2. macromoleculas
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Átomos Moléculas
CélulasTejidos
OrganismosSistemas
Órganos
Población
ComunidadEcosistemaBiosfera
ORGANIZACIÓN DE LA VIDA
Átomos y moléculas
Todos los seres vivos comparten características químicas fundamentales.
Elementos fundamentales de la vida
Elementos fundamentales de la vida
Elemento % Función
Oxígeno 65/0,06 Respiración celular
Carbono 18/0,02 Esqueleto de las moléculas orgánicas
Hidrógeno 10/91 Participa en transformación de ∑
Nitrógeno 3/0.04 Componente de proteínas, Ac. nucleicos y Clorofila.
Calcio 1,5 Componente estructural
Fósforo 1 Componente de Ac. nucleicos y Fosfolípidos
K, S, Na, Mg, Cl, Fe 1
Oligoelementos (I, Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, B, Si, etc.
trazas
Los átomos son partículas básicas de los elementos que conservan la propiedad de éste.
Los electrones participan en los cambios químicos.
Átomos
Partícula Carga Ubicación
Protón Positiva Núcleo
Neutrón Neutra Núcleo
Electrón Negativa Alrededor del núcleo
Los átomos forman moléculas y compuestos.
H2O -> 70%
C6H12O6
Moléculas
Inorgánicas: moléculas que contienen cualquier elemento.
Orgánicas: ”moléculas fabricadas por organismos vivos”. Contienen C-H. Grandes y complejas la mayoría.
Moléculas
Principal solventeDisuelve moléculas polares (hidrofílicas:
azúcares y Aa, O2 y CO2)
Provee el medio adecuado en la célula para las reacciones químicas de la vida.
Efecto organizador de moléculas hidrofóbicas.Interviene en muchas reacciones químicas.
Moléculas inorgánicas: Agua
Las moléculas biológicas se unen/separan al eliminar/agregar agua (deshidratación/hidrólisis)
Moléculas orgánicas
OHHO OHHO
OHO OH
+
H2O
Carbohidratos / Hidratos de carbono
Metano CH4: Cuando el átomo de carbón tiene cuatro enlaces simples con otros átomos, la molécula es un tetraedro.
Carbohidratos / Hidratos de carbono
Etano C2H6: una molécula puede tener más de un grupo tetraedro de átomos unidos por enlaces simples.
Etileno C2H4: Cuando dos átomos de carbón se unen por un enlace doble, todos los átomos unidos a los C están en el mismo plano. La molécula es plana
La diversidad molecular incrementa por la variación del esqueleto de C
Longitud
Ramificación
Enlaces dobles
Anillos
EtanoPropano
Butano 2-metilpropano
(isobutano)
1-Butano 2-Butano
CiclohexanoBenceno
ISÓMEROS
Isómeros estructurales
Isómeros geométricos
Enantiómeros: difieren en el arreglo espacial alrededor de un carbón asimétrico, resultando en moléculas que son imágenes espejo. Son designados como L y D isómeros (latín: levo y dextro). Los enantiómeros no pueden sobreponerse uno sobre otro.
ISÓMEROS
Moléculas orgánicas: grupos funcionales
Grupo Estructura Propiedad Tipo
Hidrógeno -H Polar no polar Mol. org.
Hidroxilo -OH Polar Alcoholes: CH, An, Alcoh, An, Esteroides
Carboxilo -COOH Ácido Aa, Ac. grasos
Carbonilo =CO Ácido Ketonas y Aldehídos
Amino -NH2 Básico Aa, An.
Fosfato -OPO3= Ácido An, Fosfolip.
Sulfidrilo -SH Ácido Tioles
Metilo -CH3 No polar Mol. Org., Lípidos
Moléculas orgánicas: principales
Clase Tipos Ejemplo Función
Carbohidrato MonosacáridoDisacárido
Polisacárido
GlucosaSacarosa (G+F)Lactosa (G+Gl)Maltosa (G+G)Almidón, glucógeno, celulosa
Energía
Materia estructural
Lípido TriglicéridoCeraFosfolípidoEsteroides
Aceite, grasaCerasEstrógeno, testosteronaColesterol
EnergíaMaterial estructuralEstructural de célulaSeñal hormonal
Proteína Polímero de Aa KeratinaMúsculosHemoglobinaHormonas
EstructuraMovimientoDefensaSeñales
Ácido nucleico An de cadena larga
Nucleótidos simples
ARN, ADN
ATPAMP
Material genético
Transporte de ∑Mensajero intracelular
Carbohidratos
OHHO
HH
OH
H
H
OH
OCH2OH
CH2OH
H
OH
H
H
OH
O
H
HO
HOCH2
Glucosa Fructosa
Lípidos
Trigliceridos: 3 Ac. Grasos + 1 glicerol
Lípidos
Fosfolípidos: 2 Ac. Grasos + 1 glicerol + 1 fosfato
Proteínas
Cadenas de Amino ácidos (20)-Oligopéptidos (<10 Aa)-Polipéptidos (>10 Aa)-Proteína (>50 Aa)
Radical: -hidrobóficos-hidrofílicos-básicos-ácidos
Se unen por el grupo amino - carboxilo
H
H
N
R
C
H
C
O
O H
Proteínas
Estructura primaria
Secuencia lineal de Aa mediante enlaces peptídicos.
Estructura secundaria
Interacción entre el H del grupo amino y el CO= del grupo carboxilo creando puentes de hidrógeno. Pueden haber 2 estructuras: hélice u hoja.
Proteínas
Estructura terciaria
Se crean puentes disulfuro (cisteina), enlaces eléctricos, puentes de H2 e interacción hidrófobas.
Estructura cuaternaria
Enlaces no covalentes (débiles)de 2 o más polipéptidos de estructura terciaria
ENZIMAS
Catalizadores: aceleran las reacciones.No permiten que sucedan reacciones. energéticamente desfavorables.No cambian el punto de equilibrio de una reacción.No se consumen en las reacciones que promueven.
Altamente específicas.Su actividad es regulada por las mismas reacciones que activan las moléculas.
No todas son proteínas.
Ácidos Nucleicos
Cadenas largas de nucleótidos formados de:
-1 azúcar (ribosa o desoxiribosa)-1 grupo fosfato-1 base nitrogenada
*adenina*guanina*citosina*timina*uracilo
Ácidos Nucleicos
Unión de nucleótidos mediante enlaces covalentes entre Fosfato y Azúcar
Bases nitrogenadas
Nucleótidos transportadoresAMP-c
Mensajero intracelular.
Nucleótidos transportadoresATP y ADP
Nucleótidos transportadoresCOENZIMAS
Ayudan a las enzimas en su función de regular y promover las reacciones químicas