NIVEL QUÍMICO DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO
ACTIVIDADES 1. Defina qué es un bioelemento. Cite cinco ejemplos e indica la importancia biológica de cada uno de ellos. 2. Enuncie diferencias entre moléculas inorgánicas y moléculas orgánicas. Citar ejemplos. 3. Por qué el fósforo es un elemento imprescindible para los seres vivos? 4. Relacione mediante flechas los siguientes elementos minerales con la función que cumplen: HIERRO FLÚOR FÓSFORO CALCIO SODIO MAGNESIO Regulador enzimático Componente de la molécula de hemoglobina. Se localiza en dientes y huesos. Mantenimiento electroquímico. Componente del ADN y otras moléculas como ATP Se depositan en los huesos 5. Comparada con otros hidruros, la temperatura de ebullición del agua debería ser de -80 ºC. Imagina qué ocurriría con el agua del planeta. Podría entonces formar parte de los seres vivos?
6. En relación con la imagen adjunta, responda: a) Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados para identificarla. Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces. Por qué se dice que en teoría el agua es una molécula neutra? 7. Relacione las propiedades del agua con sus funciones biológicas. 8. Explique las funciones de las sales en los seres vivos.
9. Al añadir un ácido a una disolución de cloruro sódico se produce un gran descenso en el valor del ph. Sin embargo, si se añade la misma cantidad de ácido al plasma sanguíneo apenas cambia el ph. Proponga una explicación para este hecho.
LA MATERIA VIVA Está formada por BIOELEMENTOS IINDISPENSABLE PRINCIPALES AGUA SALES MINERALES GLÚCIDOS LÍPIDOS PROTEÍNAS Por su abundancia son son ENLACES QUÍMICOS son Establecen INORGÁNICO ORGÁNICO SECUNDARIOS Formando de tipo BIOMOLÉCULAS de función ESTRUCTURAL ENERGÉTICA DINÁMICA VARIABLES ACID.NUCLÉICOS
Compuestos del Carbono GLÚCIDOS PROTEINAS LIPIDOS ACIDOS NUCLEICOS
COMPUESTOS DEL CARBONO A B C Las moléculas que contienen átomos de carbono poseen estructura tridimensional debido a la naturaleza tetraédrica de sus ángulos de enlace.
Cuando se unen a otros átomos GRUPOS FUNCIONALES Se asocia con facilidad (por ejemplo, enlaces iónicos y enlace puente hidrógeno) con otras moléculas. Los grupos funcionales son polares de manera que se asocian fuertemente con las moléculas de agua.
BIOMOLECULAS ORGANICAS = MOLECULAS GRANDES REACCIÓN DE POLIMERIZACIÓN O DESHIDRATACIÓN
GLÚCIDOS o CARBOHIDRATOS Constituidos por C, H y O (a veces tienen N, S o P). Responden a la fórmula general Cn (H 2 O)n. Desde el punto de vista químico son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, ya que los carbonos van unidos a radicales hidróxido ( OH) y presentan siempre un grupo carbonilo ( C=O).
CLASIFICACION
Monosacáridos Con un número de carbonos que varía de 3 a 12. Su denominación alude a este número y termina con el sufijo osa: triosas (3C), tetrosas (4C), pentosas (5C), hexosas (6C) y heptosas (7C). (los monosacáridos con más de 7C son escasos e inestables). Son sólidos, blancos, cristalinos, dulces y solubles en agua. FUNCION Intermediarios en el metabolismo celular. Tienen función energética. Forman parte de macromoléculas importantes.
GLUCOSA Es el monosacárido más abundante y reviste suma importancia en los procesos biológicos. Las células desdoblan los enlaces de la molécula de glucosa y liberan la energía que se utilizan en las actividades de los organismos vivos. Involucrada en la síntesis de otros tipos de compuestos, como los aminoácidos y los ácidos grasos.
OLIGOSACÁRIDOS. El enlace O-glucosídico unión covalente de dos unidades de glucosa alfa
DISACÁRIDOS MALTOSA : resulta de la unión covalente de dos unidades de glucosa alfa. SACAROSA: azúcar con que se endulzan los alimentos, se forma de una unidad de glucosa combinada con otra de fructosa. LACTOSA: azúcar presente en la leche, se compone de una molécula de glucosa y otra de galactosa.
POLISACÁRIDOS Están formados por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos. Pueden contener desde 10 a varios cientos o miles de monosacáridos.
HOMOPOLISACÁRIDOS Almidón: polisacárido de reserva de los vegetales. Glucógeno: polisacárido de reserva de los animales. Se localiza en el hígado (25%) y en el músculo (70 %). Celulosa: polisacárido estructural de los vegetales, constituyente de la pared celular. Quitina: polisacárido estructural de algunos animales y hongos. Forma el exoesqueleto en artrópodos y las paredes celulares en hongos. HETEROPOLISACARIDOS Pectina: junto con la celulosa, está formando parte de la pared vegetal. Abunda en las manzanas, membrillos y ciruelas. Se utiliza como gelificante en la industria alimentaria, por ejemplo para las mermeladas. Hemicelulosa: se encuentra en las paredes celulares de las células vegetales.
ESTRUCTURAL: forman parte de diversas estructuras, ya sean moleculares, celulares u orgánicas. Por ejemplo, la ribosa y la desoxirribosa (en ácidos nucleicos), la celulosa, hemicelulosa y pectinas, y la quitina. FUNCION ENERGÉTICA: los azúcares constituyen una fuente primaria de energía química para las células. El azúcar energético por excelencia es la glucosa. DE RESERVA ENERGÉTICA: los azúcares son incorporados a polisacáridos para el almacenamiento de energía. Es el caso de macromoléculas como el almidón en los vegetales y el glucógeno en los animales. INTERMEDIARIOS METABÓLICOS: Por ejemplo: el gliceraldehído.
LÍPIDOS Constituyen un grupo de biomoléculas estructuralmente muy heterogéneo, poco o nada solubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos (éter, benceno, cloroformo).
ÁCIDOS GRASOS Son ácidos de cadena larga que forman parte de los lípidos saponificables. Son poco abundantes en estado libre. Se conocen unos 100 ácidos grasos que poseen un número par de átomos de carbono. Los más abundantes son los de 16 y 18 C. Son saturados cuando no poseen enlaces dobles; si en su cadena hay uno o más enlaces dobles son insaturados o poliinsaturados son moléculas bipolares o anfipáticas ACIDOS ESENCIALES: Linoleico Linolenico Araquidonico
ACILGLICÉRIDOS, GRASAS SIMPLES O GRASAS NEUTRAS Están formados por: glicerol esterificado por uno, dos o tres ácidos grasos: monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos Si los ácidos grasos son insaturados los acilgliceridos son líquidos a TA (aceite). Si son saturados la molécula es sólida (mantecas)
FUNCION RESERVA ENERGÉTICA En animales forman depósitos sólidos que se acumulan bajo la piel (panículo adiposo) o rodeando los órganos. En los vegetales se almacenan los aceites en las semillas oleaginosas (nueces, almendras, soja, avellanas, pipas de girasol), o en frutos (aceituna). PROTECCIÓN Al frío y traumatismos. En animales de zonas polares, el panículo adiposo es muy grueso y les ayuda a sobrevivir en esas condiciones extremas. La grasa es un buen aislante térmico. Igualmente sirve como capa amortiguadora de golpes.
CERAS Son ésteres de un ácido graso de cadena larga con un monoalcohol de cadena larga. A temperatura ambiente son sólidas FUNCIÓN IMPERMEABILIZANTE Y PROTECTORA En los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pelo, las plumas, y el exoesqueleto de insectos. En los vegetales forman películas que recubren hojas, flores y frutos.
FOSFOGLICÉRIDOS O FOSFOLIPIDOS Son los lípidos más abundantes en las membranas de la mayoría de las células. Están constituidos por el glicerol-3-fosfato esterificado en los carbonos 1 y 2 por ácidos grasos El grupo fosfato esta esterificado con alcoholes (frecuentemente aminados) como la etanolamina, serina y colina
Los fosfoglicéridos son moléculas bipolares, con una cabeza polar o hidrófila (fosfato y alcohol) y una cola hidrófoba constituida por los ácidos grasos un papel trascendental en la formación de las MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ESFINGOLÍPIDOS Son particularmente abundantes en las células del tejido nervioso. Las esfingomielinas: Se encuentran en la mayoría de las membranas celulares animales y son los componentes mayoritarios de las vainas de mielina de las células nerviosas. Los cerebrósidos: Abundan en las neuronas y en las vainas de mielina de sus axones. Los gangliósidos : Aparecen en la parte externa de las membranas celulares, especialmente de las neuronas
ESTEROIDES Son lípidos que no contienen ácidos grasos. Derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno que varían en las cadenas laterales y grupos funcionales sustituyentes.
ESTEROIDES Hormonas suprarrenales: como la aldosterona importante en la funciones realizadas por el riñón. Hormonas sexuales: como la progesterona, hormona que prepara al organismo para la gestación, y la testosterona, responsable de los caracteres sexuales secundarios en los machos de los vertebrados. El colesterol, componente de las membranas celulares de los animales, modifica la fluidez de las mismas. Es precursor de otros esteroides como los ácidos biliares y las hormonas sexuales. Los ácidos biliares emulsionan las grasas, facilitando la acción de la lipasa pancreática y su absorción intestinal. La vitamina D regula el metabolismo del Ca y del P. Puede obtenerse por irradiación ultravioleta del colesterol subcutáneo.
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS RESERVA ENERGÉTICA: proporcionan 940 kcal/100 g, más del doble que los glúcidos. Si se consumen más alimentos de los que se necesitan, el exceso, convertido en grasa, se acumula en las células adiposas. Esta función es llevada a cabo por los acilglicéridos. ESTRUCTURAL: forman las membranas celulares, como los fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol. Estos lípidos reciben el nombre de lípidos de membrana. FUNCIÓN DINÁMICA: es el caso de las hormonas y vitaminas citadas anteriormente. FUNCIÓN AMORTIGUADORA TÉRMICA Y MECÁNICA: grasas sólidas del panículo adiposo.