Composición Química de la Materia Viva - Biología General_PDF

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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA:  Bioelementos, moléculas inorgánicas y orgánicas en los sistemas biológicos Secundarios Primarios (Na, K, Mg, ca, Oligoelementos (C, H, O, N, P, S) Cl ) ( I, Zn, Cl) forman Biomoléculas pueden ser Inorgánicas Orgánicas como como Agua Simples S.minerales Glúcidos Lípidos Proteínas A. Nucleicos presenta se encuentran como Propiedades Funciones N2, O2 Precipitadas Disueltas físico- químicas biológicas (CaCO3) (Na+, Cl-) como como Elevada fuerza de cohesión Disolvente Alto calor específico Bioquímica Alto calor de vaporización Transporte Alta constante eléctrica Mayor densidad en estado líquido  PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS * Aunque no son de los más abundantes, todos ellos se encuentran con cierta facilidad en las capas más externas de la Tierra (corteza, atmósfera e hidrosfera). Sus compuestos presentan polaridad por lo que fácilmente se disuelven en el agua, lo que facilita su incorporación y eliminación. El C y el N presentan la misma afinidad para unirse al oxígeno o al hidrógeno, por lo que pasan con la misma facilidad del estado oxidado al reducido. Esto es de gran importancia, pues los procesos de oxidación-reducción son la base de muchos procesos químicos muy importantes y en particular de los relacionados con la obtención de energía como la fotosíntesis y la respiración celular. El C, el H, el O y el N son elementos de pequeña masa atómica y tienen variabilidad de valencias, por lo que pueden formar entre sí enlaces covalentes fuertes y estables. Debido a esto dan lugar a una gran variedad de moléculas y de gran tamaño. http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B1_BIOQUIMICA/t11_BIOMOLECULAS/informacion.htm  CLASES DE BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS: son más abundantes en los seres vivos ya que constituyen el 96% de la masa total. Azufre, Fósforo, Hidrógeno, Oxigeno, Carbono y Nitrógeno. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS: todos son minerales, forman parte de los seres vivos y constituyen el 4,5%. Calcio, potasio, sodio, cloro y magnesio. OLIGOELEMENTOS: se presentan en pequeñas partes o cantidades,(0,5 %) estos elementos estan presentes en forma vestigial y son indispensables para el desarrollo armónico del organismo. Manganeso, yodo, cobre, Cobalto, cinc, Fluor, Molibdeno. Selenio. http://full-bioquimika.blogspot.com/2007/03/lntmnt-gll-l-z.html Bioelementos Primarios Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucleicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fostolípidos, sustancias fundamentales de las membrana celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. Forma el ATP Se encuentra en dos aminoácidos (cisteina y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A BIOELEMENTOS SECUNDARIOS Elaborar la tabla OLIGOELEMENTOS Son aquellos bioelementos que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje del 0.5%. - Algunos, se los denomina indispensables, se encuentran en todos los seres vivos, mientras que otros, - A otros se les denomina variables, solamente los necesitan algunos organismos Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. Litio En dosis adecuada puede prevenir estados de depresiones. Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la Molibdeno reducción de los nitratos por parte de las plantas.  MOLÉCULAS INORGÁNICAS: AGUA Y SALES MINERALES AGUA Las diferentes sustancias de todo ser vivo están formando con el agua dispersiones bien moleculares y en función de la concentración de los medios intra y extracelular puede aparecer el fenómeno de ósmosis, diálisis, la difusión. LA DIÁLISIS. En la diálisis la membrana será atravesada por el propio disolvente y partículas pequeñas de bajo peso molecular, movimiento que se realizará a favor del gradiente de concentración, es decir de la más concentrada a la menos concentrada. Cuando el riñón es incapaz de llevar a cabo la filtración glomerular se recurre a diálisis (hemodiálisis). LA DIFUSIÓN. No es más que la distribución homogénea de las partículas en un disolvente, si hablamos de una membrana permeable puede haber paso de partículas y disolvente, siempre también a favor del gradiente de concentración. La difusión, proceso que no requiere aporte energético es frecuente como forma de intercambio celular ÓSMOSIS Fenómeno que aparece cuando una membrana semipermeable separa dos disoluciones de concentración diferente, que solo permitirá el paso de disolvente, de la disolución mas diluida a la más concentrada con el fin de equiparar el equilibrio entre ambas concentraciones, pero si se pretende evitar este flujo se necesitará someter a una determinada presión la membrana, que se conoce como presión osmótica. Funciones del Agua en el ser humano  Los seres vivos se han adaptado para utilizar químicamente el agua en dos tipos de reacciones: a) En la fotosíntesis en la que los enzimas utilizan el agua como fuente de átomos de hidrógeno. fotosintesis b) En las reacciones de hidrólisis, en que los enzimas hidrolíticos han explotado la capacidad del agua para romper determinados enlaces hasta degradar los compuestos orgánicos en otros más simples, durante los procesos digestivos.  Agua intercelular (intersticial): es la que se Agua extracelular: es el que encuentra entre las células y a Agua intracelular: es el agua se encuentra fuera de las su alrededor. Casi toda se que se encuentra dentro de las células e incluye la que tiene el conserva en forma de gel en células y constituye el 55% del plasma, linfa, líquido los espacios intercelulares y se total cefalorraquídeo y secreciones. comunica constantemente con Constituye el 20% del total. el plasma a través de poros en los capilares. … La acumulación anormal de líquido en los espacios intercelulares de los tejidos o las cavidades corporales se denomina edema SALES MINERALES Sustancias inorgánicas que representan el 5 % del peso seco de la célula. Se originan de la litósfera, hidrósfera, atmósfera y biósfera. Se presentan en forma ionizada: aniones y cationes Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando agua. * Supone el 1% de la composición de los alimentos * Menos influenciado que los demás componentes  CLASES de SALES MINERALES 1. POR SU SOLUBILIDAD Son solubles en agua e insolubles en agua. 1.1 SALES INSOLUBLES. Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora, como : Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos : fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos. Endurecimiento de células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice). Otolitos del oído interno,formados por cristales de carbonato cálcico (equilibrio). esque02 1.2. SALES SOLUBLES. Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones ) que son los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones: –Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu+, Mn2+, Mg2+, Zn+,...actúan como cofactores enzimáticos –Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal. –Función tamponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato- bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato. globulos-rojos-osmosis3 3-Funcionamiento_neuronal CARBOHIDRATOS Se denominan Hidratos de Carbono por responder muchos de ellos Está formados por unidades monoméricas llamadas MONOSACÁRIDOS, que se unen a la fórmula empírica: con enlaces glucosídicos. Aportan 4,1Kcal/g. En su estructura presentan grupos C (H2O)n hidroxilo (-OH), aldehídico(- COH) o cetónico (=CO). GLUCOGENOLISIS Sus anillos de carbono contiene grandes cantidades de energía. Cuando las células GLUCONEOGÉNESIS requieren energía rápida, la glucosa se oxida para formar ATP Son sustancias orgánicas que se producen en la FOTOSÍNTESIS. Las plantas verdes contienen clorofila que capta de la luz solar la energía necesaria para realizar el proceso: 6 CO2 + H2O ------------ C6(H2O)6 + 6 O2  Monosacáridos de interés biológico Son azúcares simples son los glúcidos más sencillos; no se hidrolizan, es decir, no se descomponen en otros compuestos más simples. ​ Poseen de 3 a 8 átomos de carbono​ su fórmula empírica es (CH2O)n,​ donde n ≥ 3 adn Triosas: Destacan el D-gliceraldehído y la dihidroxiacetona. Pentosas: La D-ribosa forma parte del ácido ribonucleico y la 2-desoxirribosa del ácido desoxirribonucleico. En la D-ribulosa destaca su importancia en la fotosíntesis. bfrutas1 Hexosas: La D-Glucosa se encuentra libre en los seres vivos. Es el mas extendido en la naturaleza, utilizándolo las células como fuente de energía. la D-fructosa se encuentra en los frutos y la D-Galactosa en la leche.  Principales disacáridos con interés biológico. Maltosa.- La maltosa es cebada un disacárido formado por dos glucosas unidas por un enlace glucosídico α(1→4). Se conoce también como maltobiosa y como azúcar de malta, ya que aparece en los granos de cebada germinados  316_1210803140_Orde%C3%B1o-de-vaca-(WEB) Lactosa.- se encuentra en forma natural en la leche de mamíferos. Contiene: D-‐glucosa y D- ‐galactosa. Unidos por un enlace β-‐ glicosídico entre el C1 de la galactosa y el C4 de la glucosa. Se encuentra formada por la unión (1-4) de la -D-galactopiranosa (galactosa) y la -D- glucopiranosa (glucosa). C₁₂H₂₂O₁₁ Sacarosa = azúcar invertido (porque la enzima 0181a que la hidroliza es la sacarasa o invertasa) Es el de consumo habitual, se obtiene de la caña de azúcar y remolacha azucarera. Es el único disacárido no reductor, ya que los dos carbonos anoméricos de la glucosa y fructosa están implicados en el enlace Alfa (1 ,2 ). Su nombre químico es alfa-D- Glucopiranosil - - beta-D-Fructofuranósido, ​ y su fórmula es C₁₂H₂₂O₁₁.  3. OLIGOSACÁRIDOS 09 Desde principios de este siglo sabemos que las células tienen cierta capacidad de reconocerse entre sí. Los espermatozoides distinguen a los ovocitos de su misma especie, las hormonas reconocen sus células blanco... En los 70, se llegó a la conclusión de que las moléculas responsables de este reconocimiento eran los oligosacáridos , presentes en las membrabas celulares, ligados a lípidos y proteínas.  4. Polisacáridos Están 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. Características Peso molecular elevado. No tienen sabor dulce. Pueden ser insolubles o formar dispersiones coloidales.  ES UN POLISACÁRIDO DE INTERÉS BIOLÓGICO Almidón Es un polisacárido de reserva en leucopl2 vegetales. Está formado hasta por 3000 unidades de glucosa Se trata de un polímero de glucosa, formado por dos tipos de moléculas: amilosa (30%), molécula lineal, que se encuentra enrollada en forma de hélice, y amilopectina (70%), molécula ramificada. Procede de la polimerización de la glucosa que sintetizan los vegetales en el procesos de fotosíntesis, almacenándose en los amiloplastos. Se encuentra en semillas, legumbres (Leguminosas) y cereales (Gramíneas) , patatas y frutos (bellotas y castañas).  muscular 150076602higado Glucógeno Hongo ES UN POLISACÁRIDO DE RESERVA.Fórmula (C6H10O5)n en animales, que se encuentra en el hígado (10%) y músculos (2%). En el hígado, la conversión de glucosa almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre está regulada por las hormonas glucagón e insulina. También es una reserva de los hongos. Presenta ramificaciones cada 8-12 glucosas con una cadena muy larga (hasta 300,000 unidades de glucosas). : 1. La ramificación ES IMPORTANTE porque: aumenta su solubilidad. 2. La ramificación permite la abundancia de residuos de glucosa no reductores que van a ser los puntos reconocidos por las enzimas (glucógeno-fosforilasa) y (1-6) glucosidasa, dando lugar a unidades de glucosa.  Celulosa. FórmulA: (C6H10O5)n Polisacárido formado por cerca de 15,000 unidades de glucosa lineal y FUNCIÓN estructural de los vegetales en los que constituye la pared celular. LA UNIÓN de SUS moléculas de β-D-glucosa mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico. Es el componente principal de la madera (el 50% es celulosa) algodón, cáñamo etc. El 50 % de la Materia Orgánica de la Biosfera es celulosa. 325px-Algodon Las fibras del algodón representan la forma natural más pura de la celulosa, conteniendo más del 90 % de este POLISACÁRIDO.  Quitina. POLISACÁRIDO ESTRUCTURAL Es un derivado nitrogenado de la glucosa, la N-acetilglucosamina, también en su forma cíclica β-D-glucopiranosa, forma el disacárido quitocina, cuya repetición da lugar a la quitina, el componente del exoesqueleto de los artrópodos, el grupo animal con mayor éxito evolutivo. Forma la pared celular de los hongos. Es un polímero no ramificado de la N-acetilglucosamina con enlaces beta (1,4) aviculariametalicamuda1eb8 hongos1 Peptidoglucanos o mureína. Constituyen la pared bacteriana, una estructura rígida que limita la entrada de agua por ósmosis evitando así la destrucción de la bacteria.