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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.
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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.
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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
Imagen12.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons
Imagen13.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons
DISACRIDOS
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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.
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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.
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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?
Imagen18.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons.
Imagen19.FuenteISFTICbajo
licenciaCreativeCommons.
Imagen20.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons.
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
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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.
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Imagen21.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons
Imagen22.FuenteISFTICbajolicenciaCreativeCommons
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:
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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.
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Video4.FuentejprussmanbajolicenciaCreativeCommons
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