Biología: Introducción y Bases Químicas (Universidad Católica de Cuenca) PDF

# Universidad Católica de Cuenca ## Introducción * Biología es la ciencia que estudia los seres vivos (animales, plantas o seres humanos). * Biología tiene una posición paradójica: * Marginal: materia viva es una pequeña porción del universo. * Central: contiene seres humanos. * Biología s...

# Universidad Católica de Cuenca ## Introducción * Biología es la ciencia que estudia los seres vivos (animales, plantas o seres humanos). * Biología tiene una posición paradójica: * Marginal: materia viva es una pequeña porción del universo. * Central: contiene seres humanos. * Biología se centra en procesos vitales de cada ser, dando una visión globalizada. * Tecnología ayuda a la biología con estudios y análisis más completos. * Campo de observación y experimentación se amplía al usar tecnología. * Concebida a comienzos del siglo XVII. * Louis Pasteur fue un gran aporte a la biología con sus estudios bacteriológicos. * Creó vacunas contra las enfermedades que afectaban al hombre. * Biología se subdivide en subcategorías, que se especializan en distintos ámbitos. * Todas las variantes de estudio tienen en común la evolución de la vida. ## Biología Como Ciencia * Biología estudia seres vivos: estructura, función, crecimiento, evolución, distribución y relaciones con el ambiente. * A través del análisis de organismos, se comprende los principios fundamentales de la vida. * Campos como genética, fisiología, ecología y evolución. * Esencial para el estudio de la medicina y la comprensión de procesos biológicos. ## Bases Químicas de la Vida * Los seres vivos tienen una composición química similar. * Intervienen los mismos elementos. * Se encuentran en proporciones similares. ### Átomo * Partícula más pequeña de un elemento, sustancia o materia. ### Elementos * Están formados por un solo tipo de átomos. * Unidos entre sí por enlaces químicos. * No pueden ser desintegrados. ### Compuesto * Están formados por la unión de dos o más elementos. * Proporciones siempre fijas. * Pueden descomponerse en sus elementos formadores solo utilizando procedimientos de separación química. ### Bioelementos * Elementos químicos necesarios para el desarrollo normal de una especie. #### Bioelementos Primarios * Predominan en los seres vivos (95%). * Carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) * CHONPS - elementos indispensables para formar moléculas que conforman la materia viva. #### Bioelementos Secundarios * Constituyen el 4.5% y son necesarios para mantener el equilibrio osmótico y el metabolismo. * Calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), cloro (Cl), magnesio (Mg), hierro (Fe) y yodo (I). #### Oligoelementos * Se encuentran en cantidades mínimas (0,5%). * No están presentes en todos los seres vivos. * Flúor (F), cobre (Cu), zinc (Zn) y cobalto (Co). ## Biomoléculas * Múltiples y complejas combinaciones de bioelementos que dan lugar a las biomoléculas. * Constituyentes de los seres vivos. * Más complejo un ser vivo, más bioelementos. ### Orgánicas * Componentes fundamentales de la materia viva. * Formadas principalmente por carbono. * Unido al hidrógeno y otros elementos: oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre. * Gran variedad de compuestos que tienen funciones diversas. * Ejemplos: glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas. ### Inorgánicas * Sustancias sin átomos de carbono en su composición química. * Gran relevancia para la vida. * Ejemplos: agua, sales minerales y gases (oxígeno). ## Carbohidratos - Hidratos de Carbono - Glúcidos - Azúcares * Compuestos orgánicos que contienen generalmente: carbono, hidrógeno y oxígeno. * Fórmula: H – C – OH. * Azufre y nitrógeno pueden estar presentes. * Fuente primaria de energía para los sistemas vivos. * Sintetizados en las plantas verdes a partir de agua y dióxido de carbono. * Se necesita energía solar (fotosíntesis). * Precursores biológicos de ciertos lípidos, proteínas y ácido ascórbico. ### Clasificación #### Monosacáridos * Moléculas de azúcar que contienen un número de moléculas de azúcar. * Simples, solubles en agua, blancos al cristalizar y de sabor dulce. * Utilizados por la célula para obtener energía. * Fórmula: (CH2O)n. * Ejemplo: glucosa (C6H12O6) - una hexosa. * Se dividen en: * Triosas (glicerosa) * Tetrosas (eritrosa y eritrulosa) * Pentosas (ribosa y ribulosa) * Hexosas (glucosa, galactosa y fructosa) * Heptosas (sedoheptosa) #### Oligosacáridos * Unidos por medio de enlaces O – Glucosídicos. * Son dulces, blancos al cristalizar y solubles en agua. * Formados por: * Disacáridos: 2 monosacáridos * Trisacáridos: 3 monosacáridos * Enlace O – Glucosídico es un enlace covalente. * Se libera una molécula de agua. * Reacción de hidrólisis libera energía. #### Polisacáridos * Más de 10 moléculas de monosacáridos. * Cadenas lineales o ramificadas. * Homopolisacáridos: un mismo monosacárido (almidón y celulosa). * Heteropolisacáridos: distintos tipos de unidades (ácido hialurónico). * No cristalizan, no tienen sabor dulce, ni son solubles en agua. * Función estructural y reserva de energía. ## Polisacáridos con Función Estructural * Celulosa: pared celular de las células vegetales, un polímero formado por glucosa. * Cadenas se unen por puentes de hidrógeno. * Otorga mayor estabilidad. * Quitina: exoesqueleto de insectos y crustáceos, pared celular de los hongos. * Polisacárido de N-acetilglucosamina. * Indigestible para los humanos. * Volumen al bolo alimenticio. * Facilita el traslado del contenido intestinal. ## Polisacáridos Complejos * Se asocian a lípidos: lipopolisacáridos (presentes en la pared de bacterias gramnegativas). * Se asocian a proteínas: * Proteoglicanos (mureína) - mayor proporción de carbohidrato que de proteína. * Glicoproteínas (receptores de hormonas) - mayor proporción de proteína que de carbohidrato. ## Polisacáridos con Función de Reserva Energética * Almidón: propia de las plantas. * Se encuentra en gramíneas, leguminosas y tubérculos. * Glucógeno: propia de los animales, excepto en los rumiantes. * Se encuentra en el hígado y los músculos. * Polímero de miles de moléculas de glucosa. * Diferencia entre almidón y glucógeno: * Almidón: ramificaciones cada 24-30 glucosas. * Glucógeno: ramificaciones cada 8-12 glucosas.