COMPOSICIN QUMICA SERES VIVOS

Toda la materia viva est compuesta por:agua (hasta 70-80% del peso celular),bioelementos primarios como C, O, N, H, P y S,imprescindibles para formar los principales tipos demolculas biolgicas (glcidos, lpidos, protenas y c.nuclicos) bioelementos secundarios: todos los restantes;algunos son imprescindibles como el Ca, Na, Cl, K, Mg,Fe, etc., otros slo son fundamentales para especiesdeterminadas.

TOMOS Y MOLCULAS

Partcula mas pequea de la materia Los electrones de los niveles de energa ms externos son los que determinan la capacidad de reaccionar qumicamente

Existen tomos que tienen el mismo nmero de protones pero distinta cantidad de neutrones; estamos en presencia de tomos del mismo elemento, es decir de ISOTOPOS. ( poseen el mismo Z, pero tienen distinto nmero msico).

UNIONES QUMICAS

Los tomos que reaccionan paraformar una molcula tienden aadquirir una configuracinsimilar a la del gas noble, esdecir tienden a completar ochoelectrones en su nivel msexterno (configuracin masestable). REGLA DEL OCTETO.

INTERACCIONES DE TOMOS : Estado de menor energa, que conformarn Molculas, mediante las siguientes unionesconformarn Molculas, mediante las siguientes uniones

UNIONES QUMICAS UNIONES QUMICAS UNIONES INICAS UNIONES INICAS UNIONES COVALENTES UNIONES COVALENTES UNIN PUENTE UNIN PUENTE

HIDRGENO HIDRGENO UNIN VAN DER WAALS UNIN VAN DER WAALS INTERACCIONES INTERACCIONES

HIDROFBICAS HIDROFBICAS

AGUA Molcula polar, uniones covalentes, puentes de hidrgeno Tensin superficial Accin capilar Alto calor especfico amortiguador trmico Alto calor de vaporacin efecto refrigerante Hielo con menor densidad y ms volumen aislante de masas de agua. SOLVENTE por su polaridad molculas Hidrofilicas molculas hidrofbicas

MOLCULAS ORGNICAS Y MACROMOLCULAS

Formando grandes estructuras con distinta complejidad y diversidad, el tomo de carbono puede unirse a otros tomos de carbono formando largas cadenas las cuales pueden ser lineales, ramificadas o bien cclicas.

Uniones covalentes

Valencia tetradrica: dos imgenes especulares: propiedades qumicas similares; propiedades biolgicas diferentes (importante en monosacridos y aminocidos)

Glcidos

Estn compuestos por C, H y O; estos dos ltimos en proporcin 2:1.

Cn(H2O)n Los grupos funcionales que se encuentran unidos son Hidroxilos y carbonilos(aldehdos o centonas). Son polialcoholes con una funcin aldehido o cetona.

MONOSACRIDOS Son los monmeros de los glcidos (n de 3-7). Segn el nmero decarbonos, un monosacrido ser una triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), hexosa (6C) oheptosa (7C). Son solubles en agua, dulces, cristalinos y blancos. Polarizan la luz.

Los azcares mas pequeos pueden escribirse por proyeccin en el plano (Proyeccin deFischer).

Carbonos quirales. Simetra espacial: isomera; enantimeros (esteroisomera). Diferencias Carbonos quirales. Simetra espacial: isomera; enantimeros (esteroisomera). Diferenciasen slo un carbono: epmeros.

Estructuras cclicas y formas Estructuras cclicas y formas anomricasanomricas

DISACRIDOS Y OLIGOSACRIDOS

Uniones glucosdicas.

Enlace monocarbonlico, entre el C1 anomrico de un monosacrido y un C no anomrico de otro monosacrido, como se ve en las frmulas de la lactosa y maltosa.

Estos disacridos conservan el carcter reductor .

Mediante enlace dicarbonlico, si se establece entre los dos carbonos anomricos de los dos monosacridos, con lo que el disacrido pierde su poder reductor, por ejemplo como ocurre en la sacarosa

Unin O-glicosdica

Polisacridos

Estn constituidos por un gran nmero de monosacridos unidos mediante enlacesglucosdicos, constituyendo largas cadenas.

Peso molecular elevado; No tienen sabor dulce; Pueden ser insolubles o formar dispersionescoloidales. No poseen poder reductor.

Funciones estructurales (enlace -Glucosdico) ( ej: celulosa) o de reserva (enlace -Glucosdico).(ej: almidn).

a) Homopolisacridos: formados por monosacridos de un solo tipo. - Unidos por enlace tenemos el almidn y el glucgeno. - Unidos por enlace tenemos la celulosa y la quitina.

b)Heteropolisacrido: el polmero lo forman mas de un tipo de monosacrido. - Unidos porenlace tenemos la pectina, la goma arbiga y el agar-agar.enlace tenemos la pectina, la goma arbiga y el agar-agar.

Lpidos

Constituyen un grupo de compuestos muy heterogneo,cuya nica caracterstica comn es la insolubilidad enagua y otros solventes polares. Son solubles solamenteen solventes no polares como el ter, benceno,cloroformo, etc.

CIDO GRASOS

Cadena hidrocarbonada + grupo carboxilo : Saturadas o insaturadas. Constituyen molculas ms grandes. Son combustibles celulares.

CIDO NEUTROS

Glicerol + 1-3 cidos grasos; Saturadas: grasas Insaturadas: aceites No polar e insolubles en agua; Funcin de reserva de energa en forma ms eficiente que los glcidos. de energa en forma ms eficiente que los glcidos. Actan en la termorregulacin, como aislante trmico

CERAS

OH(+3C)+ cidos grasos ; Sirven de cubierta protectora. En las plantas las encontramos recubriendo las hojas y los frutos.

Lpidos

FOSFOGLICRIDOS: Glicerol+ 2 cidos grasos + Grupo fosfato (+R) ; Componentes principales de las membranas biolgicas; Forman micelas.

GLUCOLPIDOSCeramida ( cidos grasos+ esfingosina con

unin amida)+ monosacrido u oligosacrido lpidos+ protenas solubles; Al igual que los fosfolpidosy el colesterol los glucolpidos son molculas anfipticas y junto a stos forma parte de la estructura bsica de las membranas biolgicaslas membranas biolgicas

LIPOPROTENAS Lipoprotenas de alta densidad ( HDL)

Lipoprotenas de densidad intermedia ( IDL) Lipoprotenas de baja densidad (LDL) Lipoprotenas de muy baja densidad ( VLDL) Quilomicrones

Recambio de colesterol de los tejidos hacia el hgado ( HDL). Las lipoprotenas de baja y muy baja densidad son ricos en lpidos y son las que transportan el colesterol y los triglicridos desde el hgado a los tejidos.

Lpidos

PROSTAGLANDINASConstituyen una familia dederivados de cidos grasosinsaturados de 20C.Naturaleza regulatoria (ej:modulan la actividad hormonal)

TERPENOS Constituidos porunidades mltiples de isopropeno(ej: Fitol forma parte de la clorofila,b-caroteno precursor de lab-caroteno precursor de lavitamina A)

ESTEROIDES Formado por unesqueleto carbonado de cuatrociclos ( ncleo esteroides). Losdistintos grupos funcionalesdeterminan las propiedades. (noson saponificables) El msimportante es el colesterol formaparte de membranas y precursorde hormonas.

Protenas

Estn formadas por C, H, O, N y S

Versatilidad de funciones: DINMICAS Y ESTRUCTURALES.

AMINOCIDOS UNIDOS POR ENLACES PEPTDICOS

Clasificacin de las Protenas? Qumica (simples-conjugadas); forma (globular-fibrosa); funcin biolgica (enzimas, de transporte, reguladoras, de defensa, hormonas)

Anfolticos: dependen del pH del medio en el cual se encuentran; comportamiento como base o cido.

TODOS LOS AMINOCIDOS QUE FORMAN PARTE DE LAS PROTENAS SON L-AMINOCIDOS

Aminocidos:

Polares: sin carga o con carga(cidos-bases)

No polares: alifticos, aromticos

Aminocidos esenciales: deben ser administrados por la dieta:

val, leu, iso, trp, phe, tre, met, lys, arg, hys.

Puente disulfuro

Unin Peptdica

Extremo N y C terminal

disulfuro

Estructuras

Desnaturalizacin de protenas Proceso generalmente irreversible mediante el cul la protena pierde su estructura 2, 3 y 4,

careciendo de importancia biolgicaAgentesFsicos: Calor Radiaciones Grandes presionesQumicos: solventes orgnicos; solucin de urea concentrada.; sales 21Efecto cooperativo: cooperativismo positivoOxihemoglobina, Carboxihemoglobina; Metahemoglobina: Fe3+

Transporte de O2 en la sangreTransporte de O2: Disuelto en plasma (2%) Unido a Hemoglobina(98%)Transporte de O2: Disuelto en plasma (2%) Unido a Hemoglobina(98%)HemoglobinaCada molcula tiene: - 4 cadenas proteicas (globinas 2a y 2b) con 1 grupo hemo cada una -4 Grupos

Hemo (contiene Fe2+)MioglobinaEs una protena conjugada formada por: fraccin proteica: globina; fraccin no proteica (grupo

prosttico) Porcin orgnica: grupo hemo (formada por grupos no polares excepto la histidina proximal con

funcin de excluir el agua del grupo hemo) Porcin inorgnica: tomo de Fe+2 Funcin: transporte de O2 en el msculo

Hemoglobina (Hb-der) y Mioglobina (Mb-izq)

Curva de Saturacin:

Mb curva de saturacin hiperblica. Todos los sitios de unin de O2 tienen igual afinidad. Hb curva de saturacin sigmoidea indica que la unin del O2 a la Hb es cooperativa.

Hemoglobina a diferencia de la Mioglobina es una protena alostrica: cambia su conformacin debido a la unin de una molcula afectora a un sitio de la protena distinto al lugar de unin al ligando especfico.

La afinidad al O2 varia por: Fosfatos orgnicos; Presin parcial CO2 ; H+ (acidosis) pH La hemoglobina tambin transporta CO2 y H+

cidos Nuclicos (AN)

La informacin gentica o genoma, est contenida en unas molculas llamadas cidos nucleicos.Existen dos tipos de cidos nucleicos: ADN y ARN.

El ADN (A-T; C-G) guarda la informacin gentica en todos los organismos celulares, el ARN (A-U; C-G) es necesario para que se exprese la informacin contenida en el ADN; en los virus podemosencontrar tanto ADN como ARN conteniendo la informacin (uno u otro nunca ambos).

Componentes de un nucletido: base N + pentosa + fosfato

cido nuclico: resulta de la polimerizacin de NUCLEOTIDOS

Grupo fosfato unido al carbono 5 de la pentosa y la pentosa lleva unida una base nitrogenada alcarbono 1

AN: Transportan energa

Los nucletidos, por razn de sus grupos de fosfato, son fuentes preferidas en las clulas para latransferencia de energa. Las clulas poseen enzimas cuya funcin es precisamente hidrolizar nucletidospara extraer el potencial energtico almacenado en sus enlaces.

ATP: Es el portador primario de energa de la clula. Esta molcula tiene un papel clave para elmetabolismo de la energa. La mayora de las reacciones metablicas que requieren energa estnacopladas a la hidrlisis de ATP.

AMP cclico: Es una de las molculas encargadas de transmitir una seal qumica que llega a la superficiecelular al interior de la clula. segundo mensajero)

ATP

NAD+ FAD

UNIONES ANUNIONES AN

Los nucletidos pueden unirse entre s, mediante enlaces covalentes, para formar polmeros, es decir los cidos nucleicos, el ADN y el ARN. Dichas uniones covalentes se denominan uniones fosfodister. El grupo fosfato de un nucletido se une con el hidroxilo del carbono 5 de otro nucletido, de este modo en la cadena quedan dos extremos libres, de un lado el carbono 5 de la pentosa unido al fosfato y del otro el carbono 3 de la pentosa.

Experimentos Prueba del ADN como material de transmicin de caracteres hereditarios

En 1928, Fred Griffith describi el llamado fenmeno de transformacin de neumococos.

Experimento de Martha Chase y Alfred Hersey (1952) . El material gentico no est en las protenas sino que en el DNA

Modelo de Watson y Crick (1953) de la estructura del DNA. Doble hlice, enrolladla sobre un eje (destrgiro). Las bases nitrogenadas se enfrentan entre s y se unen por puente hidrgeno (purinas con pirimdicas). Son antiparalelas, complementarias. El modelo dice que cada diez pares de nucle+tidos alcanza para dar un giro completo.

Replicacin del DNA segn Watson y Crick

ARNm - ARN Mensajero: Codifica la secuencia de aminocido de un polipptido.

ARNt - ARN de Transferencia: Lleva los aminocidos a los ribosomas durante la traduccin. ARNr

ARN Ribosomal: Con protenas ribosomales y los ribosomas actan con el ARNm.

ARN np- ARN nuclear pequeo: Con protenas, forma complejos que son usados en el proceso de ARN en las clulas eucariticas (no se encuentra en las clulas procariticas).