UNIDAD: Organizaci ó n, estructura y actividad celular

1. UNIDAD: Organización, estructura y actividad celular Carbohidratos, lípidos y proteínas; componentes celulares Víctor Bravo N

2. Conformación de la materia

3. Ideas fuerza • Los compuestos orgánicos son aquellos que están formados por carbono. Además su síntesis fundamental ocurre en los seres vivos. • Los carbohidratos corresponden a una primera categoría de compuestos orgánicos. Participan de diversas funciones biológicas: suministro de energía reserva energética, reconocimiento celular, organización estructural. • Los lípidos constituyen un grupo heterogéneo de sustancias que comparten el carácter hidrofóbico. Sus funciones biológicas están relacionadas con la organización de las membranas biológicas, suministro de energía, reserva energética, síntesis de sustancias, aislación térmica y eléctrica.

4. Moléculas Orgánicas ¿Qué elementos forman a los seres vivos? Carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo. ¿Qué se forma a partir de la unión de estos elementos? Moléculas orgánicas Por ejemplo, el carbono puede establecer 4 enlaces covalentes con átomos diferentes. ¿Por qué es importante el carbono en las moléculas orgánicas? ¿Qué moléculas orgánicas recuerdas? Hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos

5. Carbohidratos Los monosacáridos. ¿Cuál es la unidad más pequeña que forma un carbohidratos? Monosacárido Las pentosas, que forman parte de los ácidosnucleicos, y las hexosas, que son principalmente fuente de energía. ¿Cuáles son los monosacáridos más importantes en los organismos y que funciones cumplen?

6. Carbohidratos • Son compuestos formados por C, H y O, se les llama glúcidos, azúcares e hidratos de carbono. • “No son todo dulces” Clasificación: • Monosacáridos • Disacáridos • Polisacáridos

7. El más común es la sacarosa, que es el azúcar que se obtiene de La caña de azúcar y de la remolacha azucarera.

8. Nutrientes elementales (glúcidos más comunes) Monosacáridos Almidón Disacáridos Maltosa Glucosa Fructosa Sacarosa Galactosa Lactosa Celulosa

9. Polisacáridos Almidón ¿Cómo están formados los polisacáridos? Por la unión de muchos monosacáridos. Almidón, glicógeno, celulosa, tienen por función ser almacenamiento de energía y estructura. ¿Qué polisacáridos conoces y que funciones cumplen? Celulosa

10. Resúmen glúcidos • Los carbohidratos están formados por los elementos • La unidad mínima de organización de los carbohidratos son los • Un monosacárido corresponde al nivel de organización • Un ejemplo de monosacárido es la • La fórmula química de la glucosa es C, H y O monosacáridos molecular glucosa fructosa galactosa C6H12O6

11. Clasifica las siguientes sustancias en átomos o elementos, moléculas y macromoléculas molécula • 1. Glucosa: • 2. Calcio: • 3. Celulosa: • 4. Glucógeno: • 5. Oxígeno: • 6. Carbono: • 7. Aminoácidos: • 8. Almidón: • 9. Hierro: • 10. Dióxido de carbono: • 11. Ácido graso: • 12. Colesterol: • 13. Maltosa: átomo macromolécula macromolécula átomo átomo molécula macromolécula átomo molécula molécula molécula molécula

12. Funciones de los glúcidos • Energéticas. La glucosa es uno de los carbohidratos más sencillos y abundantes, representando la molécula combustible que satisface las demandas energéticas de la mayoría de los organismos. • De reserva. Los carbohidratos se almacenan en forma de almidón en los vegetales y de glucógeno en los animales. En ambos casos estos polisacáridos pueden degradarse a glucosa. • Compuestos estructurales. Es el caso de la celulosa en vegetales y de la quitina en artrópodos. • Precursores. Los carbohidratos son precursores de ciertos lípidos, proteínas y dos factores vitamínicos (vitamina C) y el inositol. • Señales de reconocimiento. Los carbohidratos intervienen en complejos procesos de reconocimiento celular (antígenos de superficie), en la aglutinación (grupos sanguíneos), coagulación y reconocimiento de hormonas.

13. Lípidos • Son los nutrientes contenidos en aceites, mantecas, tocino, mantequillas, etc. • Son sustancias muy energéticas y a menudo difíciles de digerir. • A igualdad de peso, los lípidos proporcionan más del doble de energía que los glúcidos. • Químicamente, la mayor parte de los lípidos que contiene los alimentos son los triglicéridos.

14. Grasas neutras ¿Cómo esta formado un lípido? Esta formado por un glicerol y tres ácidos grasos Un glicerol es un alcohol de 3 carbonos y un ácido graso es una cadena que tiene en promedio 15 átomos de carbono ¿Qué es un glicerol? ¿Qué es un acido graso? Por deshidratación o también llamada condensación al unir un carbono del glicerol a un acido graso. ¿Cómo se une un glicerol a un ácido graso? ¿Qué función tienen los lípidos? Son almacenamiento de energía, cumplen funciones de aislante, señales químicas.

15. ¿Qué diferencias encuentras entre un fosfolipido y el lípido observado anteriormente? ¿Qué nombre recibe? El glicerol esta unido a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, se llama fosfolípido Fosfolípidos Forma estructura celular ¿Qué función tiene los fosfolipido? Cuando se coloca a los fosfolipidos en agua forman una micela ¿Qué función tiene esta propiedad en los seres vivos? Forman estructuras, especialmente la membrana celular Micela

16. Esteroides ¿Qué tipo de lípidos son los que están en el esquema? Esteroides ¿Qué función cumplen? Función estructural y de señal química.

17. Se ha comprobado que a mayor ingestión de ácidos grasos saturados (principalmente en animales), mayor es la cantidad de colesterol en la sangre. • El colesterol interviene en la formación de las membranas celulares, hormonas, vitaminas y sales biliares. • Su exceso se deposita en las paredes de los vasos sanguíneos. (averigua qué produce) • Existen dos ácidos grasos que no pueden faltar nunca en nuestra alimentación, se denominan esenciales, puesto que el organismo no los puede sintetizar: son el ácido linoleico y el ácido linolénico.

18. Membrana plasmática

20. Concepto de proteínas La palabra proteína viene del griego protos que significa "lo más antiguo, lo primero”. Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas) de elevado peso molecular; compuestos químicos muy complejos que se encuentran en todas las células vivas. Hay ciertos elementos químicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteínas los contienen en diferentes cantidades. Están constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y). 20

21. Algunas nociones básicas • En las proteínas hay 20 aminoácidos diferentes, comunes a todos los seres vivos existentes en la tierra, son los que están codificados en los ácidos nucleicos • Los aminoácidos son las unidades básicas que estructuran las proteínas, por lo tanto, son sus monómeros (monómero: mono=uno; mero= unidad). • Un individuo necesita de un aporte constante de aminoácidos para la síntesis de sus proteínas. • En los organismos heterótrofos algunos de éstos pueden ser sintetizados por el propio organismo a partir de otras moléculas; otros, en cambio, tienen que ser incorporados en la dieta.

23. Los aminoácidos se unen entre sí mediante uniones peptídicas para formar cadenas lineales no ramificadas. H H O = C C C N H R R H H O O O = = = + H2O C C C H H H C C OH OH OH N N N H H H R R Unión Peptídica entre Aminoácidos Unión Peptídica CONDENSACIÓN 23

24. 24

25. Funciones proteicasEstructural 1. Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas 2. Las proteínas del citoesqueleto, de las fibras del huso 3. El colágeno del tejido conjuntivo fibroso. 4. La elastina el tejido conjuntivo elástico. 5. La queratina de la epidermis.

26. Hormonal 1. La insulina y el glucagón (que regulan la glicemia), la hormona del crecimiento y la calcitonina (que regula la calcemia).

27. Transporte 1. Transportan O2, la hemoglobina, en vertebrados y la mioglobina, en el interior de la célula muscular. 2. Lipoproteínas transportan lípidos en la sangre. 3. Proteínas transportadoras de la membrana plasmática que regulan el paso de solutos y agua a través de ella.

28. Contráctil Actina y miosina son parte de las miofibrillas, responsables de la contracción muscular.

29. Enzimática 1. Las enzimas son catalizadoras de las reacciones químicas dentro de las células, es decir, aceleran la velocidad de las mismas. Son numerosas y altamente especificas. Sin estos catalizadores, dichas reacciones se desarrollarían a velocidades tan bajas que apenas rendirían cantidades apreciables del producto. Muchas enzimas necesitan para su funcionamiento la presencia de algunas sales. 2. Actúa a valores de pH y de temperatura específicas y cualquier cambio brusco de estos factores podría dejarlas inutilizables (desnaturalización). 3. La amilasa cataliza la degradación de los azúcares. La lipasa cataliza la degradación de los lípidos.

30. Preguntas de aplicación Las proteínas participan activamente en diversas funciones que son fundamentales para los seres vivos. ¿Cuál de las siguientes alternativas representa una función en la que las proteínas intervienen en forma menos importante? A) Hormonal. B) Enzimática. C) Inmunológica. D) Energética. E) Estructural.

31. El elemento más abundante en los seres vivos es el A) carbono. B) hidrógeno. C) oxígeno. D) nitrógeno. E) azufre.

32. Ácidos nucleicos • SON POLÍMEROS CONSTITUÍDOS POR LA UNIÓN MEDIANTE ENLACES QUÍMICOS DE UNIDADES MENORES LLAMADAS NUCLEÓTIDOS • SON COMPUESTOS DE ELEVADO PESO MOLECULAR , ES DECIR MACROMOLÉCULAS • Existen dos tipos: ADN y ARN

33. Los nucleótidos Están formados por: • Una base nitrogenada • Un azúcar (pentosa) • Ácido fosfórico (H3PO4)

39. El ATP • Es un nucleótido con tres grupos fosfatos unidos. • Tiene como función almacenar energía en los sistemas vivos eucariotas

42. Preguntas • ¿Qué sustancia es la que se muestra a continuación?