Trabajo Clasificación

Tema 7 parte 5

Funciones vitales

Función de nutrición: todas la células necesitan tomar materia y energía del medio, luego la transforman mediante reacciones químicas. Esto es una parte del metabolismo, la materia y energía del exterior la transforman en materia y energía propia.
Hay dos tipos de nutrición:

Nutrición autótrofa: viene de alimentarse así mismo. Captan materia inorgánica y luz, convirtiéndolo en monómeros y oxígeno; este proceso es la fotosíntesis. Quien hace esta función son las plantas y algunas bacterias. Los monómeros obtenidos los convierten en polímeros uniendo los monómeros anteriores, también la célula vegetal los utiliza para obtener energía.

Nutrición heterótrofa: significa alimentarse de otro, de materia orgánica ya fabricada. Las células realizan la digestión y dividen los polímeros en monómeros. Utilizamos los propios monómeros para crear materia y obtener energía.

Metabolismo: 
Son reacciones químicas que ocurren en la célula, la nutrición es una parte significativa del metabolismo.
Son reacciones químicas con características peculiares, ya que estas pueden ser reversibles. Como una sustancia A da lugar a B+C y viceversa.
Otra característica es que las reacciones están acopladas, de esta forma se consigue más velocidad obteniendo así el producto antes. La principal ruta de secuencia de reacciones se ramifica al final en el último producto de las reacciones originando una ramificación de rutas metabólicas.
Somos máquinas que funcionan con reacciones químicas, y para que una máquina trabaje con reacciones químicas tiene que ir a tiempo real, van a cierta velocidad depende de la necesidad. Esto se consigue aportando altas temperaturas, pero solo se puede observar en un laboratorio porque nuestro organismo no aguanta bien el calor, ya que las proteínas pierden la forma por el motivo de que sus enlaces son débiles y terminan perdiendo su función al desformarse.
Los catalizadores son sustancias que aumentan la velocidad de las reacciones y disminuyen la energía necesaria; estos catalizadores son las enzimas. Todos los catalizadores intervienen en las reacciones y cada reacción tiene su propio catalizador. El catalizador al acabar la reacción está intacto como al principio, esto nos lleva a que las enzimas necesitan sustancias que acepten los grupos químicos que dan o quitan a los sustratos; estos son las coenzimas que son aceptores temporales de grupos químicos entre sustratos.

La mayoría de reacciones del metabolismo son reacciones redox (reducción-oxidación) y todas ellas están acopladas. Una sustancia es reducida cuando tiene alto contenido en hidrógeno, bajo en oxígeno, alto en electrones y alto en energía. Mientras que una sustancia que está oxidada tiene bajo contenido en hidrógeno, alto en oxígeno, bajo en electrones y bajo en energía. En las reacciones de oxidación se rompen enlaces y se libera energía que contenían.
En las reacciones de reducción se forman enlaces para lo que se necesita energía.

Anabolismo y catabolismo.

El anabolismo es la unión de moléculas pequeñas para formar grandes moléculas y formar enlaces, entonces necesitan energía. Se unen monómeros para formar polímeros, es una forma de obtener la propio materia.
El catabolismo es la rotura de grandes moléculas en otras más pequeñas, se rompen enlaces y se libera energía de esos enlaces rotos. En la mitocondria se oxida los monómeros rompiendo sus enlaces y generando CO2+agua+ATP; esta es la respiración celular, es una forma de obtener energía.
Para que haya anabolismo tiene que haber antes catabolismo, porque para anabolizar se necesita energía producida del catabolismo.
Todas las reacciones llevan aparejado el intercambio de grupos químicos. Se intercambia energía, pero esa energía no puede quedar libre porque nos calentaríamos demasiado, lo que conllevaría una deformación de las proteínas de nuestro cuerpo causándonos la muerte, somos termolábiles. Además las enzimas deben quedar intactas por eso no deben quedarse la energía. Aquí actúan las coenzimas transportadoras de energía (la única energía que pueden utilizar los seres vivos es la energía química). Cuando se intercambia lo hace en forma de enlace de alta energía con el ácido ortofosfórico. Hay muchas reacciones donde se intercambian electrones de hidrógeno de alta energía. Si los electrones de alta energía quedaran sueltos reducirían indeseablemente la materia orgánica. Las coenzimas redox son las que se quedan los electrones de alta intensidad.

Procesos catabólicos importantes.

Son reacciones de oxidación en los cuales se rompen enlaces y se libera energía que contenían dichos enlaces. Son una parte muy importante del metabolismo porque es la forma de obtener energía la célula a partir de los monómeros (monosacáridos, disacáridos, y ácidos grasos).

Catabolismo anaerobio (fermentación).

La fermentación fue el primer mecanismo que inventaron los seres vivos para obtener energía en un mundo sin oxígeno. Esto ocurre en el hialoplasma, consiste en una oxidación sin oxígeno de los monómeros. La más famosa de las fermentaciones es la glucolisis (rotura glucosa) C6 H12 O6 esto da lugar a 2C3 H6 O3+ 2 ATP (oxidación incompleta).
Son procesos despilfarradores, aprovechan solo el 20% de la energía de la glucosa, el 80% se conserva en ácido pirúvico y también se producen muchas sustancias tóxicas.
Todas las fermentaciones son glucosílicas más una serie de pasos posteriores y diferentes productos , como el ácido láctico es el producto del ácido pirúvico.

Catabolismo aerobio.

En este catabolismo se produce la respiración celular. El catabolismo comienza en el hialoplasma convirtiendo los monómeros en ácido pirúvico (glucolisis). El ácido pirúvico penetra en las mitocondrias donde ocurrirá su oxidación completa con O2.
Oxidación completa: C6 H22 O6 + 6 O2  da lugar a 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP, aquí no se puede aprovechar más energía.

Procesos anabólicos.

Son siempre reacciones de reducción, aquí se forman enlaces y se precisa energía. Se unen moléculas pequeñas para formar moléculas grandes (monómeros-> polímeros). De esta forma fabrican su materia todos los seres vivos (animales y plantas).

Función de Relación.
Es la capacidad de los seres vivos de captar estímulos, variaciones físicas o químicas, del
medio interno o externo, y responder ante ellos para adecuarnos a un medio cambiante.
Los estímulos son recogidos por los órganos receptores de los sentidos. Estos están continuamente enviando la información al sistema nervioso central, que trata procesa esta información en cada momento, elabora una respuesta acorde, ejecutada por los órganos efectores.
La mayoría de las respuestas son movimientos, como las que producen los músculos, las otras respuestas son secreción de sustancias que anteriormente han fabricado.


Función de Reproducción.
Es la capacidad de producir descendencia semejante, este es el proceso en el cual el individuo gasta más
energía, ya que es el necesario para perpetuar la especie, mientras que la nutrición y relación son
necesarias para la supervivencia del individuo. Aproximadamente un 60% de la energía, la gastamos en
perpetuar la especie, y esto esta dictado por un gen.
Prácticamente el mismo mecanismo que utilizamos para la reproducción, se utiliza para sustituir células
viejas o muertas de organismos complejos.
División celular
Antes debemos explicar cómo es el ciclo celular:
Ciclo celular: son las fases por las que pasa la vida de una célula, este conjunto de fenómenos de duración variable, tiene lugar en el período que se inicia tras la división celular y finaliza al acabar la siguiente división. En el cual se distinguen dos fases debido a los sucesos que tienen lugar en el núcleo: fase de reposo o Interfase y fase de división.
El 99,5% del ciclo de la célula, se encuentra en la interfase en el cual realiza sus funciones vitales con normalidad.

Reproducción celular, Mitosis y Meiosis.
Mientras que el 0,5% restante, se encuentra en proceso de división.
La división celular, las hay de dos tipos: mediante mitosis o por meiosis. En las diferentes tipos de división celular, se lleva a cabo casi simultáneamente la división del citoplasma llamada citocinesis. Pero arbitrariamente los vamos a separar para poder explicarlos con más sencillez.
Generalmente ocurre un proceso en la interfase, en el cual el ADN se duplica, para que al terminar la división, las células hijas reciban una copia íntegra del ADN.
El ADN tiene aspecto de doble cadena con forma helicoidal, estas cadenas son complementarias.
Es al final de la interfase, que las dos cadenas se separan y sirven de molde para formar dos nuevas cadenas complementarias, siendo esta una propiedad exclusiva del ADN (autoduplicación), siendo esta semiconservativa.
El ADN en estado interfasico, se encuentra activo, transcribiéndose y sintetizando ARN mensajero, y por lo cual es necesario que el ADN se encuentre extendido y formando cromatina en el cual tiene un aspecto enmarañado y siendo indistinguible.
Es cuando al final de la interfase que el ADN se hace visible, previa duplicación del mismo, que este se condensa en forma de cromosomas.
Es ahora que el ADN se encuentra formando cromosomas de dos cromatidas iguales o hermanas.
Gracias a estas estructuras llamadas cromosomas se puede repartir equitativamente el material genético a las células hijas.
EL número de cadenas de ADN que tiene una especie es característico, el nuestro es 46.
Los cromosomas homólogos tienen el mismo aspecto y forma pero no por eso son idénticos, ya que pueden no contener la misma información genética haciendo referencia a lo mismo.
Por ejemplo los cromosomas homólogos contienen la información del color de ojos pero uno tiene la información del color azul, mientras que el del otro es marrón.

División celular por mitosis

Proceso a partir del cual una célula madre se obtiene 2 células hijas idénticas.
En la mitosis se distinguen 4 fases: Profase, Metafase, Anafase, y Telofase.

Profase: En el cual ya los cromosomas aparecen visibles al microscopio y en el que previamente el ADN se ha duplicado. Aparecen los Husos acromáticos, a partir del centrosoma.

Metafase: Los polos han llegado a los polos de la célula, los cromosomas se alinean en el
ecuador de la célula y cada cromatida de cada cromosoma mirando hacia un polo de la célula. Los cromosomas se pegan al huso mediante el centrosoma.

Anafase: Proceso de división celular en el cual las cromatidas de los cromosomas se
separan partiéndose el centrosoma, y migrando cada crómatida hacia los polos.

Telofase: Las cromatidas han llegado a los polos y la célula se estrangula. Citocinesis: debido al crecimiento del huso acromático los orgánulos son empujados por este hacia la periferia, distribuyéndose homogéneamente por toda la célula.
Aparece un estrangulamiento en la parte ecuatorial (surco de división) que dividirá el contenido de la célula equitativamente entre las 2 células hijas.
Dicho estrangulamiento solo ocurre en las células animales ya que en las células vegetales es proceso es mediante tabicación, puesto que lo impide la pared celular.
Este proceso propio de las células vegetales, se produce gracias a unas vesículas derivadas del aparato de golgi, que contienen los componentes de la nueva pared celular, formando el denominado fragmoplasto.

División celular por Meiosis

Es exclusiva de los organismos con reproducción sexual, ya que es la que da lugar a los gametos.
Cuando dos individuos aportan un gameto, cada gameto lleva la mitad de material genético de sus progenitores.
La mayoría de seres vivos somos diploides y los gametos deben de ser haploides para que tras la fecundación se recupere el número característico de cadenas de ADN vulgarmente llamado cromosomas. Que de otro modo se duplicarían en cada generación.
Los gametos se originan mediante meiosis, que reduce a la mitad el material genético.
Por lo tanto la división celular por meiosis solo se da en las gónadas (testículos y Ovarios), donde se forman los gametos, que básicamente consiste en una duplicación y dos divisiones. La meiosis es una división reduccional, ya que reduce a la mitad los cromosomas de la especie, formando los gametos, además también genera variabilidad genética, que origina descendencia diferente capaz de cambiar adaptarse, y evolucionar, que es la gran ventaja frente a la reproducción asexual.
Como dijimos antes de empezar con las fases de la mitosis la célula ya viene con la duplicación de la interfase:

Profase I:Los cromosomas se disponen en parejas de cromosomas homólogos dando lugar a las tétradas divalentes. Mientras los cromosomas homólogos se unen mediante quiasmas que se dan entre las cromátidas homólogas.

Metafase I: Los cromosomas unidos mediante las quiasmas se recombinan y se llevan parte de la información del otro cromosoma, produciendo variabilidad genética.

Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y empiezan a migrar al azar.

Telofase I: Los cromosomas homólogos, una vez llegan a los polos, se forman
los dos núcleos, y la célula se divide. Posteriormente tiene lugar una segunda división, que tiene como misión
separar las cromátidas.

Metafase II: Los cromosomas de las células hijas se alinean en el plano ecuatorial, dando lugar a la placa metafasica sencilla.

Anafase II: Se separan las cromatidas hermanas de cada cromosoma y emigran a su respectivo polo celular.

Telofase II: Las células se divide por estrangulación, dando como resultado
final a cuatro células hijas haploides, teniendo una nueva combinación de
genes.

Ciclo biológicos:
Según el momento en el que se produce la meiosis, se distinguen tres tipos de ciclos biológicos, haplontes, diplontes y diplohaplontes.

Ciclo haplonte: Es característico de organismos que poseen solo una dotación cromosómica haploide, como ocurre en los protistas y en muchos hongos.

Ciclo diplonte: Es característico de organismos que en estado adulto, presentan una dotación cromosmica diploide, como ocurre en los animales y algunas alga. La meiosis tiene lugar al formarse los gametos. Tras la fecundación, el cigoto diploide origina un adulto diploide que formará gametos haploides por meiosis. Es un ciclo en el cual las células adultas son diploides y solo los gametos maduros tienen una dotación cromosómica haploide.

Ciclo diplohaplonte: Es propio de organismos que presentan una alternancia de fases en su ciclo biológico, con dos tipos de individuos, haploides y diploides. Es característico de los vegetales como musgos, helechos, y plantas con semillas, en los que la meiosis tiene lugar al formarse las esporas. En la fase diploide, denominada esporofítica, el esporofito produce por meiosis esporas haploides Estas esporas dan lugar a una forma adulta haploide denominada gametofito, en la que se forman los gametos haploides, tras la fecundación, el cigoto diploide vuelve a generar un nuevo esporofito perteneciente a otra fase esporofítica.

Tema 7 parte 4

La célula

-La célula es la unidad estructural y funcional del organismo. El funcionamiento del ser vivo es el resultado del funcionamiento de sus células. Son autónomas porque son capaces de valerse por sí mismas, por lo que tienen funciones vitales, tanto las unicelulares como las pluricelulares. Además una célula siempre procede de otra, es así que nuestra primera célula fue el cigoto, cuya división dio como resultado un feto. Todos esto abarca la teoría celular.

Hay dos tipos de células:

- La primera es la célula procariota, es la más primitiva, no contienen núcleo celular definido, cuyo material genético se encuentra disperso por el citoplasma. Son organismos unicelulares.

-La segunda se le denomina célula eucariota; 100 veces más grande que la procariota y contiene orgánulos.
Los orgánulos son diferentes estructuras contenidas en el citoplasma (espacio interno de la célula).

Las siguientes características son comunes tanto en las células procariotas como en las eucariotas:
-Membrana plasmática: separa y comunica el interior de la célula con el medio. Es una bicapa lipídica formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas. Regula la entrada y salida de sustancias del citoplasma.
-Citoplasma: es la cavidad celular llena de líquido (citosol). Aquí es donde ocurren las reacciones del metabolismo (en las eucariotas también ocurren en los orgánulos).
-Ácidos nucléicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) es el que dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas que son las que funcionan.

Orgánulos de la célula eucariota.
-Retículo endoplasmático: se comunica con la capa externa (membrana) del núcleo, es una serie de laberinto con canales. Comunica directamente con el núcleo e indirectamente con la membrana plasmática a través de su relación con el aparato de Golgi. Tiene dos partes; la parte rugosa y la parte lisa.
-Retículo endoplasmático rugoso: la rugosidad es debida a los ribosomas que contiene. Su función consiste en la síntesis de proteínas que se van a almacenar o exportar. Almacenan por ejemplo enzimas digestivas.
-Retículo endoplasmático liso: no contienen ribosomas, se encargan de fabricar lípidos en ambiente seco porque no son compatibles con el agua.
Tanto uno como otro se dedican también a la desintoxificación de la célula.

-Aparato de Golgi: son una serie de sacos membranosos apilados y aplanados, se encuentra exactamente encima del retículo endoplasmático liso. Las sustancias fabricadas en el retículo endoplasmático van hacia el aparato de Golgi. Estas sustancias fabricadas se fusionan con el primer saco del aparato de Golgi. Así sucesivamente hasta que llega a la última membrana del aparato del Golgi y es expulsado. También puede haber el caso de que esa sustancia se almacene como los lípidos y las enzimas digestivas, estas últimas se almacenan dentro de los lisosomas, atrapadas para no poder digerir la propia célula.

-Lisosomas: son pequeñas vesículas membranosas procedentes del aparato de golgi contiene enzimas digestivas fabricadas en retículo endoplasmático rugoso. Son las causantes de la digestión intracelular, es el caso de las células unicelulares, el proceso llamado heterofagia, como cuando un protozoo se alimenta de una bacteria.

-Ribosomas: son orgánulos rígidos formados de ARN y proteínas su función es la síntesis de proteínas, este orgánulo se encuentra tanto en las células eucariotas y procariotas. Se encuentra en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmático rugoso y en los cloroplastos.

-Vacuolas: Son vesículas membranosas. Su función es almacenar diversas sustancias, mayormente agua. La presentan todas las células y en las células vegetales son de mayor tamaño, pues ocupan el 80% de la célula completa.

-Mitocondria: Fue una célula procariota primitiva aeróbia que se introdujo dentro de una célula eucariota, por lo que no llegó a digerirla, ya que le convenía su presencia, para que, de algún modo, evitar la oxidación por el propio oxígeno. Su función es quemar monómeros mediante oxígeno transformándolo en energía química + CO2+ agua, este proceso se le denomina respiración celular. Es un orgánulo de doble membrana que en su interior ocupa unas crestas mitocondriales y en la matriz mitocondrial contiene su propio ADN.

-Cloroplastos: Tienen muchas similitudes con las mitocondrias, en el caso del cloroplasto, este fue introducido en una célula eucariota vegetal y no llegó a ser digerido. La fotosíntesis ocurre en este orgánulo; CO2+ agua+ sales+ luz dan lugar a los monomeros necesarios para el desarrollo de la planta. Contiene una triple membrana, la más interna es la membrana de los tilacoides (son sacos aplanados y apilados que forman parte de la estructura de la membrana de luz de la fotosíntesis), todo esto es exclusivo de los vegetales.

-Centrosoma: Orgánulo muy pequeño, está en la periferia del núcleo y tiene un aspecto estrellado. Son dos cilindros aparejados compuestos de proteínas, responsables de los movimientos de los cromosomas durante la división. No están rodeados de membrana y forma parte del citoesqueleto; entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células.

-Membrana plasmática: Formada de una bicapa de fosfolípidos. En la cabeza de los fosfolípidos se encuentra el colesterol que estabiliza la bicapa impidiendo que se vuelva monocapa. El colesterol permite el intercambio del medio interno y externo, con todo esto se le denomina modelo del mosaico fluido porque se muestra la bicapa de fosfolípidos con proteínas asimétricas.

- Pared celular: exclusivo en los vegetales, es un orgánulo extraceluar. Sus componentes se fabrican en el aparato de golgi y son vertidas al exterior de la célula. Está formada básicamente de celulosa, es un plisacárido y ocupa 1/2 del carbono terrestre.
La pared celular es una envoltura muy resistente, su función es sostener la propia célula y hace que no se deslice entre las demás. Protege la célula del choque osmótico.

-Citoplasma: es la cavidad celular o hueco donde contiene un líquido hialino (se deja atravesar por la luz). Es básicamente agua, monómeros, sales, metabolitos y proteínas enzimáticas.
Este líquido hialino es el llamado citosol; donde las sustancias se encuentran disueltas, suspendidas (sedimentación) y dispersas (dispersión coloidal).
Los metabolitos son cualquier molécula utilizada o producida en el metabolismo; un ejemplo es el ácido láctico, producto de desecho de la glucosa (sustrato). El metabolismo ocurre en el hialoplasma con enzimas digestivas, este es único es células eucariotas y procariotas pero existen diferencias, y es que en las eucariotas el trabajo del metabolismo se reparte en los diferentes orgánulos.
Todo el hialoplasma se encuentra atravesado por un citoesqueleto, este son filamentos insolubles de proteína dando la forma de la célula.
Hay muchas estructuras celulares como el centrosoma derivadas del citoesqueleto, también los cilios y flagelos, corrientes citoplasmáticas, invaginaciones de la membrana y en general todos los movimientos celulares.

-Núcleo: es una estructura membranosa, en las células eucariotas, de doble membrana nuclear. La membrana del núcleo es una parte especializada del retículo endoplasmático rugoso. Las dos capas forman un poro que hace comunicar el interior del núcleo con el citoplasma. El líquido del núcleo es denominado nucleoplasma; igual que el citosol. Aquí se encuentra disperso el ADN llamada cromatina; conjunto de ADN, histonas y proteínas que se encuentran en el núcleo de la célula. Cuando la célula se va a dividir la cromatina se vuelve cromosoma; pequeños cuerpos donde se empaqueta y organiza la cromatina del núcleo celular.
El núcleo orgánulo que se encuentra en el núcleo es el nucleolo, este es el encargado de la transcripción del ARN

Tema 7 parte 3

Moléculas orgánicas.

Glúcidos

-Se les conocía como carbohidratos. El nombre más propio es el polihidroxialdeido. Están compuestos de hidrocarburos (CH). Todos los C menos uno tienen un grupo hidroxilo (OH), ese uno que no tiene el grupo OH se le llama carbonilo teniendo doble enlace con el oxígeno. Si el carbono está en el extremo se le denomina aldehído, y si está en el interior se le llama acetona. Esto da origen a monosacáridos polares.
Todos los monosacáridos presentan carbonos asimétricos, tienen enlaces con cuatro sustancias diferentes.
A partir de 5 átomos de carbono no forman moléculas lineales, sino cicladas; así con esta estructura son más estables.

Los monosacáridos son  los glúcidos más sencillos (gliceraldehído) 3 átomos de carbono . Los glúcidos más complejos son los que tienen 5 átomos de carbono como la ribosa (ADN), la desoxiribosa (ADN), ribulosa (fotosíntesis), con 6 átomos de carbono; glucosa (hexosas), galactosa (aldohexosa), fructosa (cetohexosa).
Estos son los monómeros del resto de los glúcidos.
La glucosa más la galactosa da origen a la lactosa, disacárido (dos monosacáridos) de la leche. Unidos por enlaces glucosílico. Desprende agua y se rompe con agua (hidrólisis).
Otro disacárido importante se forma por la glucosa más fructosa, es la sacarosa, disacarido de la remolacha, el azúcar de caña. Los anteriores disacaridos nombrados son naturales.
Tanto los monosacaridos como los disacaridos actúan como fuente de energía rompiendo sus enlaces covalentes se libera la energía química que almacenaban estos enlaces, la única forma de energía aprovechable por la célula. Por la respiración celular se obtiene energía, que es el conjunto de reacciones bioquímicas por los cuales determinados compuestos son degradados completamente por oxidación, hasta convertirse completamente en sustancias inorgánica.

Luego están los oligosacaridos que son los que tienen de 2-10 monosacáridos y los polisacáridos tienen más de 10. Dentro de los polisacáridos nos encontramos con el almidón; reserva energética que tiene los vegetales. Y el glucógeno en los animales, pero no es tan importante el glucógeno para los animales que el almidón para los vegetales.

La celulosa es un polisacárido estructural, formado por dos glucosas, forma la pared celular y así las paredes vegetales de todas las plantas. Las plantas contienen paredes vegetales, en la osmosis cuando la célula está en fase de plasmolisis, esta no llega a explotar porque las impide las paredes celulares.

Lípidos

-Son las únicas moléculas orgánicas que tienen composición química heterogénea.

Sólo tienen una característica en común, son polares, a diferencia de las proteínas y glúcidos. Son moléculas orgánicas que no se disuelven en agua y si son solubles en disolventes orgánicos, son hidrófobos (repelen al agua) y lipófilos (afinidad con los lípidos).

Tienen una clasificación más compleja en dos grupos. Derivados de ácidos grasos y derivados del isopreno. Los lípidos derivados de ácidos grasos son saponificables (jabón). Los ácidos grasos son las moléculas más características de los lípidos, forman hidrocarburos apolares con un grupo ácido en el extremo polar (COOH), también tienen un grupo alcohol. Este grupo completo son anfipáticos, por lo tanto son repelidos por el agua. Como es el ejemplo de la glicerina, junto a los grupos hidróxilos estarían unidos los trigliceridos.

Los ácidos grasos son moléculas más reducidas por la cantidad de hidrógeno, más apolares que los monosacáridos, por tanto están menos oxidados y aportan más energía que los monosacáridos.

La principal función de la grasas es la reserva de energía. Es la principal función energética de los animales, un gramo de grasa tienen 6 veces más energía que un gramo de almidón.

Si tuviéramos como reserva los monosacáridos pesaríamos el doble. 

Los fosfolípidos son un tipo de lípidos anfipático compuestos por una molécula de glicerol (glicerina) con dos grupos OH esterificados con ácidos grasos; estos forman enlaces ester. Y el tercero de los OH no lo tiene con un ácido graso, sino con un ácido ortofosfórico; este esterifica con el tercer grupo OH. También tiene una base nitrogenada que captura cargas positivas (polar). Son anfipáticas porque tienen carga polar y apolar. Tienen un comportamiento en el agua especial, la parte polar se atrae con el agua y las colas apolares huyen del agua uniendose entre ellas. Forman una bicapa lipídica de fosfolípidos, como está formada la membrana plasmática.

Los no saponificables son los derivados del isopreno, sustancia que se elabora de forma natural en los seres vivos, y es generalmente el hidrudo más común en el cuerpo humano. Tienen muchos dobles enlaces. 

Los lípidos derivados del isopreno no se parecen en nada a los lípidos anteriores, no tienen enlace ester, ni ácidos grasos.

Están formados de muchas moléculas de isopreno, no están aisladas unas de otras. Dos isoprenos unidos se denomia terpeno. La cantidad de dobles enlaces hace que tengan muchos colores; el caso del caroteno (color naranja o rojo), antofila (color amarillo) y clorofila (color verde). Al haber muchos enlaces dobles también explica que se compartan muchos electrones en los enlaces covalentes. Siempre que las moléculas compartan muchos electrones, estos tienen una cierta libertad que les hacen saltar de un enlace a otro dejando al átomo cargado positiva o negativamente según el caso. Los pigmentos fotosintéticos convierten la energía electromagnética en energía química al mover el electrón con el fotón de luz.

Los terpenos son derivados directos del isopreno. Un derivado indirecto del isopreno son los esteroides. La siguiente imagen muestra varios ejemplos de esteroides.

Los esteroides son precursores de las vitaminas A, D y K, las hormonas sexuales y el colesterol. El colesterol es un lípido que forma parte de la membrana plasmática, está pegado en las cabezas de los fosfolípidos estabilizando y haciendo fluida la membrana para el intercambio de solutos y evitando que la bicapa se transforme en monocapa, es esencial en la dieta para todas las membranas celulares. El exceso de colesterol es perjudicial porque se acumula en las paredes de los vasos sanguíneos cerrando prácticamente la circulación de la sangre (aterosclerosis).

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son polímeros de monómeros llamados nucleótidos. Son los más grandes de las moléculas orgánicas con miles de millones de átomos. Mientras que los glúcidos y los lípidos siempre tienen los mismos monómeros, en el caso de los ácidos nucleicos los monómeros son diferentes (Adenina, Timina, Citosina, Guanina, Uracilo). Los nucleótidos están formados de una pentosa, que puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN). 

Todas las pentosas forman un enlace glucosílico siempre unido a una base nitrogenada (Adenina, Timina, Citosina, Guanina, Uracilo) y también unido a un ácido ortofosfórico. Lo que se diferencia entre un nucleótido de otro es en la base nitrogenada.

Son polímeros de monómeros diferentes, siempre son los mismos nucleótidos y diferente secuencia, aportan información genética que es igual al orden de los nucleótidos en el ADN, todos tenemos los mismos nucleótidos en diferente orden.

Hay dos tipos de ácidos nucléicos ADN (A, T, C, G) y ARN (A, U, G, C). El orden de los nucleótidos es el código genético que es exactamente como un idioma. Las letras del idioma son: A, T, C, G y las palabras son tripletes (tres nucleótidos), cada triplete es un aminoácido. La secuencia de nucleótidos del ADN determina la secuencia de aminoácidos de una proteína. Esto se le denomina a una proteína completa. Luego la proteína realiza la función.

El ADN es una molécula única en los seres vivos. Es la única molécula capaz de servir de molde para duplicarse. El ADN tiene dos cadenas que se separan para duplicarse formándose otra cadena complementaria, y así dando lugar a cuatro cadenas idénticas dos a dos.

Esto permite la transmisión del código genético a las células hijas y a la descendencia.

Es capaz de transmitir su información a la célula a través de sus intermediarias los ARN. Para sacar la información del núcleo el gen crea ARNm (mensajero) que es una copia del gen, a este proceso se le denomina transcripción, en los nucleótidos del ARNm se cambia el Uracilo por la Timina. El ARNr (ribosómico) sintetiza (crea) las proteínas y el ARNt (transferente) transporta los aminoácidos a los ribosomas. Los ribosomas están compuestos de proteínas y de ARNr, el ribosoma "lee y traduce" el gen que trae el ARNm uniendo aminoácidos que transporta el ARNt en cada triplete.

El ADN dirige el funcionamiento celular a través de los ARN que fabrican las proteínas que son las que realizan las funciones.

Proteínas

-Son polímeros de monómeros distintos, llamados aminoácidos. Hay 20 aminoácidos distintos. 

La palabra proteína viene del griego, que significa el primero más abundante, cualitativa y cuantitativamente.

Cuantitativamente porque son más del 50% de la materia seca de nuestro cuerpo. Y cualitativamente porque es la que tiene más funciones dentro del organismo . No funcionan apenas como fuente energética, pero sí funcionan como hormonas mensajeras químicas, insulina, hormonas del crecimiento. Forman estructuras como: membranas, cilios, flagelos, pelos. Generan movimiento: músculos. También forman anticuerpos y hemoglobina siendo una proteína conjugada.

Pero lo más importante de las proteínas es que la mayoría son enzimas, actúan como catalizadores (aceleran reacciones químicas del metabolismo) siendo una enzima para cada reacción química.

Los aminoácidos están colocados en cierto orden en las proteínas; llamadas secuencia, la secuencia aporta una información. Esta secuencia de aminoácidos determina la forma de la proteína, la forma determina el funcionamiento de la proteína, la proteína depende de la forma para ejercer cierta función.

La enzima automáticamente capta al sustrato encajante y lo divide en dos. El sustrato es complementario de la enzima.

Caben tantas combinaciones posibles de aminoácidos como formas de proteínas. Los seres vivos necesitamos tantas moléculas diferentes como funciones.

Las proteínas adquieren espontáneamente una forma dependiendo de las polaridades de los aminoácidos, el resultado es una proteína de menor energía, más estable y tiene más enlaces. Los enlaces que forman la proteína siempre son débiles, así se alteran fácilmente. Se alteran de varias maneras como cambiándoles el PH, la temperatura, someterlas en sal, etc. Al perder la forma pierden la función desnaturalizándose. Como cuando tenemos fiebre alta, nuestras proteínas pueden terminan rompiéndose causándonos la muertes, por lo tanto las proteínas son termolábiles. Si devuelves la proteína a sus condiciones sin haberse roto las cadenas de los aminoácidos se renaturalizarán. 

La mayoría de las proteínas son solubles en agua porque la mayoría de los aminoácidos son polares, pero son muy grandes, para que se disuelvan, a parte de ser polar, deben de tener un diámetro pequeño. La dispersión actúa cuando el diámetro es mayor y sigue siendo polar divididos en dos estados (sol/gel). El estado sol es cuando la dispersión es más acuosa y el gel es cuando abunda más el sólido. Como el interior de la célula llamado citosol.

Son posible tantas combinaciones en las proteínas que lo verdaderamente difícil es que coincidan. Nuestro sistema inmunitario es capaz de reconocer nuestras propias proteínas, si es diferente ataca a esa proteína, como ocurre en los transplantes de órganos.

Tema 7 parte 2

Bio y oligoelementos

-La materia está formada de átomos, átomos de todo el universo donde se recopilaron en la tabla periódica.

Hay 60 elementos que componen todos los seres vivos, y solo 27 lo están en todos ellos.
Los átomos que componen los seres vivos no dependen de la abundancia de estos. Los elementos de la tabla periódica que componen todos los seres vivos están agrupados en ciertas áreas específicas de la tabla, esto quiere decir que entre ellas hay ciertas características semejantes que a los seres vivos nos interesaba para nuestra primitiva formación y posterior evolución. La mayoría de los elementos que componen los seres vivos tienen un peso atómico bajo. Esto hace que el peso atómico sea inversamente proporcional a la fuerza del enlace intramolecular. Otra consecuencia de tener un peso atómico bajo es que el calor específico sea alto. El calor específico es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1ºC la temperatura de un gramo de cualquier sustancia. Esto sirve para amortiguar los cambios de temperatura, es muy importante para los seres vivos porque funcionamos mediante reacciones donde se absorbe o se desprende energía. Si estuviéramos compuestos de moléculas de calor específico bajo nos calentaríamos indeseablemente. Los átomos forman a los seres vivos por sus propiedades vitales. Al igual que contenemos iones monovalentes, que son equilibrios químicos de concentraciones (Na+, K+, Cl-).
El carbono es muy poco abundante en la Tierra pero le pertenece a los seres vivos un 20%. El esqueleto de todas las moléculas orgánicas está formada de carbono gracias a sus propiedades, que son:
-Contiene cuatro electrones en su última capa para formar cuatro enlaces.
-Dos átomos de carbono enlazados permanecen muy estables por el bajo peso atómico.
-También con la mayoría de los restantes elementos que forman los seres vivos se forman enlaces. Formando moléculas en 3D (forma espacial), se debe a que el átomo de carbono se encuentra en un tetraedro teórico y cada uno de los vértices del carbono lanza sus cuatro enlaces.
-El carbono puede formar enlaces muy largos que no se rompen por su estabilidad que hay en los enlaces covalentes entre los carbonos. También se pueden formar moléculas con distintas formas, como quitando o añadiéndoles anillos.

Los Bioelementos.
-Son aquellos átomos que se encuentran en los seres vivos en cantidades superiores al 0,1%. Es el caso del (C,H,O,N) 95%, también aparecen el P, S, Ca, Na, K. Pueden aparecer aislados o formando moléculas. Se dividen en dos grupos; primarios y secundarios.

Bioelementos primarios: son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos. Constituyen el 96% de la materia viva seca. (C, H, O, N).

Bioelementos secundarios: se clasifican en dos grupos: indispensables y variables. Los indispensables son Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe. Y los variables: B, Br, Cu, Mn, F, Si, I.

Los Oligoelementos.
Inferiores al 0,1% son el Mg, I, Co. También denominados bioelementos traza y utratraza, estos varían en los seres vivos, se encuentran en cantidades muy pequeñas. Es difícil de saber exactamente sus funciones vitales.

Composición molecular.

Las moléculas más abundantes en nuestro organismo es el agua, que se encuentra en el orden del 70% del peso total, si le quitamos el agua al organismo da lugar al peso seco; el 95% del peso seco es materia orgánica, y el 5% son sales. La materia orgánica es lo más característico de los seres vivos (macromoléculas), son polímeros de monómeros iguales, como glúcidos y lípidos que funcionan como fuente de energía o almacén. También tienen función estructural como la membrana celular está formada de lípidos. O también se pueden encontrar polímeros de monómeros diferentes. Es el caso de las proteínas (formada por 20 aminoácidos diferentes) y los ácidos nucleicos (4 nucleótidos diferentes). Poseen secuencias (orden) como el ADN en los ácidos nucleicos. Dan cierta información genética, hereditaria. La forma de una proteína determina su función.

El agua
Tenemos mucha en el organismo por sus propiedades necesarias para los seres vivos. Estas propiedades son anómalas derivadas de su composición. El oxígeno tiene 6 electrones en su última capa y se une con dos átomos de hidrógeno, generando un enlace covalente-dativo (anómala). Esto se debe a la electronegatividad de ambos (que son muy diferentes), el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno. Esto hace al oxígeno le aparezca una cierta carga negativa y al hidrógeno una cierta carga positiva. Electricamente sigue siendo neutra como todos los enlaces covalentes , pero a su vez están electricamente cargadas creando una dipolaridad.
Formando enlaces entre moléculas llamadas puente de hidrógeno.

Esto explica sus propiedades anómalas y vitales. Cuando el agua se encuentra en estado líquido, las moléculas no están exactamente aisladas, forman tetraedros entre ellas de 3,4,8 ó 9 moléculas.
El agua es líquida a temperatura ambiente, debería ser gaseosa, esto no es así por la unión intermitente de las moléculas mediante los puntes de hidrógeno.
El agua es un disolvente universal, disuelve a las sustancias polares (con cargas eléctricas) por lo que disuelve a la mayoría de las moléculas orgánicas. Las cargas del agua rodean y aíslan las cargas de las moléculas polares. El agua transporta por difusión, que es un proceso por el cuál las partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente de estos materiales, aumentando el desorden molecular del sistema conjunto formado por el soluto y el medio por donde se disuelven. En las reacciones metabólicas se intercambia mucha energía, nuestro organismo estabiliza la temperatura de estas reacciones gracias a que nuestro medio interno es agua, y el agua tiene un calor especifico alto.

Los seres vivos somos termolábiles; nos alteramos con facilidad por la acción del calor, gracias al calor específico alto del agua que contenemos, regulamos la temperatura con facilidad.

Todas las funciones vitales tienen funciones pasivas, sin embargo, el agua tiene funciones activas dentro del organismo:
-La hidrólisis, proceso por el cuál el agua rompe todos los enlaces que desprenden agua cuando se forman (enlaces de materia orgánica).

-La hidratación es una reacción dentro del metabolismo donde a la sustancia se le añade agua.
 -Redox: reacciones de óxido-reducción como la fotosíntesis.
-Síntesis de ácidos grasos: para fabricarlos necesitan agua (aunque se repelan con el propio agua).



Sales minerales
Una sal es la unión de un ácido más una base; enlace iónico. Como las sales las tenemos disueltas en el organismo, no es que tengamos sales en sí, sino iónes (aniones y catiónes). Cl-, -H2PO4, -HCO3 (aniones), K+, Na+, Mg++, Ca++ (cationes).
Por un lado tenemos más sales con funciones específicas. El impulso nervioso que tenemos en los músculos se debe al Cl-, Na+, K+. Además de estas, todas las sales cumplen una serie de funciones generales; la regulación de los fenómenos osmóticos.