Niveles de organización y biomoléculas

1

Niveles de Niveles de OrganizaciónOrganizaciónY BiomoléculasY Biomoléculas

2

ÁtomoÁtomo

Son las partículas Son las partículas más pequeñas más pequeñas en que puede en que puede dividirse un dividirse un elemento elemento químico y químico y continuar continuar manteniendo las manteniendo las propiedades propiedades características características del elementodel elemento

3

MoléculaMolécula

Molécula de agua

Amoniaco (NH3)

Con la unión de 2 o más átomos mediante enlaces químicosSe forman las moléculas.

4

MoléculaMolécula

Son componentes fundamentales de las células. Existen moléculas orgánicas (monómeros) e inorgánicas y consiste en la unión química de dos o más átomos

5

MoléculaMolécula

6

MoléculaMolécula

7

MacromoléculaMacromolécula

Moléculas extremadamente Moléculas extremadamente grandes, se refiere grandes, se refiere específicamente a polímeros, específicamente a polímeros, como: proteínas, ácidos nucleicos, como: proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, polisacáridos .lípidos, polisacáridos .

8

MacromoléculaMacromolécula

9

Agregado SupramolecularAgregado SupramolecularInteracción de Interacción de macromoléculas que macromoléculas que permiten organizar un nivel permiten organizar un nivel más complejo.más complejo.Ejemplos: membrana Ejemplos: membrana celular, ribosoma y viruscelular, ribosoma y virus

10

OrganelosOrganelos

Estructura definida Estructura definida formada por formada por membrana, proteínas membrana, proteínas y otras sustancias que y otras sustancias que cumple una función y cumple una función y se encuentra en el se encuentra en el citoplasma de una citoplasma de una célulacélula

11

CélulaCélula

Unidad estructural y funcional de los seres vivos .En Unidad estructural y funcional de los seres vivos .En ProcariontesProcariontes y algunos y algunos EucariontesEucariontes constituyen un constituyen un organismo microscópico.organismo microscópico.

12

TejidoTejido

Grupo de células Grupo de células similares organizadas similares organizadas en una unidad en una unidad estructural y estructural y funcionalfuncional

13

OrganosOrganos

Diferentes tejidos pueden constituir órganos con Diferentes tejidos pueden constituir órganos con una función determinadauna función determinada

14

SistemasSistemas

Organización de dos o más Organización de dos o más órganos y otros elementos que órganos y otros elementos que trabajan como una unidad, a trabajan como una unidad, a fin de efectuar una función con fin de efectuar una función con un fin común o en conjunto.un fin común o en conjunto. SistemasSistemas

Respiratorio, Locomotor , Respiratorio, Locomotor , Digestivo , Nervioso , Digestivo , Nervioso , Nefrourinario, Endocrino , Nefrourinario, Endocrino , Reproductor , Cardiovascular, Reproductor , Cardiovascular, Linfático-inmunitario, Linfático-inmunitario, TegumentarioTegumentario

15

OrganismoOrganismo

Conjunto de sistemas y Conjunto de sistemas y órganos que funcionan órganos que funcionan coordinadamente dando coordinadamente dando lugar a un organismo lugar a un organismo pluricelular viviente.pluricelular viviente.

16

PoblaciónPoblación

Conjunto de Conjunto de organismos de organismos de una misma una misma especie, que especie, que comparten un comparten un tiempo y un tiempo y un área área determinadadeterminada

17

EspecieEspecie

Organismos que

comparten un acervo genético y presentan

aislamiento reproductivo

18

Comunidad o BiocenosisComunidad o Biocenosis

Conjunto de Conjunto de poblaciones que poblaciones que interactúan entre síinteractúan entre sí

19

EcosistemaEcosistema

Interacción entre la comunidad (sistema Interacción entre la comunidad (sistema biótico) y su entorno (sistema abiótico)biótico) y su entorno (sistema abiótico)

20

BiosferaBiosfera

Constituida por los Constituida por los diferentes ecosistemas diferentes ecosistemas acuáticos y acuáticos y aeroterrestres.aeroterrestres.

Unidades de longitudUnidades de longitud21

22

Moléculas Inorgánicas: AguaMoléculas Inorgánicas: Agua

Es la molécula más abundante en Es la molécula más abundante en los seres vivos, representa entre los seres vivos, representa entre el 70 y 90% del peso de la mayor el 70 y 90% del peso de la mayor parte de los organismos. parte de los organismos.

El porcentaje varía de acuerdo a :El porcentaje varía de acuerdo a :• la especiela especie• la edad (su % disminuye al la edad (su % disminuye al

aumentar la edad) aumentar la edad) • el tipo de tejido el tipo de tejido

23

Molécula de Agua

Enlace Covalente

Puente de Hidrógeno

Dipolo

Estructura MolecularEstructura Molecular

24

Propiedades: Solvente UniversalPropiedades: Solvente UniversalCapacidad de Capacidad de solvatar la gran solvatar la gran mayoría de las mayoría de las sustancias sustancias

Solvente Solvente UniversalUniversal•Solvatación Solvatación iónicaiónica•Transporte de Transporte de sustancia sustancia •Medio de Medio de reacciónreacción

25

TermorreguladorTermorregulador

Capacidad del agua, que evita las Capacidad del agua, que evita las variaciones bruscas de variaciones bruscas de temperatura, se debe a dos temperatura, se debe a dos factores:factores:

• Elevado calor específicoElevado calor específico • Bajo calor de VaporizaciónBajo calor de Vaporización

26

Alto punto de EbulliciónAlto punto de Ebullición• A 100 grados Celsius

27

Tensión SuperficialTensión SuperficialEl alto grado de cohesión de El alto grado de cohesión de

las moléculas de agua las moléculas de agua determina la alta tensión determina la alta tensión superficialsuperficial

Elevada Cohesión Elevada Cohesión MolecularMolecular

• Da volumen celularDa volumen celular• Turgencia en plantasTurgencia en plantas• Esqueleto hidrostáticoEsqueleto hidrostático

28

Funciones del AguaFunciones del Agua

Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas.propiedades anteriormente descritas.

Soporte Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas o medio donde ocurren las reacciones metabólicas

Regulador térmicoRegulador térmico

Transporte Transporte de sustancias de sustancias

LubricanteLubricante,, amortiguadora del roce entre órganos amortiguadora del roce entre órganos

Favorece laFavorece la turgencia turgencia

29Sales Minerales:Sales Minerales:Elementos AtómicosElementos Atómicos

Se denominan Se denominan elementos biogénicoselementos biogénicos o o bioelementos bioelementos ya que, forman parte de seres vivos.ya que, forman parte de seres vivos.

Atendiendo a su Atendiendo a su abundanciaabundancia ( no importancia), se ( no importancia), se pueden agrupar en tres categorías.pueden agrupar en tres categorías.

• Bioelementos Primarios o Principales: C, H, O, NBioelementos Primarios o Principales: C, H, O, N• Bioelementos SecundariosBioelementos Secundarios• Oligoelementos o TrazasOligoelementos o Trazas

30

Sales MineralesSales MineralesSal Mineral Función Carencias

SODIO Mantiene el equilibrio de agua en el organismo, principal ión extracelular. Participa en la conducción del impulso nervioso.

Mareos, deshidratación, pulso rápido, baja presión arterial, náuseas y vómitos.

POTASIO Mantiene el equilibrio de los líquidos de la célula, principal ión intracelular.Participa en el ingreso de nutrientes a la célula, en la salida de desechos.Participa en la conducción del impulso nervioso.

Latidos cardiacos rápidos e irregulares, debilidad muscular, náuseas, vómitos, diarrea, confusión.

31

Sales MineralesSales MineralesSal Mineral Función Carencias

CALCIO Forma parte de huesos y dientes. Participa en coagulación de la sangre, sinapsis y contracción muscular

Hipocalcemia, raquitismo, osteoporosis y retraso en el crecimiento.Calambres, temblores. Dolor articular. Retraso de la coagulación

HIERRO Como componente de la hemoglobina transporta oxígeno.Componente enzimático en la respiración celular

Anemia, perdida de apetito, náuseas.

YODO Participa en la síntesis de las hormonas tiroideas y, por tanto, en el metabolismo general, desarrollo del sistema nervioso y crecimiento

Bocio, mortalidad neonatal, anomalías congénitas y cretinismo.

Chapter 732Biomoléculas OrgánicasBiomoléculas Orgánicas

Presentan CHO en su estructura y Presentan CHO en su estructura y forman parte los seres vivos forman parte los seres vivos

•CarbohidratosCarbohidratos

•LípidosLípidos

•ProteínasProteínas

•Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos

Chapter 733Organización Organización

Chapter 734CarbohidratosCarbohidratos

..

Son biomoléculas Son biomoléculas formadas por C, H y O formadas por C, H y O

en relación 1: 2 :1en relación 1: 2 :1(CH(CH22O)O)nn

Chapter 7

35

MonosacáridosMonosacáridos

Son los glúcidos más Son los glúcidos más simples. simples. Están formados por Están formados por cadenas de 3 a 7 cadenas de 3 a 7 carbonos, llamadas carbonos, llamadas triosas, tetrosas etc. triosas, tetrosas etc. desde las pentosas en desde las pentosas en adelantadelantee, tienden a , tienden a formar moléculas formar moléculas cíclicas en disolucióncíclicas en disolución

Chapter 736MonosacáridosMonosacáridos

Chapter 737CarbohidratosCarbohidratos

La unión de 2 azúcares da origen a los

Disacáridos

¿Qué funciones cumplen los disacáridos?

¿Cómo se forma y como se rompe el enlace entre los dos monosacáridos? ¿Cómo se llama este enlace?

El enlace se forma por perdida de una molécula de agua (deshidratación) y se rompe agregando una molécula de agua (hidrólisis), el enlace formado es llamado

glucosídico.

Son fuente de energía y una forma de transporte de azucares en las

plantas

38Disacáridos mas importantesDisacáridos mas importantes

Maltosa = glucosa+ glucosaMaltosa = glucosa+ glucosa

Sacarosa= glucosa + fructosa

Chapter 739DisacáridosDisacáridos

Chapter 740

Polisacáridos formados por la Polisacáridos formados por la unión de muchos monosacáridosunión de muchos monosacáridos

Glucógeno Almidón

Celulosa

Chapter 741Polisacáridos: Almidón y celulosaPolisacáridos: Almidón y celulosa

Chapter 7

42

Función Función

PolisacáridosPolisacáridos

ReservaReserva EstructuralEstructural

Proporciona energíaProporciona energía Proporciona soporte Proporciona soporte y proteccióny protección

GlucógenoGlucógeno AlmidónAlmidón CelulosaCelulosa QuitinaQuitina

Chapter 743

•Liberación de energía inmediata (4,1 kcal/gr)

•Reserva energética

•Estructurales

•Reconocimiento celular •Forman parte de moléculas mayores ADN, ARN, etc.

Funciones de CarbohidratosFunciones de Carbohidratos

Chapter 7

44

Lípidos ( C- H- O )Lípidos ( C- H- O )

Moléculas Orgánicas formadas básicamente Moléculas Orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y oxígeno en por carbono e hidrógeno y oxígeno en menor proporción.menor proporción.

PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS•Apolares e hidrofóbicos, Insolubles en aguaApolares e hidrofóbicos, Insolubles en agua

•Untuosos al tactoUntuosos al tacto•Solubles en disolventes apolares como Eter, Cloroformo, Benceno Solubles en disolventes apolares como Eter, Cloroformo, Benceno

Chapter 745Ácidos GrasosÁcidos Grasos

Moléculas formada por una cadena hidrocarbonada de tipo Moléculas formada por una cadena hidrocarbonada de tipo lineal y un par de átomos de oxígeno, que conforman parte lineal y un par de átomos de oxígeno, que conforman parte de un grupo carboxilo el que se ubica en un extremo de la de un grupo carboxilo el que se ubica en un extremo de la cadena.cadena.

Saturado Insaturado

Chapter 746AcilglicéridosAcilglicéridos

Formados por un Formados por un glicerol y ácidos glicerol y ácidos

grasosgrasos

Monoglicéridos (1) Monoglicéridos (1)

Diglicéridos (2)Diglicéridos (2)

Triglicéridos(3)Triglicéridos(3)

Se clasifican Se clasifican según numero de según numero de

ác. grasos en :ác. grasos en :

Chapter 7

47

Triglicéridos o GrasasTriglicéridos o Grasas

Chapter 7

48

FosfolípidoFosfolípidoEl sector de la cabeza es polar

Y la cola es apolar, por lo cual es anfipática

Chapter 749Fosfolípido: Molécula AnfipáticaFosfolípido: Molécula Anfipática

Chapter 750

ComportamientoComportamiento de los Fosfolípidos de los Fosfolípidos

Chapter 751

Comportamiento de los Comportamiento de los FosfolípidosFosfolípidos

Al ser una molécula Al ser una molécula anfipática es el principal anfipática es el principal

componente de las componente de las membranas celularesmembranas celulares

Chapter 752 Esteroides Esteroides

Chapter 753 Funciones de los LípidosFunciones de los Lípidos

• Reserva energética (9,4 kcal/ gr)Reserva energética (9,4 kcal/ gr)

• EstructuralEstructural

• ReguladoraReguladora

•Aislantes TérmicosAislantes Térmicos

•Aislante eléctricoAislante eléctrico

Chapter 7

Proteínas Proteínas

Chapter 755

Unidad básica de las proteínas: Unidad básica de las proteínas: Aminoácido (CHONS)Aminoácido (CHONS)

Aminoácido

¿Cómo esta formado un aminoácido?

¿Qué varia de un aminoácido a otro?

¿Qué es un aminoácido esencial?

C CN

HH

H

H

R O

O

Radical

Carbono central Grupo Carboxilo Grupo amino

Es un aminoácido que debe ser obtenido en la

dieta, porque el organismo no lo sintetiza

Por un carbono central, un grupo amino, un grupo

carboxilo y un radical

El grupo radical

Biomoleculas mas abundantes de las células

Chapter 7

56

ClasificaciónClasificación

CLASIFICACIÓN AMINOÁCIDOS

Hidrófobicoso Apolares

Hidrofílicoso Polares

Ácidoscarga negativa

Básicoscarga positiva

Chapter 757 Aminoácidos Ácidos y BásicosAminoácidos Ácidos y Básicos

Chapter 758Aminoácidos HidrófobosAminoácidos Hidrófobos

Chapter 759Aminoácidos Polares HidrofílicosAminoácidos Polares Hidrofílicos

Chapter 760 Proteínas: Enlace PeptídicoProteínas: Enlace Peptídico

Dipéptido

¿Cómo se llama el enlace que une un aminoácido a otro?

¿Cómo se llama el proceso de formación y el de ruptura del enlace

entre dos o más aminoácidos?

Enlace peptídicoEl proceso de formación de enlace

es la deshidratación o condensación y la ruptura por hidrólisis

Chapter 761Organización de ProteínasOrganización de Proteínas

Existen cuatro niveles de organización estructuralExisten cuatro niveles de organización estructural

Chapter 762 Estructura PrimariaEstructura Primaria

-Es la responsable de la función de la proteína al

estar organizado el número, tipo y orden de los aminoácidos que la

forman

-Todas las proteínas la tienen

Chapter 763 Estructura PrimariaEstructura Primaria

Chapter 7

64

Estructura SecundariaEstructura Secundaria

Alfa HéliceAlfa Hélice Beta plegadaBeta plegada

- Dos formas, según el tipo de aminoácidos que la forman

- Ambas estabilizadas sólo por enlaces puentes de - Ambas estabilizadas sólo por enlaces puentes de Hidrógeno.Hidrógeno.

Chapter 765Estructura Secundaria: Estructura Secundaria: Alfa HéliceAlfa Hélice

Chapter 766Proteína del Cabello: QueratinaProteína del Cabello: Queratina

Enlaces disúlfuroEnlaces disúlfuro

Chapter 767

Estructura Secundaria: Estructura Secundaria: Beta plegadaBeta plegada

Fibrina de la sedaFibrina de la seda

Chapter 768Estructura TerciariaEstructura Terciaria

Adopta forma de globo, por lo que es llamada estructura globular

Chapter 769Estructura TerciariaEstructura Terciaria

Chapter 770Estructura CuaternariaEstructura Cuaternaria

Se forma por la unión de dos o más proteínas de estructura terciaria

¿Con que funciones se relaciona?

Con el transporte como el caso de la hemoglobina

Chapter 771Estructura CuaternariaEstructura Cuaternaria

Chapter 772Funciones de las ProteínasFunciones de las Proteínas

1- Enzimática1- Enzimática2- Estructural2- Estructural3- De transporte3- De transporte4- Protectora o defensiva4- Protectora o defensiva5- Contráctil5- Contráctil6- Hormonal6- Hormonal7- Homeostática7- Homeostática8- Fuente de energía8- Fuente de energía

Chapter 7

Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos

Chapter 774

Unidad básica: Nucleótido Unidad básica: Nucleótido (CHONP)(CHONP)

¿Cómo esta formado un nucleótido y que función

tiene?

Nucleótido

Bases Nitrogenadas

Pentosa

Base nitrogenada

Grupo fosfato

Esta formado por un azúcar pentosa, una base

nitrogenada y un grupo fosfato, su función es ser la

unidad para construir ácidos nucleicos

Chapter 775Pentosas y FosfatoPentosas y Fosfato

Chapter 776Nucleótido modificadoNucleótido modificado

Chapter 777 Polinucleótido : ADNPolinucleótido : ADN

Chapter 778 Polinucleótido: ARNPolinucleótido: ARN

Chapter 779Funciones de los Acidos NucleicosFunciones de los Acidos Nucleicos

1- Almacenamiento y transmisión de la 1- Almacenamiento y transmisión de la información Genética (ADN)información Genética (ADN)

2- Expresión de la información genética: 2- Expresión de la información genética: síntesis de proteínas (ARN)síntesis de proteínas (ARN)

3- Transporte de energía (ATP)3- Transporte de energía (ATP)

GRUPO ELEMENTOS

UNIDAD BÁSICA

CLASIFICACIÓN TIPO DE ENLACE

FUNCIONES

Carbohidratos

CHO Monosacárido (glucosa)

1- Monosacáridos: azúcares que tienen de 3 a 7 carbonos, los más importantes son: glucosa, ribosa, desoxirribosa2- Disacáridos: formados por la unión de 2 azúcares, ejemplos: lactosa, sacarosa y maltosa.3- Polisacáridos: formados por la unión de muchos polisacáridos, ejemplos: glucógeno, celulosa y almidón

Glucosídico (fuerte)

-Fuente de energía para la célula, inmediata (glucosa) y de reserva (glucógeno y almidón)- Formar estructuras (celulosa)

Proteínas

CHONS

Aminoácidos (20 de los cuales 10 son esenciales)

Según la estructura:-Primaria: cadena de aminoácidos, unidos solo por enlaces peptídicos, ejemplo: insulina-Secundaria: la cadena toma forma de alfa hélice (ej. colágeno) o beta plegada (ej, fibrina)-Terciaria: larga cadena que toma forma globular , ejemplo: enzimas-Cuaternaria: varias cadenas de aminoácidos formando una sola gran proteína, ejemplo: hemoglobina

Peptídico (fuerte)

1- Enzimática2- Estructural3- De transporte4- Protectora o defensiva5- Contráctil6- Hormonal7- Homeostática8- Fuente de energía

80

GRUPO ELEMENTOS

UNIDAD BÁSICA

CLASIFICACIÓN TIPO DE ENLACE

FUNCIONES

Lípidos CHOP No hay 1. Acilglicéridos: Ácidos grasos (carboxilo+ cadena hidrocarbonada) pueden ser saturados e insaturados. Tres ácidos grasos unidos a un glicerol forman un triglicérido o grasa.

2. Fosfolípidos: 2 ácidos grasos+ glicerol y un fosfato, forman membranas

3. Esteroides (colesterol y hormonas sexuales) y ceras.

Ester (fuerte)

•Reserva energética (9,4 kcal/ gr)

• Estructural

• Reguladora

•Aislantes Térmicos

•Aislante eléctrico

Ácidos Nucleicos

CHONP Nucleótido (base nitrogenada + azúcar (pentosa)+ grupo fosfato)

1-Mononucleótido: formado por un solo nucleótido, es el caso del ATP que es un nucleótido modificado

2- Polinucleótidos: cadenas de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster, en el caso del ADN son 2 cadenas unidas por enlaces puente de hidrógeno y en el ARN es una sola cadena.

Fosfodiéster (fuerte)

1- Almacenamiento y transmisión de la información Genética (ADN)

2- Expresión de la información genética: síntesis de proteínas (ARN)

3- Transporte de energía (ATP)

81