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Biomoleculas x nivel 2016 pb

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1. LICEO DE CORONADO. CURSO DE BIOLOGÍA, X NIVEL. 2016 BIOMOLÉCULAS 2. Tipos de biomoléculas Orgánicas. Inorgánicas. 3. Carbohidratos. Lípidos. Proteínas.…
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  • 1. LICEO DE CORONADO. CURSO DE BIOLOGÍA, X NIVEL. 2016 BIOMOLÉCULAS
  • 2. Tipos de biomoléculas Orgánicas. Inorgánicas.
  • 3. Carbohidratos. Lípidos. Proteínas. Ácidos nucleicos. Vitaminas. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
  • 4. CARBOHIDRATOS
  • 5. CARBOHIDRATOS  Definición: Son biomoléculas orgánicas constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno.  También se les conoce con el nombre de glúcidos o de sacáridos.  Los azúcares, almidones y celulosa son carbohidratos típicos, son fuentes de energía para las células vivas.
  • 6. Funciones:  Fuente primaria de energía para el organismo.  Construcción de moléculas complejas.  Quemar proteínas y grasas.  Almacenamiento de energía en plantas (almidón) y en animales (glucógeno).  Material estructural en plantas.
  • 7. Clasificación: • Monosacáridos: o azucares simples • Disacáridos: compuestos por dos tipos de monosacáridos. • Oligosacáridos: compuestos por tres a diez unidades de sacáridos. • Polisacáridos: compuestos por muchos monosacáridos.
  • 8. • Monosacáridos: también recibe el nombre de azucares simples. • Están formados por un solo sacárido • Ej: glucosa o dextrosa, fructuosa, galactosa, ribosa, desoxirribosa. • Se agrupan de acuerdo a la cantidad de átomos de carbono en: Nombre Cantidad de Carbonos Triosas 3 Tetrosas 4 Pentosas 5 Hexosas 6 Heptosas 7
  • 9. • Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos. • Ej: sacarosa, lactosa y maltosa. Sacarosa
  • 10. Ejemplos de sacáridos Monosacárido Monosacárido Disacárido Nombre común Glucosa + Fructuosa = Sacarosa Azúcar de mesa Glucosa + Galactosa = Lactosa Azúcar de leche Glucosa + Glucosa = Maltosa Azúcar de malta
  • 11. • Polisacáridos: formados por una cadena de monosacáridos, de hasta mil unidades. Ejemplo:  Almidón (reserva de energía en las plantas)  Glucógeno(reserva de energía en los animales)  Quitina (principal componente del exoesqueleto de artrópodos)  Celulosa (forma la pared celular vegetal)
  • 12. LÍPIDOS
  • 13.  Definición: Son sustancias generalmente insolubles en solventes polares como el agua, pero se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares, como el benceno, éter y cloroformo.  Al igual que los carbohidratos están formados por Carbono, Hidrogeno y Oxígeno pero éste último en menor proporción.  Por lo que se consideran también como sustancias ternarias (formados por tres elementos).
  • 14.  Algunos como el cebo de res o el tocino son sólidos a temperaturas ordinarias.  Otros son líquidos como el aceite de oliva, bacalao, girasol, maíz, canola,entre otros.
  • 15. Funciones:  Energética: produce de 9-10 kcal/gr.  Reserva: Almacenamiento de energía en animales y algunas plantas (hibernación en osos).  Protección contra el agua en plantas.  Acumulación de calor en animales.  Estructural: Componente de las membranas celulares.  Informativa: como el caso de esteroides.
  • 16.  Alimentos ricos en lípidos son: carnes, huevos, productos lácteos y en su gran mayoría se ingieren en forma de triacilgliceroles.  Son ricos en grasa los alimentos de origen animal, mientras que los de origen vegetal, los aceites son insaturadas y libres de colesterol.
  • 17. Los lípidos se clasifican en:  Simples: Ácidos grasos (triacilgliceroles).  Saturados (grasas). Sólidos a 25°C.  Insaturados (aceites).  Ceras (cadenas largas de alcohol y ácidos grasos).  Compuestos  Fosfolípidos.  Glicolípidos.  Esfingolípidos.  Esteroides.  Colesterol (HDL y LDL)  Hormonas sexuales (testosterona, estrógenos, progesterona).  Hormonas adrenocorticales (cortisona).  Ácidos biliares (ácido cólico).  Terpenos.
  • 18. Ácidos grasos saturados, Ácidos grasos insaturados y ceras. LÍPIDOS SIMPLES
  • 19. Están formados por una molécula de glicerol (alcohol con tres átomos de carbono) y tres moléculas de ácidos grasos, por lo que se les llama triglicéridos o triacilglicéridos.
  • 20. Ácidos grasos saturados.  Solo presentan enlaces simples entre los átomos de carbono.  Son sólidos a temperatura ambiente (25°C).  Son más difíciles de utilizar por el organismo ya que sus puntos de enlaces están ocupados o saturados.  Ejemplo: Ácido palmítico, Manteca de cerdo, manteca, margarinas, mantequilla, natilla, aceite de palma hidrolizada…
  • 21. Ácidos grasos de origen animal
  • 22. Ácidos grasos insaturados  Tienen uno o varios enlaces dobles.  Son líquidos a temperatura ambiente (25°C).  Ejemplos: Ácido oleico, linoleico, linolénico, araquinodeico,…  Los hay monoinsaturados y polinsaturados.  También, dentro de los ácidos grasos insaturados, se pueden encontrar ácidos grasos trans y Cis.
  • 23. Ácidos grasos insaturados
  • 24. CERAS  Producen ácidos grasos y alcoholes de cadena larga por hidrólisis.  Contrario a los triacilgliceroles, las ceras no se hidrolizan con facilidad, por lo que resultan útiles como recubrimientos protectores en plantas (hojas, tallos) y animales (pelo, cerdas, plumas, piel, colmenas).
  • 25. Fosfolípidos, Glicolípidos y Esfingolípidos. LÍPIDOS COMPUESTOS
  • 26. Fosfolípidos  Los fosfolípidos, son un tipo especial de lípido, son los componentes primarios de las membranas celulares.  Son especialmente abundantes en el hígado, cerebro y tejido espinal.  En su estructura química poseen una molécula de glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una base nitrogenada.  Ejemplo: lecitina y cefalinas.
  • 27.  Los fosfolípidos son anfipáticos, esto es que son simultáneamente hidrofílicos e hidrofóbicos.  Una parte de su estructura es soluble en agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica).  En la parte hidrofílica se encuentran el grupo fosfato y el aminoalcohol o base nitrogenada.  Esta característica estructural hace posible que los fosfolípidos participen en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y un sistema lipídico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los mantiene juntos.
  • 28. Glicolípidos  Contienen ácidos grasos, glicerol y diversos carbohidratos como galactosa, glucosa o manosa.  Ejemplo de glicolípidos lo constituyen los cerebrósidos, que conforman el 7% de la materia sólida del cerebro, y en la cubierta de mielina de los nervios.
  • 29. Esfingolípidos  Se encuentran en las membranas de plantas y animales.  Contienen esfingosina en lugar de glicerol.  La enfermedad de Niemann-Pickse debe a la acumulación de de lípidos, donde las esfingomielinas se acumulan en el cerebro, hígado y bazo, provocando retraso mental y muerte prematura.
  • 30. Colesterol, Hormonas sexuales, Hormonas adrenocorticales y Ácidos biliares. ESTEROIDES
  • 31.  Son derivados del anillo del perhidrociclopentanofenantreno o ciclopentanoperhidrofenantreno.  A estos compuestos se los conoce con el nombre de esteroides y se han encontrado alrededor de 30 compuestos en la naturaleza.  Se encuentran en tejidos animales y vegetales, además de hongos, pero no en bacterias.
  • 32. Colesterol  En el cuerpo humano se halla en mayor concentración en el tejido nervioso y en el cerebro.  Es el principal componente de los cálculos biliares.  También es un importante precursor en la biosíntesis de hormonas sexuales y la vitamina D.  El colesterol nunca viaja libre en la sangre y para llegar a todas las células del organismo tiene que unirse a una molécula proteica formando una lipoproteina..
  • 33. Lipoproteínas de alta densidad (HDL)  Algunas se denominan lipoproteínas de alta densidad (HDL) porque tienen más proteína que lípido.  Contienen poco colesterol y lo transportan de las arterias al hígado para su eliminación.  Es el colesterol bueno, con más de 55mg de HDL por cada 100ml de sangre, se estará protegido contra las enfermedades cardíacas.  Por tanto los HDL ejercen un papel protector en el organismo y conviene tener altos sus niveles.
  • 34. Lipoproteínas de baja densidad (LDL)  Lipoproteínas de baja densidad (LDL) tienen más lípido que proteína.  Las LDL, cuando se encuentran en exceso, depositan el colesterol en las paredes de las arterias.  Es el llamado colesterol malo.
  • 35.  Conviene tener bajos los niveles de LDL.  Cuando los niveles sanguíneos de colesterol LDL son altos (por encima de 180mg / 100ml de sangre), se forma en las paredes de las arterias una placa de arterosclerosis.  El término aterosclerosis se emplea para describir el “endurecimiento de las arterias”.  Los alimentos ricos en grasas saturadas elevan los niveles de LDL (con ello los niveles de colesterol en sangre) y es por ello por lo que se aconseja reducir su consumo.
  • 36. Hormonas sexuales  La testosterona, la hormona masculina fundamental, es la responsable del desarrollo de las características sexuales secundarias, peculiares a los miembros masculinos de la especie.  En las hembras, resultan de particular importancia la progesterona (necesaria para un embarazo normal) y los estrógenos (que regulan el ciclo de ovulación).
  • 37. Hormonas adrenocorticales  Se producen en la corteza de las glándulas adrenales.  La cortisona es la base de estas hormonas.  Realizan funciones en el metabolismo de los alimentos, mantienen el balance adecuado de electrolitos (en particular iones sodio y potasio), y regulan las inflamaciones y alergias.
  • 38. Ácidos biliares  Las sales de los ácidos biliares actúan como agentes emulsionantes y son los componentes más importantes de la bilis humana.  La bilis se produce en el hígado, se almacena en la vesícula biliar y se secreta en el intestino.  Su función principal es la de facilitar la absorción de grasas a través de la pared intestinal.  El más abundante de los ácidos biliares es el ácido cólico.
  • 39. Monoterpenos (C10), Sesquiterpenos (C15), Diterpenos (C20), Triterpenos (C30), Politerpenos. TERPENOS
  • 40.  Compuestos naturales que corresponden a polímeros de isopreno.  En forma natural son los principales componentes de la resina de los aceites esenciales, y son los que le confieren el aroma a las flores y el olor característico de la resina de las coníferas (como el ciprés y el pino), aunque algunos insectos también emiten terpenos, como el caso de chinches.
  • 41. Funciones  Presentes es esencias vegetales como el mentol, alcanfor, eucaliptol, vainilla, limoneno, geraniol, pineno, mirceno, linalol, piretroides, azidaractina, entre otras.  También están presentes en vitaminas liposolubles como el retinol, tocoferol y fitomenadiona.  Pigmentos vegetales como los carotenos y xantofilas.  Aislantes como el caucho y el látex.
  • 42. PROTEÍNAS
  • 43. Proteínas  Las Proteínas son biopolímeros o macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), entre otros bioelementos.  Cada gramo de proteína provee 4,1 kcal.  Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales se podrían considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".
  • 44.  La unión de dos o más aminoácidos (AA) mediante enlaces amida origina los péptidos.  En los péptidos y en las proteínas, estos enlaces amida reciben el nombre de enlaces peptídicos y son el resultado de la reacción del grupo carboxilo de un AA con el grupo amino de otro, con eliminación de una molécula de agua
  • 45. Funciones Tipos Ejemplos Localización o función Energética Carne, huevos, lácteos y sus derivados. Enzimas Ácido-graso-sintetosa Cataliza la síntesis de ácidos grasos. Reserva Ovoalbúmina Clara de huevo. Transportadoras Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre. Protectoras en la sangre Anticuerpos Bloquean a sustancias extrañas. Hormonas Insulina Regula el metabolismo de la glucosa. Estructurales Colágeno Tendones, cartílagos, pelos. Contráctiles Miosina y actina Constituyente de las fibras musculares
  • 46. Clasificación  Las proteínas se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.  De acuerdo con su estructura, se clasifican en primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias.
  • 47. Estructura primaria  La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína.  Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran.  La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.  Ejemplo: la insulina
  • 48. Estructura secundaria.  La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.  Existen dos tipos de estructura secundaria: La a(alfa)-hélice La conformación beta.  Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.  Ejemplo: el colágeno.
  • 49. Estructura terciaria  Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Ejemplo: la mioglobina y diferentes tipos de enzimas.  Aparecen varios tipos de enlaces: el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre. los puentes de hidrógeno. los puentes eléctricos. las interacciones hifrófobas.
  • 50. Estructura cuaternaria  Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico.  Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.  Ejemplo: la hemoglobina.
  • 51. Valor biológico de las proteínas  El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está presente en las proteínas de origen animal. En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no está presente en cantidades suficientes.  La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta.
  • 52. Necesidades diarias de proteínas  En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr de proteínas al día para un adulto sano.  La Organización Mundial de la Salud y las RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National Academic Science) recomiendan un valor de 0,8 gr/ kilogramo de peso y día.  Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan.
  • 53.  En general, se recomienda que una tercera parte de las proteínas que comamos sean de origen animal, pero es perfectamente posible estar bien nutrido sólo con proteínas vegetales, eso sí, teniendo la precaución de combinar estos alimentos en función de sus aminoácidos limitantes.  El problema de las dietas vegetarianas en occidente suele estar más bien en el déficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.
  • 54. Enzimas digestivas, pancreáticas y cardiacas. ENZIMAS
  • 55. Generalidades  Las enzimas son, proteínas globulares capaces de catalizar las reacciones metabólicas.  Las enzimas, en su gran mayoría, son específicas para cada reacción, de ahí su gran número.  Como son catalizadores, actúan disminuyendo la energía de activación, combinándose con los reaccionantes para producir un estado intermedio con menor energía de activación que el estado de transición de la reacción no catalizada.  Una vez formados los productos de la reacción, la enzima se recupera.
  • 56.  Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores: la primera es que durante la reacción no se alteran, y la segunda es que no desplazan la constante de equilibrio para que se obtenga más producto, sino que simplemente favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo.
  • 57. Actividad enzimática  Las enzimas pueden actuar de dos formas: unas, fijándose mediante enlaces fuertes (covalentes) al sustrato, de modo que se debiliten sus enlaces y que no haga falta tanta energía para romperlos; y otras, atrayendo a las sustancias reaccionantes hacia su superficie de modo que aumente la posibilidad de encuentro y que la reacción se produzca más fácilmente.
  • 58. Ejemplos de enzimas Enzimas digestivas:  Amilasa: actúa sobre los almidones y los azúcares, proporcionando glucosa. Se produce en el estómago y el páncreas.  Pepsina: actúa sobre proteínas, proporcionando péptidos y aminoácidos.  Lipasa: actúa sobre las grasas, proporcionando ácidos grasos y glicerina. Se produce en el páncreas y en el intestino.  Ptialina: actúa sobre los almidones, proporcionando mono y disacáridos.
  • 59. Enzimas cardiacas: se producen en el tejido cardiaco como consecuencia de un daño en el corazón. Por ejemplo: troponinas cardíacas y creatina quinasa (CK) o creatina-fosfocinasa (CPK, por sus siglas en inglés) Enzimas pancreáticas: ayudan a descomponer grasas (lipasas), proteínas (proteasas) y carbohidratos (amilasas).
  • 60. Linfocitos, Macrófagos e Inmunoglobulinas. ANTICUERPOS
  • 61. Generalidades  Son proteínas producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias dañinas, llamadas antígenos.  Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos.  Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno
  • 62. Células del sistema inmunitario adquirido  Los linfocitos Son células sanguíneas que se desarrollan a partir de las células madres hematopoyéticas, presentes en la médula roja de ciertos huesos, células pluripotenciales que dan lugar a todos los tipos de células sanguíneas: glóbulos rojos (eritrocitos), glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas.
  • 63.  Los linfocitos, uno de los tipos de leucocitos, son los responsables de la especificidad inmunitaria.  Se encuentran en grandes cantidades en la sangre, linfa y órganos linfoides (timo, nódulos linfáticos, bazo y apéndice).  Hay varios tipos:  Linfocitos T.  Linfocitos B.
  • 64.  Los macrófagos: Los macrófagos son células que se desplazan con movimiento ameboide entre las células de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradándolos y exponiendo moléculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a unas moléculas glicoproteicas presentes en la membrana de todas las células denominadas moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC).
  • 65. Anticuerpos  Los anticuerpos (Ac) o inmunoglobulinas (Ig) son proteínas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parásitos mayores.  Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen específicamente al antígeno que provocó su formación.
  • 66.  Son prótidos, glucoproteínas (gamma globulinas).  Son moléculas formadas por una o varias unidades estructurales básicas, según el tipo de anticuerpo.  Cada unidad está formada por cuatro cadenas polipeptídicas iguales dos a dos. Dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena glucídica unida a cada una las cadenas pesadas. Las uniones entre las subunidades proteicas se establecen por puentes disulfuro.
  • 67. Tipos de anticuerpo  Hay cinco tipos: Ig M, Ig G, Ig A, Ig D e Ig E que se diferencian en estructura, momento de la infección en el que aparecen, actividad y lugar donde se encuentra
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