Las biomoléculas están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y en menor medida fósforo y sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia.
Las biomoléculas cuentan con estos elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y la creación de variados elementos.
BIOMOLECULAS ORGÁNICAS: Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbono. Están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia están también presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son a veces incorporados pero en mucha menor proporción.
Podemos dividirlas en cinco grandes grupos.
Lípidos:Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas.
Glúcidos: Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.
Proteínas: Están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.
Ácido nucléico:Son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.
Vitamina: Las vitaminas también lo son. Estas son usadas en algunas reacciones enzimáticas como cofactores.
BIOMOLECULAS INORGANICAS :
Son las que no son producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.
AGUA: El agua es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tres estados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el 95% del peso de de la mayor parte de las formas vivas es agua.
* Es una molecula dipolo: Alta cohesividad entre sus moleculas
PROPIEDADES DEL AGUA:
ES DIPOLAR: Tiene dos polos,alta cohesividad entre su moleculas
http://www.youtube.com/watch?v=B8guXH5c8FA
LIQUIDO: Temperatura entre 0° y 100°
INCOMPRENSIBILIDAD: Turgencia y esqueleto animal-vegetal
TENSIÓN SUPERFICIAL ELEVADA: Deformación citoplasma
CALOR ESPECIFICO Y DE VAPORIZACIÓN ELEVADA: Termorregularidad
SOLUBILIDAD ELEVADA: Disuelve muchas sustancias
FUNCIONES DEL AGUA :
CARBOHIDRATOS
Los carbohidratos o hidratos de carbono o también llamados azúcares son los compuestos orgánicos más abundantes y a su vez los más diversos. Son parte importante de nuestra dieta, es decir, el conjunto de alimentos consumidos en un día. En este grupo están el pan, los cereales, el arroz y la pasta. Todos necesitamos de este grupo de alimentos, hacen parte de una nutrición adecuada, incluso las personas sedentarias necesitan hidratos de carbono, pero son todavía más importantes para los que están entrenando
TOMADO DE: https://www.google.com.co/search?um=1&hl=es-419&newwindow=1&tbm=isch&q=carbohidratos+simples&revid=1075403903&sa=X&ei=z1syUbbOIqyM0QGo8oHYCA&ved=0CFYQgxY&biw=1152&bih=763#imgrc=dkWPGyQiYAO8fM%3A%3B4KqIzugaQvLDjM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nlm.nih.gov%252Fmedlineplus%252Fspanish%252Fency%252Fimages%252Fency%252Ffullsize%252F19534.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nlm.nih.gov%252Fmedlineplus%252Fspanish%252Fency%252Fesp_imagepages%252F19534.htm%3B400%3B320
TOMADO DE: https://www.google.com.co/search?um=1&hl=es-419&newwindow=1&tbm=isch&q=carbohidratos+simples&revid=1075403903&sa=X&ei=z1syUbbOIqyM0QGo8oHYCA&ved=0CFYQgxY&biw=1152&bih=763#imgrc=s1TcxsI3yKJkBM%3A%3BDQ9PUOUEKgWMXM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.umm.edu%252Fgraphics%252Fimages%252Fes%252F19529.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.umm.edu%252Fesp_imagepages%252F19529.htm%3B400%3B320
MONOSACARIDOS
POLISACÁRIDOS
Están formadas por la
unión de centenarse de monosacáridos, unidos por enlaces “ O – glucosidicos”.
Son sustancias de
gran tamaño y peso molecular.
Son totalmente
insolubles en agua.
DISACÁRIDOS
Están
formadas por la unión de dos monosacáridos, generalmente hexosas y son los
oligosacáridos de mayor importancia biológica y están formadas por la unión de
dos hexosas.
C12 H22O12
ESTEREOISOMERIA.
| La estereoquímica es el estudio de los compuestos orgánicos en el espacio. Para comprender las propiedades de los compuestos orgánicos es necesario considerar las tres dimensiones espaciales. |
En general a las moléculas que se diferencian por la disposición espacial de sus átomos, se les denomina estereoisómeros.
La estereoisomería la presentan sustancias que con la misma estructura tienen una diferente distribución espacial de sus átomos.
La estereoisomerìa es de dos tipos: geométrica y óptica.
ISOMERIA DE POSICIÓN O ESTRUCTURAL
Tal como su nombre lo indica, los isómeros estructurales se diferencian en la secuencia en que se hallan unidos los átomos en sus moléculas, o sea se distinguen en su estructura. Estos isómeros pueden representarse por medio de formulas estructurales.
La isomería estructural puede ser: de cadena, de posición y de grupo funcional.
Representación de los isómeros del butano su formula molecular es igual pero la formula estructural es diferente con propiedades físicas y químicas características.
GLUCOSIDICO: Enlace de los carbohidratos, este enlace siempre se dara en OH Hidroxilidos, es un carbohidrato de mayor peso y una molecular de agua resultado.
SUCROSA: Azúcar comun, glucosa 1a - 2 fructosa
MALTOSA: Producto de la hidrolisis del almidon = glucosa 1a - 4 glucosa
LACTOSA: El azucar principal de la leche = galactosa 1B - 4 glucosa
AMINOÁCIDOS ESENCIALES : Mientras que a aquellos que deben obtenerse de fuentes externas se los denomina aminoácidos esenciales. La carencia de aminoácidos esenciales limita el desarrollo del organismo, ya que sin ellos no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear nuevos tejidos, crecer o digerir los alimentos, entre muchas otras funciones básicas de nuestro organismo.
Estos son los aminoácidos esenciales y algunas de las funciones que cumplen en nuestro cuerpo:
Histidina
Isoleucina
Leucina
MetioninaFenilalanina
AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES: A los aminoácidos que puede fabricar o sintetizar nuestro cuerpo -aun cuando no lo estemos incorporando a través de los alimentos que ingerimos- se los llama aminoácidos no esenciales.
Ácido glutamico
Arginina
La Serina
La Alanina
Entre otras
PROTEÍNAS : Son los elementos que se utilizan para la construcción de nuestro organismo, macro moléculas que constituyen el principal nutriente para la formación de los músculos, tendones, piel y uñas del cuerpo. También son los elementos que definen la identidad del ser humano ya que son la base del ADN.
Los ácidos grasos saturados estas conformados por enlaces sencillos, mientras que los insaturados por enlaces dobles.
PROTEÍNAS : Son los elementos que se utilizan para la construcción de nuestro organismo, macro moléculas que constituyen el principal nutriente para la formación de los músculos, tendones, piel y uñas del cuerpo. También son los elementos que definen la identidad del ser humano ya que son la base del ADN.
Sus funciones son:
Transportar las
sustancias grasas a través de la sangre, así elevando las defensas de nuestro
organismo, permiten que las células mantengan su integridad, defenderse de
agentes externos, reparar daños y controlar las funciones.
Función de resistencia. Formación de la estructura del organismo y de tejidos de sostén y relleno como el conjuntivo, colágeno, elastina y reticulina.
Su clasificación de las proteínas.
1). Naturaleza Química.
Simples
Conjugadas.
2). Por la
forma que adopta.
Fibrosas (proteínas)
Globulares.
3). Función Biológica.
Enzimas
(Biocatalizadores): Las
proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan
como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.
Reguladores: Algunas proteínas
regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular.
Hormonales
: Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la
insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas
segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica
(que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el
metabolismo del calcio).
PROPIEDADES DE LAS PROTEINAS.
Solubilidad: Forman dispersiones en el agua.
Gracias a grupos
R polares.
Estos se
localizan en la superficie externa.
Se establecen
puentes de hidrogeno con el agua.
Efecto del
PH: Hace valor a la carga.
Efectos de
sales: Baja y alta.
Efectos
polares: Disminuye.
ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS.
PRIMARIA: Proteína Lineal formada por aminoácidos
enlazadas por enlaces péptidos. La función de una proteína depende de su
secuencia y de la forma que ésta adopte.
SECUNDARIA: Es
la disposición de la secuencia de los aminoácidos en el espacio.
Existen tres tipos:
ü Hélice
alfa.
ü Hoja
Plegado
ü Hélice
colágeno
Hélice alfa: Se
presenta enlaces péptidos y fuentes de hidrogeno. Se
debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el
-NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
Cuando la cadena
polipeptídica se enrolla en espiral sobre sí misma debido a los giros
producidos en torno al carbono alfa de cada aminoácido se adopta una conformación
denominada héliceα.
Hoja plegada: Cadena que forma un polipeptido que al estirarse al máximo que permiten
los enlaces covalentes que se adoptan a una forma denominada B.
Cuando las estructuras β tienen el mismo sentido, la hoja
β resultante es paralela, y si las estructuras β tienen sentidos opuestos, la
hoja plegada resultante es anti paralela.
Hélice
colágeno: característica
del colágeno. Presenta una secuencia típica compuesta por la repetición
periódica de grupos de tres aminoácidos.
TERCIARIA: la disposición de la estructura secundaria
de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación
globular. Esta conformación globular se mantiene gracias a la existencia de
enlaces entre los radicales R de los aminoácidos.
CUARTARIA: Esta estructura informa de la unión, mediante
enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con
estructura terciaria, para formar un complejo proteico.
Se forman puentes de hidrógeno entre el carbonilo y nitro de otro aminoácido.
LIPIDOS
Los lipidos producen fuente de energia y cumplen las sieguiente funciones:
- Energeticamente: Los lipidos constituyen una verdadera reserva energética.
- Plásticamente: Tienen una función dado que forman parte de todas las membranas celulares y de la vaina de mielina de los nervios, por lo que podemos decir que se encuentra en todos los órganos y tejidos.
- Transportan Proteinas liposolubles.
- Dan sabor y textura a los alimentos.
Los ácidos grasos: son ácidos orgánicos monoenoicos, que se encuentran presentes en las grasas, raramente libres. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono. La razón de esto es que en el metabolismo de los eucariotas, las cadenas de ácido graso se sintetizan y se degradan mediante la adición o eliminación de unidades de acetato.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS:
- Insolubles en agua.
- Forman Micelas.
-Punto de ebullicion de -20C a 100C.
PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS:
- Son anfipaticos (polar y apolar)
- Producen esteres
- Ácidos moderados
Entre los principales ácidos grasos encontramos a los:
Acigliceridos:
Son esteres ácidos grasos y glicerinas, principalmente provienen de animales, su función consiste en reservar ácidos grasos, esta generalmente se la utiliza para ahorrar energía
Fosfolipidos:
Formados por ácidos grasos, alcohol, y una sustancia polar.
Esfingomielinas:
Ácido graso, esfingocina, fosfato, sustancia polar
Glucolipidos:
Ácido graso, alcohol, y glucocidos
ENERGÍA
Es la capacidad de producir un cambio o movimiento en la materia, se va a subdividir en cinética y potencial
Energía cinética: Movimiento de masa o partículas.
Luz-Movimiento de fotones-onda longitudinal.
Calor-Movimiento de moléculas.
Electricidad-Movimiento de electrones.
Energía potencial: Capacidad de hacer un trabajo en virtud de la posición o estado de la masa.
Química-almacenada en enlaces.
Eléctrica-Almacenada en baterias
Posición-Almacenada en agua de represa
FLUJO DE ENERGÍA.
Depende
de:
La
cantidad de energía inicialmente disponible.
Se
rige por las leyes de la termodinámica.
De toda la energía solar que llega a
la superficie terrestre, sólo una pequeña parte, entre un 0,1% y 1% se
incorpora a los organismos productores o autótrofos.
Termodinámica
Parte de la química que estudia la
transferencia de calor asociados a las reacciones químicas.
· Las reacciones
indotermicas son aquellas que necesitan energía calorífica o temperatura.
· Reacciones que
liberan energía calorífica o temperatura.
Leyes
· La cantidad total de energía en el universo
permanece constante.
“la energía no se crea ni se
destruye por que se transforma”
· La energía tiende a difundirse de mayor a
menor concentración.
“El desorden siempre están en
aumento”
Entropia
Mide el grado de desorden, esta energía no puede utilizarse pues no producimos trabajo.
De aquí se deriva la ley cero que dice que si no hay desorden en un sistema, la entropia va a ser igual a cero. Se simboliza con la letra "S".
Entalpia
Cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.Se simboliza con la letra "H".
ÁCIDOS NUCLEICOS
Son macromoleculas compuestas por polimeros formados por varios monomeros llamados nucleotidos y los nucleotidos estan formados por una base nitrogenada, una azúcar (ribosa), y un grupo fosfato, los nucleotidos unidos mediante enlaces fosfodiester.
ADN
Contiene la
información genética usada en un desarrollo y el funcionamiento de los
organismos vivos.
Este está conformado
por :
·
Desoxirribonucleico
C G
G C
A T
T A
·
Cadena doble.
La
molécula está formada por dos cadenas entrelazadas presentando una estructura
secundaria en forma hélice unidas por puentes de hidrogeno que se establecen
entre las bases nitrogenadas. Estas dos
cadenas son complementarias antiparalelas que se disponen de forma que siempre
están enfrentadas una base purica con una pirimidica, en el concreto de la
adenina con la timina y la guanina con la citosina.
ARN.
Esta formado por una cadena de monómeros
repetitivos llamados necleoticos.
Esta constituido por una pentosa (ribosa) y
las bases nitrogenadas, Dependiendo de la función que realiza presenta
diferentes tipos de estructuras en relación con el papel que desempeña; los
tres tipos de ARN:
·
ARN Mensajero: Tiene
la función de copiar la información que contienen los cromosomas y pasarlas al
citoplasma donde será leida por el ARN.
·
ARN Transferencia
: Es el encargado de la traducción del código genético,
tiene la capacidad de unirse a los veinte aminoácidos que se encuentran libres
en el citoplasma y los transporta hasta la ribosoma donde se une con la cadena
peptídica.
·
ARN Ribosamal :
Constituye principalmente los ribosomas y es el encargado de recoger y unir los
aminoácidos que transporta ARNt.
Está conformado:
C G
G C
A U
U A
ATP.
Moneda
energética, energía del cuerpo es muy importante . Las células requieren un
continuo suministro de energía. Esta es necesaria para la síntesis de moléculas
complejas, la ejecución de trabajo mecánico y el transporte de sustancias a
través de sus membranas. En las células, la energía que recibe o cede el ATP es
la contenida en el enlace entre su último fosfato y el resto de la molécula.
METABOLISMO
Conjunto de procesos químicos que ocurren en el interior de una célula, les permite desarrollar procesos vitales de una célula como crecer, reproducirse, autoreponerse.
En el metabolismo se da la anabolica y catabolica , se definen asi:
Anabolica: De lo simple a lo complejo, requiere energía son reacciones endergonicas es decir no espontaneas.
Catabolica: De lo complejo a lo simple, libera energia, reacciones exergonicas es decir son espontaneas.
Funciones del metabolismo
Digestión: Almacenar energía.
Construcción: Generar biomoleculas, crecimiento y renovación.
Reproducción: Sostenibilidad de una especie.
Eliminación y regulación: Mantener un equilibrio tanto externo como interno.
