Transcript Biomoléculas orgánicas y sus funciones

UNIDAD II
LA QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
“Biomoléculas orgánicas y sus funciones”
Texto Ángeles Gama
Adaptado por C.D.E.E. Sandra Vázquez Coria
EXISTEN 4 GRANDES GRUPOS
Carbohidratos
Lípidos
Biomoléculas
orgánicas
Vitaminas
Proteínas
CARBOHIDRATOS
•
•
•
También se les conoce como glúcidos o hidratos de carbono
En su formación intervienen átomos como el carbono, hidrógeno y oxígeno, los dos últimos en
la misma proporción que el agua.
Se originan durante la fotosíntesis, mediante la cuál se captura energía luminosa solar para
convertirla en energía química, que queda contenida en los carbohidratos.
SE DIVIDEN EN
Monosacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
MONOSACÁRIDOS
•
Conocidos también como azúcares simples, siendo los más importantes la
•
Glucosa
•
Fructuosa
•
Galactosa
•
Ribosa
•
Desoxirribosa
•
Los monosacáridos son dulces y solubles en agua.
OLIGOSACÁRIDOS
•
•
•
•
Son carbohidratos que provienen de la unión de algunos monosacáridos; se considera en este
grupo a los que tienen de 2 a 10 de éstos.
Los disacáridos resultan de la unión de 2 monosacáridos mediante un enlace glucosídico como
la sacarosa o azúcar de caña, formada por glucosa y fructuosa, que es muy útil en la
alimentación humana
La lactosa o azúcar de leche que se forma con los monosacáridos: glucosa y galactosa.
la maltosa resulta de la unión de dos unidades de glucosa y proviene de los vegetales ,el
ganado vacuno se alimenta de ella de agua entre ellas.
glucosa
fructuosa
sacarosa
glucosa
galactosa
lactosa
glucosa
glucosa
maltosa
POLISACÁRIDOS
•
•
•
•
Se forman de la unión de muchos monosacáridos, sobre todo glucosas en forma lineal o
ramificada.
Algunos llegan a tener varios miles de unidades de glucosa como la celulosa.
Los polisacáridos son insolubles en agua pero algunos como el almidón, con agua caliente
forman una solución coloidal conocida como engrudo.
Otros polisacáridos importantes son el glucógeno o almidón animal, la quitina, los
mucoplisacáridos, etc.
glucosa
glucosa
glucosa
glucosa
glucosa
glucosa
•
Los carbohidratos pueden ser convertidos por los organismos en otros productos para participar
en su metabolismo, pero también pueden ser convertidos en grasas y a la inversa: las proteínas y
las grasas pueden ser convertidas en carbohidratos en la mayoría de los animales.
FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS
•
•
•
Productor de energía: como azúcar y almidón (=reserva)
Estructural: pared de células vegetales (celulosa)
Reservorio de energía ( Hígado y músculo) de uso rápido en organismos animales, incluyendo
al hombre ( glicógeno)
•
•
•
•
•
•
Forman parte de otros componentes muy importantes de la célula, como los ácidos nucleicos,
además de la ribosa y desoxirribosa.
La glucosa y la fructuosa son los monosacáridos más importantes utilizados como
combustibles en el proceso respiratorio.
El almidón y el glucógeno son empleados por plantas y animales respectivamente como
almacén de energía.
La celulosa es un polisacárido de sostén que se encuentra en las partes duras de los vegetales.
La quitina forma parte del exoesqueleto de los artrópodos y de las paredes celulares de los
hongos.
Los mucoplisacáridos están presentes en cartílagos, huesos y tendones. También tienen
funciones de protección, pues impiden la deshidratación de las superficies donde se encuentran.
También intervienen en la formación de una sustancia tipo gel que lubrica las articulaciones
óseas.
LÍPIDOS
•
•
Los lípidos son biomoléculas orgánicas compuestas por átomos de C, H, y O, pero además
pueden presentar en su composición átomos de N y P, y en menor proporción S.
Los lípidos constituyen un grupo complejo, cuyas sustancias tienen en común el ser, untuosas al
tacto, insolubles en agua y solubles en disolventes no polares.
Su grupo funcional es el carboxilo.
CLASIFICACIÓN
•
•
La clasificación de los lípidos siempre es problemática debido a la heterogeneidad que presenta
este grupo respecto a sus características.
Existen distintos tipos de clasificación, por ejemplo, cuando se quiere resaltar su importancia
biológica se clasifican en:
•
En otras ocasiones, se clasifican según su estructura molecular, dividiéndose en:
LÍPIDOS
saponificables
•
LÍPIDOS
insaponificables
LÍPIDOS
conjugados
La principal diferencia entre los lípidos saponificables y los insaponificables estriba en que los
primeros contienen ácidos grasos en su estructura molecular, mientras que los lípidos
insaponificables carecen de ellos.
•
Los ácidos grasos tienen un comportamiento de ácidos moderadamente fuertes, que les permite
realizar reacciones de esterificación y de saponificación.
ESTERIFICACIÓN
Ácido
graso
•
alcohol
éster +
agua
Mediante hidrólisis los esteres se rompen liberando el ácido graso y el alcohol
•
La saponificación es una reacción típica de los ácidos grasos en la cual reaccionan con álcalis o
bases obteniéndose un sal del ácido graso, denominada jabón.
SAPONIFICACIÓN
Ácido
graso
base
jabón
+ agua
•
La saponificación consiste en el rompimiento de los enlaces entre los ácidos grasos y el glicerol
mediante la adición en caliente de un álcali fuerte, como sosa o potasa, con lo que se forma una
sal sódica o potásica con propiedades detergentes (jabones).
•
Los lípidos saponificables se clasifican del siguiente modo:
Simples
ácidos grasos, acilglicéridos y
céridos
Complejos
fosfolípidos y los glucolípidos
•
Un ejemplo de lípidos saponificables son los aceites, tanto vegetales (aceite de oliva, de girasol,
de soja, etc.) como animales (aceites de hígado de pescado). Son acilglicéridos que se
encuentran en estado líquido a temperatura ambiente. Las células mediante la esterificación
fabrican estas grasas para acumularlas en el citoplasma (a modo de grandes gotas debido a su
insolubilidad) como sustancias de reserva: En el momento en que necesiten de su utilización, las
hidrolizan descomponiéndolas en glicerol y ácidos grasos, de los que obtendrán energía.
Los lípidos insaponificables son:
•
•
•
isoprenoides
esteroides
prostaglandinas.
•
Un ejemplo de lípidos isoprenoides son los carotenoides. Se trata de pigmentos vegetales que
generalmente se localizan en los cloroplastos donde forman parte constitutiva de los
fotosistemas, por lo tanto, están implicados en la captación de la energía luminosa, por lo que
juegan un papel importante, junto a la clorofila, en el proceso fotosintético.
saturados
Ácidos grasos
insaturados
triglicéridos
simples
ceras
Lípidos con Ácidos grasos
(saponificación)
complejos
fosfoglicéridos
esfingolípidos
esteroides
Lípidos sin Ácidos grasos
(insaponificación)
isoprenoides
prostaglandinas
•
Algunos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano y deben ser ingeridos
con el alimento. (Ácidos grasos esenciales). Ya que algunas vitaminas son solubles en grasa y
solo pueden ser ingeridas con la grasa, no es posible evitar del todo la ingestión de grasa.
•
•
El grupo de lípidos mas abundantes en los seres vivos son los triglicéridos que se componen
exclusivamente de carbono, hidrógeno y oxígeno.
Pueden tener ácidos grasos como ácido palmítico, esteárico y oleico.
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
•
Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa
produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y
glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
•
Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan
consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.
•
Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas
que se producen en los seres vivos.
•
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se
realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.
•
Función Térmica: aislante de la temperatura corporal.
PROTEÍNAS
•
Son compuestos formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno; pueden también
contener azufre, fósforo y rara veces algún elemento metálico (calcio,yodo,etc).
•
Su molécula es gigantesca y muy compleja (macromolécula) ; está formada por moléculas más
sencillas llamadas aminoácidos
•
A pesar que se conocen muchos aminoácidos en la formación de proteínas que se encuentran en
los seres vivos, intervienen solo 20 aminoácidos distintos.
•
Los aminoácidos están compuestos por un grupo funcional amino y uno carboxilo, un
hidrógeno y un grupo distintivo llamado R unidos a un mismo carbono denominado carbono-a. El
carbono-a recibe este nombre por ser el carbono adyacente al carbono del grupo carboxilo, y el
grupo diferenciador de los distintos aminoácidos (R) se denomina cadena lateral.
AMINOÁCIDOS ESCENCIALES
•
Son indispensables para el crecimiento y la conservación del equilibrio nitrogenado, necesario
para la síntesis de tejidos, hormonas, enzimas, etc. y son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Argininia
Histidina
Fenilanina
Metionina
Leucina
Isoleucina
Valina
Lisina
Treonina
Triptofano
•
•
•
•
Deben obtenerse directamente de los alimentos debido a que el organismo del hombre no tiene la
capacidad metabólica para sintetizarlos.
Freír o cocer en exceso un alimento puede destruirlos.
Se encuentran en alimentos de origen animal que contienen proteínas completas como leche,
huevos, carne, pescado, etc.
Las proteínas de origen vegetal contiene bajas proporciones de aminoácidos esenciales o
carecen de estos.
AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES
•
Pueden sintetizarse a partir de precursores metabólicos que existen en el organismo cuando no
están incluidos en los alimentos que se ingieren.
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS
•
Función protectora, como sucede con la colágena y la elastina de algunos tejidos, o como la
queratina de garras, uñas y pelo.
•
Función reguladora, al formar parte de las hormonas que se sintetizan en diversas glándulas.
•
Función transportadora, como en el caso de la hemoglobina, que se combina con los gases de
la respiración. También participan en el proceso de coagulación sanguínea.
•
Función contráctil, participan en la contracción muscular (miosina y actina)
•
Son inmunitarias, participan en la formación de anticuerpos.
•
Son catalíticas, porque participan en las reacciones de los procesos vitales como las enzimas.
•
Son informativas, porque sus diferencias estructurales son mas marcados cuanto mas alejados
se encuentren los individuos en términos evolutivos.
BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA
•
•
•
•
•
•
•
Diferencia entre lípidos saponificables e insaponificables, Extremadura / junio 98. Logse / biología
/ biomoléculas http://www.profes.net/rep_documentos/Pruebas_acceso_antiguas/doc4841.pdf,
Consultado 15 de julio 2009
Estructura y Función de las Moléculas Orgánicas, http://www2.udec.cl/~lilherna/molorganic.html,
Consultado el 12 de julio 2009
Gama Ángeles, Biología I un enfoque constructivista, Pearson Perentice Hall, México 2007 pp.5463
GLÚCIDOS : CONCEPTO Y FUNCIONES GENERALES. MONOSACÁRIDOS : NATURALEZA QUÍMICA ;
HEMIACETAL INTRAMOLECULAR Y CICLACIÓN DE LA MOLÉCULA. ENLACE GLICOSÍDICO : DISACÁRIDOS Y
POLISACÁRIDOS. http://www.loyolaescolapios.es/apuntes/biologia/2bacbio/2glucidos.pdf
Consultado 12 de julio 2009 (lectura 2)
Sergio D. Ifrán - Nancy E. Fernández – Silvia Márquez, COMPOSICION QUIMICA DE LOS
SERES VIVOS, www.genomasur.com/lecturas/Guia02-1.htm, Consultado el 12 de julio 2009
Vázquez C, Rosalino, Biología, Grupo Patria Cultural, México D.F. 2006