PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD
BLOQUE DE FÍSICO-QUÍMICA CELULAR
1. Defina el término bioelemento y enumere cuatro de ellos, explicando brevemente su importancia biológica.
Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva.
Algunos de ellos son:
Calcio, que puede encontrarse formando los huesos, los dientes, conchas y caparazones, pero también es necesario para la contracción de los músculos.
Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.
Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.
Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.
2. Defina bioelemento y biomolécula. Cite cuatro ejemplos de bioelementos y cuatro de biomoléculas e indique la importancia biológica de cada uno de los ejemplos.
- Bioelemento: elemento químico que forma parte de la materia viva y sus funciones son:
Calcio puede encontrarse formando parte de los huesos, conchas, caparazones, o como elemento indispensable para la contracción muscular.
Sodio y el Potasio son esenciales para la transmisión del impulso nervioso.
Magnesio forma parte de la estructura de la molécula de la clorofila.
Hierro forma parte de la estructura de proteína transportadora.
Biomolécula: molécula resultante de la unión por enlaces químicos de bioelementos y que forma parte de los seres vivos.
- Las biomoléculas y su funciónes son:
Agua: es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más abundante en los seres vivos.
Sales minerales: son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos de forma
precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas.
Glúcidos: actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.
Lípidos: son compuestos que sirven para regular la temperatura corporal y que funcionan como reserva energética.
3. Se introducen células animales en tres tubos de ensayo: el tubo A tiene una solución hipertónica, el B una hipotónica y el C una isotónica. Exponga razonadamente lo que les ocurrirá a las células en cada uno de los tubos.
En el tubo A la solución contiene más soluto entonces la célula expulsa el agua arrugándose y llegando incluso a morirse. A esto se le llama plasmólisis.
En el tubo B la solución contiene menos soluto, entonces entra el agua en la célula hinchándose, de tal manera que puede llegar a explotar.
En el tubo C no sucede nada porque tanto la solución como la célula tienen sus concentraciones igualadas.
4. En el Mar Muerto existe una elevada salinidad. Explique razonadamente por qué el número de especies en el Mar Muerto es menor que en otros mares.
El número de especies es menor en el Mar Muerto que en otros mares porque hay pocos seres vivos que puedan aguantar tanta salinidad debido a la osmosis. La osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan sus concentraciones a ambos lados.
5. El contenido salino interno de los glóbulos rojos presentes en la sangre es del 0,9%. ¿Qué le pasaría a un organismo, si se le inyectara en la sangre una solución salina que hiciera que la concentración final de sales en sangre fuese del 2,2%? ¿Y si la concentración final fuese del 0,01%? Razone las respuestas.
Si la concentración final de sales en sangre fuese de 2,2%, los glóbulos rojos del organismo se encontrarían en un medio hipertónico, las células se deshidratarían y arrugarían hasta llegar a la muerte celular, es decir, se produciría plasmolisis.
Si la concentración final de sales en sangre fuese del 0,01%, ocurriría todo lo contrario, los glóbulos rojos se encontrarían en un medio hipotónico y las células se hincharían aumentando de volumen.
Esto es debido a la osmosis es un proceso donde el agua tiende a pasar a través de la membrana que es semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (agua), pero no del soluto (sales), desde la parte donde hay menor concentración de estas hacia la de mayor concentración, hasta que se igualan las concentraciones a ambos lados.
6. En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:
a) Identifique la sustancia representada y explique los criterios utilizados para identificarla. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambas moléculas? Explique una consecuencia biológica de la existencia de estos enlaces.
Es una molécula de agua, está compuesto por 2 átomos de Hidrógeno y 1 átomo de Oxigeno, mediante enlace covalente con un angulo de 105⁰. Los Hidrógeno son elementos positivos y el Oxigeno negativo. Esta molécula es neutra y apolar y forma un dipolo.
El enlace que se establece entre ambas moléculas es un enlace por puentes de Hidrógeno que lo facilita el dipolo, que unen la parte electropositiva con la parte electronegativa de la molécula.
b) Indique cinco funciones que realiza esta sustancia en los seres vivos.
Lugar donde se realizan reacciones químicas
Función estructural
Función de transporte
Función amortiguadora
Función termorreguladora
7. ¿Qué ocurre cuando células que carecen de pared celular se colocan en una solución muy concentrada de sales? ¿Sucedería lo mismo si se colocasen en agua destilada? Razone las respuestas.
Las células que se encuentran en una solución muy concentrada en sales, se encuentran en medio hipertónico y por lo tanto expulsarían el agua para intentar equilibrar la solución y se arrugarían llegando incluso hasta la muerte celular.
Si se colocasen en agua destilada sucedería todo lo contrario, se encontrarían en un medio hipotónico y por lo tanto absorberían el agua hasta hincharse.
8. Explique cuatro funciones del agua en los seres vivos.
Lugar donde se realizan reacciones químicas: por ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica y por su bajo grado de ionización.
Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.
Función de transporte: por ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica y por poder ascender por las paredes de un capilar, y gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior.
Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.
9. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.
El carbono es uno de los elementos que se encuentran con mayor frecuencia en la naturaleza, es capaz de formar diversas combinaciones con otros átomos y con átomos de su mismo tipo gracias a su configuración electrónica y tiene muchas aplicaciones.
Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.
10. La hoja de una planta al sol está generalmente más fresca que las piedras vecinas. ¿Qué propiedades físico-químicas del agua explotan las plantas para conseguirlo? [0,75]. ¿Gastan energía en ello? [0,25]. Razone la respuesta
Las propiedades físico-químicas que utilizan las plantas para mantenerse frescas son: Capilaridad, el agua asciende por las paredes de los capilares lo que hace que el agua sea transportada por toda la planta. Al tener un alto calor especifico y un alto calor de vaporización, el agua mantiene constante la temperatura. Si gastan energía en ello, ya que para mantener la temperatura constante necesitan absorber el exceso de calor o ceder la energía si es necesario.
11. Describa la estructura de la molécula de agua y explique el proceso de disolución de una sustancia soluble en agua, como por ejemplo, el cloruro sódico o sal común.
La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.
El cloruro sodico o sal común se compone de cloro y sodio si se disuelve en agua, al ser el agua un disolvente universal, se aíslan las cargas eléctricas y se disuelve el cloruro sodico quedando Cl(-) por un lado y Na(+) por otro.
12. Describa la estructura de la molécula de agua. Enumere cuatro propiedades físico
químicas del agua y relaciónelas con sus funciones biológicas.
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad proporciona unas características poco frecuentes. Estas características son: La molécula de agua forma un ángulo de 105º, La molécula de agua es neutra. La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una zona con un diferencial de carga positivo en la región de los Hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región del Oxígeno. El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra.
Sus propiedades y funciones son:
Elevada tensión superficial
Formación de película resistente.
Alta conductividad
Repartir bien el calor
Elevado calor especifico
Amortiguador de temperatura
Densidad menor en estados sólidos
Permite la vida en zonas polares.
13.Compare la composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos. Destaque las propiedades físico-químicas del carbono.
La composición química elemental de la tierra y la de los seres vivos es la misma, están compuestos de bioelementos (C, H, O, N, S, P, etc.…), oligoelementos (I, Fe, F, etc…) y biomoleculas inorgánicas ( agua, sales minerales y gases). Además los seres vivos se componen de biomoleculas orgánicas (glucidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) que no se encuentran en la tierra.
El Carbono se encuentra en los seres vivos en un 18% mientras que en la corteza terrestre solo hay un 1%. Sus propiedades físico-químicas le permite crear 4 enlaces covalentes que los puede formar consigo mismo o con otros elementos. Los enlaces covalentes son estables y forman cadenas longitudinales con forma de anillo (hexagonal o pentagonal) o forma distinta.
14. Características y propiedades del enlace peptídico.
El enlace peptídico es la unión de aminoácidos, la unión se establece entre un acido (grupo carboxilo) y un amino (grupo amina). Al formarse el enlace peptidico se desprende una molécula de agua. Este enlace radica en que no permite el giro de los elementos unidos por él, por lo que es un enlace rígido. La rigidez de este enlace se debe a que los electrones del doble enlace, que posee el carbono del grupo carboxilo con el oxígeno, se moviliza hacia la unión entre el carbono carboxilo y el nitrógeno del grupo amina.
15. El dibujo muestra la forma común de representar esquemáticamente a un tipo de biomoléculas.
a). Indique de qué biomoléculas se trata [0,2] y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2 [0,8].
Esta biomolécula es un glicerolípido que se encuentra en el grupo de los lípidos saponificables complejos. El número 1 corresponde a la cabeza que es polar y se compone de un grupo fosfato y una base nitrogenada y el número 2 corresponde a la cola que es apolar y esta formada por glicerina.
b). Las biomoléculas en cuestión son uno de los principales componentes de una importante estructura celular. Indique cuál es [0,2] y justifique cómo y por qué se organizan en ella las biomoléculas de que estamos hablando [0,8].
La estructura celular que forman es la membrana plasmática, forman bicapas porque al ser las cabezas polares las colas se unen y las cabezas quedan en contacto con el agua que las rodea.
16. Defina qué es un monosacárido y un polisacárido. Haga una clasificación de los polisacáridos. Establezca un paralelismo entre polisacáridos del reino animal y vegetal en cuanto a su composición y función.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono.
Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos, unidos mediante enlace O-glucosídico.
Los polisacáridos se clasifican en: cuando los monosacáridos que forman la molécula son todos iguales, el polisacárido formado se llama Homopolisacárido. Cuando los monosacáridos que forman la molécula son distintos entre sí, es decir, de más de un tipo, el polisacárido formado se llama heteropolisacárido.
Glucogeno, polisacárido del reino animal se compone de dos glucosas parecidas a la amilopectina pero más larga y más ramificada y su función es de reserva energética de los animales.
Almidón, polisacárido del reino vegetal se compone de dos glucosas, una llamada amilasa y otra llamada amilopectina, su función es de reserva energética en los vegetales.
17. Indique la composición química y las funciones de los fosfolípidos.
Los fosfolípidos se componen de una molécula de glicerina unida a dos molécula
de ácidos grasos, a un ácido ortofosfórico y a una base nitrogenada.
Sus funciones son: Componente estructural de la membrana celular, Activación de enzimas, Componente detergente de la bilis, Síntesis de sustancias de señalización celular.
18. En relación con las proteínas, indique: ¿Cómo se define la estructura primaria de una proteína?, ¿qué tipo de enlace la caracteriza?, y ¿qué grupos químicos participan en el enlace? ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?
La estructura primaria de las es la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El tipo de enlace es peptidico. Los grupos químicos que participan en el enlace son un ácido y un amino.
La desnaturalización de una proteína es la perdida de la forma de la estructutura, de su estado nativo, de sus propiedades y de su función que depende de la temperatura de su pH…Los orgánulos que están implicados en la síntesis y empaquetamiento son los aminoácidos.
19.¿Puede un animal ingerir y aprovechar la celulosa? ¿y el almidón? Razone la respuesta.
A pesar de que la Celulosa es un homopolisacárido de la glucosa, no es digerible ni aprovechable por los animales, ya que éstos no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1, 4-glucosídicos (a pesar de ello, es importante incluirla en la dieta ya que ya que al mezclarse con las heces, facilita la digestión y la defecación); sólo algunos rumiantes, otros herbívoros y termitas son capaces de aprovechar la Celulosa como fuente energética, ya que poseen unas bacterias, llamadas celulasas, capaces de hidrolizar los enlaces β-1, 4-glucosídicos.
Por el contrario, el Almidón sí es ingerible y aprovechable por los animales, siendo el polisacárido de mayor importancia en su alimentación, dado que es el más abundante componente de la dieta (cereales, leguminosas, etc.). El aprovechamiento de dicho polisacárido requiere la presencia de dos enzimas distintas, una que permita la hidrólisis de los enlaces α-1,4-glucosídicos (presentes tanto en la amilosa como en la amilopectina) y otra la de las ramificaciones α-1,6 (exlusivos de la amilopectina), encontrándose dichas enzimas presentes en los jugos digestivos de los animales superiores.
20. Los ácidos grasos de los lípidos de las membranas celulares de las patas de los renos, aumentan su insaturación hacia la pezuña. Da una explicación razonada de este hecho.
Aumentan su instauración hacia la pezuña porque en ella se encuentran los ácidos grasos insaturados, es decir, compuestos por dobles o triples enlaces, ya que en las patas se encuentran los ácidos grasos saturados.
21. Propiedades fisicoquímicas y funciones biológicas del agua.
La estructura de la molécula de agua se compone de Oxígeno que es eléctricamente negativo y de Hidrógeno que es eléctricamente positivo, como consecuencia de la atracción eléctrica forman puentes de hidrogeno y tienen un dipolo eléctrico que hace que la molécula sea electrónicamente neutra.
Las 4 propiedades físico-químicas del agua son:
Disolvente ----------------------------- función bioquímica
Alta tensión superficial -------------- función estructural
Alto calor especifico ----------------- función termorreguladora
Elevado punto de fusión ------------- función permite la vida bajo el hielo
22. Estructura, tipos y función biológica de los lípidos.
Los lípidos están formados por carbono,hidrogeno, y oxigeno y en otros compuestos pueden aparecer el fosforo y el nitrógeno. Los tipos de lípidos son dos saponificables e insaponificables. Y su función es de reserva energética, aislante y estructural.
23. Analice las funciones energéticas de los acilglicéridos y las estructurales de los fosfolipidos;
Funciones energeticas de los acilgliceridos:
Actuan como combustibles energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía.
Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso.
Sirven como aislantes térmicos. Conduce muy mal el calor.
Son buenos amortiguadores mecanicos. Absorben la energía de los golpes, por eso protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.
Funciones estructurales de los fosfolípidos:
La estructura de la molecula es un acido fosfatidico. El acido fosfatidico esta compuesto por dos ácidos grasos, uno saturado y otro insaturado, una glicerina y un acido ortofosforico. La unión entre estas moléculas se realiza mediante enlaces de tipo ester. El acido fosfatidico se puede unir a un aminoalcohol, como la serina, Etanolamina o la Colina y forma un fosfoaminolipidido.
24. Características del enlace o-glucosídico. Polisacáridos de interés biológico.
Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.
Polisacaridos de interés biológico son:
Almidon: aparece en las células vegetales. Es un homopolisacarido con función de reserva energética.
Glucogeno: es un homopolisacarido con función de reserva energética que aparece en animales y hongos.
Celulosa: es un homopolisacarido, es típico de paredes celulares vegetales aunque también la pueden tener otros seres, incluso animales.
Quitina: es un homopolisacarido, se encuentra en exoesqueletos de artrópodos y otros seres.
25. Enumere y analice brevemente las funciones más relevantes de las proteínas.
Las funciones son:
- F. Catalizadoras: acelera la reacción del metabolismo, las enzimas actúan como biocatalizadores
- F. de Transporte: algunas proteínas tiene la capacidad de transportar sustancias
- F. Estructural: forman estructuras capaces de soportar gran tensión continuada, como un tendón o el armazón proteico de un hueso o un cartílago. Ademas forman estructuras celulares como la membrana plasmática o los ribosomas.
- F. Movimiento o contracción: la actina y la miosina forman estructuras que producen el movimiento. Mueven los musculos estriados y lisos. La actina genera movimiento de contracción en muchos tipos de células animales.
- F. Homeostatica: consiste en regular las constantes del medio interno, como el pH o cantidad agua.
- F. defensiva: las inmunoglobinas son proteínas producidas por linfocitos B, implicadas en la defensa del organismo.
26. Tipos, estructuras y propiedades de los glúcidos.
Existen 3 tipos de glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Su estructura es la de un polialcohol con un grupo carbonilo que puede ser aldehido o cetona.
Sus propiedades son: isomeria espacial y óptica, su forma que puede ser lineal o en forma de anillos y su poder reductor.
27. Analice la estructura secundaria y terciaria de las proteínas haciendo especial hincapié en las fuerzas que las mantienen.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen.
Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
B- hoja laminada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada.Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creandopuentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.
La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.
28. Describa la estructura terciaria [0,75] y cuaternaria [0,75] de las proteínas haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.
La estructura terciaria es el conjunto de la estructura secundaria y sus discontinuidades, se mantiene con interacciones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van de Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de disulfuro.
La estructura cuaternaria es cuando varias proteínas se unen entre sí, forman una organización superior, denominada estructura cuaternaria. Cada proteína componente de la asociación, conserva su estructura terciaria. La unión se realiza mediante gran número de enlaces débiles, como puentes de Hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.
29. Explique en qué consiste la desnaturalización proteica. Indique qué tipos de enlaces se conservan y cuáles se ven afectados. ¿Qué factores provocan la desnaturalización?
La desnaturalización proteica consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares y tienen mas tamaño.
Los enlaces que se conservan son los enlaces peptídicos y los que se ven afectados son los puentes de disulfuro, los puentes de hidrógeno y las interacciones débiles. Los factores son la temperatura ,el pH, las sales, los detergentes…
30. Describa el enlace o-glucosídico. Proponga un ejemplo de enlace o-glucosídico utilizando las fórmulas de dos moléculas diferentes entre las que sea posible su formación. Indique el tipo de molécula resultante.
El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no.
Ejemplo: una glucosa mas una fructosa, la molecula resultante es la sacarosa.
31. Describa cinco funciones desempeñadas por las proteínas en los seres vivos.
Los esteroides son derivados del núcleo del esterano que se compone de carbono e hidrógeno formando cuatro anillos fusionados, tres hexagonales y uno pentagonal; posee 17 átomos de carbono.
En los esteroides esta estructura básica se modifica por adición de diversos grupos funcionales, como carbonilos e hidroxilos (hidrófilos) o cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas).
En los mamíferos, como el ser humano, cumplen funciones tales como:
Funcion reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis.
Funcion estructural: El colesterol es un esteroide que forma parte la estructura de las membranas de las células junto con los fosfolípidos. Además, a partir del colesterol se sintetizan los demás esteroides.
Funcion hormonal: Las hormonas esteroides son:
Corticoides: glucocorticoides y mineralocorticoides. Existen múltiples fármacos con actividad corticoide, como la prednisona.
Hormonas sexuales masculinas: son los andrógenos, como la testosterona y sus derivados, los anabolizantes androgénicos esteroides; estos últimos llamados simplemente esteroides.
Hormonas sexuales femeninas.
Vitamina D y sus derivados.
Entre los esteroides se pueden destacar los esteroles.
32. Indique qué es un enlace O-glucosídico y qué grupos funcionales participan. Cite dos polisacáridos que se forman por la polimerización de monosacáridos de configuración α [0,15] y uno por la de monosacáridos de configuración β. Describa la estructura y la función que desempeña cada uno de ellos.
El enlace o-glucosídico se establece entre monosacáridos, se une un OH del carbono carbonilito y un OH de otro carbono que puede ser carbonilito o no. Dos polisacáridos que se forma por la polimerización de las moléculas de monosacaridos alfa son el almidón y el glucógeno y un polisacárido que se forma por la polimerización beta es la celulosa.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte y forma la pared celular.
33. Defina qué son los aminoácidos, escriba su fórmula general y clasifíquelos en función de sus radicales. Describa el enlace peptídico como característico de la estructura de las proteínas.
Los aminoácidos, son moléculas pequeñas y son monómeros de las proteínas, todos tienen en común un grupo amino NH2 y un grupo ácido COOH.
Fórmula general de un aminoácido es:
Según sus radicales se clasifican en:
No polares, Polares sin carga, Polares con carga negativa, Polares con carga positiva.
El enlace peptídico une a los aminoácidos a través del grupo amino de un aminoácido con el grupo ácido de otro aminoácido.
34. Indique cuáles son las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización de proteínas, enumerando los enlaces que se rompen en cada caso y los productos de ambos procesos. Cite un agente que pueda hidrolizar y otro que pueda desnaturalizar las proteínas.
Las diferencias entre hidrólisis y desnaturalización son: la hidrólisis afecta a la estructura primaria y la desnaturalización afecta a la estructura terciaria y cuaternaria, además la desnaturalización puede ser reversible y la hidrólisis no. En la hidrólisis se rompe el enlace peptídico dando como producto péptidos y aminoácidos y en la desnaturalización se rompe los enlaces débiles, fuerzas de Van de Waals, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, dando como producto proteínas desnaturalizadas.
Agente que puede hidrolizar, enzimas, ácidos o bases, agente que puede desnaturalizar, pH, temperatura.
35. Analice las diferencias entre lípidos saponificables e insaponificables. Indique los distintos tipos de lípidos saponificables e insaponificables. Ponga un ejemplo de cada uno de ellos indicando su localización y función en la naturaleza.
Se diferencian según en su estructura halla más o menos ácidos grasos.
Lípidos saponificables, acilglicéridos, ceras, glicerolípidos y esfingolípidos, lípidos insaponificables, terpenos y esteroides.
Acilglicéridos, función reserva energética, ceras, se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora, glicerolípidos, se localiza en la membrana plasmática y su función estructural, esfingolípidos, se localizan en los glóbulos rojos, terpenos, esteroides, se localiza en el colesterol.
36. Enumere los diferentes tipos de lípidos y explique su función biológica. Describa el enlace éster característico de algunos tipos de lípidos.
La diferencia es que los saponificables son derivados de los ácidos grasos y los insaponificables son derivados del isopreno.
Tipos de lípidos saponificables:
- Simples: acilgliceridos y ceras.
- Complejos: glicerolipidos y esfingolipidos.
Tipos de lípidos no saponificables:
- Acilgliceridos: función reserva energética
- Ceras: se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora. Glicerolipidos: se localiza en la membrana plasmática y su función estructural. Esfingolipidos: se localizan en los glóbulos rojos.
- Terpenos y Esteorides: se localiza en el colesterol.
El enlace éster se da entre los glicerolípidos ya que estos están formados por una base nitrogenada, un ácido ortofosfórico, una glicerina y 2 ácidos grasos, la unión se da entre los grupos OH de cada molécula y se libera una molécula de agua quedando los dos oxígenos unidos.
37. Defina el término proteína y describa su estructura primaria y secundaria haciendo especial hincapié en los enlaces y las fuerzas que las estabilizan.
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Estructura de las proteínas hace referencia a la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El primer aminoácido tiene siemprelibre el grupo amina, por lo que se le da el nombre de aminoácido n-terminal. El último aminoácido siempre tiene libre el grupo carboxilo, por lo que se denomina aminoácido c-terminal.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen. Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
Β- hoja laminada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada.Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creandopuentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.
38. Un polisacárido, formado por restos de glucosa y localizado en un tejido vegetal, dio por hidrólisis un disacárido diferente del que se obtiene de la hidrólisis del glucógeno. Razone cuál es el polisacárido.
El polisacárido es el almidón porque esta formado por la polimerización de monosacáridos alfa, igual que el glucógeno, mientras que la celulosa está formada por la polimerización de monosacáridos beta.
39. Defina ácido graso y escriba su fórmula general. Explique las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos.
Los ácidos grasos son cadenas pares de hidrocarburos saturados o insaturados con un grupo ácido.
Su fórmula general es CH3-(CH2)n-COOH.
Las propiedades físicas de los ácidos grasos es que tienen un alto punto de fusión cuando los enlaces son sencillos y se pueden encontrar en estado sólido, esto se debe a los enlaces por fuerzas de Van de Waals (los electrones libres saltan de un enlace a otro produciendo cargas eléctricas fluctuantes dando enlaces electromagnéticos) si tienen dobles o triples enlaces el punto de fusión es bajo y se puede encontrar en estado líquido. Las propiedades químicas son que al poder unirse con otras moléculas los dobles enlaces se pueden convertir en sencillos y las grasas se rancian, esto ocurre cuando se unen al oxígeno.
40. Destaque la importancia biológica de los monosacáridos, describa las características del enlace O-glucosídico y analice las características estructurales y funcionales de tres polisacáridos de interés biológico.
La importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
Las características del enlace o-glucosídico son la unión que se establece entre un OH carbono carbonilico y un OH de otro carbono que puede ser carbonilico o no y de la unión se desprende una molécula de agua.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte y forma la pared celular.
41. Enumere y describa cinco funciones de las proteínas ilustrando cada una con un ejemplo.
Las funciones son:
- Catalizadores:que son realizadas por las enzimas y aceleran las reacciones metabólicas. Ejemplo: un enzima
- Reguladoras: las hormonas, modifican la intensidad metabólica. Ejemplo: insulina
- Movimiento: actina y miosina, producen los movimientos de los músculos.
Ejemplo:actina/miosina
- Defensivas: los anticuerpos, sistema inmunitario. Ejemplo:inmunoglobina/anticuerpos
- Transporte:la hemoglobina lleva el oxígeno a la sangre. Ejemplo: hemoglobina
42. Defina qué son los monosacáridos y explique su importancia biológica. Haga una clasificación de los mismos. Represente la fórmula desarrollada de la glucosa.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono. Su importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos. Los monosacáridos se clasifican en polihidroxialdehido, lleva un grupo aldehido y en polihidroxicetona lleva un grupo cetona.
43. Explique las características estructurales y funcionales de los polisacáridos. Cite tres ejemplos de polisacáridos.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
La celulosa es una hélice muy cerrada y la misma hélice protege los enlaces glucosidicos son inaccesibles e inerte y forma la pared celular.
44. Defina la estructura primaria de una proteína, indique el enlace que la caracteriza y los grupos químicos que participan en este enlace. ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas?
Estructura de las proteínas hace referencia a la secuencia de aminoácidos que la componen, ordenados desde el primer aminoácido hasta el último. El primer aminoácido tiene siemprelibre el grupo amina, por lo que se le da el nombre de aminoácido n-terminal. El último aminoácido siempre tiene libre el grupo carboxilo, por lo que se denomina aminoácido c-terminal. Enlace que lo caracteriza es el enlace peptídico que une a los aminoácidos a través del grupo amino de un aminoácido con el grupo ácido de otro aminoácido.
La desnaturalización consiste en la pérdida de la forma, función y propiedades de la estructura de la proteína, haciendo que la proteína se vuelva insoluble y los radicales apolares y tienen mas tamaño.
El orgánulo implicado en la síntesis de las proteínas son los ribosomas y en el empaquetamiento el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.
45. En relación con la fórmula adjunta, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué tipo de biomolécula representa? Indique el nombre de los compuestos incluidos en los recuadros 1 y 2 e identifique el enlace entre ellos. Explique cómo se forma dicho enlace.
Esta biomolecula es un fosfolipido. El 1 es un ácido graso y el 2 glicerina, el enlace que las une es un enlace éster. El enlace se forma con un OH de la glicerina con un H del grupo carboxílico del ácido graso.
b) ¿Cuál es el comportamiento de esta biomolécula en un medio acuoso? ¿En qué estructuras celulares se encuentra?
El fosfolípido forma micelas o bicapas ya que tiene una parte hidrófila (soluble en agua) y otra hidrofóbica (insoluble en agua). Se encuentra en las membranas plasmáticas.
46. La α-queratina es una proteína presente en la piel de mamíferos y en sus derivados como uñas y pelos, siendo responsable en gran medida de los rizos naturales del cabello. Los “moldeados” son tratamientos capilares que modifican el aspecto natural del cabello haciendo desaparecer rizos naturales y provocando la aparición de otros supuestamente más estéticos. Explique razonadamente la probable actuación de los “moldeadores” sobre las α-queratinas capilares.
Los moldeadores actúan desnaturalizando las alfa-queratinas, es decir, porque hace que la temperatura cambia la estructura de la proteína.
47. Proponga una explicación que justifique que los animales utilicen lípidos como moléculas de reserva energética y los vegetales glúcidos. Razone la respuesta.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los
glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.
48. Describa qué es un triacilglicérido y un fosfolípido. Indique dos propiedades y una función de cada uno de ellos.
Un triacilglicérido es una molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos.
Un fosfolípido es una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los dos se unen mediante enlace éster.
Las propiedades y funciones son:
Triacilgliceridos: son solubles en disolventes organicos y saponificables. Su función es energética.. Los fosfolipidos: son solubles en disolvertes organicos y son anfipaticos. Su función es estructural.
49. Cite cuatro de las funciones más relevantes de las proteínas y explique dos de ellas, ilustrando cada explicación con un ejemplo.
Las funciones son:
- Catalizadora: que son realizadas por las enzimas y aceleran las reacciones metabólicas. Ejemplo: un enzima
- Reguladoras: las hormonas, modifican la intensidad metabólica. Ejemplo: insulina
- Movimiento: actina y miosina, producen los movimientos de los músculos. Ejemplo:actina/miosina
- Defensivas: los anticuerpos, sistema inmunitario. Ejemplo:inmunoglobina/anticuerpos
- Transporte:la hemoglobina lleva el oxígeno a la sangre. Ejemplo: hemoglobina
50. Nombre el polisacárido más abundante en las paredes de las células vegetales, enumere tres de sus propiedades biológicas y explique el fundamento fisicoquímico de las mismas. Justifique la diferencia en valor nutricional para las personas entre el almidón y el referido polisacárido.
El polisacárido más abundante en las paredes vegetales es la celulosa.
Tres propiedades: forma la pared celular de las células vegetales, es un buen material de construcción y es insoluble.
Su fundamento físico-químico da lugar a una cadena lineal y helocoideal más apretada, esto hace que la hélice proteja los enlaces glucosílicos y se vuelvan inaccesibles desde fuera, por lo tanto es muy difícil de hidrolizar, la célula es inerte, no reacciona.
51. ¿Qué hay en la estructura de los fosfolípidos que los hace idóneos para formar membranas? Razone la respuesta
Tienen una parte hidrófoba (cola) y una parte hidrófila (cabeza) esto hace que repelan el agua por la parte de la cola y que acepten el agua por la parte de la cabeza, lo que la hace semipermeable dejando pasar unas sustancias y otras no.
52. Explique la importancia biológica de los monosacáridos. Represente la fórmula de un monosacárido indicando su nombre y de un disacárido señalando el tipo de enlace [0,5]. Relacione entre sí los términos de las dos columnas.
La importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
A. Desoxiazúcar ……………….Desoxirribosa
B. Cetosa………………………….Fructosa
C. Disacárido ……………………Lactosa
D. Aldosa ………………………..Glucosa
E. Polisacárido simple….....Celulosa
53. A la vista de la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones:
¿Qué tipo de biomoléculas están representadas en la primera parte de la ecuación? ¿Cuáles son sus principales características? ¿Qué representan R1 y R2? ¿Qué nombre recibe el enlace que se produce? Indique la procedencia de los átomos de hidrógeno y de oxígeno de la molécula de agua que se libera en la reacción.
Las biomoléculas que están representadas en la primera parte de la ecuación son aminoácidos. Sus características son que están compuestas de un grupo amino y de un grupo ácido. Representan las cadenas laterales que diferencian a unos aminoácidos de otros. El enlace es un enlace peptídico. El OH pertenece al grupo carboxilico y el H al grupo amino.
54. Defina qué son los esteroides y cite tres ejemplos. Describa dos de las funciones biológicas fundamentales de los esteroides.
Los esteroides son lípidos no saponificables derivados del esterano.
Tres ejemplos: colesterol, hormonas sexuales y vitamina D.
Las funciones biológicas de los esteroides: el colesterol actúa como precursor de las hormonas sexuales y la vitamina D regula el metabolismo del calcio y el fósforo.
55. Defina polisacárido, ácido graso, aminoácido.
Polisacáridos: son polímeros de monosacáridos
Ácido graso: son cadenas largas con un número par de carbonos, pueden ser saturados o insaturados.
Aminoácido: monómeros de las proteínas unidos mediante enlace peptídico
56. ¿Cuáles son las unidades estructurales de las proteínas? Escriba su fórmula general. Atendiendo a la variedad de radicales cite cuatro tipos de dichas unidades estructurales. Enumere cinco funciones de las proteínas y ponga un ejemplo de cada una de ellas.
Las unidades estructurales son los aminoácidos.
Según la variedad de radicales pueden ser: apolares, polares sin carga, polares con carga negativa y polares con carga positiva.
Catalizadores: cualquier enzima
Reguladoras: insulina
Estructural: colágeno
Defensiva: inmunoglobulinas
Transporte: hemoglobina
58. Escriba la fórmula general de los ácidos grasos y explique en qué consiste la esterificación. Exponga qué significa que los ácidos grasos son moléculas anfipáticas. Indique la diferencia química entre grasas saturadas e insaturadas.
La fórmula general de un ácido graso es CH3-(CH2)n-COOH. La esterificación consiste en la reacción de un grupo alcohol con un grupo carboxilo y la pérdida de una molécula de agua. Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua. Las grasas saturadas están formadas por enlaces sencillos y las insaturadas por dobles o triples enlaces.
59. Nombre y describa los tipos de estructura secundaria en las proteínas.
La estructura secuandaria de una proteína es el nivel de organización que adquiere la
molecula, dependiendo de cómo sea la secuencia de aminoácidos que la componen. Las conformaciones resultantes pueden ser la estructura:
α-hélice: que es una estructura helicoidal dextrógira, es decir que las vueltas de la hélice giran hacia la derecha. Adquieren esta conformación proteínas que poseen elevado numero de aminoácidos con ralicales grandes o hidrófilos, ya que las cargas interactúan con las moléculas de agua que la rodean. La estructura se estabiliza, gracias a la gran cantidad de puentes de puentes de hidrogeno que se establecen entre los aminoácidos de la espiral.
B-Hoja plegada: también se denomina hoja plegada o lamina plegada. Es una estructura en forma de zig-zag, forzada por la rigidez del enlace peptídico y la apolaridad de los radicales de los aminoácidos que componen la molécula. Se estabiliza creando puentes de Hidrógeno entre distintas zonas de la misma molécula, doblando su estructura. De este modo adquiere esa forma plegada.
Triple hélice de colágeno: Es una estructura helicoidal, formada por hélices más abiertas y rígidas que en la estructura de α-hélice. Esto es debido a la existencia de gran número de aminoácidos Prolina e Hidroxiprolina. Estos aminoácidos tienen una estructura ciclada, en forma de anillo, formando una estructura, también rígida, en el carbono asimétrico, lo que le imposibilita girar.
60. Defina disacárido, triacilglicérido, proteína.
Disacárido: molécula constituida por dos monosacáridos unidos mediante enlace o-glucosídico.
Triacilglicérido: molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos mediante enlace éster.
Proteína: están formadas por monómeros de aminoácidos y son macromoléculas.
61. Las plantas utilizan como reserva energética los polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan como principal reserva energética las grasas. Exponga las ventajas que supone para los animales el hecho de tener abundantes reservas de grasas y escasas reservas de polisacáridos. Razone las respuestas.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.
62. En relación con la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué representa la figura en su conjunto? Indique el tipo de estructuras señaladas, el tipo de monómeros que las forman y el enlace que las caracteriza. Nombre las estructuras.
- Las distintas conformaciones o estructuras de las proteínas
- La estructura primaria de la proteínas, formada por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
- Estructuras secundarias de las protínas: alfa hélice, lámina beta, estructura terciaria y estructura cuaternaria.
b) Describa los cambios fundamentales que ocurren desde el principio hasta el final. ¿Cómo afectan los cambios de pH y temperatura a estas estructuras?
La estructura primaria de aminoácidos se pliega por puentes de hidrógeno entre el esqueleto proteico originando las estructuras secundarias de (alfa hélice y hoja plegada beta). La disposición tridimensional de las estructuras es mantenida por enlaces entre los radicales de los aminoácidos (puentes de hidrógeno, interacciones de van der waals, interacciones electrostáticas, interacciones hidrofóbicas y puentes disulfuro) dando lugar a la estructura terciaria. La asociación mediante enlaces débiles de dos o más cadenas polipeptídicas con est. Terciaria da lugar a la estructura cuaternaria. Las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, mantenidas por enlaces débiles, se desnaturalizan mientras que la estructura primaria, mantenida por enlaces covalentes, no se altera.
63. Indique la composición química y la función de las siguientes biomoléculas: polisacárido, fosfolípido, proteínas.
Polisacárido: son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos mediante un enlace glucosídico. su función de reserva y estructural.
Fosfolípido: están compuestos por una molécula de glicerina, que se unen a dos ácidos grasos y un grupo fosfato mediante un enlace fosfodiéster.su función es la de ser componente de la membrana celular.
Proteínas: están formadas por cadenas de aminoácidos mediante enlaces peptídicos. Su función es enzimática.
64. Explique la composición química y estructura de los triacilglicéridos y los fosfolípidos e indique el nombre de los enlaces que se establecen entre sus componentes. Explique por qué son lípidos saponificables. Indique qué propiedad de los fosfolípidos les permite formar la estructura básica de las membranas celulares.
Un triacilglicérido es una molécula de glicerina unida a tres ácidos grasos.
Un fosfolípido es una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato, los dos se unen mediante enlace éster.
Las propiedades y funciones son:
Triacilgliceridos: son solubles en disolventes organicos y saponificables. Su función es energética.. Los fosfolipidos: son solubles en disolvertes organicos y son anfipaticos. Su función es estructural.
Los lípidos son saponificables porque tienen un acido graso en su estructura que tienen la capacidad de realizar la reacción de saponificación.
Estrucutra básica: una parte hidrófoba (cola) y una parte hidrófila (cabeza) esto hace que repelan el agua por la parte de la cola y que acepten el agua por la parte de la cabeza, lo que la hace semipermeable dejando pasar unas sustancias y otras no.
65. Defina los términos: aldosa, cetosa, enlace glucosídico, enlace peptídico.
Aldosa: es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo en el extremo.
Cetosa: es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo carbonilo que no se encuentra en el extremo.
Enlace glucosídico: enlace en el que reaccionan los grupos -OH del carbono 1 de un monosacárido con el -OH de otro monosacárido que puede ser el carbono 1 u otro carbono.
Enlace peptídico: es un enlace entre el grupo amino -NH2 de un aminoácido y el grupo carboxilo -COOH de otro aminoácido.
66. Defina disacárido, triacilglicérido, proteína.
Disacárido: biomolécula orgánica que está constituida por dos monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico.
Triacilglicérido: es un lípido formado por una molécula de glicerina que tiene esterificados sus tres grupos hidroxilo por tres ácidos grasos, saturados o insaturados.
Proteína: es una macromolécula formada por cadenas lineales de aminoácidos unidos mediante un enlace peptídico.
67. En las plantas predominan los ácidos grasos insaturados mientras que en los animales homeotermos (de sangre caliente) predominan los ácidos grasos saturados. Justifique razonadamente esta afirmación.
Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que hace que los animales puedan desplazarse mejor, mientras que los vegetales como no necesitan desplazarse utilizan mejor la energía que les da los glúcidos.
68. Indique qué son los lípidos. Nombre dos ejemplos de lípidos y cite una función de cada uno de ellos que desempeñen en los seres vivos. Explique el carácter anfipático de los ácidos grasos.
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno como base y algunos pueden tener más o menos nitrógeno o fósforo.
Dos tipos de lípidos:
Acilglicéridos: función reserva energética.
Ceras: se localiza en el cerumen de los mamíferos y su función es protectora.
Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas porque están formados por una parte hidrófila, soluble en agua, y otra parte hidrófoba, insoluble en agua.
69. Defina qué son los monosacáridos. Indique el nombre que reciben en función del número átomos de carbono. Cite dos funciones biológicas de los monosacáridos. Nombre dos polisacáridos importantes y la función que realizan.
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n.
Según el numero de carbono se nombran: 3C: triosas…4C: tetrosas…5C: pentosas….etc.
El almidon es helicoidal y lineal, su función es de reserva energética vegetal, se guarda en el aminloplasto, es un buen almacen de glucosa, es insoluble y no crea presión osmótica.
Su importancia biológica de los monosacáridos es la de que forman al resto de los glúcidos.
El glucógeno es mas largo y ramificado, su función es de reserva energética animal, se acumula en el musculo, corazón hígado porque hay mas consumo energético.
domingo, 14 de diciembre de 2014
5. Proteínas
5.1. Significado biológicos de las proteínas.
Proteína deriva de la palabra del griego proteos (cualquier forma) y también de proteios (el primero). Son las primera cuantitativamente, ya que son mas del 50% del peso seco y también cualitativamente por las funciones que realiza.
Las prot. tienen actividad vital a diferencia de los glúcidos y lípidos que son pasivos e inertes.
Las prot. están formada de polímeros de monómeros diferentes, esto provoca que tengan secuencia que aporta información. La secuencia de Aa determina la forma y esta determina la función.
Son polímeros lineales de Aa en un número muy elevado, formando macromoléculas de gran complejidad, las cuales se montan y desmontan fácil y constantemente.
Se rompen mediante hidrólisis, con variaciones de pH o con cambios de temperatura. Esto forma polipectidos con mas de 10 Aa, si se continua aparecen péptidos formados entre 2-10 Aa y por ultimo aparecen los 20 Aa diferentes que hay.
Aminoácidos:
Se llaman así porque tienen un grupo acido y un grupo amino común en todos diferenciándose en el resto.
5.2. Propiedades de los Aa.
Carácter ácido/básico.
Se comportan como ácidos a pH básico y viceversa
Son moléculas polares, por esto son solubles en agua y cristalinas. Tienen un alto punto de fusión, propiedades como el H2O.
Isomería espacial.
Igual que los monosacáridos debido al hecho de tener el carbono α asimétrico, menos la glicocola que tiene un Hidrogeno en ves de Resto.
5.3. Clasificación de los Aa.
- No polares (hidrófobos).
Alamina – Ala – A
Prolina – Pro – P
Fenilalanina – Phe - F
Triptofano – Trp - W
- Polares sin carga.
Glicocola – Gly – G
Serina – Ser – S
Cisteina – Cys – C
Tirosina – Try – Y
- Con cargas negativas.
Ácido Aspártico – Asp – D
Ácido Glutámico – Glu – E
- Con cargas positivas.
Lisina – Lys – K
Arginina – Arg – R (Lactantes)
Histidina – His – H (a pH 6) (lactantes)
Enlaces peptídico.
Por este enlace se unen los Aa, siempre intervienen el grupo ácido del primer Aa con el grupo amino del siguiente. El primero tiene el grupo amino libre en el siguiente queda libre el grupo ácido.
Presentan un enlace resonante, parte sencillo y parte doble. Los átomos peptídicos comparten electrones entre ellos, esto obliga a que los cuatro átomos estén en el mismo plano, no pudiendo girar uno sobre otro.
El giro del Carbono α determina la estructura de la proteína.
5.4. Estructura de las proteínas.
Una proteína son más de diez polipéptidos, cada proteína esta formada por Aa colocados en cierto orden. Esto se conoce como secuencia de Aa que constituyen la estructura de la primera proteína.
Esta estructura 1º determina las demás estructuras de esa proteína, o sea su forma y por ello su funcionamiento.
Esta primera estructura también determina sus propiedades, como es la especificidad, esto provoca que una proteína con la estructura primaria diferente produce diferentes seres vivos.
Como la estructura 1º es extendida y alargada, se pendo que no había estructuras mas largas, así que se le hizo una prueba con rayos X a los que se difractaban. Descubriendo que no eran extendidas, la mayoría se estructuraban formando un estado nativo (+ Baja energía, + estable por poseer mas enlaces= que determina la forma.
La estructura 2º es el resultado del giro del Carbono α en la estructura 1º.
* α - Hélice.
Aparece cuando el Carbono α gira helicoidalmente en torno a un eje imaginaria con 3´6 Aa por vuelta. Se esta manera cada cuatro Aa los átomos peptídicos quedan enfrentados en la posición geométrica adecuada (distancia/orientación) para formar los puentes de hidrogeno que los estabiliza. Estos puentes de hidrogeno son intracatenarios.
* β – Hoja plegada.
En la línea quebrada de la estructura 1º los Carbonos α actúan como puntos de plegamientos. Se mantienen por los átomos peptídicos de dos cadenas paralelas (o una cadena replegada). Quedan en la posición geométrica adecuada para formar puentes de hidrogeno intercatenarios.
Triple hélice del colágeno.
Tiene triple hélice porque en si estructura 1º tiene muchos Aa de prolina y hidroxiprolina. La prolina tiene su grupo amino ciclado como consecuencia nunca forman puentes de hidrogeno. Las tres hélices se mantienen unidad por puentes de hidrogeno intercatenarios.
Realmente ninguna proteína esta completamente estructurada, ni es pura, presentando discontinuidades. El conjunto de las estructura 2º que presenta la proteína y sus discontinuidades constituyen la estructura 3º. Esta estructura 3º es igual que el estado nativo, también va a ser determinada por la estructura 1º.
Causas de las discontinuidades en la estructura 2º que determina la estructura 3º.
Prolina e hidroxiprolina, rompen la estructura 2ºpara su incapacidad para formar puentes de hidrogeno.
Los Aa con Restos apolares, como son hidrófobos (igual que los lipófilos) y están rodeados por agua, se introducen en la cadena huyendo del agua, produciendo discontinuidades (especialmente si son voluminosas).
Los Aa con Resto polares con carga, si se encuentran dos Restos con carga iguales se repelen y si son diferentes se atraen.
Cisteina, cuando quedan enfrentada en la posición geométrica adecuada, forma un enlace por puentes de disulfuro.
La estructura 3º se mantiene gracias a nuevos enlaces que se forman entre Aa ahora próximos por la estructura 3º.
Enlaces que mantienen la estructura 3º.
Dependen de sus Aa y de la posición de la estructura 1º. Son enlaces débiles y numerosos.
Puentes de hidrogeno, que se establece entre el hidrogeno y un átomo electronegativo (N/O) cargados.
Interacciones iónicas, por la atracción entre Aa cargados de diferente signo y que se encuentren próximos.
Fuerzas de Van der Waals, se establece entre Aa con hidrocarburos y/o anillos próximos, al haber muchos electrones compartidos los que están libres saltan de un enlace a otro provocando cargas eléctricas de diferente signo. Esto es un enlace electroestático, pero de cargas fluctuantes.
Interacciones hidrofobicas, un Aa con Restos apolares, se introducen en las cadenas huyendo del agua (hidrófobos) y tienden a reunirse entre ellos (lipófilos) formando enlaces.
Todos estos enlaces son débiles pero suficientemente numerosos para mantener la estructura 3º.
Además de todos los enlaces débiles, se encuentran enlaces fuertes. Un enlace covalente, es el que se establece entre la cisteína enfrentadas y próxima por puentes de diSulfuro.
Esta estructura la presentan las proteínas sin subunidades, pero las proteínas que presentan subunidades como la hemoglobina, el conjunto de subunidades forman la estructura 4º.
Enlaces que mantienen la estructura 4º.
Son todos débiles y numerosos igual que la estructura 3º, lo que no presenta son puentes de diSulfuro.
La forma de la proteína (estructura 3º y 4º) depende de los enlaces débiles que alteran fácilmente su forma, lo que desembocara en su funcionamiento.
Estas interacciones van a desembocar en la unión del ligando con la proteína. Como resultado de la unión otros restos de la proteína van a interaccionar débilmente con el ligando provocando la acción de la proteína.
Hay dos tipos de Aa:
Aa de unión
Aa catalíticos (enzimas)
Estos Aa son esenciales, pueden estar muy alejados unos de otros en la cadena, pero siempre aparecen reunidos en un surco en la superficie de la proteína como consecuencia de su estructura.
Esto es el centro activo cuta forma (consecuencia de la estructura de la prot.) le permite conocer al ligando por su forma.
También son esenciales los Aa que mantienen la estructura. Estos Aa (3) nunca cambian en la evolución, el resto son de relleno.
Durante el funcionamiento de la proteína cambian de forma provocando la acción de esta. Ya que la forma depende de los enlaces débiles y se modifican fácilmente.
5.5. Propiedades de las proteínas:
Solubilidad en H2O.
La mayoría son solubles en agua, porque 2/3 son polares, pero la gran mayoría son de gran tamaño, por lo que forma dispersiones coloidales.
Especificidad.
La especificidad varia en cada individuo y en cada especia, ya que varia su estructura 1º (nunca cambian los Aa esenciales).
Nuestro sist. inmunitario conoce la estructura 1º de las proteínas y a las extraña las ataca. Esto es lo que se produce en los rechazos de los trasplantes.
Si la diferencia es un Aa esencial, las consecuencias son graves, ya que eso es signo de una enfermedad, como la Anemia Falciforme, que consiste en la mutación de un Aa esencial de la hemoglobina, el cual cambia los Ác. glutámico que es un ácido con cargas negativas por valina que es un ácido neutro. Esto produce tal cambio en la hemoglobina que altera los glóbulos rojos.
Desnaturalización y renaturalización de las proteínas.
La forma de las proteínas dependen de los enlaces débiles que mantienen la estructura 2º, 3º y 4º. El estado nativo que alcanzan espontáneamente depende de sus Aa de la estructura 1º, formados por enlaces débiles que se alteran fácilmente perdiendo el estado nativo y así su forma y su función.
5.6. Clasificación y funciones biológicas de las proteínas.
Clasificación por composición:
- Haloproteínas que están formadas solo de Aa:
· Según su forma:
Proteínas globulares: (Albúminas y globulina, transp. sangre)
Proteínas fibrosas:
Miosina (músculos)
Queratina (piel, uñas)
Colágeno (Tejidos cartilaginosos, óseos, conjuntivos)
- Heteroproteínas formados por Aa + materia (grupos prostéticos) están unidos covalentemente.
El grupo prostético realiza la función de la proteína. Los Aa crean el “ambiente adecuado” para que el grupo protético funcione.
· Según la naturaleza del grupo protético:
Glucoproteinas:
Forman los anticuerpos, señales de identificación celular en la membrana (glucocalix) y la mucina que forma el mucus producido en el aparato respiratorio y digestivo.
Fosfoproteínas:
H3PO4 Ácido orto fosfórico, es el caso de la caseína (Leche y yema de huevo)
Nucleoproteínas:
Combinados con Ácidos nucleicos forman los cromosomas, ribosoma y cromatina.
Cromoproteínas:
En el grupo protético presenta un anillo tetrapirrólico que presenta dobles enlaces resonantes. Es el caso de la hemoglobina, hemocianina (hemoglobina invertebrados), clorofila y citocromo. En los dos últimos casos hay muchos electrones libres que absorben energía (pigmentos fotosintéticos) y ceden/comparten muchos electrones.
· Por sus funciones biológicas:
La mayoría de las funciones biológicas las realizan las proteínas, pero nunca hacen de fuente de energía.
Proteínas dedicadas al transportes:
Hemoglobina
Mioglobina (Hemoglobina pero en los músculos)
Albúminas.
Proteínas encargadas del movimiento:
Celios
Flagelos
Actina
Miocina
Proteínas catalizadores:
Su función es la de acelerar las reacc. metabólicas.
Proteínas reguladoras:
Hormonas de crecimiento
Insulina
Proteínas estructurales:
Membrana
Celios
Flagelos
5.1. Significado biológicos de las proteínas.
Proteína deriva de la palabra del griego proteos (cualquier forma) y también de proteios (el primero). Son las primera cuantitativamente, ya que son mas del 50% del peso seco y también cualitativamente por las funciones que realiza.
Las prot. tienen actividad vital a diferencia de los glúcidos y lípidos que son pasivos e inertes.
Las prot. están formada de polímeros de monómeros diferentes, esto provoca que tengan secuencia que aporta información. La secuencia de Aa determina la forma y esta determina la función.
Son polímeros lineales de Aa en un número muy elevado, formando macromoléculas de gran complejidad, las cuales se montan y desmontan fácil y constantemente.
Se rompen mediante hidrólisis, con variaciones de pH o con cambios de temperatura. Esto forma polipectidos con mas de 10 Aa, si se continua aparecen péptidos formados entre 2-10 Aa y por ultimo aparecen los 20 Aa diferentes que hay.
Aminoácidos:
Se llaman así porque tienen un grupo acido y un grupo amino común en todos diferenciándose en el resto.
5.2. Propiedades de los Aa.
Carácter ácido/básico.
Se comportan como ácidos a pH básico y viceversa
Son moléculas polares, por esto son solubles en agua y cristalinas. Tienen un alto punto de fusión, propiedades como el H2O.
Isomería espacial.
Igual que los monosacáridos debido al hecho de tener el carbono α asimétrico, menos la glicocola que tiene un Hidrogeno en ves de Resto.
5.3. Clasificación de los Aa.
- No polares (hidrófobos).
Alamina – Ala – A
Prolina – Pro – P
Fenilalanina – Phe - F
Triptofano – Trp - W
- Polares sin carga.
Glicocola – Gly – G
Serina – Ser – S
Cisteina – Cys – C
Tirosina – Try – Y
- Con cargas negativas.
Ácido Aspártico – Asp – D
Ácido Glutámico – Glu – E
- Con cargas positivas.
Lisina – Lys – K
Arginina – Arg – R (Lactantes)
Histidina – His – H (a pH 6) (lactantes)
Enlaces peptídico.
Por este enlace se unen los Aa, siempre intervienen el grupo ácido del primer Aa con el grupo amino del siguiente. El primero tiene el grupo amino libre en el siguiente queda libre el grupo ácido.
Presentan un enlace resonante, parte sencillo y parte doble. Los átomos peptídicos comparten electrones entre ellos, esto obliga a que los cuatro átomos estén en el mismo plano, no pudiendo girar uno sobre otro.
El giro del Carbono α determina la estructura de la proteína.
5.4. Estructura de las proteínas.
Una proteína son más de diez polipéptidos, cada proteína esta formada por Aa colocados en cierto orden. Esto se conoce como secuencia de Aa que constituyen la estructura de la primera proteína.
Esta estructura 1º determina las demás estructuras de esa proteína, o sea su forma y por ello su funcionamiento.
Esta primera estructura también determina sus propiedades, como es la especificidad, esto provoca que una proteína con la estructura primaria diferente produce diferentes seres vivos.
Como la estructura 1º es extendida y alargada, se pendo que no había estructuras mas largas, así que se le hizo una prueba con rayos X a los que se difractaban. Descubriendo que no eran extendidas, la mayoría se estructuraban formando un estado nativo (+ Baja energía, + estable por poseer mas enlaces= que determina la forma.
La estructura 2º es el resultado del giro del Carbono α en la estructura 1º.
* α - Hélice.
Aparece cuando el Carbono α gira helicoidalmente en torno a un eje imaginaria con 3´6 Aa por vuelta. Se esta manera cada cuatro Aa los átomos peptídicos quedan enfrentados en la posición geométrica adecuada (distancia/orientación) para formar los puentes de hidrogeno que los estabiliza. Estos puentes de hidrogeno son intracatenarios.
* β – Hoja plegada.
En la línea quebrada de la estructura 1º los Carbonos α actúan como puntos de plegamientos. Se mantienen por los átomos peptídicos de dos cadenas paralelas (o una cadena replegada). Quedan en la posición geométrica adecuada para formar puentes de hidrogeno intercatenarios.
Triple hélice del colágeno.
Tiene triple hélice porque en si estructura 1º tiene muchos Aa de prolina y hidroxiprolina. La prolina tiene su grupo amino ciclado como consecuencia nunca forman puentes de hidrogeno. Las tres hélices se mantienen unidad por puentes de hidrogeno intercatenarios.
Realmente ninguna proteína esta completamente estructurada, ni es pura, presentando discontinuidades. El conjunto de las estructura 2º que presenta la proteína y sus discontinuidades constituyen la estructura 3º. Esta estructura 3º es igual que el estado nativo, también va a ser determinada por la estructura 1º.
Causas de las discontinuidades en la estructura 2º que determina la estructura 3º.
Prolina e hidroxiprolina, rompen la estructura 2ºpara su incapacidad para formar puentes de hidrogeno.
Los Aa con Restos apolares, como son hidrófobos (igual que los lipófilos) y están rodeados por agua, se introducen en la cadena huyendo del agua, produciendo discontinuidades (especialmente si son voluminosas).
Los Aa con Resto polares con carga, si se encuentran dos Restos con carga iguales se repelen y si son diferentes se atraen.
Cisteina, cuando quedan enfrentada en la posición geométrica adecuada, forma un enlace por puentes de disulfuro.
La estructura 3º se mantiene gracias a nuevos enlaces que se forman entre Aa ahora próximos por la estructura 3º.
Enlaces que mantienen la estructura 3º.
Dependen de sus Aa y de la posición de la estructura 1º. Son enlaces débiles y numerosos.
Puentes de hidrogeno, que se establece entre el hidrogeno y un átomo electronegativo (N/O) cargados.
Interacciones iónicas, por la atracción entre Aa cargados de diferente signo y que se encuentren próximos.
Fuerzas de Van der Waals, se establece entre Aa con hidrocarburos y/o anillos próximos, al haber muchos electrones compartidos los que están libres saltan de un enlace a otro provocando cargas eléctricas de diferente signo. Esto es un enlace electroestático, pero de cargas fluctuantes.
Interacciones hidrofobicas, un Aa con Restos apolares, se introducen en las cadenas huyendo del agua (hidrófobos) y tienden a reunirse entre ellos (lipófilos) formando enlaces.
Todos estos enlaces son débiles pero suficientemente numerosos para mantener la estructura 3º.
Además de todos los enlaces débiles, se encuentran enlaces fuertes. Un enlace covalente, es el que se establece entre la cisteína enfrentadas y próxima por puentes de diSulfuro.
Esta estructura la presentan las proteínas sin subunidades, pero las proteínas que presentan subunidades como la hemoglobina, el conjunto de subunidades forman la estructura 4º.
Enlaces que mantienen la estructura 4º.
Son todos débiles y numerosos igual que la estructura 3º, lo que no presenta son puentes de diSulfuro.
La forma de la proteína (estructura 3º y 4º) depende de los enlaces débiles que alteran fácilmente su forma, lo que desembocara en su funcionamiento.
Estas interacciones van a desembocar en la unión del ligando con la proteína. Como resultado de la unión otros restos de la proteína van a interaccionar débilmente con el ligando provocando la acción de la proteína.
Hay dos tipos de Aa:
Aa de unión
Aa catalíticos (enzimas)
Estos Aa son esenciales, pueden estar muy alejados unos de otros en la cadena, pero siempre aparecen reunidos en un surco en la superficie de la proteína como consecuencia de su estructura.
Esto es el centro activo cuta forma (consecuencia de la estructura de la prot.) le permite conocer al ligando por su forma.
También son esenciales los Aa que mantienen la estructura. Estos Aa (3) nunca cambian en la evolución, el resto son de relleno.
Durante el funcionamiento de la proteína cambian de forma provocando la acción de esta. Ya que la forma depende de los enlaces débiles y se modifican fácilmente.
5.5. Propiedades de las proteínas:
Solubilidad en H2O.
La mayoría son solubles en agua, porque 2/3 son polares, pero la gran mayoría son de gran tamaño, por lo que forma dispersiones coloidales.
Especificidad.
La especificidad varia en cada individuo y en cada especia, ya que varia su estructura 1º (nunca cambian los Aa esenciales).
Nuestro sist. inmunitario conoce la estructura 1º de las proteínas y a las extraña las ataca. Esto es lo que se produce en los rechazos de los trasplantes.
Si la diferencia es un Aa esencial, las consecuencias son graves, ya que eso es signo de una enfermedad, como la Anemia Falciforme, que consiste en la mutación de un Aa esencial de la hemoglobina, el cual cambia los Ác. glutámico que es un ácido con cargas negativas por valina que es un ácido neutro. Esto produce tal cambio en la hemoglobina que altera los glóbulos rojos.
Desnaturalización y renaturalización de las proteínas.
La forma de las proteínas dependen de los enlaces débiles que mantienen la estructura 2º, 3º y 4º. El estado nativo que alcanzan espontáneamente depende de sus Aa de la estructura 1º, formados por enlaces débiles que se alteran fácilmente perdiendo el estado nativo y así su forma y su función.
5.6. Clasificación y funciones biológicas de las proteínas.
Clasificación por composición:
- Haloproteínas que están formadas solo de Aa:
· Según su forma:
Proteínas globulares: (Albúminas y globulina, transp. sangre)
Proteínas fibrosas:
Miosina (músculos)
Queratina (piel, uñas)
Colágeno (Tejidos cartilaginosos, óseos, conjuntivos)
- Heteroproteínas formados por Aa + materia (grupos prostéticos) están unidos covalentemente.
El grupo prostético realiza la función de la proteína. Los Aa crean el “ambiente adecuado” para que el grupo protético funcione.
· Según la naturaleza del grupo protético:
Glucoproteinas:
Forman los anticuerpos, señales de identificación celular en la membrana (glucocalix) y la mucina que forma el mucus producido en el aparato respiratorio y digestivo.
Fosfoproteínas:
H3PO4 Ácido orto fosfórico, es el caso de la caseína (Leche y yema de huevo)
Nucleoproteínas:
Combinados con Ácidos nucleicos forman los cromosomas, ribosoma y cromatina.
Cromoproteínas:
En el grupo protético presenta un anillo tetrapirrólico que presenta dobles enlaces resonantes. Es el caso de la hemoglobina, hemocianina (hemoglobina invertebrados), clorofila y citocromo. En los dos últimos casos hay muchos electrones libres que absorben energía (pigmentos fotosintéticos) y ceden/comparten muchos electrones.
· Por sus funciones biológicas:
La mayoría de las funciones biológicas las realizan las proteínas, pero nunca hacen de fuente de energía.
Proteínas dedicadas al transportes:
Hemoglobina
Mioglobina (Hemoglobina pero en los músculos)
Albúminas.
Proteínas encargadas del movimiento:
Celios
Flagelos
Actina
Miocina
Proteínas catalizadores:
Su función es la de acelerar las reacc. metabólicas.
Proteínas reguladoras:
Hormonas de crecimiento
Insulina
Proteínas estructurales:
Membrana
Celios
Flagelos
4. Lípidos
4.1. Conceptos y clasificación.
Los lípidos son químicamente heterogéneos, por sus propiedades y funciones biológicas relacionadas. Son hidrófobos, eso quiere decir que es insoluble en agua, si no que son solubles en otros lípidos (lipófilos). Esto es debido a que son moléculas muy apolares y muy reducidas. Además de esta propiedad todos cumplen funciones de reserva de energía, fuente de energía, aislante y estructural. Pero hay algunos que presentan otras características y se clasifican en dos grupos:
- Lípidos saponificables (derivados de Ac. grasos) que se dividen en:
1.Sencillos que a su vez se dividen en:
Grasas y Ceras.
2.Complejos que se dividen en:
Glicerolípidos y Esfingolípidos.
- Lípidos no saponificables (derivados de isopreno) que se dividen en:
Isoprenoides (terpenos) y Esteroides.
Lípidos Saponificables.
Los más característicos son los ácidos grasos. Los Ac. grasos son cadenas de hidrocarburos ( CH, CH2, CH3), apolares que pueden ser saturados (enlaces sencillos entre carbonos) o insaturados (enlaces dobles entre carbonos) volviéndolos mas apolares.
Grupo Ác. (débil)
La molécula resultante es apolar, pero son anfipáticas; doble carácter polar/apolar. Importante en el comportamiento con respecto al agua como el caso de los fosfolípidos.
El ácido fórmico es el más sencillos HCOOH.
El ácido ácetico (vinagre) CH3—COOH
El ácido palmítico.
El ácido esteárico.
El ácido oleico.
Los ácidos grasos según el número de carbonos más si son saturados o insaturados determina la propiedad de sus lípidos.
El hecho de que presente un doble enlace hace que pueda oxidarse cambiando el doble enlace con el oxigeno que se convierte en aldéhidos o cetona.
Esto hace que se rancie.
Los saturados presentan una estructura zigzagueante formada por ángulos de 109º.
Los insaturados tienen forman también zigzagueante pero donde esta el enlace doble aparece un codo. Esto produce isomería espacial (de posición)
Los lípidos saturados tienen un mayor punto de fusión, presentándose en estado solido. Dos cadenas se unen mediante enlace por fuerzas de Van der Waals, esto se produce cuando se comparten muchos electrones ya que hay muchos enlaces covalentes próximos (hidrocarburos, anillos). Cuando ocurre esto, los electrones adquieren cierto grado de libertad, que permite la aparición de cargas eléctricas fluctuantes.
Los insaturados son al contrario, un bajo punto de función. Esto es así por los codos ya que sobre estos no hay fuerzas de Van der Waals.
A los ác. grasos cortos les ocurre como a los insaturados, son líquidos ya que la presencia de carbonos es menor no hay tantas fuerzas de Van der Waals.
- Acilgliceridos (grasas).
Glicerina esterificado con ác. grasos trialcohol.
La esterificación es un enlace Ester, que une la glicerina a un acido graso. A estos enlaces se les llama monoglicéridos. Se pueden esterificar con dos ác. grasos (diglicéridos) o con tres ác. grasos (triglicéridos)
Una grasa es mas apolar que sus componentes por separado, esto es debido a la perdida de grupos apolares en el enlace ester.
El enlace ester se rompe por hidrólisis, pero además se rompe con una base fuerte. Las grasa como ocurre con la sal, esta formada por un ácido y una base, el fuerte desplaza al débil de la sal formándose un a sal nueva. En el caso del jabón se cambia la base de glicerina por sosa, esto se conoce como saponificables. Los ác. grasos disuelven las grasas y la sosa las rompe.
La función que tienen las grasas por su composición química hace que sean reserva de energía y fuente de energía.
Los ác. grasos tienen mas energía que los monosacáridos por ser mas apolares y estar mas reducidos. Un gramo de grasa tiene seis veces más de energía que un gramo de glucógeno, esto permite reducir a la mitad su peso en los animales, importante para la movilidad.
Además las grasa como son muy apolares no se mezclan con el agua por ello no hace falta guárdala del agua. En el interior de las células forman gotas de grasa. En el caso de las plantas tienen que guardar el almidón en unos orgánulos llamados Amiloplastos.
- Ceras.
Son lípidos sencillos, formados por la esterificación de un ác. graso saturado de cadena larga (palmítico o estérico) con un alcohol monovalente igual de largo. Esto produce una molécula muy apolar y también es solida, ya que tiene un alto punto de fusión y además resulta inerte.
Esto hace que sea un perfecto material con la función d protección y estructural. Son impermeables tanto para agua como para gases utilizándose como aislante.
- Lípidos complejos.
Son los glicerolípidos y esfingolípidos.
- Glicerolípidos.
Si se le practica hidrólisis aparecen varias moléculas: Por un lado glicerina esterificada con dos ácidos y el tercer OH se encuentra esterificado con el ácido fosfórico. La base nitrogenada puede ser acetilcolina o un Aa. Esto forma los glicerofosfolípidos (fosfolípidos).
Hay otros que en vez de una base nitrogenada, tienen un monosacárido y se llama gliceroglucolípido.
Estos dos forman parte de la membrana celular, pero en las bacterias solo aparece el gliceroglucolípidos.
Los fosfolípidos tienen una característica química que los hace anfipáticos. Eso quiere decir que una parte (cabeza) sea polar y la otra parte (cola) sea apolar. Cuando están en H2O toman una disposición muy especial en forma de bicapa. Esto hace que constituyan el esqueleto de las membranas celulares.
- Esfingolípidos.
Están formados por un alcohol llamado esfingosina. Es un amino alcohol insaturado de cadena larga, que se encuentra esterificado con un ác. graso formando un ceramido que puede estar esterificado con una ác. orto fosfórico mas una base nitrogenada o con una hexosa u oligosacáridos. Esfingofosfolípidos y Esfingoglucolípidos.
También son anfipáticos y además son componentes de las membranas pero especializados. Constituyen los antígenos A/B/0 y funcionan como anclaje donde se pegan los virus o las toxinas. También se encargan de la regulación del crecimiento y diferenciación celular. La división celular es inversamente proporcional a la concentración de esfingolípidos y viceversa.
- Lípidos no saponificables o derivados del isopreno.
Estos lípidos no tienen ác. grasos, ni enlaces ester.
2 metil - 1,3,butadeino.
- Tempenos o isoprenoides.
Son lípidos derivados directamente del isopreno, formados por isopreno – isopreno = terpeno que pueden ser mono, di, tri… terpenos.
Son polímeros lineales de terpenos ciclados en los extremos. Su característica química distintiva es que posee muchos dobles enlaces, determinando sus propiedades y sus funciones biológicas.
Se caracteriza por tener color por la presencia de dobles y triples enlaces como en el caso del caroteno (rojo-anaranjado) presente en la zanahoria, tomate y naranja por ejemplo. También son percutores de las vitaminas A, E, K. La xantofila que son amarrillos son los que le dan el color al limón. El fitol es verde y va combinado con clorofila.
Como presentan dobles enlaces, hay muchos electrones compartidos. Esto provoca que haya electrones libres que pasan de un enlace a otro. Estos electrones deslocalizados actúan como dador/aceptador de electrones que forman parte de las cadenas transportadoras de electrones que aparecen en la respiración celular de la fase luminosa (fotosíntesis).
Al tener electrones deslocalizados tiene la característica de absorber energía, funcionando como pigmentos fotosintéticos ya que absorben la energía solar.
También forman resinas, jara, tomillo, que lo utilizan para reflejar la luz y además tienen un altísimo calor de evaporización. También son las esencias del limón, canela, anís.
- Esteroides.
Son derivados del isopreno pero indirectamente. Son isoprenos ciclados.
Todos están formados por un nucleo del esterano más algunos dobles enlaces, grupos OH o cadenas de hidrocarburos que hace que se diferencian.
El colesterol es el mas importante de todos, ya que es el percutor de la vitamina K, pero también de las hormonas sexuales.
Su papel fundamental es que es uno de los lípidos estructurales de las membranas celulares animales, por el grupo OH que le da un cierto carácter polar que se unen a las cabezas de los fosfolípidos dejando libre las colas, estabilizando la bicapa. Es tan importante que tiene sus propios receptores en la membrana.
Cuando hay exceso de colesterol todos los receptores se llenan y se van poniendo por fuera, si esta en una arteria puede llegar a cerrar la luz.
4.1. Conceptos y clasificación.
Los lípidos son químicamente heterogéneos, por sus propiedades y funciones biológicas relacionadas. Son hidrófobos, eso quiere decir que es insoluble en agua, si no que son solubles en otros lípidos (lipófilos). Esto es debido a que son moléculas muy apolares y muy reducidas. Además de esta propiedad todos cumplen funciones de reserva de energía, fuente de energía, aislante y estructural. Pero hay algunos que presentan otras características y se clasifican en dos grupos:
- Lípidos saponificables (derivados de Ac. grasos) que se dividen en:
1.Sencillos que a su vez se dividen en:
Grasas y Ceras.
2.Complejos que se dividen en:
Glicerolípidos y Esfingolípidos.
- Lípidos no saponificables (derivados de isopreno) que se dividen en:
Isoprenoides (terpenos) y Esteroides.
Lípidos Saponificables.
Los más característicos son los ácidos grasos. Los Ac. grasos son cadenas de hidrocarburos ( CH, CH2, CH3), apolares que pueden ser saturados (enlaces sencillos entre carbonos) o insaturados (enlaces dobles entre carbonos) volviéndolos mas apolares.
Grupo Ác. (débil)
La molécula resultante es apolar, pero son anfipáticas; doble carácter polar/apolar. Importante en el comportamiento con respecto al agua como el caso de los fosfolípidos.
El ácido fórmico es el más sencillos HCOOH.
El ácido ácetico (vinagre) CH3—COOH
El ácido palmítico.
El ácido esteárico.
El ácido oleico.
Los ácidos grasos según el número de carbonos más si son saturados o insaturados determina la propiedad de sus lípidos.
El hecho de que presente un doble enlace hace que pueda oxidarse cambiando el doble enlace con el oxigeno que se convierte en aldéhidos o cetona.
Esto hace que se rancie.
Los saturados presentan una estructura zigzagueante formada por ángulos de 109º.
Los insaturados tienen forman también zigzagueante pero donde esta el enlace doble aparece un codo. Esto produce isomería espacial (de posición)
Los lípidos saturados tienen un mayor punto de fusión, presentándose en estado solido. Dos cadenas se unen mediante enlace por fuerzas de Van der Waals, esto se produce cuando se comparten muchos electrones ya que hay muchos enlaces covalentes próximos (hidrocarburos, anillos). Cuando ocurre esto, los electrones adquieren cierto grado de libertad, que permite la aparición de cargas eléctricas fluctuantes.
Los insaturados son al contrario, un bajo punto de función. Esto es así por los codos ya que sobre estos no hay fuerzas de Van der Waals.
A los ác. grasos cortos les ocurre como a los insaturados, son líquidos ya que la presencia de carbonos es menor no hay tantas fuerzas de Van der Waals.
- Acilgliceridos (grasas).
Glicerina esterificado con ác. grasos trialcohol.
La esterificación es un enlace Ester, que une la glicerina a un acido graso. A estos enlaces se les llama monoglicéridos. Se pueden esterificar con dos ác. grasos (diglicéridos) o con tres ác. grasos (triglicéridos)
Una grasa es mas apolar que sus componentes por separado, esto es debido a la perdida de grupos apolares en el enlace ester.
El enlace ester se rompe por hidrólisis, pero además se rompe con una base fuerte. Las grasa como ocurre con la sal, esta formada por un ácido y una base, el fuerte desplaza al débil de la sal formándose un a sal nueva. En el caso del jabón se cambia la base de glicerina por sosa, esto se conoce como saponificables. Los ác. grasos disuelven las grasas y la sosa las rompe.
La función que tienen las grasas por su composición química hace que sean reserva de energía y fuente de energía.
Los ác. grasos tienen mas energía que los monosacáridos por ser mas apolares y estar mas reducidos. Un gramo de grasa tiene seis veces más de energía que un gramo de glucógeno, esto permite reducir a la mitad su peso en los animales, importante para la movilidad.
Además las grasa como son muy apolares no se mezclan con el agua por ello no hace falta guárdala del agua. En el interior de las células forman gotas de grasa. En el caso de las plantas tienen que guardar el almidón en unos orgánulos llamados Amiloplastos.
- Ceras.
Son lípidos sencillos, formados por la esterificación de un ác. graso saturado de cadena larga (palmítico o estérico) con un alcohol monovalente igual de largo. Esto produce una molécula muy apolar y también es solida, ya que tiene un alto punto de fusión y además resulta inerte.
Esto hace que sea un perfecto material con la función d protección y estructural. Son impermeables tanto para agua como para gases utilizándose como aislante.
- Lípidos complejos.
Son los glicerolípidos y esfingolípidos.
- Glicerolípidos.
Si se le practica hidrólisis aparecen varias moléculas: Por un lado glicerina esterificada con dos ácidos y el tercer OH se encuentra esterificado con el ácido fosfórico. La base nitrogenada puede ser acetilcolina o un Aa. Esto forma los glicerofosfolípidos (fosfolípidos).
Hay otros que en vez de una base nitrogenada, tienen un monosacárido y se llama gliceroglucolípido.
Estos dos forman parte de la membrana celular, pero en las bacterias solo aparece el gliceroglucolípidos.
Los fosfolípidos tienen una característica química que los hace anfipáticos. Eso quiere decir que una parte (cabeza) sea polar y la otra parte (cola) sea apolar. Cuando están en H2O toman una disposición muy especial en forma de bicapa. Esto hace que constituyan el esqueleto de las membranas celulares.
- Esfingolípidos.
Están formados por un alcohol llamado esfingosina. Es un amino alcohol insaturado de cadena larga, que se encuentra esterificado con un ác. graso formando un ceramido que puede estar esterificado con una ác. orto fosfórico mas una base nitrogenada o con una hexosa u oligosacáridos. Esfingofosfolípidos y Esfingoglucolípidos.
También son anfipáticos y además son componentes de las membranas pero especializados. Constituyen los antígenos A/B/0 y funcionan como anclaje donde se pegan los virus o las toxinas. También se encargan de la regulación del crecimiento y diferenciación celular. La división celular es inversamente proporcional a la concentración de esfingolípidos y viceversa.
- Lípidos no saponificables o derivados del isopreno.
Estos lípidos no tienen ác. grasos, ni enlaces ester.
2 metil - 1,3,butadeino.
- Tempenos o isoprenoides.
Son lípidos derivados directamente del isopreno, formados por isopreno – isopreno = terpeno que pueden ser mono, di, tri… terpenos.
Son polímeros lineales de terpenos ciclados en los extremos. Su característica química distintiva es que posee muchos dobles enlaces, determinando sus propiedades y sus funciones biológicas.
Se caracteriza por tener color por la presencia de dobles y triples enlaces como en el caso del caroteno (rojo-anaranjado) presente en la zanahoria, tomate y naranja por ejemplo. También son percutores de las vitaminas A, E, K. La xantofila que son amarrillos son los que le dan el color al limón. El fitol es verde y va combinado con clorofila.
Como presentan dobles enlaces, hay muchos electrones compartidos. Esto provoca que haya electrones libres que pasan de un enlace a otro. Estos electrones deslocalizados actúan como dador/aceptador de electrones que forman parte de las cadenas transportadoras de electrones que aparecen en la respiración celular de la fase luminosa (fotosíntesis).
Al tener electrones deslocalizados tiene la característica de absorber energía, funcionando como pigmentos fotosintéticos ya que absorben la energía solar.
También forman resinas, jara, tomillo, que lo utilizan para reflejar la luz y además tienen un altísimo calor de evaporización. También son las esencias del limón, canela, anís.
- Esteroides.
Son derivados del isopreno pero indirectamente. Son isoprenos ciclados.
Todos están formados por un nucleo del esterano más algunos dobles enlaces, grupos OH o cadenas de hidrocarburos que hace que se diferencian.
El colesterol es el mas importante de todos, ya que es el percutor de la vitamina K, pero también de las hormonas sexuales.
Su papel fundamental es que es uno de los lípidos estructurales de las membranas celulares animales, por el grupo OH que le da un cierto carácter polar que se unen a las cabezas de los fosfolípidos dejando libre las colas, estabilizando la bicapa. Es tan importante que tiene sus propios receptores en la membrana.
Cuando hay exceso de colesterol todos los receptores se llenan y se van poniendo por fuera, si esta en una arteria puede llegar a cerrar la luz.
3. Glúcidos
3.1. Concepto y clasificación
Antes se conocian como carbohidratos porque su fórmula general: carbonato + H2O. Después se descubrió otros grupos químicos que ya no cuadraban con ella.
Todos los glúcidos son polímeros de monómeros = cuyo sentido, función, es la de almacenar glucosa (que actúan como fuente de E), almacenar E (almidón, glucógeno). o bien repetir una molécula que sirve como ladrillo, función estructural (celulosa).
Se clasifican en:
osas: 1 monosacárido
ósidos: +1 monosacárido:
- Holosidos-> solo monosacáridos
1. oligosacaridos (2-10 monosacaridos)
2. polisacaridos (+10 monosacaridos)
2.2 homopolisacaridos (monosacaridos =)
2.3 heteropolisacaridos (monosacaridos diferentes)
- Heterósidos-> glucosa + otra m.o. (lípidos/proteínas)
1. glucolípidos
2. glucoproteínas
3.2. Monosacáridos simples: concepto.
Son los + simples de todos los glúcidos. Son los monómero de estos polímeros
Se pueden hidrolizar pero dejan de ser monosacáridos.
Se pueden definir como polihidroxialdehidos/ cetona.
Todos los glúcidos están formado por un esqueleto de hidrocarburos (CH).
Son apolares (e. covalente convencional. ver)
Todos los hidrocarburos llevan un hidróxido/alcohol (-OH) polar, menos uno llamado carbono carbonílico:
este lleva un grupo aldehido (con =e con el O en un C terminal) o grupo acetona (=O en un C interino) que son dativamente polares.
La suma de todo es una molécula polar (grupos polares + apolares).
Los que tienen g. aldehidos-> aldosas g. acetona-> cetonas (determinan el C1).
Todas son dulces, blancas cristalizables, solubles en H2O y se nombran:
si llevan g. aldehidos-> aldo+ nºC+ osa
si llevan g. acetona-> ceto+ nºC+ osa
3.3. Propiedades de los monosacaridos
Isomería espacial
La isomería son moléculas con la misma forma molecular y diferentes propiedades químicas.
La isomería espacial son moléculas sin centros, eje o planos simétricos, lo que quiere decir que son asimétricas. Hay 2 diferentes: los esteoisomeros, que tienen forma espacial y sus C son asimétricos y se superponen y los enentiomeros que forman una imagen especular el uno del otro.
Dependiendo donde tenga el OH el C asimetrico, se llamara D o L. La mayoría de los esteroisómeros se llaman D y su formula es: C3H6O3 (aldotriosa).
Cuando hay varios C asimetricos (ej: glucosa) el C asimetrico mas alejado del carbonilo es el que dice si es D o L.
Isomería óptica
Es la capacidad que tiene la molecula de desviar la luz de forma diferente, tb llamado actividad óptica.
La luz es una onda que va en todas las direcciones.
Polarizador: sustancia que refleja la luz y solo se deja atravesar por la luz que vibra en un solo plano, llamada luz polarizada. Esto es debido a la estructura cristalina.
Si la pasamos por una disolución monosacarida sale desviada, unas veces a la dcha. y otras a la izq. Solo se sabe hacía donde a girado experimentalmente.
Poder reductor
Son capaces de reducir a otra sustancia quedando oxidado.
3.4. Formas de los monosacaridos
Son simples, planas y lineales
Si tienen +5 C no son ni planas ni lineales, son tridimensionales y cicladas.
Si ponemos en disolución la glucosa, solo entre 1-5% son lineales.
Esto ocurre por el cabonilo, forma un enlace hemiacetalico con el C 4/5. Esto se produce porque el carbonilo es poco estable y se une para estabilizarse.
Para pasar de lineales a cicladas hay que seguir las reglas de Haworth. Estas dicen que lo que en la formula lineal esta a la drecha en la ciclada está debajo, y viceversa (izq->arriba) excepto el C 4/5 que van al revés, deben girar.
En la ciclada, lo que está delante y/o arriba tiene el trazo grueso y viceversa (atrás y/o abajo-> trazo fino).
Dependiendo si el OH esta hacia abajo se llamara (a) y si esta hacia arriba se llamara (B).
3.5. Monosacaridos de importancia biológica
Con 3 átomos de C:
- gliceroaldehido (aldotriosa)
- dihidroxicetona (cetotriosa)
Estos intervienen en la glucolisis y en la fase oscura de la fotosíntesis que son vías centrales del metabolismo.
Con 5 átomos de C:
- ribosa
- desoxirribosa
Son aldopentosas. Forman parte de los nucleotidos del ARN y ADN.
- D-ribulosa, es una cetopentosa y es el lugar por el que entra el CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis.
Con 6 átomos de C:
- aldohexosas (glucosa y galactosa)
La galactosa es un epimero en 4 (el OH al otro lado) de la glucosa.
- cetohexosa (fructosa)
Actúan como fuente de E (combustibles para la glucolisis y resp. cc) y como monomero de los polímeros.
Oligosacaridos
cadenas de entre 2-10 monosacaridos
Disacaridos (2)
Estan formado por el enlace entre dos monosacaridos mediante un enlace o-glucosilico. Esto se establece entre dos grupos OH de dos monosacaridos distintos (1 o los 2 es carbonilico). Cuando se forma este enlace se desprende una molecula de H2O, pudiendo romper el enlace mediante hidrólisis.
- lactosa
unión de una galactosa + una glucosa.
- sacarosa
unión de ua glucosa + una fructosa
se produce un enlace dicarbonilico. estos disacaridos aparecen expontaneamente en la naturaleza pero hay 2 que no:
- maltosa a (1-2) aparece cuando se hace la hidrolisis del almidón
- celobiosa B (1-2) cuando se hace la hidrolisis de la celulosa
Polisacaridos (+10)
La mayoria están formado por sosa, su formula general n (C6H12O6)-> (C6H10O5) + n-1 H2O.
Estos no tienen las caractreistics de los monosacaridos ya que no son dulce, ni cristalinos, ni reductores. No son solubles por su tamaño y por ser apolares.
osas-> monosacaridos
Holosidos:
- Homopolisacaridos: formados por un grupo de monomeros solamente.
1.Almidón: homopolisacarido de reserva vegetal. Almacena glucsa con enlaces a(1-4) por hidrólisis de la maltosa. Es una buena reserva de glucosa porque esulta insoluble, ya que no crea presión osmótica. Para esto se encuentra almacenada en los amiloplastos. Esta es una mezcla de 2 polimeros: hay 2 cadenas de polisacaridos formadas:
la amilasa (20%) tiene forma lineal pero luego toma forma helicoidal y la amilopectina (80%) =amilasa pero esta presenta ramas y comienza con un enlace a(1-6).
En la hidrolisis se obtiene la maltosa.
2.Glucogeno: polisacarido de reserva animal. No esta formado de dos tipos de polimeros sino solo de amilopectina, pero con mas ramas y cadenas mas largas. Se encuentra en lugares de alto consumo energetico (higado, riñon, musculos).
3.Celulosa: es la molécula más abundante. Actua como polisacarido estructural ya que forma la pared delular vegetal, de ahi su alta presencia.
Esta formada de glucosa B(1-4) que forma un polimero lineal que despues se pone en forma helicoidal pero mas apretada que el almidon, provocado por el enlace B(1-4).
Consecuentemente los enlaces glucosilicos quedan dentro de la helice protegidos, haciendolos muy dificil de hidrolizar por eso es indigerible. Solo pueden hacerlo los protozoos, las bacterias y las termitas. Es un material inerte, bueno para la construcción. No se presentan aislados sino formando haces que son paralelos cada capa y además cruzados anterior y posteriormente formando una estructirua cuasicristalina. Esto es lo que se conoce como fibra vegetal.
3.1. Concepto y clasificación
Antes se conocian como carbohidratos porque su fórmula general: carbonato + H2O. Después se descubrió otros grupos químicos que ya no cuadraban con ella.
Todos los glúcidos son polímeros de monómeros = cuyo sentido, función, es la de almacenar glucosa (que actúan como fuente de E), almacenar E (almidón, glucógeno). o bien repetir una molécula que sirve como ladrillo, función estructural (celulosa).
Se clasifican en:
osas: 1 monosacárido
ósidos: +1 monosacárido:
- Holosidos-> solo monosacáridos
1. oligosacaridos (2-10 monosacaridos)
2. polisacaridos (+10 monosacaridos)
2.2 homopolisacaridos (monosacaridos =)
2.3 heteropolisacaridos (monosacaridos diferentes)
- Heterósidos-> glucosa + otra m.o. (lípidos/proteínas)
1. glucolípidos
2. glucoproteínas
3.2. Monosacáridos simples: concepto.
Son los + simples de todos los glúcidos. Son los monómero de estos polímeros
Se pueden hidrolizar pero dejan de ser monosacáridos.
Se pueden definir como polihidroxialdehidos/ cetona.
Todos los glúcidos están formado por un esqueleto de hidrocarburos (CH).
Son apolares (e. covalente convencional. ver)
Todos los hidrocarburos llevan un hidróxido/alcohol (-OH) polar, menos uno llamado carbono carbonílico:
este lleva un grupo aldehido (con =e con el O en un C terminal) o grupo acetona (=O en un C interino) que son dativamente polares.
La suma de todo es una molécula polar (grupos polares + apolares).
Los que tienen g. aldehidos-> aldosas g. acetona-> cetonas (determinan el C1).
Todas son dulces, blancas cristalizables, solubles en H2O y se nombran:
si llevan g. aldehidos-> aldo+ nºC+ osa
si llevan g. acetona-> ceto+ nºC+ osa
3.3. Propiedades de los monosacaridos
Isomería espacial
La isomería son moléculas con la misma forma molecular y diferentes propiedades químicas.
La isomería espacial son moléculas sin centros, eje o planos simétricos, lo que quiere decir que son asimétricas. Hay 2 diferentes: los esteoisomeros, que tienen forma espacial y sus C son asimétricos y se superponen y los enentiomeros que forman una imagen especular el uno del otro.
Dependiendo donde tenga el OH el C asimetrico, se llamara D o L. La mayoría de los esteroisómeros se llaman D y su formula es: C3H6O3 (aldotriosa).
Cuando hay varios C asimetricos (ej: glucosa) el C asimetrico mas alejado del carbonilo es el que dice si es D o L.
Isomería óptica
Es la capacidad que tiene la molecula de desviar la luz de forma diferente, tb llamado actividad óptica.
La luz es una onda que va en todas las direcciones.
Polarizador: sustancia que refleja la luz y solo se deja atravesar por la luz que vibra en un solo plano, llamada luz polarizada. Esto es debido a la estructura cristalina.
Si la pasamos por una disolución monosacarida sale desviada, unas veces a la dcha. y otras a la izq. Solo se sabe hacía donde a girado experimentalmente.
Poder reductor
Son capaces de reducir a otra sustancia quedando oxidado.
3.4. Formas de los monosacaridos
Son simples, planas y lineales
Si tienen +5 C no son ni planas ni lineales, son tridimensionales y cicladas.
Si ponemos en disolución la glucosa, solo entre 1-5% son lineales.
Esto ocurre por el cabonilo, forma un enlace hemiacetalico con el C 4/5. Esto se produce porque el carbonilo es poco estable y se une para estabilizarse.
Para pasar de lineales a cicladas hay que seguir las reglas de Haworth. Estas dicen que lo que en la formula lineal esta a la drecha en la ciclada está debajo, y viceversa (izq->arriba) excepto el C 4/5 que van al revés, deben girar.
En la ciclada, lo que está delante y/o arriba tiene el trazo grueso y viceversa (atrás y/o abajo-> trazo fino).
Dependiendo si el OH esta hacia abajo se llamara (a) y si esta hacia arriba se llamara (B).
3.5. Monosacaridos de importancia biológica
Con 3 átomos de C:
- gliceroaldehido (aldotriosa)
- dihidroxicetona (cetotriosa)
Estos intervienen en la glucolisis y en la fase oscura de la fotosíntesis que son vías centrales del metabolismo.
Con 5 átomos de C:
- ribosa
- desoxirribosa
Son aldopentosas. Forman parte de los nucleotidos del ARN y ADN.
- D-ribulosa, es una cetopentosa y es el lugar por el que entra el CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis.
Con 6 átomos de C:
- aldohexosas (glucosa y galactosa)
La galactosa es un epimero en 4 (el OH al otro lado) de la glucosa.
- cetohexosa (fructosa)
Actúan como fuente de E (combustibles para la glucolisis y resp. cc) y como monomero de los polímeros.
Oligosacaridos
cadenas de entre 2-10 monosacaridos
Disacaridos (2)
Estan formado por el enlace entre dos monosacaridos mediante un enlace o-glucosilico. Esto se establece entre dos grupos OH de dos monosacaridos distintos (1 o los 2 es carbonilico). Cuando se forma este enlace se desprende una molecula de H2O, pudiendo romper el enlace mediante hidrólisis.
- lactosa
unión de una galactosa + una glucosa.
- sacarosa
unión de ua glucosa + una fructosa
se produce un enlace dicarbonilico. estos disacaridos aparecen expontaneamente en la naturaleza pero hay 2 que no:
- maltosa a (1-2) aparece cuando se hace la hidrolisis del almidón
- celobiosa B (1-2) cuando se hace la hidrolisis de la celulosa
Polisacaridos (+10)
La mayoria están formado por sosa, su formula general n (C6H12O6)-> (C6H10O5) + n-1 H2O.
Estos no tienen las caractreistics de los monosacaridos ya que no son dulce, ni cristalinos, ni reductores. No son solubles por su tamaño y por ser apolares.
osas-> monosacaridos
Holosidos:
- Homopolisacaridos: formados por un grupo de monomeros solamente.
1.Almidón: homopolisacarido de reserva vegetal. Almacena glucsa con enlaces a(1-4) por hidrólisis de la maltosa. Es una buena reserva de glucosa porque esulta insoluble, ya que no crea presión osmótica. Para esto se encuentra almacenada en los amiloplastos. Esta es una mezcla de 2 polimeros: hay 2 cadenas de polisacaridos formadas:
la amilasa (20%) tiene forma lineal pero luego toma forma helicoidal y la amilopectina (80%) =amilasa pero esta presenta ramas y comienza con un enlace a(1-6).
En la hidrolisis se obtiene la maltosa.
2.Glucogeno: polisacarido de reserva animal. No esta formado de dos tipos de polimeros sino solo de amilopectina, pero con mas ramas y cadenas mas largas. Se encuentra en lugares de alto consumo energetico (higado, riñon, musculos).
3.Celulosa: es la molécula más abundante. Actua como polisacarido estructural ya que forma la pared delular vegetal, de ahi su alta presencia.
Esta formada de glucosa B(1-4) que forma un polimero lineal que despues se pone en forma helicoidal pero mas apretada que el almidon, provocado por el enlace B(1-4).
Consecuentemente los enlaces glucosilicos quedan dentro de la helice protegidos, haciendolos muy dificil de hidrolizar por eso es indigerible. Solo pueden hacerlo los protozoos, las bacterias y las termitas. Es un material inerte, bueno para la construcción. No se presentan aislados sino formando haces que son paralelos cada capa y además cruzados anterior y posteriormente formando una estructirua cuasicristalina. Esto es lo que se conoce como fibra vegetal.
2. Agua
Es la molécula más abundante de los s.v. +/- el 70% del organismo, dependiendo del s.v., de la edad del organismo y de su edad. Lo más característico es su estructura química, que será la que determine sus propiedades tan anómalas. Está formada por 2 átomos con mucha diferencia de electronegatividad.
Los e- compartidos no estan a a misma distancia del O y el H como es normal en los e. covalentes. El O les atrae con más fuerza, con lo que se sitúan simétricamente más cerca del O...e.covalente dativo. Normalmente los e.c. forman moléculas neutras, pero en este caso su desigual distribución hacen que aparezcan eléctricas (de ahí el dipolo del agua).
Entre sus moléculas aparece un enlace llamado enlace por puentes de H. Es débil, pero a su vez el más fuerte de los débiles. Estos provocan que las moléculas de agua no estén aisladas, sino que esten unidas (3,4,8,9) y formando siempre tetrahedros.
Esto explica las anómalas propiedades del agua, que tienen unas consecuencias.
2.1. Propiedades y funciones biológicas
Se deben a los puentes de H, del dipolo. Son funciones raras, pero normales para nosotros.
Su abundancia se debe a que sus propiedades son vitales, y que les permiten realizar sus funciones biológicas.
1) Es líquida a temperatura ambiente.
Normalmente los gases son los que tienen un bajo peso molecular, pero el H2O aunque también lo tiene (18g) debido a su dipolo, provocado por los puentes de H, con los que forman tetrahedros, de moléculas unidas, hace que no estén separados y por ello formen un líquido. El H2O líquido es esencial para la vida.
2) Tiene un alto calor específico
El calor específico es el calor necesario para elevar 1ºC/1g.
Temperatura es la medida de agitación térmica de las partículas.
En el agua siempre hay E térmica, menos en el 0 absoluto (-273ºC).
De todo el calor que metemos en H2O, una parte se consume en romper los puentes de H y el resto se convierte en agitación= temperatura.
Esto le permite amortiguar los cambios de T que producirán las miles de reacciones metabólicas que se intercambian en un medio acuoso, produciendo solo pequeños cambios de T, porque el agua absorbe la E. Muy importante en los homeostermos, que mantienen la T corporal constante.
3) Tiene un elevado calor de vaporización
El calor de evaporización es la cantidad de calor necesaria para evaporar 1g.
El calor de una sustancia hace que se agiten sus partículas hasta alcanzar las presión atmosférica.
Esto permite el enfriamiento por transpiración en los s.v. y el ascenso de la savia bruta, a través de un capilar empujado por la transpiración.
4) Tiene un elevado punto de fusión y densidad en estado sólido
El agua se3 hace líquida a 0ºC (alta T) y sólida a -0ºC (baja T).
Cuando está líquida, sus moleculas están unidas, para que los enlaces se hagan fijo, sólidos, hace3 falta que la agitación disminuya.
Lo normal es que las moléculas en estado sólido se amontonen, pero el H2O en líquido forma tetrahedros que se hacen facilmente sólidos al disminuir la T, dejando huecos de aire entre ellos, haciendo que floten sobre el agua líquido.
El H2O es menos denso en estado sólido que en estado líquido, por ejemplo, el hielo flota en los polos y el fondo del mar no se congela, por lo que permite la vida en los mares fríos.
5) Es un disolvente universal de sustancias polares
La mayoría de las moléculas orgánicas son polares y deben estar en un medio que también sea polar. El agua es dipolo, y rodean a las cargas contrarias, las aisla y rompe sus enlaces, separando los átomos, disolviendolos.
El medio interno es acuoso y sirve para el transporte en disolución de las sustancias polares (sangre).
Las sustancias apolares, son influidas por el H2O que determinará su forma, ya que el H2O hace que cambie su posición.
Todas estas funciones vitales del H2O son pasivas.
Hay otras funciones vitales que son activas (interviene en la mayoría de reacciónes metabólicas):
- Hidratación: meter H2O donde no la había.
- Hidrólisis: la mayoria de enlaces en m.o. desprenden la misma E que se necesita para formarse.
- Redox (oxido-reducción)
- Fotolisis: fase luminosa de la fotosíntesis H2O->2H + 2e- (obtener e-)
- Sintesis de ac.grasos: los camellos acumulan ac.grasos que están formados: E + H2O.
2.2. Disoluciones y dispersiones acuosas
Los líquidos de nuestro medio interno son basicamente H2O + otras sustancias que dan lugar a 3 casos:
- Disolución: disolvente(H2O) + soluto polar (moleculas muy pequeñas)
- Suspensión: H2O + soluto apolar (moleculas muy grandes)
Nuestro medio está en dispersión:
- Dispersión: ni es disolución ni es suspensión, está en medio. no hay disolvente ni soluto.
Hay 2 fases: fase dispersante y fase dispersa.
· fase dispersante: sus moléculas no son ni pequeñas ni grandes y +/- es polar. No se disuelven porque son demasiado grandes pero son lo suficientemente pequeñas para dispersarse homogeneamente. Por eso todas las dispersiones son turbias. No sedimentan por la agitación térmica y porque la carga electrica que son iguales provoca una repulsión electrica entre ellas.
Las propiedades de las que hablamos antes era H2O puro. En las disoluciones y dispersiones ya el H2O no es puro. Desde que se forman ya cambian las propiedades del H2O. ej:
H2O + sal -> necesita 100ºC para calentarse
Las propiedades de las disoluciones y las dispersiones es mantener la constancia de ls variables del medio interno-> la homoestasis. De ella depende la vida de los s.v. :
+ homeostasia-> +evolución y +independencia del medio
Tipos de dispersión según las fases:
- fase dispersante es gaseosa y fase dispersa sólida o líquida.
- fase dispersante es líquida (H2O) y fase dispersa líquida o sólida; pueden predominar una sobre la otra:
· sol: predomina f.dispersante sobre la f.dispersa (hialoplasma->citosol)
· gel: predomina f.dispersa sobre la f.dispersante (jaléa, gelatina, flan)
Entre estas dos se pueden interconvertir, cambiando las proporciones.
Otro tipo de situación que se da en el m.interno:
- Dispersión por emulsión: mezcla 2 líquidos inmiscibles para que la emulsión quede estabilizada se necesita una sutancia emulsionante (ej: H2O + aceite -> emulsionada por el jabón).
2.3. Osmosis y presión osmótica
Desde que se forma una dispersión o disolución, aparece un movimiento de su moléculas llamado difusión, que cesa cuando se igualan las concentraciones en toda ella.
Es muy utilizada por los s.v. para el transporte de las sustancias sin gasto de E.
Esto es lo que empuja a las moléculas en la presión osmotica que es directamente proporcional con el soluto. A +p.osmótica-> +soluto-> +dispersión.
Esto ocurre para mantener el medio isotonico: la concentración del medio tiene que ser = a la de la célula. Esto evita que se hinche o se arrugue la cc ->
Si hay +soluto fuera que dentro de la cc-> medio hipertónico. (arruga la cc)
Si hay -soluto fuera que dentro de la cc-> medio hipotónico. (hincha la cc)
2.4. Producto iónico del H2O. escala del PH
Es un electrolito débil (le aparecen cargas electricas).
De 550 milllones de moléculas se ioniza solamente 1.
La fuerza del puente de H hace que el protón de una molécula pase a la otra y que el ión que comparte con el H-O se lo quede el O.
El H2O puro a 25ºC --> |HO-|+ |HO+|= 10-14 (producto iónico del agua) son inversamente proporcionales.
Esto se utiliza como referencia para medir la acidez o basicidad.
Cuando el agua pura a 25ºC es neutra: |HO-|=|H+|=10-7
Las concentraciones de las cargas son muy pequeñas.
Siendo valores muy incómodos para hacer cálculos se utilizan logaritmos para reducir:
|H+|=10-4
PH= -log|H+|->-log10-4 = 4
PHO- =log|HO-| = 4 (el otro tiene 10)
Entre unidad de PH y otra hay una diferencia de 10 cargas positivas o 10-1 cargas menos.
Siempre que un ácido o una base se pone en disolución , se disocia (se ióniza).
HA<--> A- + H+ BO<-->B+ + HO-
[bases= hace que suelte cargas (-), en disolución las bases del N no sueltan las cargas (-) sino que capturas cargas (+). -NH2 + H+ --> NH3+
Un ácido o base se disocia/ióniza depende de que sea fuerte o débil. Esto se cuantifica por constante de disociación K. |A-| x |H+| / |HA| = K
Si disocian instantaneamente en disolución cuando se da en equilibrio (hay tanto disociado como sin disociar) |HA! = |H+|x|A-| Cuando están disociados están ionizados, están rapidamente en disolución. Si son constantes fuertes sabemos que están en disolución.
PK es aquél valor de PH en el que el ácido o base débil se comporta fuerte.
Cuando está por debajo del PK está disociado. si está por encima: disociado/ionizado/cargado.
El PH es otra de las variables del medio interno que necesitamos controlar los s.v. (homeostasis) porque no soportamos variaciones del PH que estan por debajo o por encima del PH neutro (PH7) solo unas décimas por encima o por debajo es lo que soportamos.
En PH7 los grupos ácidos o báicos de las proteínas cuyas cargas determinan la forma y la función de la misma.
Si cambia el PH cambia las cargs electricas y por tanto la función y la forma de la proteína, entonces desaparecen cargas que son deseables y/o aparecen cargas indeseables, por eso no debe cambiar el PH.
Durante el metabolismo, es algunas reacciones se liberan cargas |H+| y en otras |HO-| para eso hemos desarrollado mecanismos que capturan las cargas inmediatamente que aparecen para que el PH no cambie: los tampones. Esa es la homeostasis.
3. Las sales minerales
La sal está compuesta por un ácido (-) + una base (+)
En disolución se disocia. LAs cargas del agua aislan las cargas del ácido y/o base rompiendo los enlaces iónicos, disolviendose.
En realidad no tenemos sales (compuestas) sino sus iones (cationes y aniones).
Algunas sales cumplen unas funciones específicas. ej:
fosfato cálcico: forma los dientes y huesos
las sales de Na+ /K+ :son responsables de los fenomenos eléctricos neuronales y musculares
Ca++ /Mg++ : colaboran con ciertas enzimas como cofactores.
También todas las sales cumplen unas funciones generales , dependiendo de su naturaleza química.
Regulación de los fenómenos hosmóticos
Tienen que ver con su naturaleza soluble, actúan como soluto (ver osmosis).
Son capaces de crear presión osmótica que la cc utiliza para contrarestar los cambios de p.osmótica en el medio. Protegen a la cc del choque osmótico.
El medio y la cc tienen que ser isotónicos (= concentración dentro que fuera) pero durante nuestro funcionamiento está cambiando contiuamente haciendose el medio hipotónico o hipertónico respecto a la cc (metiendo o sacando sales para contrarrestarlo) y exponiendola al choque osmótico, ya que las sales crean igualmente p.osmótica por ser solubles.. homesotasis.
Regulación de los equilibrios ácido/base
Durante el metabolismo se producen cargas (+) que bajan el PH y (-) que lo suben; para evitar los cambios en el PH se utilizan unos amortiguadores para evitarlo. Esta es la homeostasia. Con ello se evitan los cambios en las cargas eléctricas en las proteínas (que cambian su forma y su función). Se hacen con sales llamadas tampones.
Hay 2 tipos:
- Unas para evitar los cambios en la acidez. Son la mayoría y desprenden cargas (+) para bajar el PH.
- Otras par cuando el PH es alto.
Están formados por 2 sustancias con una cierta prporción:
1 ácido débil o base débil + su sal correspondiente.
El tampón se conserva en la misma proporción y no cambia el PH.
Regulación de los equilibrios eléctricos
Esto se debe gracias a sus cargas. Na+/K+ son los responsables del establecimiento y mantenimiento de los gradientes eléctricos, que dan lugar a las corrientes eléctricas en neuronas y músculos.
Es la molécula más abundante de los s.v. +/- el 70% del organismo, dependiendo del s.v., de la edad del organismo y de su edad. Lo más característico es su estructura química, que será la que determine sus propiedades tan anómalas. Está formada por 2 átomos con mucha diferencia de electronegatividad.
Los e- compartidos no estan a a misma distancia del O y el H como es normal en los e. covalentes. El O les atrae con más fuerza, con lo que se sitúan simétricamente más cerca del O...e.covalente dativo. Normalmente los e.c. forman moléculas neutras, pero en este caso su desigual distribución hacen que aparezcan eléctricas (de ahí el dipolo del agua).
Entre sus moléculas aparece un enlace llamado enlace por puentes de H. Es débil, pero a su vez el más fuerte de los débiles. Estos provocan que las moléculas de agua no estén aisladas, sino que esten unidas (3,4,8,9) y formando siempre tetrahedros.
Esto explica las anómalas propiedades del agua, que tienen unas consecuencias.
2.1. Propiedades y funciones biológicas
Se deben a los puentes de H, del dipolo. Son funciones raras, pero normales para nosotros.
Su abundancia se debe a que sus propiedades son vitales, y que les permiten realizar sus funciones biológicas.
1) Es líquida a temperatura ambiente.
Normalmente los gases son los que tienen un bajo peso molecular, pero el H2O aunque también lo tiene (18g) debido a su dipolo, provocado por los puentes de H, con los que forman tetrahedros, de moléculas unidas, hace que no estén separados y por ello formen un líquido. El H2O líquido es esencial para la vida.
2) Tiene un alto calor específico
El calor específico es el calor necesario para elevar 1ºC/1g.
Temperatura es la medida de agitación térmica de las partículas.
En el agua siempre hay E térmica, menos en el 0 absoluto (-273ºC).
De todo el calor que metemos en H2O, una parte se consume en romper los puentes de H y el resto se convierte en agitación= temperatura.
Esto le permite amortiguar los cambios de T que producirán las miles de reacciones metabólicas que se intercambian en un medio acuoso, produciendo solo pequeños cambios de T, porque el agua absorbe la E. Muy importante en los homeostermos, que mantienen la T corporal constante.
3) Tiene un elevado calor de vaporización
El calor de evaporización es la cantidad de calor necesaria para evaporar 1g.
El calor de una sustancia hace que se agiten sus partículas hasta alcanzar las presión atmosférica.
Esto permite el enfriamiento por transpiración en los s.v. y el ascenso de la savia bruta, a través de un capilar empujado por la transpiración.
4) Tiene un elevado punto de fusión y densidad en estado sólido
El agua se3 hace líquida a 0ºC (alta T) y sólida a -0ºC (baja T).
Cuando está líquida, sus moleculas están unidas, para que los enlaces se hagan fijo, sólidos, hace3 falta que la agitación disminuya.
Lo normal es que las moléculas en estado sólido se amontonen, pero el H2O en líquido forma tetrahedros que se hacen facilmente sólidos al disminuir la T, dejando huecos de aire entre ellos, haciendo que floten sobre el agua líquido.
El H2O es menos denso en estado sólido que en estado líquido, por ejemplo, el hielo flota en los polos y el fondo del mar no se congela, por lo que permite la vida en los mares fríos.
5) Es un disolvente universal de sustancias polares
La mayoría de las moléculas orgánicas son polares y deben estar en un medio que también sea polar. El agua es dipolo, y rodean a las cargas contrarias, las aisla y rompe sus enlaces, separando los átomos, disolviendolos.
El medio interno es acuoso y sirve para el transporte en disolución de las sustancias polares (sangre).
Las sustancias apolares, son influidas por el H2O que determinará su forma, ya que el H2O hace que cambie su posición.
Todas estas funciones vitales del H2O son pasivas.
Hay otras funciones vitales que son activas (interviene en la mayoría de reacciónes metabólicas):
- Hidratación: meter H2O donde no la había.
- Hidrólisis: la mayoria de enlaces en m.o. desprenden la misma E que se necesita para formarse.
- Redox (oxido-reducción)
- Fotolisis: fase luminosa de la fotosíntesis H2O->2H + 2e- (obtener e-)
- Sintesis de ac.grasos: los camellos acumulan ac.grasos que están formados: E + H2O.
2.2. Disoluciones y dispersiones acuosas
Los líquidos de nuestro medio interno son basicamente H2O + otras sustancias que dan lugar a 3 casos:
- Disolución: disolvente(H2O) + soluto polar (moleculas muy pequeñas)
- Suspensión: H2O + soluto apolar (moleculas muy grandes)
Nuestro medio está en dispersión:
- Dispersión: ni es disolución ni es suspensión, está en medio. no hay disolvente ni soluto.
Hay 2 fases: fase dispersante y fase dispersa.
· fase dispersante: sus moléculas no son ni pequeñas ni grandes y +/- es polar. No se disuelven porque son demasiado grandes pero son lo suficientemente pequeñas para dispersarse homogeneamente. Por eso todas las dispersiones son turbias. No sedimentan por la agitación térmica y porque la carga electrica que son iguales provoca una repulsión electrica entre ellas.
Las propiedades de las que hablamos antes era H2O puro. En las disoluciones y dispersiones ya el H2O no es puro. Desde que se forman ya cambian las propiedades del H2O. ej:
H2O + sal -> necesita 100ºC para calentarse
Las propiedades de las disoluciones y las dispersiones es mantener la constancia de ls variables del medio interno-> la homoestasis. De ella depende la vida de los s.v. :
+ homeostasia-> +evolución y +independencia del medio
Tipos de dispersión según las fases:
- fase dispersante es gaseosa y fase dispersa sólida o líquida.
- fase dispersante es líquida (H2O) y fase dispersa líquida o sólida; pueden predominar una sobre la otra:
· sol: predomina f.dispersante sobre la f.dispersa (hialoplasma->citosol)
· gel: predomina f.dispersa sobre la f.dispersante (jaléa, gelatina, flan)
Entre estas dos se pueden interconvertir, cambiando las proporciones.
Otro tipo de situación que se da en el m.interno:
- Dispersión por emulsión: mezcla 2 líquidos inmiscibles para que la emulsión quede estabilizada se necesita una sutancia emulsionante (ej: H2O + aceite -> emulsionada por el jabón).
2.3. Osmosis y presión osmótica
Desde que se forma una dispersión o disolución, aparece un movimiento de su moléculas llamado difusión, que cesa cuando se igualan las concentraciones en toda ella.
Es muy utilizada por los s.v. para el transporte de las sustancias sin gasto de E.
Esto es lo que empuja a las moléculas en la presión osmotica que es directamente proporcional con el soluto. A +p.osmótica-> +soluto-> +dispersión.
Esto ocurre para mantener el medio isotonico: la concentración del medio tiene que ser = a la de la célula. Esto evita que se hinche o se arrugue la cc ->
Si hay +soluto fuera que dentro de la cc-> medio hipertónico. (arruga la cc)
Si hay -soluto fuera que dentro de la cc-> medio hipotónico. (hincha la cc)
2.4. Producto iónico del H2O. escala del PH
Es un electrolito débil (le aparecen cargas electricas).
De 550 milllones de moléculas se ioniza solamente 1.
La fuerza del puente de H hace que el protón de una molécula pase a la otra y que el ión que comparte con el H-O se lo quede el O.
El H2O puro a 25ºC --> |HO-|+ |HO+|= 10-14 (producto iónico del agua) son inversamente proporcionales.
Esto se utiliza como referencia para medir la acidez o basicidad.
Cuando el agua pura a 25ºC es neutra: |HO-|=|H+|=10-7
Las concentraciones de las cargas son muy pequeñas.
Siendo valores muy incómodos para hacer cálculos se utilizan logaritmos para reducir:
|H+|=10-4
PH= -log|H+|->-log10-4 = 4
PHO- =log|HO-| = 4 (el otro tiene 10)
Entre unidad de PH y otra hay una diferencia de 10 cargas positivas o 10-1 cargas menos.
Siempre que un ácido o una base se pone en disolución , se disocia (se ióniza).
HA<--> A- + H+ BO<-->B+ + HO-
[bases= hace que suelte cargas (-), en disolución las bases del N no sueltan las cargas (-) sino que capturas cargas (+). -NH2 + H+ --> NH3+
Un ácido o base se disocia/ióniza depende de que sea fuerte o débil. Esto se cuantifica por constante de disociación K. |A-| x |H+| / |HA| = K
Si disocian instantaneamente en disolución cuando se da en equilibrio (hay tanto disociado como sin disociar) |HA! = |H+|x|A-| Cuando están disociados están ionizados, están rapidamente en disolución. Si son constantes fuertes sabemos que están en disolución.
PK es aquél valor de PH en el que el ácido o base débil se comporta fuerte.
Cuando está por debajo del PK está disociado. si está por encima: disociado/ionizado/cargado.
El PH es otra de las variables del medio interno que necesitamos controlar los s.v. (homeostasis) porque no soportamos variaciones del PH que estan por debajo o por encima del PH neutro (PH7) solo unas décimas por encima o por debajo es lo que soportamos.
En PH7 los grupos ácidos o báicos de las proteínas cuyas cargas determinan la forma y la función de la misma.
Si cambia el PH cambia las cargs electricas y por tanto la función y la forma de la proteína, entonces desaparecen cargas que son deseables y/o aparecen cargas indeseables, por eso no debe cambiar el PH.
Durante el metabolismo, es algunas reacciones se liberan cargas |H+| y en otras |HO-| para eso hemos desarrollado mecanismos que capturan las cargas inmediatamente que aparecen para que el PH no cambie: los tampones. Esa es la homeostasis.
3. Las sales minerales
La sal está compuesta por un ácido (-) + una base (+)
En disolución se disocia. LAs cargas del agua aislan las cargas del ácido y/o base rompiendo los enlaces iónicos, disolviendose.
En realidad no tenemos sales (compuestas) sino sus iones (cationes y aniones).
Algunas sales cumplen unas funciones específicas. ej:
fosfato cálcico: forma los dientes y huesos
las sales de Na+ /K+ :son responsables de los fenomenos eléctricos neuronales y musculares
Ca++ /Mg++ : colaboran con ciertas enzimas como cofactores.
También todas las sales cumplen unas funciones generales , dependiendo de su naturaleza química.
Regulación de los fenómenos hosmóticos
Tienen que ver con su naturaleza soluble, actúan como soluto (ver osmosis).
Son capaces de crear presión osmótica que la cc utiliza para contrarestar los cambios de p.osmótica en el medio. Protegen a la cc del choque osmótico.
El medio y la cc tienen que ser isotónicos (= concentración dentro que fuera) pero durante nuestro funcionamiento está cambiando contiuamente haciendose el medio hipotónico o hipertónico respecto a la cc (metiendo o sacando sales para contrarrestarlo) y exponiendola al choque osmótico, ya que las sales crean igualmente p.osmótica por ser solubles.. homesotasis.
Regulación de los equilibrios ácido/base
Durante el metabolismo se producen cargas (+) que bajan el PH y (-) que lo suben; para evitar los cambios en el PH se utilizan unos amortiguadores para evitarlo. Esta es la homeostasia. Con ello se evitan los cambios en las cargas eléctricas en las proteínas (que cambian su forma y su función). Se hacen con sales llamadas tampones.
Hay 2 tipos:
- Unas para evitar los cambios en la acidez. Son la mayoría y desprenden cargas (+) para bajar el PH.
- Otras par cuando el PH es alto.
Están formados por 2 sustancias con una cierta prporción:
1 ácido débil o base débil + su sal correspondiente.
El tampón se conserva en la misma proporción y no cambia el PH.
Regulación de los equilibrios eléctricos
Esto se debe gracias a sus cargas. Na+/K+ son los responsables del establecimiento y mantenimiento de los gradientes eléctricos, que dan lugar a las corrientes eléctricas en neuronas y músculos.
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