Bioelementos y BiomolÉculas

I.E

MARISCAL ELOY G. URETA

AREA : CTA CUARTO AÑO DE SECUNDARIA LIC. Carmen R. MEDINA LIZARBE

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

LOS BIOEL BIOELEMENTOS: EMENTOS: CONCEP CONCEPTO TO Y CLASES

Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen los seres vivos. De los aproximadamente 100 elementos químicos que existen en la naturaleza, unos 70 se encuentran en los seres vivos. De éstos, sólo unos 22 se encuentran en todos en cierta abundancia y cumplen una cierta función.

Clasificaremos

los

bioelementos en:

Bioelementos primarios: O, C, H, N, P y S. Representan en su conjunto el 96,2% del total. Bioelementos secundarios: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-. Aunque se encuentran en menor proporción que los primarios, son también imprescindibles para los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre ionizados.

Oligoe Oligoelem lemento entoss o elemen elementos tos vestig vestigiale iales: s: Son aquello aquelloss bioeleme bioelemento ntoss que se encuentran en los seres vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Algunos, los indispensables, se encuentran en todos los seres vivos, mientras que otros, variables, solamente los necesitan algunos organismos. TABLA BIOELEMENTOS Primarios Secundarios O Na+ C K+ H Mg2+ N Ca2+ P ClS

OLIGOELEMENTOS Indispensables Variables Mn B Fe Al Co V Cu Mo Zn I Si







PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS El hecho de que los bioelementos primarios sean tan abundantes en los seres vivos se debe a que presentas ciertas características que los hacen idóneos para formar las moléculas de los seres vivos. Así: * Aunque no son de los más abundantes, todos ellos se encuentran con cierta faci facili lida dadd en las las capa capass más más exte extern rnas as de la Tierr ierraa (cor (corte teza za,, atmó atmósf sfer eraa e hidrosfera). TABLA Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (en % en peso). Elementos Oxígeno Silicio Aluminio Hierro

Corteza (%) 47 28 8 5

Elementos Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno

Seres vivos (%) 63 20

9,5

3 * Sus compuestos presentan polaridad por lo que fácilmente se disuelven en el agua, lo que facilita su incorporación y eliminación. * El C y el N presentan la misma afinidad para unirse al oxígeno o al hidrógeno, por lo que pasan con la misma facilidad del estado oxidado al reduci reducido. do. Esto Esto es de gran gran import importanc ancia, ia, pues pues los proces procesos os de oxidac oxidación ión-reducción son la base de muchos procesos químicos muy importantes y en particular de los relacionados con la obtención de energía como la fotosíntesis y la respiración celular. * El C, el H, el O y el N son elementos de pequeña masa atómica y tienen vari variab abil ilid idad ad de vale valenc ncia ias, s, por por lo que que pued pueden en form formar ar entr entree sí enla enlace cess covalentes fuertes y estables. Debido a esto dan lugar a una gran variedad de moléculas y de gran tamaño. De todos ellos el carbono es el más importante. Este átomo es la base de la química orgánica y de la química de los seres vivos.







Los bioelementos se unen entre sí para formar moléculas que llamaremos biomoléculas: Las moléculas que constituyen los seres vivos. Estas moléculas se han clasificado clasificado tradicionalmen tradicionalmente te en los diferentes diferentes principios principios inmediatos, inmediatos, llamados así porque podían extraerse de la materia viva con cierta facilidad, inme inmedi diat atam amen ente te,, por por méto métodos dos físi físico coss senci sencill llos os,, como como : evap evapor oraci ación ón,, filtración, destilación, disolución, etc. Los diferentes grupos de principios inmediatos son: Inorgánicos -Agua -CO2 -Sales minerales

Orgánicos -Glúcidos -Lípidos -Prótidos o proteínas -Ácidos nucleicos

LOS COMPUEST COMPUESTOS OS ORGÁNICOS DE LOS SERES VIVOS .

Son compuestos orgánicos los compuestos de carbono. Esto es, aquellos en los que el átomo de carbono es un elemento esencial en la molécula y forma en ella la cadena básica a la que están unidos los demás elementos químicos. Los Los sere seress vivo vivoss cont contie iene nenn comp compue uest stos os orgá orgáni nico cos. s. Son Son ésto éstoss los los que que caracterizan a la materia viva y la causa de las peculiares funciones que realiza. La gran variedad de compuestos orgánicos que contienen los seres vivos no se clasifican desde un punto de vista químico, sino a partir de criterios muy simples, tales como su solubilidad o no en agua, u otros. Siguiendo estos criterios se clasifican en : -Glúcidos o hidratos de carbono







Las funciones que cumplen estos compuestos en los seres vivos son muy variadas, así: -Glú -Glúci cido doss y lípi lípido doss tien tienen en esen esenci cial alme ment nte e func funcio ione ness ener energé géti tica cass y estructurales. -Las proteínas: enzimáticas y estructurales. -Los ácidos nucleicos son los responsables de la información genética.

Algunas sustancias son de gran importancia para los seres vivos pero estos las necesitan necesitan en muy pequeña cantidad cantidad y nunca tienen funciones funciones energética energéticass ni estruc estructur turale ales. s. Por esta esta causa causa recibe recibenn el nombre nombre de biocat biocatali alizad zadore ores. s. Son biocatalizadores las vitaminas, las enzimas y las hormonas.

REPARTICIÓN DE LOS COMPONENTES MOLECULARES DE LA CÉLULA (en % sobre masa total) Principios inmediatos Glúcidos Lípidos Prótidos Ácidos Nucleicos ARN ADN Precursores Agua Sales minerales

PROCARIOTAS

EUCARIOTAS 3 2 3 15 4,5 6 2 18 1 70 1 2 70 1

1,25 0,25







Los glúcidos son compuestos orgánicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno; en algunos casos pueden tener además otros elementos químicos como nitrógeno o azufre. Se les ha llamado hidratos de carbono porque algunos responden responden a la fórmula general Cn(H2O)m y azúcares por su sabor dulce, aunque sólo los de baja masa molecular lo tienen. Concepto: Químicamente Concepto: Químicamente son polihidroxi polihidroxialdehíd aldehídos, os, polihidroxice polihidroxicetonas, tonas, sus derivados o sus polímeros (más adelante se explicarán estos conceptos).

Algunos son moléculas de relativamente baja masa molecular; la glucosa tiene una Mm=180 da. Otros, como el almidón, tienen masas moleculares moleculares de más de 100 000 da y son grandes moléculas, macromoléculas . Sus propiedades físicas y químicas son muy variadas. Y en cuanto a sus funciones biológicas: -La glucosa glucosa,, sacarosa sacarosa,, glucógeno y almidón son sustanci sustancias as energéticas. energéticas. Los seres vivos obtienen energía de ellas o las usan para almacenar energía. Esta energía energía está contenida contenida en determinado determinadoss enlaces enlaces que unen los átomos de estas moléculas. -Celulosa y quitina son estructurales. Forman parte de las paredes de las células vegetales (celulosa) o de las cubierta de ciertos animales (quitina). -Ribosa y desoxirribosa forman parte de los ácidos nucleicos. Estos son sólo algunos ejemplos que nos pueden ilustrar sobre las funciones que cumplen los glúcidos. CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS

Atendiendo a su complejidad se clasifican en: Monosacáridos u osas : Son los más sencillos. No son hidrolizables; esto es, no se pueden descomponer por hidrólisis en otros glúcidos más simples. Constituyen los monómeros a partir de los cuales se forman los demás glúcidos. Algunos son moléculas de relativamente baja masa molecular; la glucosa tiene una Mm=180 da. Otros, como el almidón, tienen masas moleculares moleculares de más de 100 000 da y son grandes moléculas, macromoléculas .









-La glucosa glucosa,, sacarosa sacarosa,, glucógeno y almidón son sustanci sustancias as energéticas. energéticas. Los seres vivos obtienen energía de ellas o las usan para almacenar energía. Esta energía energía está contenida contenida en determinado determinadoss enlaces enlaces que unen los átomos de estas moléculas. -Celulosa y quitina son estructurales. Forman parte de las paredes de las células vegetales (celulosa) o de las cubierta de ciertos animales (quitina). -Ribosa y desoxirribosa forman parte de los ácidos nucleicos. Estos son sólo algunos ejemplos que nos pueden ilustrar sobre las funciones que cumplen los glúcidos. CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS

Atendiendo a su complejidad se clasifican en: Monosacáridos u osas : Son los más sencillos. No son hidrolizables; esto es, no se pueden descomponer por hidrólisis en otros glúcidos más simples. Constituyen los monómeros a partir de los cuales se forman los demás glúcidos.

. LOS OLIGOSACÁRIDOS. EL ENLACE O-GLICOSÍDICO. Los Los olig oligos osac acár árid idos os está estánn form formad ados os por por la unió uniónn de 10 o meno menoss de 10 monosacáridos mediante un enlace O-glicosídico . EJEMPLOS DE DISACÁRIDOS DE INTERÉS BIOLÓGICO Sacarosa: Formada Formada por α-D-glucosa y ß-Dfructosa fructosa (enlace (enlace 1α 2ß), ambas unidas por sus OH hemiacetálicos y por lo tanto no







Tostada se emplea empl ea como sucedáneo del café (malta). Celobiosa: Formada por dos D-glucosas unidas por un enlace enlace 1ß 4. Reductor Reductor.. Se obtiene obtiene por hidrólisis de la celulosa.

Los Los disa disacá cári rido doss son son susta ustanc ncia iass de propi ropieeda dade dess simi simila lare ress a las las de los los monosacáridos. Ahora bien, si los -OH hemiacetálicos de ambos monosacáridos intervienen en el enlace glicosídico, enlace dicarbonílico, el disacárido no será reductor pues no tiene ningún OH hemiacetálico libre y es este OH el que les da las propiedades reductoras. Los disacáridos por hidrólisis se descomponen en los monosacáridos que los forman







POLISACÁRIDOS Uno de los monosacáridos monosacáridos de la maltosa presenta libre su OH hemiacetálico hemiacetálico y podrá unirse mediante un nuevo enlace O-glicosídico al OH alcohólico de otro mono monosa sacá cári rido do.. Este Este proce proceso so pued puedee repe repetir tirse se y form formar arse se un comp compue uesto sto cons consti titu tuid idoo por por la unió uniónn de much muchos os mono monosa sacá cári rido doss al que que llam llamar arem emos os polisacárido.

Los Los poli polisa sacá cári rido doss son son susta sustanci ncias as insí insípi pida das, s, amor amorfa fass e insol insolub uble less en agua agua,, algunos, como el almidón, pueden formar dispersiones coloidales. Aunq Aunque ue los poli polisa sacá cári rido doss podr podría íann esta estarr cons consti titu tuid idoos por por dife difere rent ntes es monosacáridos, lo normal es que sea un sólo monosacárido el que forma la molécula. Los polisacáridos son macromoléculas , moléculas de elevada masa molecular, miles o centenares de miles de daltons. Por ejemplo, cada molécula de celulosa, polisacárido vegetal, contiene de 300 a 3 000 moléculas de glucosa y tiene un peso molecular que oscila entre 54 000 y 540 000 da. Algunos polisacáridos presentan ramificaciones. Es de destacar que los polisacáridos, al tener un sólo -OH hemiacetálico por molécula libre, presentan un carácter reductor tan pequeño que se puede considerar como que no son reductores. POLISACÁRIDOS DE INTERÉS BIOLÓGICO

Los polisacáridos de mayor importancia biológica están formados por un sólo tipo de monosacárido. Se trata, por lo tanto de homopolisacáridos . Veamos algunos ejemplos: El almidón: poli polisac sacár árido ido con con func función ión ener energé gétic tica. a. Es sinte sintetiz tizad adoo por por los los







EJEMPLOS DE DISACÁRIDOS DE INTERÉS BIOLÓGICO Sacarosa: Formada por α-D-glucosa y ß-D-fructosa (enlace (enlace 1α 2ß), ambas unidas por sus sus OH hemiacetálicos y por lo l o tanto no reductor. reductor. Es el azúcar de mesa. Se encuentra en la caña de azúcar y en la remolacha. Lactosa: Formada Formada por ß-D-galactosa y D-glucosa, unidas 1ß 4 . Reductor Reductor.. Se encuentra en en la leche de los mamíferos.

Maltosa: Formada por dos D-glucosas unidas por un enlace 1α 4. Reductor. Reductor. Se obtiene por hidrólisis del almidón y del glucógeno. Aparece en la germinación de la cebada empleada en la fabricación de la cerveza. Tostada Tostada se emplea como sucedáneo del café (malta). Celobiosa: Formada por dos D-glucosas unidas por un enlace 1ß 4. Reductor Reductor.. Se obtiene por hidrólisi hidrólisiss de la celulosa.

¿CUÁLES ¿CUÁLES SON SUS FUNCIONES? FUNCIO NES? Son energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.







- Regulación del metabolismo de las grasas. - Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

LOS CARBOHID CARBOHIDRA RATOS TOS Y LA PRODUCC PRODUCCIÓN IÓN DE ENERGÍ ENERGÍA A La rapi rapide dezz con con la que que se pued pueden en ab abso sorb rber er los los glúcidos (también llamados sacáridos, azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono) y, de este modo modo,, sumi sumini nist stra rarr al cuer cuerpo po la ener energí gíaa requ requer erid ida, a, depe depend ndee del del tipo tipo de carbohidrato ingerido.El alto contenido en fibra (formada mayoritariamente por celulosa celulosa,, un polisacárido que no podemos digerir) de la mayor parte de los alimentos que contienen almidón también retrasa la absorción y, por tanto, la producción de energía de los carbohidratos complejos. Liberación rápida de energía

Después de haber ingerido un alimento rico en azúcares, por ejemplo un pastel, se produce un rápido incremento en los niveles de glucosa en la sangre (hiperglucemia hiperglucemia), ), seguid seguidoo por un descen descenso so igualm igualment entee pronu pronunci nciado ado.. Como Como resultado de e ello se puede producir una hipoglucemia hipoglucemia,, es decir, un nivel anormalmente bajo de glucosa en la sangre que produce síntomas tales como sensación de hambre, debilidad y mareo. La glucosa es el azúcar más abundante de la naturaleza. Arriba vemos una representación convencional de la molécula de glucosa, y abajo un modelo tridimensional de este mismo monosacárido.















pierde otras materias nutritivas tales como las vitaminas y los minerales minerales.. Por lo tanto, siempre se debería elegir carbohidratos no refinados y eliminar toda clase de alimentos refinados, especialmente aquellos a los que se han añadido azúcares. Más información sobre glúcidos en Internet: • •

Glúcidos de la web de la profesora L.Luengo Glúcidos de la web Aula Virtual de Biología Bi ología

CONTINUARA………

Bioelementos y BiomolÉculas

Recommend Documents