TEMA 1 - acceso25biologia

TEMA 1
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA
1.
2.
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Bioelementos
Biomoléculas inorgánicas
Biomoléculas orgánicos
1. Bioelementos
Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Se clasifican en:


Primarios: C, H, O, N, P y S. Son los que forman las biomoléculas. 95%.
Secundarios: Na, K, Cl, Ca, Mg, etc. 5% Cuando aparecen en un porcentaje
< del 0’1 %, se les denomina oligoelementos.
2. Biomoléculas inorgánicas
EL AGUA
Propiedades químicas:
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Es una molécula DIPOLAR.
El punto de fusión es de 0º C y el de ebullición es de 100 º C.
Tiene un alto calor específico y de vaporización.
Su tensión superficial es muy alta.
En estado sólido es menos densa, por lo que el hielo flota.
Funciones biológicas:
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Disolvente de las sustancias polares.
Medio en el que se realizan las reacciones químicas.
Transporte de sustancias.
Da volumen y forma a las células.
Amortigua los golpes.
Termorreguladora.
Permite la vida en las regiones polares y zonas acuáticas de elevadas altitudes.
LAS SALES MINERALES
En los seres vivos pueden encontrarse de tres formas:
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Sólidas: formando parte de esqueletos, huesos, caparazones, etc.
Asociadas a otras moléculas: Como el hierro en la hemoglobina.
Disueltas: En forma de aniones y cationes. Estas realizan las siguientes
funciones:
Mantienen la salinidad del medio interno. Intervienen en los fenómenos
osmóticos: plasmolisis y turgencia. Las
disoluciones
pueden
ser Hipertónicas, Hipotónicas e Isotónicas.
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Amortiguan el pH de las disoluciones.
Estabilizan las dispersiones coloidales hidrofóbicas.
Funciones específicas: Contracción muscular y transmisión del impulso
nervioso.
3. Biomoléculas orgánicas
GLÚCIDOS
Clasificación general
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Monosacáridos: Azúcares sencillos, formados por una sola molécula de azúcar.
Se clasifican por el número de carbonos en: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas,
etc. Los más importantes son Glucosa, Fructosa, Galactosa, Ribosa y
Desoxirribosa.
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Disacáridos: Formados por dos moléculas unidas mediante un enlace OGlicosídico. Los más importantes son Sacarosa, Maltosa, Celobiosa y
Lactosa.
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Polisacáridos: Formados por muchas moléculas. Los más importantes
son Almidón, Glucógeno, Celulosa y Quitina.
Propiedades químicas
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Son biomoléculas formadas por C, H y O. Llevan un grupo cetona o aldehído y
muchos hidroxilos.
Los monosacáridos y disacáridos son:
o Sustancias con sabor dulce.
o Cristalizables.
o Solubles en agua.
Funciones biológicas
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Los monosacáridos y disacáridos realizan una función energética a
inmediata, siendo la glucosa el combustible utilizado en todo tipo de células, ya
que se encuentra disuelta en todos los líquidos orgánicos.
Los polisacáridos realizan dos funciones:
o
o
Reserva energética a corto plazo como el almidón en las plantas y el
glucógeno en los animales. Se acumulan en forma de gránulos y cuando
se necesita glucosa, estas moléculas se rompen produciéndola. Los
monosacáridos se unen por enlace tipo .
Estructural como la celulosa que forma parte de las paredes celulares de
las plantas y la quitina que forma parte del exoesqueleto de los
artrópodos. Los monosacáridos se unen por enlace tipo .
LÍPIDOS
Clasificación general
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Ácidos grasos: moléculas por una larga cadena hidrocarbonada terminada en
un radical ácido. Pueden ser saturados si no tienen dobles enlaces
o insaturados si los llevan. Los saturados tienen su punto de fusión mucho más
alto.
Lípidos simples saponificables: Formados únicamente por C, H y O como los
Acilglicéridos o grasas neutras y las ceras. Llevan en su constitución ácidos
grasos unidos por enlace éster.
Lípidos complejos saponificables: Además llevan P y N, así como ácidos
grasos. Destacan los fosfolípidos, fosfoaminolípidos, glucolípidos y
esfingolípidos. Tienen la propiedad de ser ANFIPÁTICOS.
Lípidos no saponificables: No llevan ácidos grasos como los esteroides y
los Isoprenoides.
Propiedades químicas
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Los lípidos son un grupo muy heterogéneo de moléculas, cuya única propiedad
en común es que son sustancias no polares y por lo tanto no solubles en agua.
Los saponificables al reaccionar con bases inorgánicas como la sosa
forman jabones.
Funciones biológicas
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Reserva energética a largo plazo como los acilglicéridos entre los que se
encuentran los aceites, sebos y mantecas.
Impermeabilizantes como las ceras.
Formadores de las membranas de las células como los lípidos complejos.
Funciones específicas, como el colesterol, pigmentos, hormonas, vitaminas, etc.
como los lípidos no saponificables.
PRÓTIDOS
Clasificación general
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Oligopéptidos: Formados por menos de 12 aminoácidos.
Polipéptidos: Con más de 12 y menos de 60 aminoácidos.
Proteínas: Con más de 60 aminoácidos.
o Holoproteidos: Formadas sólo por aminoácidos.
 Globulares: Solubles en agua, forma esférica y mucha actividad
biológica. Ej.: Albúminas, Globulinas e Histonas.
 Filamentosas: Insolubles en agua, forma alargada, resistentes a
los enzimas hidrolíticos. Realizan una función estructural Ej.
Colágenos, Elastinas y Queratinas.
o Heteroproteidos: Formadas por una parte proteica y otra no
proteica denominada grupo prostético.

Cromoproteidos: Cuando el grupo prostético es un pigmento,
como la hemoglobina.




Glucoproteidos: El grupo prostético es un glúcido, como las
Inmunoglobulinas.
Lipoproteínas: Llevan lípidos como las LDL que transportan el
colesterol en la sangre.
Nucleoproteínas: Son las que se unen a los ácidos nucleicos,
como las Histonas.
Fosfoproteínas: El grupo prostético es un ácido fosfórico,
como la caseína de la Leche.
Propiedades químicas
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Son biomoléculas formadas por C, H, O y N siempre y además pueden llevar S,
P, Cu, Fe, Mg, etc.
Están
formadas
por
la
unión
unas
moléculas
sencillas
denominadas aminoácidos unidas
mediante
un
enlace
característico
denominado “peptídico”.
Las proteínas son las biomoléculas que mayor número de funciones realizan.
Estas funciones están determinada por la estructura que la proteína adquiere en
el espacio debido a la interacción de los distintos aminoácidos con el medio y
entre sí. Estructura nativa.
Las proteínas son solubles en agua, pero pueden desnaturalizarse, es decir
perder su estructura, aunque no se rompen los enlaces peptídico, y precipitar.
Son moléculas específicas de cada especie, ya que se forman a partir de la
información genética contenida en el ADN de la célula.
Funciones de las proteínas
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Estructural: A nivel celular, forman parte de las membranas celulares, de los
microtúbulos del citoesqueleto, de los cilios y flagelos. A nivel histológico las
queratinas forman las estructuras dérmicas y el colágeno forma parte de los
tejidos cartilaginoso y óseo.
Transporte: Las permeasas regulan el paso a través de las membranas
plasmáticas, la hemoglobina que transporta el oxígeno por la sangre, la
transferrina que transporta hierro y las lipoproteínas transportan lípidos.
Enzimática: Favoreciendo y acelerando las reacciones químicas. Esta se
considera la función más importante de las proteínas. Existen más de un millar
de enzimas diferentes, cada uno especializado en un tipo de reacción o
reacciones características.
Hormonal: Sustancias que son segregadas por glándulas directamente a la
sangre por la que viajan a los órganos en donde realizarán su función.
Defensa: Formando parte del sistema inmunitario como las inmunoglobulinas
o anticuerpos o la trombina y el fibrinógeno que permiten la coagulación de la
sangre.
Contráctil: Las miofibrillas de las células musculares.
Reserva: Como la ovoalbúmina de la clara de huevo.
Homeostática: Participan en la regulación del pH ya que tienen capacidad
amortiguadora y evitan la pérdida de plasma por fenómenos osmóticos.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Clasificación general
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ARN o ácido ribonucleico
ADN o ácido desoxirribonucleico.
Propiedades químicas
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Son biomoléculas formadas por C, H, O, N y P. Nunca llevan S.
Se forman por la polimerización, mediante enlace fosfodiéster de unas
moléculas denominadas nucleótidos, que están formados por:
o un monosacárido (ribosa para el ARN y desoxirribosa para el ADN)
o un grupo fosfato
o una base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina, y Uracilo para el
ARN y Adenina, Guanina, Citosina y Timina para el ADN)
Un nucleótido muy importante para los seres vivos es el ATP, considerada la
molécula energética por excelencia.
El ARN es una molécula pequeña, formada por una sola cadena, excepto en
algunos virus. En una célula se pueden diferenciar tres tipos principales de
ARN:
o ARN mensajero
o ARN transferente
o ARN ribosómico
El ADN es una molécula grande y puede ser monocatenario (en algunos virus) o
bicatenario como en todas las células. En las células eucariotas es característica
su estructura de doble hélice, descubierta por Watson y Crick, en la que los
monosacáridos y los grupos fosfato forman el armazón exterior y mientras que
las bases nitrogenadas, enfrentadas por complementariedad formarían los
peldaños de una supuesta escalera de caracol.
Funciones de los ácidos nucleicos
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El ARN mensajero se forma en el núcleo de la célula a partir de la información
de ADN y lleva el mensaje genético hasta los ribosomas para sintetizar las
proteínas.
El ARN transferente es el que se une a los aminoácidos y los transporta hasta
los ribosomas.
El ARN ribosómico, se une a proteínas para formar los ribosomas, que son los
orgánulos celulares en los que tiene lugar la síntesis de las proteínas.
El ADN mantiene la información genética en el núcleo de la célula.
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Guión de trabajo
Explica razonadamente cuales son los 4 bioelementos fundamentales en la
composición de la materia viva.
Nombra las funciones biológicas del agua.
Explique en que formas pueden aparecer las sales minerales en los seres vivos,
así como las funciones que son capaces de realizar.
Define polisacárido
Nombra las funciones que los glúcidos realizan en los seres vivos
Define fosfolípido.
Nombra las funciones biológicas de los lípidos.
Define Proteína
Describe las diferentes estructuras que pueden adquirir las proteínas.
Qué significa que una proteína se ha desnaturalizado
Enumera las funciones que pueden realizar las proteínas.
Define ADN
Explica brevemente la estructura del ADN según el modelo de Watson y Crick.
Nombra los diferentes tipos de ARN e indica sus funciones.
Explica las diferencias fundamentales entre el ADN y el ARNm en una célula
eucariota.
Completa el siguiente cuadro:
Principios inmediatos o
Unidad estructural
biomoléculas orgánicas
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Funciones principales
Cuestionario Evaluación.
Conteste si cree que son verdaderas o falsas las siguientes frases.
Verdadero/Falso
El agua, debido a que posee un alto calor específico, es capaz de realizar
una función termorreguladora en los seres vivos.
Si el agua no fuese una molécula dipolar, su punto de ebullición sería
más alto.
Las sales minerales pueden regular el pH de los líquidos celulares.
Todos los glúcidos son moléculas que almacenan energía útil en los seres
vivos.
Los monosacáridos y disacáridos forman parte de estructuras muy
importantes en los seres vivos.
Los animales acumulamos energía en forma de glucógeno en el hígado y
en los músculos.
Las plantas almacenan la energía en forma de celulosa.
Los glúcidos más importantes son: Glucosa, ATP y fructosa.
Cuando una célula está rodeada de una solución salina muy concentrada,
perderá agua del interior.
Los componentes imprescindibles de los lípidos saponificables son los
ácidos grasos.
Algunos lípidos son solubles en agua.
Los lípidos saponificables complejos, son los principales formadores de
las membranas biológicas.
Los lípidos realizan funciones tan diversas como: Impermeabilizantes,
reserva energética, hormonal, vitaminas y pigmentos.
Los componentes principales de las proteínas son los aminoácidos.
Todos los aminoácidos tienen 3 radicales iguales y uno desigual.
Podemos encontrar proteínas formadas desde 10 hasta 100 aminoácidos.
Las proteínas filamentosas almacenan energía en el organismo.
El enlace peptídico es característico de los ácidos nucleicos.
Cuando se desnaturaliza una proteína, se rompen los enlaces peptídicos y
esta se hace insoluble.
Los enzimas pueden considerarse las proteínas más importantes, ya que
favorecen y aceleran la velocidad de las reacciones químicas.
Las fibras musculares contienen en su interior miofibrillas que son las
encargadas de la contracción muscular.
Una diferencia entre el ADN y el ARN se debe a que todas sus bases
nitrogenadas son diferentes.
El ADN es la molécula encargada de transportar la información genética
a los ribosomas.
El ARN mensajero transporta los aminoácidos que formarán las proteínas
hasta los ribosomas.
En la estructura del ADN de doble hélice, las bases nitrogenadas se unen
por complementariedad.