
(la bacteria).
NIVELES
tejidos son conjuntos de células de origen y forma parecida que realizan las
mismas funciones (CONJUNTO ORGANIZADO DE CELULAS)
Nivel
pluricelular:
constituido por
aquellos seres
formados por
más de una
célula.
tejidos, órganos, sistemas y aparatos. órganos son un conjunto de
tejidos diferentes que
realizan actos concretos.
(CONJUNTO ASOCIADO DE TEJIDO QUE
CONCURREN EN ESTRUCTURA Y FUNCION)
Los sistemas son conjuntos de
órganos parecidos, al estar
constituidos por los mismos
tejidos, pero que realizan actos
completamente independientes
(CONCURREN EN UNA FUNSION GGENERAL)
Los aparatos (Ej. aparato digestivo), formados por órganos que pueden ser muy diferentes entre sí (Ej. dientes, lengua, estómago, etc...), realizan actos coordinados
Función biológica
(nutrición)
NIVELES
Nivel de población:
los individuos de la
misma especie
(aquellos que son
capaces
de
reproducirse entre sí y
tener descendencia
fértil)
Poblaciones ( individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el espacio).
NIVELES
Nivel
de
ecosistema: las
poblaciones se
asientan en una zona
determinada donde se
interrelacionan con
otras poblaciones
(COMUNIDAD O
BIOCENOSIS) y con el
medio no orgánico
(Biotopo).área de condiciones
ambientales
uniformes que
provee espacio vital
a un conjunto de
flora y fauna.
ECOSISTEMA, objeto de estudio de los biólogos. Los ecosistemas son tan grande o tan pequeño como queramos, sin embargo el gran ecosistema terrestre lo forman la Biosfera (biocenosis) y el astro Tierra (biotopo).
NIVELES
Pluricelular o multicelular es
aquél que está constituido por
más de una célula
Unicelular formado por una
célula o un solo tipo de célula,
ESTRUCTURA CELULAR
Del mismo modo, nuestro cuerpo y los de todos los seres vivos están formados por unos componentes pequeñísimos: las células.
La célula es la parte más pequeña de la que están formados los seres vivos y que está viva.
Algunos seres vivos se componen de una sola célula (unicelulares), pero la mayoría tienen muchas más (pluricelulares)
DIEZ BILLONES DE
CELULAS
Un material gelatinoso: el
citoplasma. Es el espacio que
queda entre el núcleo y la
membrana.
Una membrana finísima que
rodea el citoplasma: la
membrana celular. Es una
cubierta que rodea a la célula.
Un cuerpo redondeado que se
encuentra dentro del
citoplasma y que dirige las
actividades de la célula: el
núcleo.
COMPOSICION QUIMICA DE LA MATERIA VIVA
El enlace
químico
de la materia
viva
Los elementos químicos pueden combinarse entre sí o con otros
distintos para formar moléculas.
Cada molécula tiene
unas propiedades
características, que
dependen de los
enlaces químicos que
compartan entre sus
átomos.
ENLACE QUIMICO
El enlace químico es
una fuerza de atracción
que une átomos,
moléculas o iones (unión
entre átomos, moléculas
o iones). Un ion es un
átomo o una molécula
con carga eléctrica..
Enlace iónico entre iones
Enlace covalente entre átomos,
Enlaces intermoleculares entre moléculas
ENLACE IONICO
El enlace iónico: Se da cuando uno de
los átomos capta electrones de otro. Un
átomo dona los electrones que le sobran
de su última capa a otro que los capta
para completar su última capa. El átomo
que capta electrones se transforma en un
ion negativo o anión, y el que los pierde,
en un ion positivo o catión. El anión y
catión quedarán unidos por atracción
electrostática. El enlace iónico se da entre
átomos de electronegatividad muy
diferente, es decir, átomos con una gran
avidez de electrones, los muy
electronegativos, y átomos que retienen
con poca fuerza sus electrones, los poco
electronegativos.Un anión es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica negativa, es decir, con exceso de electrones.
Un catión es un ion
( sea átomo o
molécula) con carga
eléctrica positiva, esto
es, con defecto de
electrones.
ENLACE COVALENTE
El enlace covalente: Se
forma cuando dos átomos
comparten electrones.
Cada par de electrones
compartidos (electrones que
giran alrededor de los dos
ncleos atmicos), uno de un
tomo y otro del otro, forman
un enlace covalente.
ENLACE INTERMOLECULARES
Enlace de hidrógeno: tiene lugar entre
moléculas polares. Se forma cuando un
átomo que forma parte de un enlace
covalente polar es atraído por otro
átomo de carga eléctrica contraria que
forma parte de otro enlace covalente
polar. Generalmente están implicados
átomos de hidrógeno con débil carga
electropositiva, unidos a átomos con
débil carga electronegativa. Los
enlaces de hidrógeno son enlaces
débiles, sin embargo cuando se forman
muchos enlaces de hidrógeno, tienen
una fuerza considerable e influyen
mucho en la estructura y las
propiedades de las sustancias.
ENLACE INTERMOLECULARES
Enlace por fuerzas de Van der Waals:
Tiene lugar entre moléculas apolares,
debido a que, en determinados
instantes, la cambiante distribución
electrónica se vuelve asimétrica, y
aparecen dipolos instantáneos (surgen
del movimiento de los electrones en los
átomos). Éstos permiten la atracción
intermolecular. Cuando más grande sea
una molécula, más fuerza puede
alcanzar este enlace, ya que hay más
posibles puntos de atracción y las capas
electrónicas se deforman más
fácilmente.
Son fuerzas atractivas no específicas
que se originan cuando dos átomos se
aproximan a distancias de sus radios de
Van der Waals.
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
LípidosGlúcidos A. NucleicosProteínas
como
Orgánicas
Oligoelementos(Ca, Na, K, I, Fe, etc)
Primarios(C, H, O, N, P, S)
Biomoléculas
forman
Simples
N2, O2
como
Propiedadesfísico- químicas
Funcionesbiológicas
DisolventeBioquímicaTransporte
presenta
Elevada fuerza de cohesiónAlto calor específicoAlto calor de vaporizaciónAlta constante eléctricaMayor densidad en estado líquido
como como
se encuentran
Disueltas(Na+, Cl-)
Precipitadas(CaCO3)
Inorgánicas
S.mineralesAgua
como
pueden ser
BIOELEMENTOS Y MOLECULAS
EL AGUA
Biomolécula abundante de la
Tierra.
Representa el 75 – 80% del
volumen celular y un 60% del
volumen del cuerpo humano.
Consiste de dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno.
EL AGUA
ENLACE DE HIDROGENO
Cada molécula de agua es
capaz de unirse a 4 más. Esta
propiedad es la responsable de
la elevada cohesión interna
del agua líquida.
EL AGUA Y SUS ESTADOS FISICOS
PROPIEDADES BIO-FISICO-QUIMICAS
Constante dieléctrica elevada.
Debilita fuerzas electrostáticas entre iones.
Disuelve.
Dipolar. Hidrata o solvata iones
Elevado Calor específico.
Elevado Calor de vaporización.
Elevada Tensión superficial.
Resistencia a la ruptura de la superficie
libre. Medio de reacciones químicas.
PROPIEDADES BIO-FISICO-QUIMICAS
Lubricación. Relacionada con su alto calor específico. Termorregulación. Relacionada con su alto calor específico y de vaporización. Transporte. Mantiene el volumen celular junto a las sales. Electrolito débil. H2O H+ + OH
PROPIEDADES BIO-FISICO-QUIMICAS
Lubricación. Relacionada con su alto calor específico. Termorregulación. Relacionada con su alto calor específico y de vaporización. Transporte. Mantiene el volumen celular junto a las sales. Electrolito débil. H2O H+ + OH
PROPIEDADES BIO-FISICO-QUIMICAS
Un ion o ión (del griego ión (ἰών), participio presente de ienai "ir", de ahí "el que va") es una partícula cargada constituida por un átomo o conjunto de átomos neutros que ganaron o perdieron electrones, fenómeno que se conoce como ionización.Los iones cargados negativamente, producidos por la ganancia de electrones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).'Anión' y 'catión' significan:Anión: "el que va hacia arriba". Tiene carga eléctrica negativa.Catión: "el que va hacia abajo". Tiene carga eléctrica positiva.'Ánodo' y 'cátodo' utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.Ánodo: "camino ascendente".Cátodo: "camino descendente".
PROPIEDADES COLIGATIVAS (EN DISOLUCION)
Propiedades que dependen únicamente de la cantidad (concentración) de soluto añadida (moles o moléculas de soluto), pero no de su naturaleza (de qué soluto sea). Es decir el soluto modifica propiedades del disolvente
Dependen del número de partículas disueltas
La temperatura de ebullición aumenta Desciende temperatura de congelación. Disminución de la presión de vapor. Se eleva la presión osmótica.
Se llama soluto a la
sustancia minoritaria
(aunque existen
excepciones) en una
disolución o, en general, a
la sustancia de interés. Es
una sustancia disuelta en
un determinado disolvente.
PRODUCTO IONICO DEL AGUA
pH
La disolución iónica del agua es un procesode equilibrio. Su constante (keq) es:
La concentración de H2O en agua pura eselevada (1000/18=55,5M) y la concentración de iones H+ y OH- es pequeña (1 x 10-7M a25°C).
pH
pH
- El pH es una medida de la
acidez o basicidad de una
solución.
- La sigla significa "potencial de
hidrógeno" (pondus Hydrogenii o
potentia Hydrogenii; del latín
pondus, n. = peso; potentia, f. =
potencia; hydrogenium, n. =
hidrógeno).
-Este término fue acuñado por el
químico danés Sørensen
El pH es la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinada sustancia.
pH
No son muy
exactos+Existen varios métodos diferentes para medir el pH. Uno de estos es usando un trozo de papel indicador del pH. Cuando se introduce el papel en una solución, cambiará de color. Cada color diferente indica un valor de pH diferente. Este método no es muy preciso y no es apropiado para determinar valores de pH exactos. Es por eso que ahora hay tiras de test disponibles, que son capaces de determinar valores más pequeños de pH, tales como 3.5 or 8.5.
-El método más preciso para
determinar el pH es midiendo un
cambio de color en un
experimento químico de
laboratorio. Con este método se
pueden determinar valores de
pH, tales como 5.07 and 2.03.
pH
- El pHEl electrodo de pH
-Un electrodo de pH es un tubo lo
suficientemente pequeño como
para poder ser introducido en un
tarro normal. Está unido a un pH-
metro por medio de un cable. Un
tipo especial de fluído se coloca
dentro del electrodo; este es
normalmente “cloruro de potasio
3M”. Algunos electrodos contienen
un gel que tiene las mismas
propiedades que el fluído 3M.
pH
- En el fluído hay cables de plata y platino. El sistema es bastante frágil, porque contiene una pequeña membrana. Los iones H+ y OH- entrarán al electrodo a través de esta membrana. Los iones crearán una carga ligeramente positiva y ligeramente negativa en cada extremo del electrodo. El potencial de las cargas determina el número de iones H+ y OH- y cuando esto haya sido determinado el pH aparecerá digitalmente en el pH-metro. El potencial depende de la temperatura de la solución. Es por eso que el pH-metro también muestra la temperatura.
pH
pH
pH
Ácidos y bases
Cuando los ácidos entran en
contacto con el agua, los iones se
separan. Por ejemplo, el cloruro de
hidrógeno se disociará en iones
hidrógeno y cloro (HCL--à H+ + CL-).
Las bases también se disocian en
sus iones cuando entran en contacto
con el agua. Cuando el hidróxido de
sodio entra en el agua se separará
en iones de sodio e hidroxilo
(NaOH--à Na+ + OH-).
ACIDOS Y BASES FUERTES
-
pH
TAREA-Acido-Base-Anfolito-Grado de disociación -Hidrólisis de la base-pH-Tampón