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TEMA 2
LAS MOLÉCULAS
Aula de Milagro
Biología
Jorge Muñoz Aranda
Tema 2: Las moléculas
-Átomos y elementos
-Moléculas orgánicas y moléculas inorgánicas
-Moléculas orgánicas
-Carbohidratos
-Lípidos
-Proteínas
-Ácidos Nucleicos
Átomo: sustancia química “indivisible”, principio de la materia
Partes del átomo:
- Núcleo
- Capa de electrones
Protones
Neutrones
Electrones
Electrón
Protón
Neutrón
Carga negativa
Carga positiva
Neutros
Nº Atómico =nº protones Nº Másico= nº protones + nº neutrones
Elemento químico: cada uno de los diferentes átomos que aparecen representados en la tabla periódica.
Elementos más frecuentes en los seres vivos: Hidrógeno (H), Carbono (C), Oxígeno (O), Fósforo (P), Nitrógeno (N) y Azufre (S)
Otros elementos importantes: hierro (Fe), calcio (Ca), zinc (Zn), potasio (K), sodio (Na)…
Molécula: sustáncia química compuesta por varios átomos de un mismo elemento (O2, H2,…) o de diferentes elementos (H2O, CO2…)
Tipos de moléculas:
Inorgánicas: (sales minerales (Na3PO4, NaCl…), agua (H2O), dióxido de carbono (CO2),… etc.
Orgánicas: carbohidratos, lípidos, péptidos y ácidos nucleicos
Las moléculas orgánicas son la base de la vida. Todos los seres vivos están compuestos por moléculas orgánicas (lípidos, carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos) e inorgánicas (Agua).
Las moléculas orgánicas son las mismas en todos los seres vivos, sólo que pueden aparecer en diferentes proporciones
Las moléculas inorgánicas:
-Son el medio en el que se producen las reacciones químicas de la vida (H2O)
-Son materia prima de las reacciones químicas que se producen entre las moléculas orgánicas (ej, fotosíntesis utiliza CO2, luz y H2O)
- Son subproductos de las reacciones químicas que se producen en los organismos (ej., CO2, NH4, NO2…)
ADN
ARN
Moléculas Orgánicas
Carbohidratos
Lípidos
Aminoácidos
Ácidos nucleicos
MonosacáridosOligosacáridos
Polisacáridos
Ácidos grasosFosfolípidosGlicéridosEsteroides
Péptidos Proteínas
CARBOHIDRATOS
También llamados azúcares, son moléculas orgánicas basadas en carbono, oxígeno e hidrógeno, en las que, al menos, hay un doble enlace del tipo C=O
Según el número de carbonos: treosas, tetrosas, pentosas y hexosas
CH2OH
C=O
HCOH
OHCH
OHCH
CH2OH
CH2OH
CO
C
CC
C
H
OHH
OHOH
H
OH
H
H
Se ciclan
CARBOHIDRATOS
Monosacáridos: una sóla molécula
Oligosacáridos: polímeros formados por dos o varios monómeros, iguales o diferentes (lactosa), unidas entre sí por enlace O-glucosídico
O
CH2OH CH2OHO O
Glucosa Ribosa
O O
Glucosa: producto de la fotosíntesis.
Principal fuente de energía en los seres vivos.
CARBOHIDRATOS
Polisacáridos: macromoléculas formadas por cientos o miles de monómeros, iguales o diferentes entre sí
Glucógeno: reservorio energéticoAlmidón: reservorio energéticoCelulosa: función estructural
Reino vegetal
Reino animal
LÍPIDOS
Son moléculas complejas de hidrocarburos, en las que una región suele ser polar (soluble en agua), y la otra, apolar (soluble en disolventes orgánicos e insoluble en agua)
Los lípidos más sencillos son los ácidos grasos: constan de una larga cadena de hidrocarburos, finalizada en un grupo carboxílico (-COOH)
Estructura general: CH3-(CH2)n-COOH (ácido graso saturado)
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
Ácido palmítico (16C)
Parte apolar (hidrófoba) Parte polar (hidrófila)
LÍPIDOS
-C-OH
OGrupo carboxílico
-Ácidos grasos saturados: no contienen ningún doble enlace en la secuencia (ej. Ácido palmítico)
-Ácidos grasos insaturados: contienen al menos un doble enlace en su molécula (ej. Ácido palmitoleico)
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
Ácido palmitoleico
LÍPIDOS
Ácidos grasos: pueden representarse como un diente de sierra, siendo los carbonos los vértices.
COOH
COOH
COOH
Ácido graso saturado
Ácido graso monoinsaturado
Ácido graso poliinsaturado
LÍPIDOS
Triglicéridos: resultan de la fusión de una molécula de glicerol con 1, 2 o 3 ácidos grasos.
-Mono-acilglicéridos: 1 glicerol + 1 ácido graso
-Di-acilglicéridos: 1 glicerol + 2 ácidos grasos
-Tri-acilglicéridos: 1 glicerol + 3 ácidos grasos
Los Triglicéridos son los principales constituyentes del tejido adiposo. Son un importante reservorio de energía (la energía permanece contenida en los enlaces).
LÍPIDOS
LÍPIDOS
Fosfolípidos: resultantes de la unión de un glicerol, 2 ácidos grasos y 1 grupo fosfato.
Tienen una región polar (grupo fosfato) y otra apolar (hidrocarburos)
Por sus propiedades y estructura, son un componente imprescindible de todas las membranas biológicas.
Organización de los fosfolípidos para formar membranas celulares.
Estructura de un fosfolípido
LÍPIDOS
Esteroides: forman moléculas cíclicas, con dos o más anillos.
Muchos de ellos son la base de muchas hormonas.
Algunos son componente importante de las membranas celulares: colesterol
PROTEÍNAS
Existen millones de proteínas diferentes.
Son las encargadas de desempeñar todas las funciones de la célula.
Son grandes macromoléculas, formadas por la unión de otras moléculas más sencillas llamadas aminoácidos.
HO-C-C-NH2
O
R
Aminoácido: R puede ser cualquier tipo de radical, hasta formarse 20 moléculas diferentes.
PROTEÍNAS
Los aminoácidos se unen entre sí a través de enlaces peptídicos para dar lugar a las proteínas.
valina
cisteína
arginina
lisina
cisteína
PROTEÍNAS
La secuencia de aminoácidos se pliega sobre sí misma, adoptando una estructura tridimensional que hace que la proteína tenga su función.
La función de una proteína puede ser bien estructural, bien catalizadora de reacciones (enzimas)
PROTEÍNAS
ENZIMAS: proteínas encargadas de acelerar las reacciones químicas dentro de la célula.
Imprescindibles en gran cantidad de procesos celulares. Intervienen en la reacción sin ser modificadas en ella.
Muchas veces necesitan cofactores o co-enzimas (ej., vitamina B12)
Enzima Sustrato Complejo
enzima-sustrato
Producto
ACIDOS NUCLEICOS
Encargados del almacenamiento y procesado de toda la información genética del individuo.
Son grandes macromoléculas constituidas por la unión secuencial de otras moléculas más sencillas llamadas nucleótidos.
Nucleótido: pentosa + grupo fosfórico + base nitrogenada
BP
Pentosa
Pentosa:
Ribosa (ARN)
Deoxiribosa (ADN)
BaseAdenina
Guanina
Citosina
Timina (ADN)
Uracilo (ARN)
ACIDOS NUCLEICOS
ADN:
-doble cadena
-Bases: A, C, G, T
-Pentosa: deoxiribosa
ARN:
-monocadena
-Bases: A, C, G, U
-Pentosa: ribosa