Biomoléculas orgánicas.pdf

13/6/2015 Biomolculasorgnicas

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Biomolculasorgnicas

Todas las biomolculas orgnicas son compuestos de carbono. Los enlaces qumicosfundamentales se realizan entre tomos de carbono o entre estos y tomos de hidrgenoformandounaestructurabasehidrocarbonada.

Imagen7.FuenteVillasephirothbajolicenciaCreativeCommons.

Adems, los tomos de carbono son capaces de unirse con cierta facilidad al oxgeno,nitrgeno , azufre y fsforo, lo que produce el aumento de la complejidad de lasmolculas y la aparicin de grupos funcionales, que son grupos de tomos queconfieren propiedades fsicoquimicas concretas y especficas a las molculashidrocarbonadasquelaspresentan.

Los grupos funcionales ms importantes son los siguientes: carboxilo, carbonilo,hidroxilo,steryamino.

Estosgruposfuncionalessirvenparaclasificaralasbiomolculasorgnicasenalcoholes,cetonas,aminas,cidosetc.

Imagen8.Fuentepropia.

Elcarbonoes un elemento qumico que origina una gran diversidad demolculascomplejasyestablespresentesentodoslosseresvivos.

GLCIDOS

Sonmolculasorgnicasformadasporcarbono,hidrgenoyoxgeno.



Sonlasprincipalesmolculasdereservaenergticaqueselocalizanencasitodoslosseresvivos,aunquestanoessunicafuncin,yaquealgunospresentanfuncinestructural.Sonmolculasmuy diversas que se forman de la unin demolculasms pequeas llamadasazcaresomonosacridos.Hay tres tipos principales de glcidos que se clasifican segn el nmero de unidades deazcaresqueconstituyenlamolcula.Aspodemosdistinguirtresgrupos:

Monosacridos.Disacridos.Polisacridos.

MONOSACRIDOS

Sonlosazcaresmssencillosformadosporunaunidaddeazcar.Laproporcincarbono,hidrgenoyoxgenoes1:2:1,ysufrmulaqumicageneralesCnH2nOn,siendonunnmerodetomosdecarbonosuperiora3einferiora8.Seleshadenominadoclsicamentecomohidratosdecarbono.Senombranmedianteelsufijo"osa"yunprefijoqueindicaelnmerodetomosdecarbonodelamolcula(tri,tetra,penta,hexa,etc.).Asunmonosacaridode6tomosdecarbonoesunahexosa.Sonsolublesenaguaysufuncinbiolgicaestrelacionadaconlaobtencindeenerga,puessonlaprincipalfuentedeenergaenlosorganismos.Losmonosacridossonlaunidadestructuraldelosdisacridosydelospolisacridos,pudiendocombinarsedeformasmuyvariadasdandolugaraunaenormediversidaddemolculas.

Laglucosaeslaformamscorrientedeazcarylaprincipalfuentedeenergadetodas las clulas vivas. De la ruptura de sus enlaces en la respiracin se obtienehasta686Kcalpormolqueesutilizadaenlosprocesosbiolgicos.SufrmulaesC6H12O6ysepuederepresentardedosformas:

Imagen8.Fuentepropia. Imagen9.Fuentepropia.

Ambas molculas tienen 6 tomos de carbono, 12 tomos de hidrgeno y 6tomosdeoxgeno.Ambasrepresentacionessonvlidas.

En la naturaleza los azcares de 5 y de 6 tomos de carbono suelen estar endisolucin,detalformaqueelgrupofuncionalcarbonilodelaglucosareaccionaconungrupoalcohlicodelapropiamolcula,formndoseunamolculacclicahexagonal.

Imagen10.Fuentepropia.



Elprocesodeciclacinsepuedeobservarenlasiguienteanimacin:

Animacin4.FuenteJ.L.GianninibajolicenciaCreativeCommons.

Entrelosmonosacridosmsimportantesdistinguimos:

Glucosa Esunahexosaqueeslafuenteprincipaldeenergadetodoslosseresvivos.

Fructosa Esunahexosacomnenlasclulasvegetales.Abundaenmuchosfrutos.Ribosaysuderivadodesoxirribosa

SonpentosasqueformanpartedeloscidosnucleicosARNyADNrespectivamente.

Esposibleenunsimplepaseoobservarlapresenciademonosacridosennuestroentorno?. Podemos decir que s y poner una serie de ejemplos. A continuacintienes tres imgenes que representan partes de seres vivos. Los tres ejemplosposeenmonosacridosenabundancia?

Imagen11.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons



DISACRIDOS



Songlcidosqueseoriginandelaunindedosmolculasdemonosacridoigualesodistintos.EnelprocesodeformacinseliberaunamolculadeaguayseformaunenlaceOglicosdico.

Son molculas solubles en agua, aunque su solubilidad es algo menor que la de losmonosacridos. Los disacridos suelen ser molculas de reserva energtica que seutilizancuandosenecesitaunaporterpidodeenerga.

Losmsimportantesson:

Lactosa.Eselazcardelaleche.Estformadoporglucosaygalactosa.Sacarosa.Eselazcardemesaobtenidodelaremolachaydelacaadeazcar.Estformadoporglucosayfructosa.Tambinesabundanteenlamiel.Maltosa.Seobtienedelahidrolisisdelalmidndeltrigoycebada.Estformadopordosunidadesdeglucosa.

POLISACRIDOS

Sonlosglcidosmscomplejosdetodos.Estanconstituidosporlaunindemsde100monosacridosporenlacesglucosdicos.Formanmacromolculasenormes.

Aligualquelosdisacridossenombranporsunombrecomn.

Son molculas muy poco solubles en agua o incluso insolubles debido a su enormetamao. Sus funciones principales son servir de reserva energtica (almidn yglucgeno)y la formacindeestructurascelularesfundamentalesparaalgunosseresvivoscomolosvegetales.

Losmsimportantesson:

Almidn.Eselpolisacridodereservaenlasclulasvegetales.Sealmacenaentubrculosysemillasprincipalmente.Glucgeno.Eselpolisacridodereservaenlasclulasanimalesydeloshongos.Celulosa.Esunpolisacaridoestructuralqueformalaparedcelulardelasclulasvegetales.

1.Lafructosaqumicamentees:

Unapentosa.

Undisacrido.

Unahexosa.

Unpolisacrido.

2.Lasacarosaesundisacridoformadopor:

Dosmolculasdefructosa.

Unamolculadeglucosayotradegalactosa.

Unamolculadeglucosayotradefructosa.

Unamolculadeglucosayotrademaltosa.

3.DelassiguientesdefinicionesescogelaqueesCORRECTA.

Lacelulosayelglucgenotienenfuncinestructural.

Elglucgenoesunpolisacridofuncionalmentesimilaralalmidn.

Lospolisacridossonsolublesydesabordulce.

Lacelulosasealmacenaenlasclulasvegetales.



4.Culdeestasfrasesescorrecta?

Lahexosamsimportantedelanaturalezaeslalactosa.

Los polisacridos tienen las mismas propiedades fsicas que losmonosacridos.

Lahidrlisisdelaamilosaproducemolculasdemaltosaydeglucosa.

5.Laglucosaseencuentra:

Sloenanimales.

Sloenvegetales.

Enanimalesyvegetales,peronoenloshongos.

Entodoslosseresvivos.

LPIDOS

Sonbiomolculasinsolublesenaguayotrosdisolventespolares,queposeenbrilloytactountuoso.Desdeelpuntodevistadelaestructuraqumicaesungrupomuyheterogneoydiverso.Debidoaestehechopresentanmltiplesfunciones:

Reservaenergtica.Estructural.Reguladora.

Sepuedenclasificaren:

Acilglicridos. Son molculas que estructuralmente poseen cidos grasos yglicerina, que se unen por una reaccin deesterificacin. Sonmolculasmuchomsenergticasque losazcaresque forman losaceitesysebosomantecas.Sufuncin es la de reservaenergtica a largo plazo. Losms importantes son lostriglicridosqueresultandelaunindetrescidosgrasosconlaglicerina.

Imagen14.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons.

Fosfolpidos. Son molculas que poseen cidos grasos en su estructura. Tienenfuncinestructuralyformanlabasedetodaslasmembranascelulares,enlasqueseorganizanformandobicapas.

Imagen15.Fuentepropia

Ceras. Son molculas con un cido graso de cadena muy larga que sonextremadamente insolubles.Tienen funcinprotectora,yaque impermeabilizan lasuperficie corporal de muchos seres vivos evitando la prdida de agua o eldeteriorodeestructurasencontactoconlosagentesmeteorolgicos.



Colesterolyesteroides. Son molculas que no poseen cidos grasos y que seoriginandeotroshidrocarburos.Elcolesterolesuncomponentedelasmembranascelulares.Desuestructuraderivanel restodeesteroidescomoson lashormonassexualesylavitaminaDquetienenfuncionesreguladoras.

Imagen16.FuentePropia. Imagen17.Fuentepropia.

Los jabonesson sales de cidos grasos. Cualquier lpido que posea al menos uncidograsoensumolculaproducirjabnsisecalientajuntoaunabasecomolasosa o el hidrxido potsico (KOH). La reaccin se conoce con el nombre desaponificacin.Todosaquelloslpidosqueposeencidosgrasossonsaponificables.

Ennuestro entornonatural hay cantidadde sustancias formadaspor lpidos. Erescapazdeidentificarsiestaspartesdeseresvivostienenlpidosydequtiposon?


Imagen19.FuenteISFTICbajo

licenciaCreativeCommons.


Recuerdaqueloslpidospresentanunbrillocaracterstico.

Rellenalosespaciosenblancodelsiguientetexto.Un es un lpido saponificable formado por la

de tres molculas de cidos grasos con glicerina. Un es la molcula ms abundante de la membrana

citoplasmtica. Es un lpido porque en su estructura



existen cidos grasos, mientras que el que tambin formaparte de las membranas celulares a las que confiere estabilidad, es la base quesirveparalasntesisdecasitodoslos queesuntipodelpido

.

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PROTENAS

Sonlasbiomolculasmsabundantesenlosseresvivos.Estanformadasporcarbono,hidrgeno,oxgenoynitrgeno.

Sonmacromolculasqueestnformadasporunidadesmssencillasllamadasaminocidos.

Los aminocidos sonmolculas orgnicas que tienen un grupo funcional amino y un grupofuncional carboxilo terminal (cido), del quederiva sunombreaminocido.El grupoaminosiempreselocalizaenelsegundotomodecarbono.

veranimacindelosaminocidosUnaprotenanoesmsqueunaovariassecuenciaslinealesdeaminocidosqueseunenentresporelparaoriginarunpeptdooprotena.

Atendiendoalaestructuradistinguimosdostiposdeprotenas:

Globulares.Sonsolublesenelcitoplasmacelularytienenfuncincatalizadora.Fibrosas.Sonmuyinsolublesyporellotienenfuncinestructural.

Lasfuncionesdelasprotenasson:

Funcin Descripcin Ejemplos

EstructuralFormanestructurascelularesbsicasentodaslasclulasyorganismosquesirvendeproteccinocomosoporteparaotrasbiomolculasyestructuras.

Queratina(epidermis),elastina(tendones),histonas(cromosomas).

ReservaAlgunassirvenparaalmacenaraminocidosquesirvanparaformarnuevasprotenasduranteeldesarrollodeunservivo

Ovoalbumina(claradehuevo),lactoalbumina(leche),gliadina(semilladetrigo)

Tranportadora Soncapacesdetransportarsustancias(oxgeno,lpidos,etc.)deunlugaraotro

Hemoglobina(sangredevertebrados),hemocianina(sangredemoluscos)

Defensa SoncapacesdedefenderaunservivoneutralizandosustanciasextraasoreparandolesionesInmunoglobulinas,trombina(coagulacin)

Contractil

Participanenelmovimientodelosseresvivosademsdeformarestructurasdiseadasparapodersemoverenorganismosunicelulares(ciliosyflagelos).

Actina,miosina,tubulina,etc.

Regulado Algunas son capaces de regular y controlarprocesosmetablicos.Insulina,hormonadelcrecimiento,etc.

Cataltica Muchasdeellascontrolanlavelocidaddelasreaccionesqumicasqueseproducenenunservivo.Catalasa,lipasa,peptidasas,etc.

Te atreves ahora con las protenas? Fjate en las imgenes e identifica queestructurasestnformadasporprotenas.





Imagen23.FuenteISFTIClicenciaCreativeCommons

Indicaqupartesosecrecionesdelanimalestnformadasporprotenas.

Los seres vivos estn construidos bsicamente por protenas estructurales yfuncionangraciasalasprotenasenzimticas.

CIDOSNUCLEICOSEstn formadas por carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y fsforo. Sonmacromolculasformadaspor launinmedianteenlacesfosfodisterdeunidadesmspequeas llamadasnucletidos.Sonlasmolculasmsgrandesqueseconocen.Losnucleotidosestnformadosportrescomponentes:

Unamolculadecidofosfrico.Unapentosa.Quepuedeserribosaodesoxiribosa.Unabasenitrogenada(adenina,guanina,citosina,timina,uracilo).

Imagen24.Fuentepropia

Veranimacindeformacindeunnucletido.

Veranimacindeformacindeunenlacefosfodiester.

Haydostiposdecidosnucleicosatendiendoalapentosaylasbasesnitrogenadasqueconstituyenlosnucletidos:

cido desoxirribonucleico o ADN. Los nucletidos tienen como pentosadesoxirribosaycomobasesnitrogenadasadenina(A),guanina(G),citosina(C)y timina(T). Su estructura est formada por dos cadenas de nucletidos unidosentres,queformanunadoblehlice.cidoribonucleicooARN. Los nucletidos tienen como pentosa ribosay comobases nitrogenadas adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U). Lamolculaeslinealformadaporunasolacadenadenucletidos.

VeranimacindeelprocesodecomplementariedaddelasbasesnitrogenadasdelADN.

EnlaceaestructuradelADN.

Lasfuncionesdeloscidosnucleicosson:



ElADNeslamolculaportadoradelainformacingenticadeunindividuo.Dirigelasntesisprotecayporotroladotransmitelainformacinalasgeneracionesfuturas.ElARNeseltransmisordelainformacinnecesariaparalasntesisdeprotenas.

Contestaalassiguientespreguntas.

1.Lasbiomolculasmsgrandesqueformanlosseresvivossonlasprotenas.

Verdadero Falso

2. Los aminocidos se unen mediante enlaces fosfodiester a otrosaminocidos.

Verdadero Falso

3.Unenlacefosfodisterseformaentrelosgruposfosfatodedosnucletidos

Verdadero Falso

4.LasbasesqueformanelARNsonadenina,guanina,citosinayuracilo.

Verdadero Falso

5. Las protenas estructurales suelen ser globulares en los animalesacuticos.

Verdadero Falso

6.LamolculaportadoradelainformacingenticaeselARN.

Verdadero Falso

Los cidos nuclicos no se pueden observar a simple vista a no ser que hagamosunaextraccinapartirdeclulas.Sitienescuriosidad,puedeshacerunaextraccindeADN"casera".Fjateenelsiguientevdeoysiguelospasosentucasa.



Video4.FuentejprussmanbajolicenciaCreativeCommons

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