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NIVEL QUÍMICO DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO

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NIVEL QUÍMICO DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO

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1. Defina qué es un bioelemento. Cite cinco ejemplos e indica la importanciabiológica de cada uno de ellos.

2. Enuncie diferencias entre moléculas inorgánicas y moléculas orgánicas. Citarejemplos.

3. ¿Por qué el fósforo es un elemento imprescindible para los seres vivos?

4. Relacione mediante flechas los siguientes elementos minerales con la funciónque cumplen:

HIERRO Regulador enzimáticoFLÚOR Componente de la molécula de hemoglobina.FÓSFORO Se localiza en dientes y huesos.CALCIO Mantenimiento electroquímico.SODIO Componente del ADN y otras moléculas como ATPMAGNESIO Se depositan en los huesos

5. Comparada con otros hidruros, la temperatura de ebullición del agua deberíaser de -80 ºC. Imagina qué ocurriría con el agua del planeta. ¿Podría entonces formarparte de los seres vivos?

ACTIVIDADESACTIVIDADES

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6. En relación con la imagen adjunta, responda:

a) Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados paraidentificarla. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas?Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces. ¿Porqué se dice que en teoría el agua es una molécula neutra?

7. Relacione las propiedades del agua con sus funciones biológicas.

8. Explique las funciones de las sales en los seres vivos.

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9. Al añadir un ácido a una disolución de cloruro sódico se produce un grandescenso en el valor del pH. Sin embargo, si se añade la misma cantidad deácido al plasma sanguíneo apenas cambia el pH. Proponga una explicaciónpara este hecho.

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LA MATERIA VIVA

BIOELEMENTOS

PRINCIPALES

ENLACES QUÍMICOS

INORGÁNICOSALES

MINERALES

IINDISPENSABLE

SECUNDARIOS

BIOMOLÉCULAS

AGUA

GLÚCIDOS

LÍPIDOS

PROTEÍNAS

ACID.NUCLÉICOS

ORGÁNICODINÁMICA

ENERGÉTICA

ESTRUCTURAL

Está formada por

Por su abundancia son

EstablecenFormando

de tipo de funciónson

son

VARIABLES

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Compuestos del Carbono

GLÚCIDOSPROTEINASLIPIDOSACIDOS NUCLEICOS

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A B

C

COMPUESTOS DEL CARBONO

Las moléculas que contienen átomos de carbono poseen estructura tridimensional debido a la naturaleza tetraédrica de sus ángulos de enlace.

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GRUPOS FUNCIONALES

Cuando se unen a otros átomos…

Se asocia con facilidad(por ejemplo, enlacesiónicos y enlace puentehidrógeno) con otrasmoléculas.Los grupos funcionalesson polares de manera quese asocian fuertemente conlas moléculas de agua.

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BIOMOLECULAS ORGANICAS

=MOLECULAS GRANDES

REACCIÓN DE POLIMERIZACIÓN O DESHIDRATACIÓN

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GLÚCIDOS o CARBOHIDRATOSConstituidos por C, H y O (a veces tienen N, S o P).Responden a la fórmula general Cn (H2O)n.Desde el punto de vista químico son polihidroxialdehídos opolihidroxicetonas, ya que los carbonos van unidos a radicaleshidróxido (–OH) y presentan siempre un grupo carbonilo(–C=O).

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CLASIFICACION

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MonosacáridosCon un número de carbonos que varía de 3 a 12.

Su denominación alude a este número y termina con elsufijo –osa: triosas (3C), tetrosas (4C), pentosas (5C),hexosas (6C) y heptosas (7C). (los monosacáridos con másde 7C son escasos e inestables).

Son sólidos, blancos, cristalinos, dulces y solubles enagua.

FUNCIONIntermediarios en el metabolismo celular.

Tienen función energética.

Forman parte de macromoléculas importantes.

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GLUCOSA Es el monosacárido más abundante yreviste suma importancia en los procesosbiológicos.Las células desdoblan los enlaces de lamolécula de glucosa y liberan la energíaque se utilizan en las actividades de losorganismos vivos.Involucrada en la síntesis de otros tiposde compuestos, como los aminoácidos ylos ácidos grasos.

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OLIGOSACÁRIDOS. El enlace O-glucosídico

unión covalente de dos unidades de glucosa alfa

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DISACÁRIDOSMALTOSA : resulta de la unión covalente de dos unidades de glucosa alfa.

SACAROSA: azúcar con que se endulzan los alimentos, se forma de una unidad de glucosa combinada con otra de fructosa.

LACTOSA: azúcar presente en la leche, se compone de una molécula de glucosa y otra de galactosa.

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POLISACÁRIDOSEstán formados por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos.Pueden contener desde 10 a varios cientos o miles de monosacáridos.

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HOMOPOLISACÁRIDOS HETEROPOLISACARIDOSAlmidón: polisacárido de reserva de los vegetales.

Glucógeno: polisacárido de reserva de los animales. Se localiza en el hígado (25%) y en el músculo (70 %).Celulosa: polisacárido estructural de los vegetales, constituyente de la paredcelular. Quitina: polisacárido estructural de algunos animales y hongos. Forma elexoesqueleto en artrópodos y las paredes celulares en hongos.

Pectina: junto con la celulosa, estáformando parte de la pared vegetal.Abunda en las manzanas,membrillos y ciruelas. Se utilizacomo gelificante en laindustria alimentaria, por ejemplopara las mermeladas.Hemicelulosa: se encuentra en lasparedes celulares de las célulasvegetales.

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FUNCION

ESTRUCTURAL: forman parte de diversasestructuras, ya sean moleculares, celulares u orgánicas. Porejemplo, la ribosa y la desoxirribosa (en ácidos nucleicos), lacelulosa, hemicelulosa y pectinas, y la quitina.

ENERGÉTICA: los azúcares constituyen una fuenteprimaria de energía química para las células. El azúcarenergético por excelencia es la glucosa.

DE RESERVA ENERGÉTICA: los azúcares sonincorporados a polisacáridos para el almacenamientode energía. Es el caso de macromoléculas como elalmidón en los vegetales y el glucógeno en los animales.

INTERMEDIARIOS METABÓLICOS: Porejemplo: el gliceraldehído.

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LÍPIDOSConstituyen un grupo de biomoléculas estructuralmente muy heterogéneo, poco o nada solubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos (éter, benceno, cloroformo).

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ÁCIDOS GRASOSSon ácidos de cadena larga que forman parte de los lípidos saponificables.

Son poco abundantes en estado libre.

Se conocen unos 100 ácidos grasos que poseen un número par de átomos de carbono. Los más abundantes son los de 16 y 18 C.

Son saturados cuando no poseen enlaces dobles; si en su cadena hay uno o más enlaces dobles son insaturados o poliinsaturados

son moléculas bipolares o anfipáticas

ACIDOS ESENCIALES:LinoleicoLinolenicoAraquidonico

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ACILGLICÉRIDOS, GRASAS SIMPLES O GRASAS NEUTRAS

Están formados por: glicerol esterificado por uno, dos o tresácidos grasos: monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos

Si los ácidos grasos son insaturados los acilgliceridos son líquidos a TA (aceite). Si son saturados la molécula es sólida (mantecas)

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FUNCIONRESERVA ENERGÉTICA

En animales forman depósitos sólidos que se acumulan bajo la piel (panículo adiposo) o rodeando los órganos.

En los vegetales se almacenan los aceites en las semillas oleaginosas (nueces, almendras, soja, avellanas, pipas de girasol), o en frutos (aceituna).

PROTECCIÓN

Al frío y traumatismos. En animales de zonas polares, el panículo adiposo es muy grueso y les ayuda a sobrevivir en esas condiciones extremas. La grasa es un buen aislante térmico. Igualmente sirve como capa amortiguadora de golpes.

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CERASSon ésteres de un ácido graso de cadena larga con un monoalcohol de cadena larga.

A temperatura ambiente son sólidas

IMPERMEABILIZANTE Y PROTECTORA

En los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pelo, lasplumas, y el exoesqueleto de insectos.

En los vegetales forman películas que recubren hojas, flores yfrutos.

FUNCIÓN

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FOSFOGLICÉRIDOS O FOSFOLIPIDOSSon los lípidos más abundantes en las membranas de la mayoría de las células.

Están constituidos por el glicerol-3-fosfato esterificado en los carbonos 1 y 2 por ácidos grasos

El grupo fosfato esta esterificado con alcoholes (frecuentemente aminados) como la etanolamina, serina y colina

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Los fosfoglicéridos son moléculas bipolares, con una cabeza polar o hidrófila (fosfato y alcohol) y una cola hidrófoba constituida por los ácidos grasos

un papel trascendental en la formación de las MEMBRANAS BIOLÓGICAS

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ESFINGOLÍPIDOS

Son particularmente abundantes en las células del tejido nervioso.

Las esfingomielinas: Se encuentran en la mayoría de las membranas celulares animales y son los componentes mayoritarios de las vainas de mielina de las células nerviosas.Los cerebrósidos: Abundan en las neuronas y en las vainas de mielina de sus axones.Los gangliósidos : Aparecen en la parte externa de las membranas celulares,especialmente de las neuronas

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ESTEROIDESSon lípidos que no contienen ácidos grasos.

Derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno que varían en las cadenas laterales y grupos funcionales sustituyentes.

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Hormonas suprarrenales: como la aldosterona importante enla funciones realizadas por el riñón.

Hormonas sexuales: como la progesterona, hormona queprepara al organismo para la gestación, y la testosterona, responsable delos caracteres sexuales secundarios en los machos de los vertebrados.

El colesterol, componente de las membranas celulares de losanimales, modifica la fluidez de las mismas. Es precursor de otrosesteroides como los ácidos biliares y las hormonas sexuales.

Los ácidos biliares emulsionan las grasas, facilitando la acción dela lipasa pancreática y su absorción intestinal.

La vitamina D regula el metabolismo del Ca y del P. Puedeobtenerse por irradiación ultravioleta del colesterol subcutáneo.

ESTEROIDES

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RESERVA ENERGÉTICA: proporcionan 940 kcal/100 g, más del doble que los glúcidos. Si se consumen más alimentos de los que se necesitan, el exceso, convertido en grasa, se acumula en las células adiposas. Esta función es llevada a cabo por los acilglicéridos.

ESTRUCTURAL: forman las membranas celulares, como los fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol. Estos lípidos reciben el nombre de lípidos de membrana.

FUNCIÓN DINÁMICA: es el caso de las hormonas y vitaminas citadasanteriormente.

FUNCIÓN AMORTIGUADORA TÉRMICA Y MECÁNICA: grasas sólidas del panículo adiposo.

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS