Elementos de los seres vivos

Los seres vivos somos máquinas químicas.

Nuestro funcionamiento depende esencialmente de reacciones químicas.

Variedad de compuestos en los seres vivos

Cada célula contiene muchísimos compuestos químicos diferente.
La gran mayoría de estos compuestos son compuestos orgánicos.

Muchos son macromoléculas. Entre 5.000 a 50.000 tipos en un organismo concreto
Estas macromoléculas son diferentes en cada especie (sobre todo ácidos nucléicos y proteínas)
Más parecidos en especies próximas
La mayoría so las mismas en los organismos de una misma especie
En total en la biosfera debe haber miles de millones o billones de proteínas y ácidos nucleicos diferentes

Muchos compuestos formados por moléculas más sencillas. Polímeros formados por monómeros.

Cada molécula tiene alguna función biológica. Las pequeñas a veces varias.

No hay molécula sin función (Salvo pocas excepciones)

Los seres vivos tienen las mínimas moléculas posibles. Principio de economía celular.
Evolutivamente es un lastre tener moléculas afuncionales.

La mayoría de las biomoléculas son formadas por los propios seres vivos.

Los seres vivos son máquinas químicas a presión y temperatura constante. Pocas máquinas humanas trabajan así.

En las cvélulas actuales la información para formar las biomoléculas se encuentra en el ADN
No hace falta muca cantidad de ADN para contener la información celular (En humanos 6 x 10 E-12 g de información para todo)

La acción concreta de fabricar las biomoléculas las realizanproteínas denominadas enzimas (o por el ribosoma en el caso de proteínas)

A pesar de su enorme número las biomoléculas pueden asignarse a grupos con propiedades bien determinadas.

Clasificación de los compuestos de los seres vivos
Inorgánicos	Agua
	Sales minerales
	Gases disueltos
Orgánicos	Glúcidos
	Lípidos
	Prótidos
	Ácidos nucleicos
	Otros

Es una molécula esencial para la vida y la más abundante en todos los seres vivos.
Es abundante en la superficie terrestre.
Los seres vivos surgieron en agua y mantienen grandes cantidades de agua pasa su funcionamineto en el interior de la célula y en el medio interno.

Es un factor limitante para la vida en zonas con escasez de agua líquida.

Funciones principales

• Disolvente
• Reactivo químico . Hidrolisis
• Transportadora
• Estructural . Volumen ny forma a las células y a organismos
• Lubricante
• Termorreguladora

Son compuestos iónicos que se encuentran disueltos en agua

Hay un número importante de iones con función en los seres vivos.

Los más importantes: K+ Na+ Mg++ Ca++ PO4--- CO3-- Cl-

Funciones principales

• Reguladores osmóticos.
• Mensajeros celulares.
• Reacciones eléctricas celulares.
• Tampones de pH.
• Esqueletos.
• Fuente de elementos para sintetizar compuestos orgánicos

Gases disueltos y otros compuestos inorgánicos

Funciones principales

• Respiración (O2)
• Fotosíntesis y quimisíntesis (CO2)
• Obtención de N para compuestops orgánicos (N2)
• Mensajeros celulares (NO . H2S)

Se denomina prótidos a los aminoácidos y a los polímeros lineales de aminoácidos.

Aminoácidos

Son compuestos orgánicos que llevan un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH)
De todos los posibles aminoácidos hay 20 encargados de formar las proteínas.
Son los mismos 20 aminoácidos los que utilizamos todas las células
Esto es una prueba del origen común de los seres vivos
Pregunta : ¿por qué no los hemos cambiado?
Qué tengamos los mismos aminoácidos nos permite utilizar los de otros organismos para fabricar nuestras proteínas.

Las principales funciones de los aminoácdos son:

• Formar péptidos y proteínas
• Formar otras sustancias de interés para la célula o el organismo (hormonas, neurotrasmisores...)
• En casos de exceso en la dieta o escasez de energía pueden utilizarse como fuente de enrgía con un rendimiento similar al de la glucosa.

Péptidos y proteínas

Son polímeros lineales de aminoácidos
Normalmente de 50 a 200 aminoácidos aunque las hay más pequeñas (péptidos) y más grandes.
La secuencia de aminoácidos determina las características de las proteínas.(como las letras de un texto determinan una frase)

Son moléculas tremendamente variables en propiedades y funciones
las utilizan los seres vivos para realizar la mayoría de las funciones celulares:

• Enzimas: Catalizan reacciones químicas
• Trasportadoras de membrana : Salida y entrada de sustancias en las células
• Movimientos
• Trasportadores en líquidos
• Estructurales en células y tejidos
• Mensajeras
• Regulación genética
• Receptoras de estímulos
• Toxinas y defensa frente a infecciones
• Reserva de aminoácidos
• Coaguladoras
  

Cada célula forma sus propias proteínas a partir de los aminoácidos
Lo hacen en unos orgánulos llamados ribosomas
Los aminoácidos se toman del exterior o algunos, si es necesario, se sintetizan en las células
La falta de aminoácidos causa graves trastornos a las células y al organismo

What is a protein ? by PDB100

Proteins - One minute Earth

Prótidos en Biología de 2º de Bachillerato

Monosacáridos o polímeros lineales o ramificados de monosacáridos

Monosacáridos

Son compuestos de entre 3 y 7 carbonos con grupos alcohol y aldehido o cetona
Son mucho menos variables que los aminoácidos.
El más importanete es la Glucosa. Tanbién la Ribosa, Fructosa ...

Sus funciones celulares son:

• Obtención de energía celular (principalmente se utiliza glucosa)
• Formación de polisacáridos de reserva
• Formación de polisacáridos estructurales o de reconocimiento

Oligosacáridos

Son polímeros cortos, de 2 a 10 restos, de monosacáridos
Suelen ser reserva o fuente de energía para determinados organismos
- Sacarosa en plantas como la caña de azúcar y la remolacha
- Lactosa en leche de mamíferos

Polisacáridos

Son polímeros largos de monosacáridos (hasta muchos miles de restos)
Los de reserva son ramificados
Los estructurales son lineales

• Estructurales : Forman la pared celular de plantas (Celulosa), protistas y hongos (Quitina)
• Reserva de glucosa: Glucógeno en animales, Almidón en plantas
  

Compuestos insolubles
Bastante variados

Para este curso nos interesan:

Ácidos grasos

Cadenas hidrocarbonadas ácidas
Forman lípidos complejos: Triglicéridos y fosfolópidos
Fuente concentrada de obtención de energía

- Saturados - Sin dobles enlaces. Sólidos a temperatura ambiente
- Insaturados - Con dobles enlaces . Líquidos a temperatura ambiente

Lípidos complejos (saponificables)

Triglicéridos

Ésteres de tres ácidos grasos y glicerina
Si son líquidos se denominan comunmente aceites, si son sólidos grasas o mantecas
Su función principal es la reserva de ácidos grasos

Fosfolípidos

Moléculas complejas formadas por ácidos grasos, alcoholes, fosfato y sustancia polar
Son moléculas anfipáticas
Forman membranas celulares

Terpenos

Moléculas hidrocarbonadas de tamaño variable
Funciones varadas sobre todo en plantas

Esteroides

Colesterol

Molécula de gran tamaño muy insoluble
Estabiliza la membrana plasmática celular en animales
Forma otros esteroides

Otros esteroides

Hormonas frecuentes en animales
Disolventes de grasas

Polímeros de nucleótidos
Muy variables en tamaño; de decenas a muchos millones de nucleótidos
Relacionados con la inforación genética

ADN

Doble cadena de nucleótidos.
En ella se encuentra la información genética
Forma los cromososmas, cada uno es una cadena de ADN unido a proteínas

ARN

Paso de la información del ADN a las células
Varios tipos con funciones muy diversas ARNm ARNt ARNr ....
Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de energía en las células

Existen muchos otros compuestos celulares derivados de los anterores o completamente diferentes

Muchos los sintetizan las células pero los que no pueden sintetizar reciben el nombre de vitaminas. Hacen falta en pequeñas cantidades y sin ellas no podemos vivir

Composición química de algunos seres vivos

Ver algunas biomoléculas de seres vivos en Structure del NCBI