Clase 4. Carbono y Biomoléculas

7/23/2019 Clase 4. Carbono y Biomoléculas

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SESIÓN 04. Átomos de carbono.

Isómeros.

Grupos funcionales.Carbohidratos.

Lípidos.Fosfolípidos.

Carotenoides.Esteroides.Proteínas.

Ácidos nucleicos.

1

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTONIO GUILLERMO URRELO La Universidad de Cajamarca



EL CARBONO : C

2

Z = 6 p+ (6 e- en la corteza)

A = 12 ; (6 p+ + 6 nº)

n° = 6

EN SU NÚCLE

A!"#$C- Es la característica

fundamental de lamateria orgánica,porque es el ele%ento

&'oen*'co porecelenc'a .

,A.$!

- Blando, grisáceo.- Buen electroconductor.- Posee brillo metálico.- Es la forma estable

a T° y P normal USOS: lubricante, electrodos

inertes pilas!

Físicamente lo podemosencontrar en 3 formas

/$A#AN!Eestado puro!

- "u# duro.- "al electroconductor.

USOS: piedras preciosas,cortar metales tornos,

taladros!

A#.- 0ao rao e cr'*tal'zac'3n4



ISÓTOPOS DEL CARBONO (C)

!l"o. #rturo $ía% #. &

El car&ono 12: constitu#e el $%,%$& del carbono natural # sir'e de patr(n parala escala de masas at(micas.El car&ono 15 es el )nico is(topo magn*tico del carbono, # se usa en estudiosestructurales de compuestos que contienen este elemento+El car&ono 17 es radiacti'o con una 'ida media de ./ a0os! # se empleapara datar ob1etos arqueol(gicos.



PROPIEDADES QUÍMICAS DEL CARBONO(C)

2o'alencia:

3etra'alencia:

4utosaturaci(n:

1'('1) *1+,-+2( # ,

-S8 co%porta%'ento 98:%'co en lo* co%p8e*to*orn'co* e* /$.EEN!E al e lo* co%p8e*to*'norn'co*< p8e* en la %ater'a orn'ca acta

co%o !E!A>ALEN!E4

- /ao 98e t'ene la capac'a e8n'r*e con*'o %'*%o(AU!SA!UAC$"N)< p8ee

?or%ar %* e 1 %'ll3n eco%p8e*to* orn'co*



3. GRUPOS FUNCIONALES

CA/A ,U@ .UNC$NAL /E.$NE UNA .A#$L$A,N$CA

/e?'n'c'3n

E* la parte e 8na %olc8la orn'ca 98e

cont'ene 8n r8po eter%'nao e to%o*

en 8n arrelo e*pec'al B 98e e*re*pon*a&le el co%porta%'ento 98:%'co

$/N!$C e toa* la* %olc8la*

orn'ca* *'%'lare*4



)

GrupoFun!on"#

For$u#" Pr%&%n!" ' prop!%"%&

HidroxiloEn azúcares y aminoácidos.

Soluble en aua.

!e"iloEn cadenas de ácidos rasos.

#nsoluble en aua.

Alde$ido En azucares% aminoácidos y

nucle&"idos.

Solubles en aua.Ce"ona

Carboxilo

En aminoácidos% en ácidos

rasos. Ac"úa como ácido y es

soluble en aua.

Amino

En aminoácidos y en alunas

bases de nucle&"idos. Ac"úa

como base d'bil y es soluble

en aua.

(os)a"o

En nucle&"idos *+.e. en A,-%

"ambi'n en el A/N y ARN% en

muc$as +ro"e0nas y)os)ol0+idos. Soluble en aua.

Sul)u$idrilo

En aminoácido cis"e0na. Ayuda

a es"abilizar la es"ruc"ura de

las +ro"e0nas.



(

245BO678543OS P5O3E94S;9P78OSgrasas!

<278OSU2;E72OS

ES3E5O78ES

Principales fuentes de energíaquímica

- Estructural- En=imas

- 4lmacenan # transfiereninformaci(n

- 6ormonas- >uncionamiento

del Sist. er'.

- Con*erDar la 'nter'a e*tr8ct8rale la cl8la4

- S8%'n'*trar ener:a4- e8lar %eta&ol'*%o B otra* ?8nc'one*4

#AN!ENELA

>$/A



.*. CARBO+IDRATOS

También se lesllama Hidratos

de Carbono,

Glúcidos o

Azúcares



Co%p8e*to* ternar'o* C< < 4 1C 2 1º (C2)n

- #8B '*tr'&8'o* en te'o* an'%ale* B Deetale*

E*4 Azcare* (8lce*)< al%'one* (papa)< cel8lo*a* (papel< %aera)

- Son lo* pr'%ero* co%p8e*to* orn'co* en *'ntet'zar*e (?oto*:nte*'*)< B la?or%a e al'%ento enert'co e %* ?c'l 'e*t'3n4

.UNC$NES

ENE,!$CA

?lucosa 43P;a combusti(n de @ g de

glucosa,proporciona A,@ cal.

ES!UC!UALParte de algunas estructuras

celulares-2elulosa P2 'egetal

- Cuitina eDoesqueleto deinsectos # artr(podos.

- <cidos nucleicos:ribosa # desoDirribosa

ESE>A

4lmacenadas en el organismo:

- 4lmid(n 'egetales- ?luc(geno animales

.*. CARBO+IDRATOS


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Glucosa + fructosa

Glucosa + galactosa



MONOSAC,RIDO -

GLUCOSA FRUCTOSA o LEVULOSA

-Es el azcar %* '%portante # abundanteen los organismos. ;os otros carboidratos

que ingerimos son transformados a glucosapor el ígado.-2ircula en la *anre-El eDceso puede causar DIABETESMELLITUS.-Su carencia conduce a di'ersos cuadrosner'iosos: convulsiones, pérdida de

conocimiento, hiperrespuesta a estímulos ymuerte.

3ambi*n se le llama el azcar e la* ?r8ta*4- "onosacárido de f(rmula 26@FO, # se

produce 1unto a la glucosa en la degradaci(nde la sacarosa, o por idr(lisis de otros

idratos de 2.Se encuentra en el 1ugo de las frutas.

>uente de energía para los espermato=oides.

- 2ristali=a con dificultad # se funden a @/G2.

- E* el azcar %* 8lce

C //0

C 0//

C 0//

C/20/

C/20/

C 0

D-fructose



DISACÁRIDO: SACAROSA C1!O11

Es el a=)car de ca0a o de la remolaca.

Es un disacárido conformado por una mol*cula de l8co*a # unamol*cula de ?r8cto*a unidas por un enlace l8co*:'co

- + -F --F + 2

Es el azcar e %e*a< es idrosoluble # cristali=able.

4l calentarse asta @%/G2, se transforma en una sustancia 4"O5>4 :CAA#EL4

12

Glu Fruc



DISACÁRIDO : LACTOSA C1!O11

Es el a=)car de la lece

Es un disacárido conformado por una mol*cula de l8co*a #una de alacto*a< # es menos dulce que la sacarosa.

Es importante porque constitu#e: Casi la mitad de la materia sólida de la leche El alimento natural de las crías de mamíferos Solamente se la encuentra como producto de las glándulas mamarias.

E* el azcar %eno* 8lce4

1&



POLISAC,RIDOS - (C+*/O0)n

AL#$/"N o ,LUCAN

>uente más importante de carboidratos,es la sustancia de reser'a en cereales,

tub*rculos # raíces Se forma por la uni(n demol*culas de glucosa.

o es idrosoluble, # da color 4HU; alreaccionar con #odo.

,LUC",EN o AL#$/"N AN$#AL-"u# ramificado

Es la sustancia de reser'a an'%al: enígado para ni'elar concentraci(n

sanguínea de a=)car! #m)sculo para el traba1o muscular!

1,

"ol*culas comple1as formadas por "OOS424578OS unidos por enlaces

glucosídicos. Peso molecular ele'ado E1s: almid(n 'egetal!, gluc(geno animal!# a la celulosa.



.1. LÍPIDOS

1-

- 2ompuestos ternarios : 2 I 6 I O, pero tiene menosO que los carboidratos.

- 2onsistencia grasosa u oleosa.- 7nsolubles en agua, fácilmente disueltos en sol'entes

orgánicos como *ter, benceno, cloroformo, acetona,ben=ol, etc.

- Son menos densos que el agua.-Están menos oDidados que los carboidratos menor peso

molecular!, por ello producen ma#or cantidad de energía porgramo.

;a combusti(n de @ g. de lípidos produce: G<5Hcal

- !'enen p8nto e ?8*'3n eleDao< B *ta* alta* te%perat8ra*e*co%ponen la* ra*a* en co%p8e*to* relat'Da%ente t3'co*< co%o la

ACLEINA< 98e t'ene acc'3n 'rr'tante en la %8co*a a*tro'nte*t'nal4



FUNCIONES

14 ENE,!$CA 5eser'a de alimentos en la ma#or parte de animales, a diferencia de los

'egetales que almacenan casi toda su energía como carboidratos.

Se almacena como:

◦ ?rasa: en los animales 32S2!: te1ido celular subcutáneo.

◦ 4ceites: en los 'egetales semillas!.

G## #CEI3E



24 ES!UC!UAL

2onstitu#e el A/& de la membrana celular: ?o*?ol:p'o* B l:p'o* er'Dao*4

54 !E#A$SLAN!E ;a grasa almacenada deba1o de la piel 32S2! forma una capa que impide la p*rdida de calor

producida por el te1ido muscular.

74 E,ULA/A 4 4lgunos lípidos act)an regulando la acti'idad umana:

4 Jitaminas liposolubles 4,8,E,!

4 6ormonas estr(genos, andr(genos, etc!

FUNCIONES



CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

1'('1) *1+,-+&* # 1

LÍPIDOS

LÍPIDOSSIMPLES

LÍPIDOSCOMPUESTOS

LIPOIDES

-Triglicéridos: #ceites 5 Grasas

- Ceras

- Fosfolípidos

- Glucolípidos

- Lipoproteína

s

- Carotenoides

- Esteroides

- 3erpenos

1 * L PIDOS SIMPLES



.1.*. L PIDOS SIMPLES -TRIGLICÉRIDOS

1'('1) *1+,-+&* # 16

7 Biomol*culas constituidas por un alcool más ácidos grasos, unidos entre sí medianteenlaces tipo *ster.

7 ;lamados lípidos neutros, #a que no están cargados.7 Se clasifican en : ?;72K578OS # 2K578OS

,L$C$/S>ormados por alcool ?;72E5O;! # @,F ( L <278OS

?54SOS.

?;72E5O; M <278O ?54SO→ ,L$C$/



2*

.S.LI@$/S

Porci(n 6idrof(bica o no polar : ácidograso, es insoluble

Porci(n 6idrofílica o polar: ioni=able #soluble. glicerol, POA, # una base nitrogenada

#LCULA AN.$@!$CA

- En su mol*cula, además de 2 I 6 I O, se encuentra tambi*n P # .-Se encuentran casi de forma eDclusi'a en la membrana celular.

.1.1. LÍPIDOS COMPUESTOS



21

- Son '?erente* al resto de lípidos. Son de naturale=a orgánicaidrocarbonada que se 8nen a las grasas.

- Entre lo* pr'nc'pale* e*tn lo* caroteno'e*< e*tero'e* B terpeno*

CA!EN$/ES

- Pigmentos ro1os # amarillos presentes en todas lasc*lulas 'egetales.

- Son oleosos e insolubles en agua

- Están implicados en el fototropismo positi'o.

- Son precursores de la >'ta%'na A o retinal que produceal ret'nol

>'ta%'na A1

7 4.2. !I"#I$ES



1'('1) *1+,-+&1 # 22

N Son mol*culas comple1as de átomos de 2 dispuestos en anillos contiguos: Lanillos de 2 # @ de 2

2omprenden Fgrandes grupos

ES!ELES'itamina 8, colesterol

#NASES!E$/EASsuprarrenales,

seDuales

4unque los esteroides no se aseme1anestructuralmente a los otros lípidos, se los agrupa

con ellos porque son insolubles en agua

ESTEROIDES



- >unciones:

ENERGÉTICA - A calg

ESTRUCTURALES - Pelos, u0as!.

DE TRANSPORTE - emoglobina!

ORMONALES - insulina!

EN!IMAS - biocatali=adores!

PROTECCION - respuesta inmunol(gica!,

CONTR"CTIL - m)sculos! 2&

- 2ompuestos cuaternarios : 2 I 6 I O I , además P # S.

- Son mol*culas grandes # comple1as :

- E1. 6emoglobina : 2L/LF6A%@O%/S%>eA

.3. PROTEÍNAS



2,

- ;as proteínas son construidas de una lista de F/ 4"7O<278OS

-;os 'egetales pueden sinteti=ar todos ellos a partir de sustancias simples, pero@/ 4aQs no pueden ser sinteti=ados por los animales, por lo que a# queingerirlos en la 87E34, a *stos se les llama A#$NC$/S ESENC$ALES

4rginina I 4rg 6istidina I 6is 7soleucina I 7le ;eucina I ;eu

;isina I ;#s "etionina I "et>enilalanina I Pe 3irosina I3ir3ript(fano I 3rp Jalina - Jal

ENLACE

@E@!I/$C

Enlace* pept:'co*

.3. PROTEÍNAS

NIVELES ESTRUCTURALES DE UNA PROTEÍNA



NIVELES ESTRUCTURALES DE UNA PROTEÍNA

1'('1) *1+,-+&1 # 2-

@$#A$A-Secuencia lineal de

4aQs que se unen

co'alentemente.Está determinadapor la serie denucle(tidos del

45 # codificada por el 48

CUA!ENA$ASe da por la

asociaci(n de F o más unidades proteicas

o cadenas polipep- tídicas unidas por enlaces de 6 #electrostáticos.;as unidades

se llaman"on(meros4

SECUN/A$A- 4doptan una forma

de *lice #de lámina plegada- Se mantienen por la formaci(n de enlaces

de 6 entre los 4aQs

!EC$A$A- 8oblamiento de lacadena anterior sobre si misma, formando

proteínas globulares.- Se forman enlacesco'alentes disulfuro

-S I S -!

- 8esde este ni'el las proteínas son

>U27O4;ES.

DESNATURALI2ACIÓN DE LAS PROTEÍNAS



DESNATURALI2ACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

ES LA @/$/A /E LA ES!UC!UA !EC$A$A4

2)

;as cadenas de polip*ptidosespiraladas se desdoblan.dando una configuraci(n

4;E43O574

;4 P5O3E94 P7E58ESU 4237J7848

B7O;R?724:4 O ES >U27O4;

4?E3ES 8ES43U54;7H43ES-2alor.

- <cidos # Bases fuertes.- "etales pesados iones!

- 4gitaci(n fuerte # constante.

Para que las proteínas puedan ser apro'ecadas por nuestro organismo deben ser ingeridas en forma 8ES43U54;7H484, 'ale decir como cadenas

de 4aQs. Estas son absorbidas en el intestino # luego son lle'ados aT regiones del organismo donde se utili=an para

elaborar nue'as proteínas umanas!, o bien para liberar energía



1.1 . ,CIDOS NUCLEICOS

1'('1) *1+,-+&1 # 2(

Biomol*culas orgánicas pentarias formados por2,6,O,,P.

• 2onstituidas por cientos o miles deunidades estructurales llamadasnucle(tidos.

• - Jariantes : 45 contiene ribosa!

# 48 contiene desoDirribosa!

,



2

ESTRUCTURA DE UN ,CIDO NUCLEICO

;os ácidos nucleicos están>ormados por cadenas

largas de nucle(tidos.

;os nucle(tidos son "on(merode los ácidos nucleicos

compuestos por:

<cido fosf(rico

PentosaBase nitrogenada

GLCIDO-



GLCIDO-PENTOSA

4=)car de carbonos que puede ser:

◦ 5ibosa en el 45

◦ 8esoDirribosa en el 48

/esoxirribosaRibosa

BASES

NITROGENADAS 2omponentes cíclicos de itr(geno # 2arbono en sus anillos. Pueden ser purinas o pirimidinas



1'('1) *1+,-+&2 # &*

El ARN contiene a las purinasA/EN$NA B ,UAN$NA< las

pirimidinas C$!S$NA BUAC$L< además

ribosa # acido fosf(rico

El ADN contiene a las purinasA/EN$NA B ,UAN$NA< las

pirimidinas C$!S$NA B!$#$NA< además la

desoDirribosa # el ácido fosf(rico

,



FUNCIONES DE LOS ,CIDOS NUCLEICOS

1'('1) *1+,-+&2 # &1

A8n98e *8* co%ponente* 98:%'co* *on %8B *e%eante*<el /NA B el NA e*e%peJan papele* &'ol3'co* %8B '?erente*4

El /NA e* el con*t't8Bente pr'%ar'o

e lo* cro%o*o%a* e la* cl8la* B

e* el portaor el %en*ae ent'co4

La ?8nc'3n el NA e* tran*cr'&'rel %en*ae ent'co pre*ente en el /NA

B tra8c'rlo a prote:na*4

(2NC#ONES



(2NC#ONES

@. 4lmacenan informaci(n ereditaria parala formaci(n de rasgos biol(gicos de unorganismo.

F. 3ransmiten características degeneraci(n en generaci(n.

L. Permite la e'oluci(n biol(gica # la

di'ersificaci(n de las especies.

A. Permite la diferenciaci(n entrete1idos.

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