1- Complejidad y organización específica2- Nutrición y Metabolismo3-Homeostasis4-Crecimiento y desarrollo5-Relación con el medio (Irritabilidad)6-Reproducción y herencia7-Adaptación y evolución
1.1.CARACTERÍSTICAS DEL SER VIVO
NIVELES DE ORGANIZACIÓNNIVELES DE ORGANIZACIÓNGrados de complejidad estructural.
COLOIDE
Es el cuarto estado de la materiaEs una disolución muy especial.Las moléculas del sólido se distribuyen
en el líquido, sin llegar a disolverse: se mantienen en SUSPENSIÓN.
El coloide consta:1. FASE DISPERSA: o de partículas2. FASE CONTÍNUA: Un medio (agua)
ESTADOS COLOIDALESESTADOS COLOIDALES
ESTADO SOL: Predomina ESTADO GEL: Predomina la fase dispersante. Es muy fluida la fase dispersa. Es viscosa
De los 92 átomos naturales, nada más que 27 son bioelementos
BIOELEMENTOS
Elementos químicos que se extraen de la materia viva por métodos químicos, agresivos.
Bioelementos % en la materia viva
Átomos
Primarios 96% C, H, O, N, P, S
Secundarios 3,9% Ca, Na, K, Cl, Mg,
Oligoelementos 0,1% Fe,Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Li, I,Al, Si...
BIOELEMENTOS PRIMARIOS
LOS MÁS ABUNDANTES POR SER LOS ESTRUCTURALES (SIN ELLOS NO EXISTIRÍA MATERIA ORGÁNICA)
IMPORTANCIA DEL CARBONO ¿?:
0. Tetravalente y bajo peso atómico1.Forma enlaces covalentes, que son estables y acumulan mucha energía.2.Puede formar enlaces, hasta con cuatro elementos distintos, lo que da variabilidad molecular.3.Puede formar enlaces sencillos, dobles o triples.4.Se puede unir a otros carbonos, formando largas cadenas.5.Los compuestos, siendo estables, a la vez, pueden ser transformados por reacciones químicas.6.El carbono unido al oxígeno forma compuestos gaseosos
BIOELEMENTOS SECUNDARIOSRESPONSABLES DEL FUNCIONAMIENTO
(SIN ELLOS NO EXISTIRÍA VIDA)
IMPORTANCIA DE ALGUNOS:
El Calcio forma parte de los huesos, conchas, caparazones, y necesario en la contracción muscular o en la formación del tubo polínico.El Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso. El Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.El Cloro es necesario para mantener el balance de agua en la sangre y en el fluido intersticial.
OLIGOELEMENTOSSon aquellos bioelementos que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1% en peso.
IMPORTANCIA DE ALGUNOS:
El Iodo para la formación de tiroxina: reguladora del metabolismo.El Hierro constituyente de mio y hemoglobina.El Manganeso como factor de crecimiento y cofactor enzimático.El Cobalto forma parte de la vitamina B12.El Fluor forma parte de la dentina.El Litio como neurotransmisor y relacionado con las depresiones.El Aluminio es un cofactor enzimático, regulador del sueño.El Cobre forma la hemocianina y transporta oxígeno en invertebrados.
BIOMOLÉCULASSon aquellos compuestos químicos, formados por la combinación de bioelementos, que se extraen de los seres vivos por métodos físicos, como: la filtración, la diálisis, la cristalización, la centrifugación, la cromatografía y la electroforesis.
También se denominan principios inmediatos, porque podían extraerse de la materia viva con cierta facilidad, inmediatamente.
Inorgánicos Orgánicos
- Agua- Gases: CO2 -Sales minerales
-Glúcidos-Lípidos-Proteínas-Ácidos nucleicos
CLASIFICACIÓN:
TIPOS DE BIOMOLÉCULAS
POLÍMEROMONÓMERO
SUPRAMOLÉCULAS
EL AGUA
El agua es una biomolécula inorgánica.
Es la más abundante en la biosfera, donde se encuentra en los tres estados.
Se supone que fue el soporte donde se originó la vida.
Debido a su estructura molecular (dipolo) presenta unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que van a ser responsables de su importancia biológica.
Gran cantidad de agua: líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos.
Poca cantidad de agua: Semillas, huesos, pelo, escamas o dientes.
Su porcentaje dependerá de: tejido, edad, sexo y actividad.
Suponiendo un varón de 20 años el 65% de su peso es agua:•Intracelular: 40%•Intercelular: 16%•Circulante: 9%
EL AGUA
El átomo de oxígeno, por su alta electronegatividad, atrae los electrones del enlace covalente, y la molécula presenta un exceso de carga negativa en las proximidades del átomo de oxígeno y un exceso de carga positiva en los átomos de hidrógeno: Por ello, cada molécula de agua es un dipolo eléctrico.
Está formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de oxígeno unidos por enlace covalente
Los enlaces entre los Hidrógenos y el oxígeno forman un ángulo de 104,5 º
PROPIEDADES DEL AGUA:
• Es un dipolo: Alta cohesividad entre sus moléculas:
– Capilaridad: Permite transporte savia bruta.
– Calor específico y de vaporación elevada: Termorreguladora.
– Solubilidad elevada: Disuelve muchas sustancias.
– Constante dieléctrica elevada: Sustrato reacciones
FUNCIONES DEL AGUA:
• Transporte: Por alta cohesión y capilaridad.
• Termorreguladora: Por su elevado calor específico y de vaporización.
• Disolvente universal: Gracias a su solubilidad.
• Sustrato metabólico: Por su constante dieléctrica
IMPORTANCIA DEL AGUA:
SALES MINERALES:LOCALIZACIÓN
FORMAS PRECIPITADAS ASOCIADAS DISOCIADAS O DISUELTAS
EJEMPLOS
CARBONATOS
FOSFATOS
FOSFOLÍPIDOS.
CITOCROMOS.
CLOROFILA
CATIONES: Na+,K+, Ca+ +,Mg+ +
ANIONES:
Cl- , SO4= , HCO3
-,
CO3=, HPO4,= PO4
3-
FUNCIONES
ESTRUCTURAL:
Conchas, caparazones, esqueletos
Estructural en membranas.
Transporte
ESPECÍFICAS
GENERALES
Son P.I.I. que se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas diferentes y cuya principal función es la reguladora.
SALES MINERALES:FUNCIONES
• PRECIPITADAS Ó INSOLUBLES: Estructural: Huesos, conchas...
SALES MINERALES:FUNCIONES
• ASOCIADAS: Estructural en membranas, transporte, fotosíntesis...
Mg asociada a clorofila
Fe asociada a Hemoglobina
P asociada a Lípidos
SALES MINERALES:FUNCIONES
• DISOCIADAS: Específicas:– Contracción muscular (Ca2+)
– Impulso nervioso (Na+,K+)
– Catalítica: Coenzimas: Co2+, Zn2+, Mn2+..
GLÚCIDOS:
• Hidratos de Carbono• Azúcares u osas.• P.I.O. muy abundante• Celulosa 50% C• ENERGÉTICOS y
estructurales.• MONOSACARIDOS• DISACÁRIDOS• POLISACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓNMONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN
• DOS CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN:– Según GRUPO funcional:
• Aldosas (Función aldehido)
• Cetosas (Función Cetona)
– Según el Nº de átomos de Carbono:
• Triosas: 3 átomos de Carbono: Gliceraldehido.
• PENTOSAS: 5 átomos de Carbono: Ribulosa.
• HEXOSAS: 6 átomos de Carbono: Glucosa.
– Función de los monosacáridos
• .
GLÚCIDOS:
NÚMERO
DE
CARBONOS
ALDEHIDOS
(ALDOSAS)
CETONAS
(CETOSAS)
3 C
(TRIOSAS)
GLICERALDEHIDO DIHIDROXICETONA
5C
(PENTOSAS)
RIBOSA
DESOXIRRIBOSA
RIBULOSA
6C
(HEXOSAS)
GLUCOSA
GALACTOSA FRUCTOSA
MONOSACÁRIDOS CICLADOS
α-FRUCTOFURANOSA
DISACÁRIDOSMALTOSA α
DISACÁRIDOS
LOCALIZACIÓN
REINO
VEGETAL ANIMAL
LIBRE SACAROSA LACTOSA
ASOCIADOS
MALTOSA
CELOBIOSA
MALTOSA
DISACÁRIDOS
MALTOSA β
LACTOSA β SACAROSA
CELOBIOSA β
POLISACÁRIDOS
• Polímeros: Formados por la unión de muchos monosacáridos: de 11 a cientos de miles.• Sus enlaces son O-glucosídicos con pérdida de una molécula de agua por enlace.• Peso molecular elevado. • No tienen sabor dulce. •Estructurales β (1-4): Quitina• Reserva energética (enlace α (1-4) : Glucógeno.•a) Homopolisacáridos: formados por monosacáridos de un solo tipo - Almidón y celulosa. •b) Heteropolisacárido: formado por más de un tipo de monosacárido - Pectina, hemicelulosa, goma arábiga y el agar-agar
HOMOPOLISACÁRIDOS
ENLACE
FUNCIÓN
REINO
VEGETAL ANIMAL
α (1-4)
RESERVA ALMIDÓN GLUCÓGENO
β (1-4)
ESTRUCTURAL CELULOSA QUITINA
ALMIDÓN AL ÓPTICO
ALMIDÓN AL ELECTRÓNICO
ALMIDÓN • Definición• Compuesto por dos polisacáridos:
– Amilosa: Helicoidal
– Amilopectina: Ramificada
• Proceden de la polimerización
de la glucosa α sintetizada en la fotosíntesis.
• Localizado en semillas de cereales y legumbres. En patatas y frutos: castaña y bellota.
ALMIDÓN: AMILOSA
ALMIDÓN: AMILOPECTINA
ALMIDÓN: AMILOPECTINA
GLUCÓGENO
GLUCÓGENO AL ELECTRÓNICO
FIBRAS CELULOSA
ESTRUCTURA CELULOSA
• Apolares Insolubles en agua.• Solubles en disolventes orgánicos:
– Cloroformo, Éter– Benceno, acetona.
• Formados por C, H y O… ¿P?• Menor proporción de oxígeno que los glúcidos.• Químicamente son derivados o de :
– Ácidos grasos: SAPONIFICABLES.– Isoprenos: INSAPONIFICABLES
NATURALEZA Y CLASIFICACIÓN
GRASAS Ó ÁCILGLICÉRIDOS
Monoacilglicéridos
Son ésteres del alcohol propanotriol o glicerina y de ácidos grasos. Dependiendo del nº de ácidos grasos, tendremos:
Diacilglicéridos
Triacilglicéridos ó Grasas neutras:
ESTERIFICACIÓN
SAPONIFICACIÓN
FUNCIONES DE TRIGLICÉRIDOS
• Reserva energética.• Aislantes térmicos.• Amortiguadores mecánicos.
• Esteres de un ácido graso y un monoalcohol de cadena larga par.
• Sólidos a temperatura ambiente.
• IMPERMEABLES
CERAS
CERAS
• Impermeabilizar superficies
FUNCIONES DE CERAS
FOSFOGLICÉRIDOSÁCIDO FOSFATÍDICO
FOSFOGLICÉRIDOS
ESFINGOGLUCOLÍPIDOS
CEREBRÓSIDOS GANGLIOSIDOS
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS ANFIPÁTICOS
ESTRUCTURAL: FORMAR LAS MEMBRANAS DE TODAS LAS CÉLULAS
LÍPIDOS INSAPONIFICABLESLÍPIDOS INSAPONIFICABLES
• Son aquellos que no tienen ácidos grasos en su molécula, por lo que no se pueden saponificar (formar jabones).
• Dos tipos:
– TERPENOS Ó ISOPRENOIDES
– ESTEROIDES
NOMBRE NºISOPRE
NOS
FUNCIÓN EJEMPLO
MONOTERPENOS 2 AROMAS GERANIOL
MENTOL
DITERPENOS 4 VITAMINAS
CLOROFILA
A y E
TETRATERPENOS 8 PIGMENTOS
VEGETALES
CAROTENOS
LICOPENOS
POLITERPENOS n AISLANTES LATEX
CAUCHO
ISOPRENOIDES O TERPENOS
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
ESTEROIDES
Núcleo del esterano o perhidro-ciclopentano- fenantreno
Precursor de otras sustancias: ácidos biliares, hormonas, vitamina D3. Presente en las membranas celulares animales a las que confiere estabilidad
ESTEROIDES: “EL COLESTEROL”
NO es saponificable al no tener ácidos grasos en su molécula.
Es débilmente POLAR, gracias al grupo alcohol.
Es fuertemente apolar
ESTEROIDES: “EL COLESTEROL”
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
1.- ENERGÉTICA
ÁCIDOS GRASOS: Oléico
TRIGLICÉRIDOS: Aceite de oliva
GLUCOLÍPIDOS: Gangliósidos3.- ESTRUCTURAL
FOSFOGLICÉRIDOS: Lecitina
2.- RESERVA ENERGÉTICA
TRIGLICÉRIDOS: Manteca: Panículo
4.- METABÓLICAS: Prostaglandinas, Hormonal, Vitamínica
5.- IMPERMEABLE: Ceras