SUSTANCIAS DEL PROTOPLASMA

Objetivo:Analizar las funciones y la composición química básica de lípidos, carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos, agua, sales minerales que constituyen las células y permiten los procesos biológicos.

Prof. Ivannya Jara Arias.

CARBOHIDRATOS: Características.Concepto: Son la primero Fuente de energía, es lo primero que el cuerpo gasta cuando require energía.

Fuentes: Yuca, papa, pan, el arroz, la pasta, los cereales, el maíz, las frutas, el jugo de frutas, los bizcochos, los caramelos, las bebidas gaseosas y otros dulces.

Composición química: CHO, 1:2:1

CARBOHIDRATOS: FUNCIONES

1, Energética: Representan en el organismo el combustible de uso inmediato, principalmente por parte de la glucosa.

2. Reserva: sirven como reserva de energía, el almidón es la forma principal de almacenamiento en las plantas y el glucógeno en los animales que es la manera como el organismo acumula carbohidratos.  

3. Estructural: Forman parte de las paredes celulares de plantas, hongos y bacterias. La celulosa forma parte de la pared celular de las células vegetales. La quitina forma parte del exoesqueleto de muchos insectos, crustáceos y arácnidos.

CARBOHIDRATOS: CLASIFICACIÓN

1. MONOSACÁRIDOS: 1 AZUCAR

Glucosa: Constituye el componente inicial de las principales vías del metabolismo de los glúcidos, es uno de los productos de la fotosíntesis, su fórmula química es C6 H12 O6. Es indispensable para la vida ya que es el principal combustible del cerebro

2. DISACÁRIDOS : 2 AZÚCARES

• Sacarosa (glucosa + fructuosa): Azúcar de mesa. • Lactosa (glucosa+ galactosa): Es el azúcar de la

leche.• Maltosa (glucosa + glucosa): Azúcar presente en los

cereales.

CARBOHIDRATOS: CLASIFICACIÓN

3. POLISACÁRIDOS : MUCHOS AZÚCARES

Almidón:. es la forma en que comúnmente las plantas almacenan carbohidratos.

Glucógeno: Se encuentra almacenado en el hígado y músculo de animales entre ellos el ser humano.

Celulosa: La celulosa da estructura a las paredes celulares de las plantas.

Quitina: Las cubiertas externas duras (exoesqueletos) de los insectos, cangrejos y arañas están formados de este polisacárido, dándoles así la estructura que necesitan. Resulta interesante que la quitina también hace rígidas las paredes celulares de muchos hongos.

ALMIDÓN

LÍPIDOS

Concepto: Su principal característica, es la de ser hidrofóbicos, o sea insolubles en agua. Los lípidos son la segunda fuente de energía, seguidos de los carbohidratos que son la primera fuente de energía

Fuentes: Son constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca, yema de huevo). Composición química: CHO. En porcentajes menores que los que poseen los carbohidratos, además pueden contener nitrógeno, azufre y fósforo (NSP).

LÍPIDOS: FUNCIONES

Función de reserva: Son la segunda fuente de energía. En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (es el caso de la reserva grasa de la joroba de camellos y dromedarios). Función protectora: • En los animales que hibernan, hay un tejido adiposo que les

permite la producción de energía en largos periodos de tiempo. • Además la grasa es un aislante térmico.• Actúan como una capa protectora de los órganos vitales contra

golpes. Función estructural: Los fosfolípidos formar parte de las membranas celulares y de las membranas de algunas organelas.  Función de transporte: Los lípidos absorben vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y ayudan a la formación de ciertas hormonas y ácidos biliares.

LÍPIDOS: CLASIFICACIÓN

LIPIDOS

Saponificables

Simples

Acilglicéridos

Ceras

Complejos

Fosfolípidos

Glucolípidos

Insaponificables

Esteroides Terpenos Prostaglandinas

LÍPIDOS: CLASIFICACIÓN

1. Acilglicéridos:

formados por la unión de una, dos o tres ácidos grasos con una molécula de glicerol. Según el número de ácidos grasos se distinguen tres tipos de estos lípidos:

2. Ceras: En general son sólidas. Todas las funciones que realizan las ceras están relacionadas con su impermeabilidad en agua y con su consistencia firme. A causa de esta propiedad las plumas, le pelo, la piel, las hojas y algunos frutos están cubiertos por una capa de cera protectora..

LÍPIDOS: CLASIFICACIÓN

3. Fosfolípidos: Son las principales moléculas que constituyen la doble capa lipídica de la membrana celular 4. Glucolípidos: Los glucolípidos se caracterizan por poseer un azúcar, los glucolípidos se sitúan en la capa externa de la membrana celular siendo receptores de moléculas externas. 

LÍPIDOS: CLASIFICACIÓN

5. Esteroides: Entre los esteroides más importantes se hallan, además del colesterol, las hormonas sexuales, los ácidos biliares, la vitamina D. Todos los esteroides se componen de cuatro anillos de carbono fusionados de los cuales se proyectan diversos grupos funcionales.

Colesterol: Componente esencial de las membranas celulares de los animales, pero no en las vegetales. Su función es dar estabildad a la membrana y es el precursor de otros esteroides.

LÍPIDOS: CLASIFICACIÓN

6. Terpenos: Cumplen funciones muy variadas entre las que se pueden citar:• Actúan como esencias: mentol, alcanfor, eucalipto y vainilla.• Actúan como pigmentos vegetales: caroteno y xantofila (amarillo,

naranja y rojo).

 7. Prostaglandinas: Cumplen funciones como:• Pueden actuar como vasodilatadores regulando la presión arterial.• Intervienen en procesos inflamatorios que provocan fiebre, rubor,

edema y dolor.• Participar en la producción de sustancias que regulan la

coagulación de la sangre y el cierre de heridas.

PROTEÍNAS: Características

Concepto:• Su unidad mínima son los aminoácidos.• Son largas y complejas cadenas de aminoácidos los cuales se unen

entre sí por medio de enlaces peptídicos.• La función de una proteína depende de la secuencia de

aminoácidos que esta posee y de la forma que esta adopte.

Fuentes:• Leche, queso, frijoles, lentejas carnes blancas y rojas, huevos,

embutidos, maní.

Composición química:Su composición es: carbono, hidrógeno oxígeno y nitrógeno.(CHON)

PROTEÍNAS: aminoácidos.

LOS AMINOÁCIDOS

Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (- COOH), un grupo amino (- NH2), un átomo de hidrógeno (H) y un grupo variable llamado radical (R) unidos a un átomo de carbono.

PROTEÍNAS: aminoácidos.

ENLACE PEPTÍDICO

Los puentes químicos que unen entre sí a los aminoácidos se les denomina enlaces peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente aminoácido. En esta unión se libera una molécula de H2O

PROTEÍNAS: Funciones

Tipo Ejemplos Localización o Función

Reserva Albúmina y lactoalbúmina. Clara de huevo y la leche.

Transporte Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre.

Hormonas Insulina Regula el metabolismo de la glucosa.

Estructurales Colágeno, queratina y elastina. Tendones, cartílagos, pelo y uñas.

Protectoras de la sangre Anticuerpos Bloquean sustancia extrañas.

Enzimática Amilasa Actúa en el almidón.

PROTEÍNAS:

Estructuras

PROTEÍNAS: ENZIMAS

Las enzimas son proteínas capaces de re ducir la cantidad de energía necesaria para dar inicio a ciertas reacciones bioquímicas. Por esta razón se conocen como biocatali zadores o catalizadores biológicos, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reac ción, aumentan notablemente su velocidad, y que al finalizar la reacción son liberadas para que se puedan reutilizar. FUNCIONAMIENTO DE UNA ENZIMA

Las enzimas son catalizadores específi cos: cada enzima cataliza solo tipo de reacción. En una reacción catalizada por una enzima, la sustancia sobre la que actúa la enzima se llama sustrato.El sustrato se une a una región concre ta de la enzima llamada centro activo, formando el complejo enzima-sustrato.Una vez formados los productos, la enzima se libera intacta y queda en condiciones de comenzar un nuevo ci clo de reacción. La nomenclatura que da nombre a las enzimas utiliza la palabra que designa al sustrato, a la que se agrega la ter minación "asa".

PROTEÍNAS: ENZIMAS

MODELO CERRADURA - LLAVE

MODELO AJUSTE INDUCIDO

ÁCIDOS NUCLEICOS

Concepto:• Su unidad básica son los nucleótidos.

Composición química: Contiene en su estructura CHON Y P.

Los nucleótidos están formados por: Un grupo fosfatoUna base nitrogenada Un azúcar: ribosa (ARN) y desoxirribosa (ADN)

ÁCIDOS NUCLEICOS

Las bases nitrogenadas se clasifican en dos grupos:

Purinas: Adenina y Guanina.Pirimidinas: Citosina, Uracilo y Timina.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Aspecto ADN ARN

Forma Doble cadena Una cadena

Azúcar Desoxirribosa Ribosa

Bases nitrogenadas T con A G con C U con A G con C

Localización Núcleo, mitocondria, cloroplasto. Nucleolo, ribosomas, citoplasma.

Comparación entre el ADN Y ARN:

ÁCIDOS NUCLEICOSComparación entre el ADN Y ARN:

ÁCIDOS NUCLEICOS

ADN

ÁCIDOS NUCLEICOS

ARN

AGUA

Concepto:• El agua es la sustancia más abundante en los seres vivos,

y represente entre el 70% y el 90% de su peso. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células, otra parte es la que circula en la sangre, y otra se encuentra en los espacios que hay entre las células. Funciones:1. Transporte: Por ser un buen disolvente, y por poder

ascender por las paredes de un capilar, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior y en su intercambio con el exterior.

2. Amortiguadora: Debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.

3. Termorreguladora: El agua es un material idóneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario, y a la vez mantiene la temperatura interna de los seres vivos, a pesar de las variaciones externas..

SALES MINERALES

Funciones en general : Forman parte de la estructura ósea y dental (calcio,

fósforo, magnesio y flúor). Regulan el balance del agua dentro y fuera de las células

(electrolitos). También conocido como proceso de Ósmosis.

Intervienen en la excitabilidad nerviosa y en la actividad muscular (calcio, magnesio).

Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico (zinc, selenio, cobre).

Además, forman parte de moléculas de gran tamaño como la hemoglobina de la sangre y la clorofila en los vegetales.

Concepto:Son biomoléculas inorgánicas, las funciones que desempeñan cada uno de estos tipos, en los seres vivos, son diferentes. Al igual de las vitaminas, no aportan energía.

SALES MINERALES

Forma en que las encontramos en los seres vivos:

Precipitada: Forman estructuras duras, que proporcionan protección al ser que las tiene. Por ejemplo las conchas, los caparazones o los esqueletos.

Disuelta: Las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas (cationes) o negativas (aniones). Estas sales participan en las funciones de los sistemas muscular y nervioso, mantienen el grado de salinidad, mantienen un equilibrio en el pH.

Asociada a otras moléculas: la hemoglobina es capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un ión Fe++. La clorofila captura energía luminosa en el proceso de fotosíntesis por contener un ion Mg++ en su estructura.

VITAMINAS

Vitaminas liposolubles (solubles en grasas)Vitaminas Funciones Trastornos Fuentes

A o Retinol Indispensable para la visión normal. Y formación de tejido epitelial (ojos, piel, vías respiratorias)

Ceguera nocturna, formación defectuosa de dientes, infecciones de la piel.

Vegetales amarillos y verdes, huevos, leche, mantequilla.

D Absorción de calcio y fósforo, importante en la formación de los huesos.

Deterioro del sistema óseo.Raquitismo (deformación de los huesos)

Huevos, leche, hígado.

E Contribuye en el buen funcionamiento de los músculos y retrasa el envejecimiento celular.

Anemia y esterilidad. Huevos, leche, pescado, vegetales, cereales.

K Coagulación de la sangre. Hemorragias, coagulación lenta.

Vegetales de hoja verde.

VITAMINASVitaminas hidrosolubles (solubles en agua)

Vitaminas Funciones Trastornos FuentesC o ácido ascórbico.

Indispensable para la formación de la médula ósea

Escorbuto: sangrado de encías y perdida de dientes.

Todas las frutas ácidas, verduras.

B1 o tiamina Ayuda en el metabolismo de los carbohidratos.

Beriberi (enfermedad nerviosa que se manifiesta por temblores), debilidad muscular y calambres en las piernas.

Hígado, riñones, corazón, leche, vegetales.

B2 o riboflavina

Contribuye a la salud de la piel y los ojos. 

Su deficiencia causa piel seca, llagas en la boca y la sensibilidad a la luz.

Carne, leche, huevos, queso, cereales.

B5 o Niacina Respiración celular. Pelagra: la piel se vuelve roja y seca e irritable con la luz y el calor. Diarrea.

Pescado, hígado, carnes, granos enteros, levadura.

B6 o Piridoxina

Interviene en el metabolismo de proteínas.

Depresión, anemias. Cereales, pan, verduras y carnes.

B12 o cobalamina

Indispensable para el desarrollo correcto de glóbulos rojos

Poco apetito, debilidad y anemia. Hígado, leche y carnes.

Ácido fólico Desarrollo de la medula espinal y cerebro durante los primeros meses de gestación.

Anemia y diarrea. Verduras de hoja verde, vísceras, frutos secos.