Organización molecular de

los seres vivos

• La celula y sus componentes. Agua. Compuestos de

carbono. Tipos básicos de moléculas pequeñas:

azúcares sencillos, ácidos grasos, aminoácidos y

nucleótidos. Polisacáridos y lípidos complejos.

Obtención de la energía celular.- Biosíntesis. Acidos

Nucleicos: ADN. Estructura en relación a su función.

ARN: ARNm. ARNt. ARNr. Otros ARN.- Estructura y

Función de las proteínas.

ESTRUCTURA ATÓMICA

• TODOS LOS COMPONENTES MATERIAES DEL UNIVERSO ESTÁN CONSTITUÍDOS POR ÁTOMOS

• MODELO ATÓMICO MODERNO:• Núcleo y nube electrónica. En el núcleo existen dos

tipos de partículas: protones (carga positiva) y neutrones (sin carga).

• Alrededor del núcleo se ubican los electrones (carga negativa), ocupando distintos niveles, subniveles y orbitales. Cuanto más cercano al núcleo menos energía tiene el nivel.

MODELOS ATÓMICOS

LOS IONES

• LA CANTIDAD DE ELECTRONES PUEDE SER IGUAL

A LA DE PROTONES Y ENTONCES EL ÁTOMO

RESULTA NEUTRO.

PUEDE SOBRAR UNO O MÁS ELECTRONES:

• SERÁ UN ION NEGATIVO O ANIÓN

• PUEDEN FALTAR ELECTRONES Y HABRÁ UN

EXCESO DE CARGS POSITIVAS: TENEMOS UN ION

POSITIVO O CATIÓN

VEAMOS LOS EJEMPLOS

• ANION CLORURO Y CATIÓN SODIO

El anión cloruro tiene 17 protones y 18 electrones.

¿QUÉ PASA CON EL SODIO?

• El catión sodio posee 11 protones y 10

electrones, ya que cede uno para completar su

última órbita.

• Los átomos son las unidades básicas de

formación de la materia. Justamente proviene

del griego: «es uno e indivisible»

UNIONES QUÍMICAS• Unión iónica: Unión fuerte entre átomos con carga de distinto signo

(cationes y aniones). Ocurre si hay gran diferencia de electronegatividad.

• Unión covalente: Unión que se establece entre átomos con alta electronegatividad y de valor semejante o sea que la diferencia de electronegatividad entre ellos es baja o nula.

MOLÉCULAS POLARES Y NO POLARES

• Según las diferencias de electronegatividad y de disposición de los átomos en las moléculas, éstas pueden sufrir o no desbalances de carga.

El agua es una molécula sin carga pero polar

MOLÉCULA DE AGUA

EL ÁTOMO DE CARBONO• Posee una serie de características que lo hacen único.

Sus átomos poseen 4 electrones en su último nivel por lo que un átomo puede formar hasta 4 uniones covalentes para completar su octeto. O sea que puede unirse de forma estable con 2, 3 o 4 átomos de C con enlaces simples, dobles o triples.

¡¡CUÁNTOS BIOELEMENTOS!!

BIOMOLÉCULAS

• Hay cuatro grandes grupos:• Hidratos de carbono• Proteínas• Lípidos• Acidos nucleicos

Algunas de estas moléculas pueden ser poliméricas (hidratos de C, proteínas y ácidos nucleicos). Se denomina así a toda macromolécula constituida por la unión de muchas moléculas pequeñas y similares (monómeros)

Monómero

HIDRATOS DE CARBONO

• Se llaman también glúcidos, carbohidratos o simplemente azúcares. Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno en la proporción H:O (al igual que el agua) 2:1. De allí deriva el nombre.

• Se clasifican según el número de átomos de C que posean en monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

• Monosacáridos: Son los monómeros de los glúcidos. Según el número de átomos de C se denominan: triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), hexosa (6C) o heptosa (7C)

• Funciones: • Principal fuente de energía celular• Las pentosas ribosa y desoxirribosa forman parte de los ácidos

nucleicos.• Las hexosas son la glucosa (principal fuente de energía para la

célula), fructuosa, galactosa y manos.

• Oligosacáridos: Están constituidos por unión de entre 2 y 10 monosacáridos. Hay disacáridos (2 monómeros); trisacáridos (3 monómeros), etc.

• Los más importantes son, fisiológicamente, los disacáridos como la sacarosa o azúcar común (gllucosa+fructuosa); la lactosa o azúcar de la leche (galactosa+glucosa) y la maltosa o azúcar de malta (glucosa+glucosa).

POLISACÁRIDOS

• Son hidratos de carbono constituidos por gran cantidad de monómeros unidos entre sí por unión glucosídica.

• Tienen funciones de reserva de energía o son elementos estructurales. Los más importantes son: almidón y glucógeno (reserva) y la celulosa (estructural)

• En los vegetales el almidón es el principal polisacárido de reserva. Tiene 2 formas: amilosa y amilopectina. La primera está formada por cadenas lineales de moléculas de glucosa. La segunda, similar al glucógeno, es ramificada.

• Otro importante: celulosa (estructural) que forma parte de la pared vegetal. Por su diferencia de estructura forma fibras insolubles en agua y resistentes a la degradación.

• En los animales el glucógeno es el polisacárido de reserva

energética formado por cientos de moléculas de glucosa con

ramificaciones que le confieren solubilidad en agua. Por esto al ser

almacenada en el hígado se hidrata y ocupa mucho volumen.

• La quitina es un polisacárido con función estructural. Es el que

forma el exoesqueleto de los artrópodos.

LIPIDOS• Constituyen un grupo muy heterogéneo de biomoléculas donde la

característica común es la hidrofobia que presentan sus moléculas o, al menos, parte de ellas. No forman polímeros.

• Muchos contienen ácidos grasos en su estructura. Estos son cadenas hidrocarbonadas de entre 14 y 24 átomos de C con un grupo carboxilo en el extremo.

• Un ácido graso es saturado si cada átomo de C está unido a dos átomos de H. Otros pueden ser insaturados por la presencia de dobles enlaces covalentes.

FOSFOLÍPIDOS

• Son una molécula de glicerol unida a dos de ácidos grasos con un grupo fosfato unido al C libre que le queda al glicerol

GRASAS Y ACEITES• Estos compuestos se caracterizan por su alta hidrofobia ya que los

grupos carboxilo reaccionan dando uniones éster y no pueden

ionizarse. Así las grasas son sólidas a temperatura ambiente. Son

largas cadenas de ácidos grasos saturados.

• Los aceites presentan cadenas más cortas de ácidos insaturados.

• Grasas y aceites cumplen principalmente con un papel de eserva de

energía más eficiente que el glucógeno. Son amortiguadores de los

golpes y aislantes térmicos.

• Son la base estructural de las membranas celulares con su

carácter anfipático. Forman bicapa lipídica (cabeza hidrofílica y cola

hidrofófica)

BICAPA LIPÍDICADE LAS MEMBRANAS

PRACTIQUEMOS:

• ¿A qué se debe que el elemento fundamental en la

estructura de los compuestos orgánicos sea el C?

• Describa la estructura de la molécula de agua. ¿qué tipo

de uniones puede formar con otras moléculas vecinas?