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Compuestos Orgánicos. Porcentaje de los elementos en un ser humano de 70 Kg. Elemento. % en tejidos blandos. Oxígeno (O 2 ) . 62. Carbono (C 6 ) . 20. Hidrogeno (H 1 ) . 10. Nitrógeno (N 7 ) . 3. Calcio (Ca 20 ) . 2.5. Fósforo (P 15 ) . 1.14. Cloro (Cl 17 ) . 0.16.
E N D
Porcentaje de los elementos en un ser humano de 70 Kg. Elemento % en tejidos blandos Oxígeno (O2) 62 Carbono (C6) 20 Hidrogeno (H1) 10 Nitrógeno (N7) 3 Calcio (Ca20) 2.5 Fósforo (P15) 1.14 Cloro (Cl17) 0.16 Azufre (S16) 0.14 Potasio (K19) 0.11 Sodio (Na11) 0.10 Magnesio (Mg12) 0.07 Yodo (I53) 0.014 Hierro (Fe26) 0.010 TOTAL 99.25 Componentes químicos de la materia viva
El Carbono es la base de la Vida Todas las estructuras vivientes tienen C como base estructural y funcional. Átomo de C tiene configuración tetraédrica. Puede alojar un e- en cada orbital externo. Fuerte tendencia a completarlos. e- e- e- Interacciona con otros elementos como H, O y N e-
Simples (C - C) dobles (C = C), o triples Cambios en los ángulos de enlace, provocan diferentes funciones biológicas 109.5º
Carbono Oxígeno Hidrógeno • Carbono se une entre sí formando “esqueletos”,que pueden ser largos, lineales, ramificados o anulares, simples o combinados. • Se pueden formar estructuras complejas. Estructura de la celulosa
Grupos Funcionales HIDROXILO CARBOHIDRATOS CARBONILO LÍPIDOS AMINOÁCIDOS ÁCIDOS GRASOS CARBOXILO PROTEÍNAS AMINOÁCIDOS AMINO ADN, ATP FOSFATO • Propiedades de un compuesto orgánico, dependen también de grupos funcionales, por que estos participan en las reacciones y en la formación de enlaces • Algunos grupos funcionales importantes para los seres vivos
Compuestos Orgánicos • Son elaborados por los procesos metabólicos de los seres vivos • Están hechos de combinaciones de C con otros elementos (mayormente H, O, N, P, S) • Según sus propiedades y estructuras se presentan cuatro grupos principales: • Carbohidratos • Lípidos • Proteínas • Ácidos Nucleicos
Compuestos más abundantes en los seres vivos. Formados porC, H, O. en relación1C, 2H, 1O Funcionan como compuestos estructurales y fuentes de energía de uso rápido. La Celulosa, carbohidrato vegetal es el más abundante de todos los compuestos orgánicos Carbohidratos o GlúcidosFuentes de energía y soporte estructural
Los carbonos están unidos a grupos hidroxilo (-OH), y a radicales Hidrógeno(-H). • Carbohidratos siempre hay un grupo carbonilo: un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El grupo carbonilo puede ser un grupoaldehído(-CHO), o un grupo cetónico(-CO-).
Algunos son denominados azúcares • Forman cristales • Color blanco • Solubles en H2O • Sabor dulce Tipos de Carbohidratos • Según su complejidad estructural se clasifican en: • Monosacáridos • Disacáridos • Polisacáridos Cristales de Glucosa
MonosacáridosAzúcares simples Carbohidratos sencillos de una sola cadena de 3 a 8 C. Propiedades: solubles en agua, dulces, cristalinos y blancos. Poder reductor = Capacidad de actuar como donadoras de electrones en reacciones metabólicas de oxidación - reducción. Se nombran añadiendo la terminación -osa al número de carbonos. Tetrosa Triosa Pentosa Hexosa
Funciones de los Monosacáridos • Las triosas (tres carbonos), son abundantes en el interior de la célula, para formación de glucosa. • Las pentosas (carbohidratos de 5 carbonos): • Ribosa y Desoxirribosa, forman parte de los ácidos nucléicos (ADN y ARN) • La Ribulosa, juega un importante papel en la fotosíntesis, fija el CO2 atmosférico y de esta manera se incorpora el carbono al ciclo de la materia viva. • Las hexosas (carbohidratos de 6 átomos de carbono): • La Glucosa y Galactosa, fuente importante de energía
DisacáridosCarbohidratos de cadena corta sacarosa lactosa maltosa Son solubles en agua, dulces y cristalizables. Pueden hidrolizarse (separarse) y ser reductores Están formados por la unión de 2 a 11 monosacáridos, con la pérdida de agua (hidrólisis)
PolisacáridosCarbohidratos complejos Están formados por la unión de 11 a varios miles monosacáridos, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace (hidrólisis). Tienen pesos moleculares muy elevados, no poseen poder reductor y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural.
1. El Almidón, es el polisacárido de reserva de energía propio de los vegetales, y está integrado por dos tipos de polímeros: la Amilosa y Amilopectina (ambos polímeros formados por unidades de maltosas unidas). Amilosa (1—4), lineal Amilopectina Ramificación (1—6)
2- El Glucógeno, es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. Actúa como fuente de energía.
3. La Celulosa, son largas cadenas resistentes a la hidrólisis (resistente al agua). Forma la pared celular de la célula vegetal, formando un estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta.
LípidosAlmacén de combustible y material de construcción Sustancias muy heterogéneas: grasas y sustancias afines Formadas principalmente de C y H, unidos por enlaces no polares todos sonhidrofóbicos = insolubles en agua. También se enlazan con O, P, N y S pero en mucho menos cantidad. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc. Lípidos importantes: Grasas y Ácidos grasos Lípidos complejos Fosfolípidos Esteroides Ceras
Grasas y Aceites Tienen 1, 2 o 3 ácidos grasos unidos al glicerol Ácido graso: Cadena de carbonos con un grupo Carboxilo(-COOH) y radicales hidrógeno (-H) Carboxilo Cadena de hasta 36 Carbonos unida a H • Glicerol: Alcohol de tres Carbonos unidos a tres grupos Hidroxilos (–OH), y radicales hidrógeno (-H) Alcohol de tres C y tres grupos - OH
Grasas (saturadas) Aceites (insaturadas) Tipos de Ácidos Grasos 1. Saturados • Carbonos de la cadena solo tienen enlaces simples. • Sólidos a temperatura ambiente • Grasas animales 2. Insaturados • Carbonos de la cadena pueden tener enlaces dobles y triples. • Líquidos a temperatura ambiente • Aceites vegetales
Triglicéridos • 1 molécula de Glicerol + 3 Ácidos grasos
Fosfolípidos • Formados por • 1 Glicerol + 2 Ácidos grasos + grupo fosfato HIDROFÍLICA HIDROFÓBICA HIDROFÍLICA: AFINIDAD AL AGUA HIDROFÓBICA: POCA AFINIDAD AL AGUA • Mayor componente estructural de la membrana citoplasmática
2. Esteroides:Lípidos formados por cuatro anillos de C derivados del esterano. No tienen ácidos grasos. Función: • Reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis (hígado). • Estructural:Colesterol, estabilidad a membranas / molécula base para síntesis de demás esteroides. • Hormonal:progesterona (prepara órganos sexuales femeninos para gestación) / testosterona (mantiene caracteres sexuales masculinos).
Las Ceras • Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, unidos con alcoholes también de cadena larga. • Son sólidas y totalmente insolubles en agua, cumplen funciones de impermeabilidad y dan consistencia firme. • Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cerosa protectora. • Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.
Funciones de los Lípidos Las grasas y los aceites: En comparación con otras biomoléculas son fuente de mayor energía. Grasas: 9.5 kcal/g Hidratos de carbono: 4.2 kcal/g Proteínas: 4.1 kcal/g
Recubren y protegen mecánicamente órganos, como el tejido adiposo de pies y manos. • El pelo y las plumas repele el agua. • Mantiene el calor corporal
Carotenoides • Los carotenoides son pigmentos que ayudan a las plantas a capturar energía. El B-caroteno es un pigmento que atrapa energía lumínica, es la fuente de vitamina A
Hormonas y Vitaminas • Los esteroides y los ácidos grasos modificados tienen una función regulatoria como hormonas y vitaminas. • Las células de la piel también fabrican un importante precursor para la hormona vitamina D, que es importante en el metabolismo del calcio.
Proteínas Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por C, H, O, N. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Se forman por la unión de aminoácidos. Aminoácido: 1 grupo carboxilo 1 grupo amino 1 grupo R variable
Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos. El grupo carboxilo de un aminoácido se une al grupo amino del siguiente aminoácido, liberando agua.
Estructura de las proteínas Primaria: composición y secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica. Secundaria: formación de puentes de H entre los AA de la cadena, dando como resultado una hélice. Terciaria:La hélice o lámina se pliega sobre sí mismo, adquiere forma globular (y toma funciones de transporte, enzimáticas, hormonales…) Cuaternaria: Dos o más polipéptidos con estructura terciaria se unen formando un complejo proteico o proteína.
Propiedades de las Proteínas Especificidad • Conformación espacial dan función específica a cada proteína • Las proteínas son diferentes en cada individuo (manifiesto en procesos de rechazo de órganos transplantados) Hemoglobina Actina
Función de las Proteínas • Estructurales: • Queratina: pelo, uñas, plumas, cuernos y pezuñas. • Elastina, elasticidad de los tejidos. • Reguladora: • Todos los procesos intervienen proteínas • Enzimas, hormonas, anticuerpos o inmunoglobulinas • Comunicación: • Proteínas en la membrana citoplasmática • Energética: • Proteínas: brindan 4 Kcal/g de energía • Transporte: • Hemoglobina ayuda al transporte del oxígeno.
Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Los ácidos nucléicos son grandes moléculas formadas por la unión de varios nucleótidos. El Nucleótido está formado por: Una pentosa: Ribosa Desoxirribosa Ácido fosfórico Una base nitrogenada: Adenina, guanina, citosina, timina, uracilo
Ácido Nucleico AZÚCAR ÁCIDO NUCLEICO +
Ácidos nucléicos son cadenas helicoidales muy largas de nucleótidos, dobles en el ADN y sencillas en el ARN • Porciones específicas (genes) de ácidos nucléicos programan estructura primaria de todas las proteínas de un organismo • Ácidos nucléicos contienen la información genética de seres vivos son los responsables de la herencia
Papel del ADN y ARN El ADN contiene las instrucciones genéticas para el desarrollo y el funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus. Ej. Síntesis de enzimas, crecimiento, envejecimiento, etc Es el de ser portador y transmisor entre generaciones de información genética. El ARN es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis de proteínas.
Otros nucleótidosATP: trifosfato de adenosina o adenosín trifosfato • Formado por una base nitrogenada (adenina) unida a un azúcar tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfatos. • Molécula más importante en el transporte de la energía a través de la membrana celular. • Permite todos los procesos metabólicos de los seres vivos.