METABOLISMO, MOLÉCULAS

INORGÁNICAS Y ORGÁNICAS

Metabolismo

Conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de las células.

Tipos de metabolismo: Anabolismo: Reacciones químicas

relacionadas con la síntesis (construcción) de moléculas. Gasta energía.

Catabolismo: Reacciones químicas relacionadas con la destrucción de moléculas. Libera energía al romper los enlaces de las moléculas.

Moléculas Inorgánicas

Son las partículas que no tienen presente carbono como elemento fundamental, pero que son necesarias para la vida.

Entre ellas están: El agua. Los gases (no entra para la prueba). Las sales minerales.

El Agua

Es una molécula vital y con varias particularidades, tales como su polaridad, que permite que sea un excelente disolvente y su elevado calor específico.

El Agua como disolvente

Cuando un átomo de O y dos de H se unen mediante enlaces covalentes (comparten electrones), el átomo de O, al tener electrones que no usa en el enlace, adquiere parcialmente una carga negativa; en cambio, los átomos de H, que comparten todos sus electrones, adquieren una carga parcialmente negativa. Por esto, la molécula de agua se define como polar.

A su vez, los hidrógenos del agua pueden atraer al oxígeno de otra molécula del agua (O - ; H +), formando un puente de hidrógeno, que une las dos moléculas de agua. Así, se pueden formar miles de puentes entre miles de moléculas de agua. Sin embargo, estos enlaces son débiles.

Bien. Entonces, al tener dos cargas, la molécula de agua puede atraer otras moléculas polares, separando sus átomos. Por ejemplo, la sal (NaCl) que está unida mediante un enlace iónico, ya que Na es positivo y Cl negativo.

Al entrar en contacto con la sal, el átomo de O (parcialmente negativo) atrae al Cl, y los átomos de H (parcialmente positivos) atraen al Na; debido a esto, la molécula de sal se disuelve.

Cohesión, adhesión y capilaridad El agua puede formar puentes de

hidrógeno con otra molécula de agua (cohesión).

El agua puede formar puentes de hidrógeno con otras sustancias (adhesión).

El agua arrastra otras moléculas de agua contra la gravedad (capilaridad).

Elevado Calor Específico El calor específico de una sustancia es la

energía necesaria para aumentar en 1º C un gramo de la sustancia.

Se requiere bastante energía para romper los puentes de hidrógeno del agua, por lo que ya se gasta una parte de la energía; y se necesita más para hacer que el agua pase de líquido a gas. Es por esto que el calor específico del agua es alto, ya que se requiere mucha energía para desarrollar el proceso explicado.

Esto ayuda a la estabilidad térmica del organismo; por esto los seres vivos tienen un gran porcentaje de agua en su interior.

Las Sales Minerales

Éstas se separan al disolverse en el agua, formando iones, ya sea en el citoplasma o en el líquido extracelular. A pesar de que son mínimos en la composición de los seres vivos, son muy importantes, y cumplen diferentes funciones. Algunas de las sales minerales son éstas. >

Yodo (I): Ayuda al funcionamiento de la tiroides, que controla gran parte de nuestro metabolismo, produciendo hormonas como la tiroxina (hecha de I). Está presente en mariscos y la sal yodada, entre otros. Si hay falta de I la tiroides puede acelerar su funcionamiento (hipertiroidismo) o bajarlo (hipotiroidismo).

Cloro (Cl): Ayuda al buen funcionamiento del Sistema Nervioso, especialmente neuronas. Está presente en frutas y verduras y en la sal. En dosis mayores, Cl es tóxico.

Sodio (Na+): Ayuda al funcionamiento del Sistema Nervioso. Está presente en frutas y verduras y en la sal.

Potasio (K+): Ayuda al funcionamiento del Sistema Nervioso y a la contracción muscular (por eso los deportistas deben consumir Potasio, porque si no podrían sufrir calambres). Está presente en los cítricos y en los plátanos.

Fósforo (P): Mantiene el nivel de salinidad en el cuerpo. Se encuentra en los huesos y dientes.

Calcio (Ca): Ayuda en la contracción muscular y a la transmisión del impulso nervioso. Forma parte de huesos y dientes.

Cobre (Cu): Forma parte de enzimas que participan en el metabolismo energético.

Hierro (Fe+2): Forma parte de la hemoglobina (proteína que transporta oxígeno a las células) y otras proteínas que participan en el metabolismo energético.

Biomoléculas Orgánicas

Están formadas principalmente por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno.

Carbohidrato: O glúcido. Están formados por átomos de O, C y H. Su unidad básica es el sacárido o azúcar. Se clasifica mediante la cantidad de sacáridos que posea.

• Monosacáridos: Formados por un azúcar. Hay tres tipos: glucosa, galactosa y fructosa. Estos son hexosas (poseen seis carbonos).

• Disacáridos: Formados por dos azúcares, mediante una unión glucosídica. Hay tres principales:

Maltosa = Glucosa + Glucosa

Lactosa = Glucosa + Galactosa

Sacarosa = Glucosa + Fructosa

• Polisacáridos: Son macromoléculas (moléculas grandes) formadas por miles de monosacáridos (gralmente. Glucosa).

-Almidón: Almacena glucosa. Presente en los vegetales.

-Glucógeno: Almacena glucosa. Presente en los animales.

-Celulosa: Polímero (mero, unidad) de glucosa; presente en la estructura de la pared celular de los vegetales.

-Quitina: Polisacárido que forma parte del exoesqueleto de los insectos. Función similar a la celulosa.

Lípidos

Están formados básicamente por C, H, y O, pero también pueden incluir Fósforo.

No poseen cargas (son apolares) y insolubles en agua (algunos más que otros).

Sirven como aislantes térmicos; también tienen una función estructural en la célula, ya que las membranas celulares están formadas por lípidos.

Ácidos Grasos

Son la unidad básica de los lípidos. Pueden ser saturados o insaturados.

-Saturados: Sólo poseen enlaces simples.

-Insaturados: Pueden poseer uno (monoinsaturados) o más (poliinsaturados) enlaces dobles. Los enlaces dobles son más fáciles de romper.

Triglicéridos o Grasas Neutras Son los más abundantes. Sirven como

reserva energética y aislante térmico. Están formados por una molécula de

glicerol unida a uno o más ácidos grasos.

Fosfolípidos

Son lípidos anfipáticos, o sea, tiene una región polar (hidrófila) y una apolar (hidrófoba).

La región hidrófila corresponde a la cabeza del fosfolípido, que está compuesta por un glicerol unido a un grupo fosfato.

La región hidrófoba corresponde a las colas del fosfolípido (una es un Á. Graso saturado y otra uno insaturado).

Los fosfolípidos, al entrar en contacto con el agua, se agrupan en forma de micela ( las cabezas de los fosfolípidos en contacto con el agua y las colas hacia adentro) o en forma de bicapa lipídica (las cabezas se disponen afuera y adentro, dejando en medio las colas). A continuación, unos dibujos.

Micela. Liposoma o bicapa lipídica.

Ceras

Están compuestas por alcoholes o ácidos grasos de mayor número de C. Las que se forman con el colesterol son importantes.

Sirven para proteger la piel y algunos órganos sensibles, como el oído. También sirven para formar estructuras.

Lípidos saponificables e insaponificables. La saponificación es un proceso en el cual se

logran separar los componentes del lípido, a través del agua. Un ejemplo de esto es la producción del jabón.

Los saponificables son los que poseen un alcohol unido a varios Á. Grasos. Hay simples (por ejemplo, acilglicéridos y céridos) y complejos (como los fosfolípidos o los glucolípidos).

Los insaponificables son los que no se pueden saponificar, como los terpenos, los esteroides y las prostaglandinas.

Prostaglandina

Derivado de grasos insaturados de 20 Carbonos.

Modulan la actividad hormonal y producen la contracción del músculo liso.

Terpenos

Pueden formar moléculas lineales o cíclicas.Son bastante beneficiosas.

Esteroides

El colesterol es un esteroide. Están presentes en las membranas

biológicas de todas las células (excepto las bacterias).

Están presentes en las hormonas. Pueden tener una estructura cíclica.

Proteínas Son el producto de la traducción de la info.

hereditaria. Su unidad básica es el aminoácido (AA). Cumplen diversas funciones:

-Estructural: Son parte de los tejidos.

-Enzimática: Son biocatalizadores del metabolismo.

-Transporte: Sirven para transportar sustancias entre el exterior y el interior de la célula.

-Defensa: Los anticuerpos son proteínas.

-Movimiento: En la célula procarionte, los cilios y el flagelo están hechos de proteínas.

-Mensajeros químicos: Ayudan a la comunicación de las células.

Aminoácidos

Son la unidad básica de la proteína. Están formados por un hidrógeno, un

carbono, un grupo carboxilo, un grupo amino y un grupo radical.

Se unen mediante enlaces peptídicos, que es la unión del grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo de otro aminoácido.

Aminoácidos esenciales

Son 9.

-Histidina -Metionina

-Isoleucina -Leucina

-Lisina -Fenilananina

-Treonina -Triptófano

Otros no tan esenciales:

-Arginina -Glutamina -Taurina

Tipos, según estructura Primarias: Secuencia de aminoácidos, unidos

mediante enlaces peptídicos. Secundarias: Existen dos tipos: alfa hélice y

lámina beta. Las secuencias de AA están unidas mediante puentes de hidrógeno.

Terciarias: Los dominios de la proteína (grupos de 30 a 150 aminoácidos y ordenación de fragmentos, en forma globular, en una estructura terciaria)se unen a través de puentes disulfuro (S2).

Cuaternaria: Unión de los conjuntos terciarios de una proteína.

Proteínas según número de AA Oligopéptidos: Poseen menos de 10

aminoácidos en su estructura. Polipéptidos: Poseen más de 10 aminoácidos

en su estructura.

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Desnaturalización: Propiedad de la proteína. Cuando en la proteína se producen cambios en su pH o variaciones bruscas de temperatura, entre otros, la proteína deja de ser funcional hasta que vuelve a su estado natural.

Ácidos Nucleicos Son responsables de la

herencia y su unidad básica son los nucleótidos.

Están formados por un grupo fosfato, un azúcar (pentosa, o sea que tiene 5 carbonos; en el caso del ADN, el azúcar es la desoxirribosa, y en el del ARN, la ribos) y una base nitrogenada.

Grupo Fosfato

Azúcar (Pentosa)

Base Nitrogenada

Bases nitrogenadas

Hay dos grupos, las purinas y las pirimidinas.

Las pirimidinas presentan anillos formados por N y C en su estructura. En este grupo está la adenina (A), la citosina (C) y el uracilo (U).

Las purinas presentan un solo anillo. En este grupo está la guanina (G) y la timina (T).

Nucleótidos

Son la unidad básica del Á. Nucleico. Hay 15 tipos posibles, y varían según el número de grupos fosfato y la base nitrogenada.

Tres nucleótidos forman un gen.

Tipos de nucleótidos Adenosín trifosfato: ATP Adenosín difosfato: ADP Adenosín monofosfato: AMP Citosín trifosfato: CTP Citosín difosfato: CDP Citosín monofosfato: CMP Guanín trifosfato: GTP Guanín difosfato: GDP Guanín monofosfato: GMP Trifosfato de timina: TTP Difosfato de timina: TDP Monofosfato de timina: TMP

Trifosfato de uracilo: UTP Difosfato de uracilo: UDP Monofosfato de uracilo: UMP

ESO ES TODOOOO!!