Moleculas Orgánicas: Se caracterizan por: Contienen C. Tienen un esqueleto de C y otros atomos como H, O, N

Transcripción

1 Moleculas Orgánicas: Se caracterizan por: Contienen C Tienen un esqueleto de C y otros atomos como H, O, N Pueden asumir formas completas como cadenas, anillos y ramificaciones

2 Carbono es el atomo central de la vida. C es el atomo central de las biomoleculas. El átomo de carbono posee un total de 6e- 2e- en el nivel de energía mas bajo y 4 electrones de valencia en el nivel más alto. Carbono puede completar su capa más externa formando un total de 4 enlaces covalentes. Enlace doble ( C=C ), Enlace triple (-C=C-) H H H H H H-C-C-H (Etano) H-C-C-C-H (Propano) H H H H H

3 Moleculas inorganicas: NO contienen C ej. H2O, NH3, PO4

4 Grupos funcionales: grupos de moleculas que reaccionan como grupos; determinan las caracteristicas y la reactividad de las moleculas. Tabla Hidroxilo u oxihidrilo- (OH-); es polar e interactua con moléculas de agua. Carbonilo- (-C=O) Aldehído tiene un grupo de carbonilo en el extremo (R-C=O) Cetona tiene el grupo carbonilo interno (R-CO-R) Carboxilo- (R-COOH) Amino- (R-NH2) Fosfato- (R-PO4H2) es débilmente ácido, puede liberar uno o dos iones de hidrógeno. Sulfihidrilo- (R-SH)

5 Grupos principales de biomoleculas: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos Moleculas organicas su estructura es importante dicta la funcion.

6 Monomeros, Polimeros y Macromoleculas: Las macromoleculas se forman al unirse bloques (monomeros) y formar largas cadenas (polimeros) de moleculas.

7 Como se forman las macromoleculas? Por reacciones quimicas conocidas como: Sintesis por deshidratacion Hidrolisis monosaccharides a disaccharide Un carbohidrato complejo es una macromolecula (polimero) formado por una larga cadena de azucares simples.

8 Tipos de Reacciones: Sintesis por deshidratacion: Atomo + atomo moleculas Monomero + monomero dimero + H2O Monomero + monomero + monomero + monomero polimero Hidrolisis: Rompimiento de la cadena de polimeros en presencia de H2O Polimero + H2O( ) monomero + polimero

9 Carbohidratos: Se utilizan obtener energia y para formar estructuras. Los monomeros que forman los carbohidratos son azucares simples. Glucosa es una azucar simple (monosacarido) muy comun; fórmula C6H12O6. Se encuentra en la miel y en los jugos de frutas.

10 Carbohidratos: Contienen atomos de C H O (proporcion 1:2:1) Fuente de energia y componente estructural de los organismos. Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía. Solubles en agua y se clasifican por la cantidad de C o por el grupo funcional que tienen adherido. Azúcares: Monosacaridos; Disacaridos; Polisacaridos osa = azucar Los monosacáridos son cristalinos, incoloros, de sabor dulce, fácilmente solubles en agua y ópticamente activos. La cantidad de átomos de carbono proporciona el nombre: aldotriosas o cetotriosas (n= 3); aldopentosas o cetopentosas (n=5), aldohexosas o cetohexosas (n=6), Las hexosas (6C) más importantes son la glucosa y fructosa (azucar de maiz), galactosa (azucar de leche). Pentosas (5C) Ribosa, desoxiribosa

11 Disacaridos y Polisacaridos: Unión (sintesis por deshidratacion) de dos monosacaridos. Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples unidas covalentemente. sacarosa (azúcar de caña) = glucosa + fructosa maltosa (azúcar de malta) = glucosa + glucosa lactosa (azúcar de la leche) = glucosa + galactosa Polisacaridos Cadenas de azucares simples pueden almacenar energia o realizar funciones estructurales. Abundantes: incluyen almidones, glucogeno y celulosa. Ej. Almidon (almacenamiento en las plantas); Glucogeno (almacenamiento en animales) Celulosa (estructura en plantas) Quitina (estructura en animales) Fig.

12 Ejemplos de Carbohidratos complejos: Note que estas macromoleculas estan formadas por uniones simples de unidades repetitivas.

13 Produccion de Energia Estructura Celulosa es probablemente la macromolecula mas abundante en la Tierra.

14 Lipidos: Contienen regiones extensas formadas casi exclusivamente por CHO no polares, hidrofobicos e insolubles en agua Contienen 1 o mas acidos grasos (largas cadenas de CH + grupo carboxilo {COOH} en un extremo) generalmente No tienen forma de anillo Se forman por deshidratacion a partir de 3 unidades de acidos grasos y una molecula de glicerol (3C + (-OH)) por esto se conocen como trigliceridos consistencia grasosa, cerosa o aceitosa fuente de energia (son mas eficientes para almacenar E que los carbohidratos) caloria = contenido energetico componente estructural de la membrana celular Algunos son hormonas o precursores de ellas

15 Lipidos son moleculas hidrofobicas que existen en 3 formas primarias. Esteroles Grasas Fosfolipidos

16 Grasa saturadas no contienen enlaces covalentes dobles (contienen el numero maximo de atomos de H. Ejemplo; grasa animal y manteca Grasas insaturadas contienen enlaces covalentes dobles por lo que es mas facil de digerir (aceites) Ceras quimicamente similares a las grasas pero altamente saturadas; forman recubrimiento impermeable (cubiertas protectoras de hojas y tegumentos animales) Fosfolipidos son compuestos estructurales de la membrana celular; contienen cabezas hidrofilicas y rabos hidrofobicos. Esteroides constan de 4 anillos de C fusionados; precursores de hormonas (grupo extenso de lípidos (naturales o sintéticos), o compuestos químicos liposolubles, con una actividad fisiológica muy amplia. Los esteroides incluyen alcoholes (esteroles), ácidos biliares, la vitamina D y varios tipos de hormonas.

17 Las grasas y aceites son utilizadas para almacenar energia También llamados triglicéridos. Sirven como depósitos de reserva de energía en las células animales y vegetales. Cada molécula de grasa está formada por cadenas de ácidos grasos unidas a un alcohol llamado glicerol o glicerina.

18 Un acido graso Modelo espacial de una grasa

19 El grado de saturacion de una grasa afecta las propiedades fisicas y la salud. Grasas No Saturadas: Cis and Trans all cis polyunsaturated Good Omega-3- fatty acids monoand polyunsaturated Saturated trans Bad

20 Contenido Nutricional A partir de enero 1, 2006, la FDA exige que la cantidad de grasas trans este escrito en las etiquetas de Contenido Nutricional.

21 Los fosfolipidos son componentes estructurales de la Membrana Celular La cabeza hidrofilica y la cola hidrofobica son claves en el funcionamiento de un fosfolipido.

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23 La membrana celular esta formada por una doble capa de fosfolipidos.

24 Esteroides son: 1) Componentes esenciales de la membrana 2) forman varias hormonas. Esteroides Note la estructura formada por 4 anillos que es comun en todos los esteroides.

25 Esteroides son Hormonas: Linford Christie fue descualificado de una competencia international despues de haber resultado positivo a esteroides (hormona de diseno). Estrogeno, testosterona, progesterona y corticosteriodes (cortisol) son hormonas.

26 Proteinas: Macromoleculas que sirven como componentes estructurales de celulas y tejidos (el crecimiento, respiracion y conservacion del organismo) Elastina confiere elasticidad a la piel Queratina proteina principal del pelo, cuernos y unas Albumina proteina de la clara del huevo Hemoglobina proteina portadora del O2 en la sangre Sus funciones estan ligadas a sus estructuras tridimensionales Recuerde: La estructura determina la funcion. Las proteinas son la clave de la vida. Gobiernan todas las funciones junto al DNA. Son cadenas de aminoacidos Enzimas son un tipo de proteinas.

27 Funciones Las proteínas son de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de las proteínas. Casi todas las enzimas son catalizadores de reacciones químicas. muchas hormonas son reguladores de actividades celulares la hemoglobina y otras moléculas tienen funciones de transporte en la sangre; los anticuerpos, son los encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; son receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

28 Algunas funciones de Proteinas

29 Aminoácidos: Compuestos orgánicos que contienen un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (- COOH). Amino acido es un elemento mínimo de una proteína: 20 de ellos naturales y que son los constituyentes de las proteínas. Están formados por un carbono alfa unido a un grupo carboxilo, a un grupo amino, a un hidrógeno y a una cadena (R) de estructura variable, que determina la identidad y las propiedades de los diferentes aminoácidos. Existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminoácidos diferentes. Un final amino que es : H³N o NH² Un final carboxilo que es: COO- o COOH Un carbono alfa que es el carbono central del amino acido. Un grupo radical (R) que se ubica en la cadena lateral que cambia para cada aa.

30 Aminoácidos: El orden de los aa en una proteina dicta la funcion. Alteraciones en la secuencia de los aa en una proteina causa que la proteina misma no funcione pierde especificidad Se unen mediante sintesis por deshidratacion (condensacion) La unión de dos aminoácidos da lugar a un dipéptido. Si se unen tres se forma un tripéptido. Cuando se juntan de cuatro a diez aminoácidos dan lugar a una cadena peptídica y, cuando se unen más de diez originan una cadena polipeptídica o polipéptido. Las proteínas suelen estar formadas por una o varias cadenas polipeptídicas.

31 Los aa estan unidos por enlaces peptidicos para formar proteinas. Las proteinas son cadenas lineares construidas por aa. Enlace Peptido

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33 Enzimas: son proteinas Aceleran o disminuyen la velocidad de las reacciones quimicas de nuestro cuerpo (metabolismo) Son altamente especificas por lo que existen miles diferentes (llave y cerradura) Coenzimas: nucleotidos que apoyan a las enzimas en sus funciones de promover y dirigir las reacciones quimicas Consisten de un nucleotido combinado con una vitamina

34 Acidos Nucleicos: Existen 2 tipos de acidos nucleicos, DNA y RNA. Ambos estan a cargo del almacenamiento y transferencia de la informacion genetica. DNA = acido desoxiribonucleico RNA = acido ribonucleico RNA juega un papel regulador importante. DNA

35 Ácidos Nucleicos Macromoleculas (polimeros) formados por la repetición de monomeros (nucleotidos). DNA y RNA se diferencian en: La azucar (pentosa) que contienen: desoxirribosa en DNA y la ribosa en el RNA. Las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina en el DNA; adenina, guanina, citosina y uracil en el RNA. En las celulas eucariotas: la estructura del ADN es doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria (aunque puede presentarse en forma extendida (ARNm), o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr y participa en la sintesis de proteinas. La masa molecular del DNA es generalmente mayor que la del RNA. El DNA contiene la información genetica usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, es el responsable de la transmisión hereditaria y determinan las proteinas que producen las celulas.

36 Ácido desoxirribonucleíco (DNA)

37 Nucleotidos son monomeros que forman polimeros que a su vez componen el DNA y RNA Los nucleotidos contienen la información genetica utilizada en el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos conocidos y de algunos virus. Son responsables de la transmisión hereditaria.

38 Ácido ribonucleíco (RNA) Está presente tanto en las celulas procariotas como en las celulas eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus. Es quien dirige las etapas intermedias de la sintesis proteica (el DNA no puede actuar solo y usa el ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo)). Varios tipos de RNA regulan la expresion genetica, mientras que otros tienen actividad catalitica. El RNA es mucho más versátil que el DNA.

39 Comparativa entre ADN y ARN

40 Nucleotidos ciclicos: son mensajeros intracelulares Nucleotidos ciclicos llevan informacion de la membrana plasmatica a otras moleculas de la celula y llevan E de un lugar a otros en la celula (metabolismo energetico). Ex. AMP, ADP, ATP ATP es la molecula (nucleotido) que transporta energia en la celula.

41 Preguntas???