Parte de la Biología que estudia las moléculas que forman los seres vivos. Los seres vivos
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 BIOQUÍMICAParte de la Biología que estudia las moléculas que forman los seres vivos. Los seres vivos Vida: es la capacidad que tienen ciertos organismos de auto organizarse a partir de su entorno y de perpetuarse a lo largo del tiempo. Los seres vivos realizan una serie de funciones (funciones vitales)
Ser vivo: Conjunto organizado de materia con una estructura molecular, basada en el carbono y con capacidad de reproducirse, desarrollarse y relacionarse con su entorno. Niveles de organización de la materia viva: La materia que forma los seres vivos se encuentra organizada en diversos niveles cada nivel superior contiene a los inferiores
Biotopo: Conjunto de condiciones fisicoquímicas que se dan en una zona concreta. Biocenosis: Conjunto de poblaciones que habitan en una región, estableciendo relaciones entre ellas. Bioelementos Bioelementos: Son los elementos químicos que forman parte de la materia viva. Se clasifican según la cantidad en la que están presentes dentro de los seres vivos.
El P y el S no siempre son considerados bioelementos primarios. El C: Es el elemento químico más abundante en la materia viva. Tiene la capacidad de formar 4 enlaces distribuidos en forma de tetraedro. Puede formar cadenas lineales, ramificadas y grupos cíclicos. El H: Es el elemento químico que presenta mayor afinidad con el carbono. Las uniones del H y el C originan los hidrocarburos. El O: Se une al H fácilmente y origina grupos funcionales que darán distintas propiedades a las biomoléculas que los llevan. El N: Es muy abundante en los ácidos nucleicos y en las proteínas. El P: Forma parte de los fosfolípidos presentes en las membranas celulares, también aparece en los ácidos nucleicos. Entra a formar parte del ATP. El S: Se encuentra presente en un gran número de aminoácidos.
El Ca: Forma parte de los carbonatos que constituyen los huesos y las partes duras del cuerpo de los animales. Participa en la contracción muscular. El Na: Muy abundante en el medio extracelular. Participa en los fenómenos osmóticos. Indispensable para la transmisión del impulso nervioso. El K: Muy abundante en el medio intracelular. Participa en los fenómenos osmóticos y en la transmisión del impulso nervioso. . - Oligoelementos: Todo aquel bioelemento que se encuentra en una cantidad inferior al 0,1%. Son Li, Al, Se, Fe, Si, F, Co….. Pueden ser de dos tipos: esenciales en todos los organismos y no esenciales. El Li: Es un estabilizador del estado de ánimo. El Se: Es necesario para el correcto funcionamiento del hígado. El F: Forma parte del esmalte dentario. El Si: Da consistencia al tejido conjuntivo. El Fe: Forma parte de la hemoglobina. Biomoléculas Son las moléculas que constituyen los seres vivos. Resultan de la combinación química de bioelementos. Se les denomina también principios inmediatos. Se clasifican en dos grupos:
Biomoléculas Inorgánicas
 Químicamente está formada por dos átomos de H y uno de O unidos entre sí por medio de un enlace covalente polar. Esta polaridad favorece la interacción entre las moléculas de agua, estableciéndose entre ellas uniones por puentes de hidrógeno. Estos enlaces son más débiles que los covalentes y se forman y rompen constantemente. Los puentes de hidrógeno forman uniones inestables entre las moléculas de agua, confiriéndole el carácter líquido. Propiedades del agua
También ejerce una función amortiguadora en las articulaciones de los animales vertebrados.
2. LAS SALES MINERALES: Podemos encontrarlas, en los seres vivos de diferentes maneras:
Funciones: Hay 2:
- Ósmosis: proceso mediante el cual un disolvente pasa a través de una membrana semipermeable.  Cuando tenemos dos concentraciones diferentes separadas por una membrana semipermeable éstas tienden a igualarse moviéndose el disolvente de la que tiene menor concentración a la que tiene mayor concentración. Si la diferencia es grande puede producirse la lisis celular.
Biomoléculas orgánicas Glúcidos: Los glúcidos son biomoléculas orgánicas formadas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono. La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura, tanto a nivel molecular (forman nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén, con celulosa). Fórmula CnH2nOn Funciones:
Clasificación:
Son glúcidos que tienen de 3 a 7 átomos de carbono. (Triosas, tetrosas….heptosas) Pueden ser aldosas o cetosas
Están formados por monosacáridos y a veces por otras moléculas. 1- Holósidos:- Formados sólo por monosacáridos. Pueden ser: -A) Oligosacáridos: formado por la unión de 2-10 monosacáridos -B) Polisacáridos: formado por la unión de más de 10 monosacáridos. . 2-Heterósidos: - Formados por glúcidos y otras moléculas. 1-Monosacáridos: Son glúcidos sencillos que no pueden descomponerse en otros más simples. Son dulces, blanquecinos y solubles en el agua (azúcar) Son compuestos químicos cuya fórmula empírica es CnH2nOn. Resultan de sustituir en un poli alcohol un grupo hidroxilo por un grupo carbonilo (aldehídico o cetónico)  Según su grupo funcional principal se clasifican en:
Tanto las aldosas como las cetosas se denominan pentosas, hexosas…según el número de átomos de carbono que tengan. Los monosacáridos se nombran según su nº de carbonos y según su grupo funcional:
--Propiedades Químicas de los monosacáridos: 1-Tienen poder reductor: esto significa que tienen capacidad de ceder electrones, por tanto se oxidan fácilmente. 2-Tienen isomería: isómeros son aquellas moléculas con igual composición (forma molecular) pero distintas propiedades, ya que poseen distinta disposición espacial. -Son moléculas que presentan carbonos asimétricos. Por tanto pueden presentar la misma fórmula molecular pero diferente forma: es decir pueden presentar ―isomería‖: - Isómeros de función. Si se diferencian sólo en la posición de su grupo carbonilo. La presentan los compuestos como las aldosas y las cetosas. - Estereoisómeros.- Si se diferencian en la posición de los grupos –OH de sus carbonos asimétricos, es decir si se colocan a la derecha o izquierda. Un carbono asimétrico es aquel que tiene sus cuatro valencias saturadas por diferentes radicales. Cuando el grupo OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo está a la derecha, tendremos un esteroisómero de forma D, si está a la izquierda es de la forma L.   D- Gliceraldehido L-Gliceraldehido  Dihidroxiacetona  3.- Actividad óptica: Algunos monosacáridos en disolución presentan actividad óptica. Es decir, pueden desviar el plano de la luz polarizada. Cuando lo desvían en el sentido de las agujas del reloj se llaman dextrógiros(+) y si la giran en sentido contrario se llaman levógiros (-) -Tipos de fórmulas en monosacáridos: Lineales: es la manera más frecuente de representarlos. Se representan en el plano con enlaces simples que forman ángulos de 90º. El grupo funcional principal se coloca en la parte superior y los grupos hidroxilos e hidrógenos a la derecha o a la izquierda según la fórmula. Cíclicas: Las aldopentosas y todas las hexosas se encuentran cicladas en disolución. Estos anillos se forman mediante un puente de oxígeno establecido entre el grupo carbonilo y grupo hidroxilo del penúltimo carbono (enlace hemiacetálico). Existen dos formas de figuras cicladas: con forma pentagonal (furanos) y con forma hexagonal (piranos)  Glucopiranosa Ribofuranosa - Monosacáridos de interés biológico: Son los constituyentes de todos los glúcidos. Actúan como nutrientes de las células para la obtención de energía. Algunos de ellos son metabolitos intermediarios de importantes procesos biológicos.
3 -Hexosas: - Glucosa.- Es el glúcido más importante por ser el principal formador de glúcidos más complejos como disacáridos o polisacáridos. Además en animales es el principal nutriente utilizado para la obtención de energía. Se encuentra en forma libre en las frutas. Se encuentra en una cantidad de 1 g/l. en sangre. - Fructosa.- Se encuentra en las frutas, en el líquido seminal. En el hígado se transforma en glucosa. - Galactosa.- No se encuentra en estado libre, sino formando parte de la lactosa. 2-Osidos Oligosacáridos: los más importantes en la naturaleza son los disacáridos Disacáridos: Son moléculas que resultan de la unión de dos monosacáridos que pueden ser del mismo tipo o distintos. Estos monosacáridos se unen entre sí mediante el enlace O-glucosídico. El enlace O-glucosídico se forma de la siguiente manera:   Disacáridos de interés biológico: Lactosa (glucosa + galactosa) Es el azúcar de la leche de los mamíferos. Sacarosa (glucosa + fructosa) Es el azúcar de consumo habitual. Se extrae de la caña de azúcar y de la remolacha. Maltosa (glucosa + glucosa) Es el azúcar de malta. Procede de la hidrólisis del almidón o del glucógeno Polisacáridos: Son moléculas resultantes de la unión de muchos monosacáridos, en ocasiones varios/ miles. Se unen entre sí mediante enlaces O-glucosídicos y forman largas cadenas lineales o ramificadas. Si parten de un mismo monosacárido que se repite miles de veces se denominan homopolisacáridos y si se forman por monosacáridos diferentes se denominan heteropolisacáridos. Dentro de los homopolisacáridos destacan: - ALMIDÓN.- Homopolisacárido de origen vegetal con función de reserva energética. Está formado por la unión de moléculas de glucosa que adoptan dos estructuras diferentes: Amilosa: constituida por cadenas lineales de glucosa que se encuentran arrolladas en forma helicoidal. Amilopectina: formada por moléculas de glucosa con estructura ramificada. El almidón se almacena en los plastos de las células vegetales y es abundante en los órganos de reserva de las plantas: raíces, tubérculos y semillas. Constituye la base de la dieta de numerosas especies de seres vivos incluida el hombre. Se encuentra en el arroz, patata, maíz, trigo, etc. - CELULOSA.- Polisacárido de origen vegetal y función estructural. Está formada por la unión lineal de moléculas de glucosa. Estas cadenas se unen en paralelo por medio de enlaces por puente de hidrógeno. Estas uniones originan unas estructuras de gran resistencia: la unión de 60 ó 70 cadenas originan una micela de celulosa, la unión de 20 ó 30 micelas da lugar a una microfibrilla que se asocian entre sí dando lugar a una fibra. Forma parte de la pared de todas las células vegetales. - GLÚCÓGENO.- Polisacárido de origen animal y función de reserva energética. Está formado por una estructura ramificada de moléculas de glucosa. Se almacena en gránulos en el hígado y músculo donde se hidroliza (rompe) fácilmente para dar una gran cantidad de glucosa, cuando lo requiera el organismo. - QUITINA.- Polisacárido de origen animal y función estructural. Se encuentra en el exoesqueleto de artrópodos y en la pared celular de hongos. Dentro de los heteropolisacáridos destacaremos las pectinas que actúan como gelificantes y el agar-agar, obtenido de las algas rojas muy utilizado como espesante alimentario y para elaborar medios de cultivos para bacterias y otros microorganismos. |
