Bioquímica: Bioelementos, Agua, Sales Minerales, Glúcidos y Lípidos

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LÍPIDOS. 1. CONCEPTO DE LÍPIDO Y CLASIFICACIÓN. 2. LOS ÁCIDOS GRASOS: CONCEPTO Y PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS. Propiedades Químicas. Propiedades Físicas. 3. CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS. A. LÍPIDOS SAPONIFICABLES: A.1. LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES. Acilglicéridos. Ceras o Céridos. A.2. LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS. Fosfolípidos. Glicerofosfolípidos Esfingolípidos. Glucolípidos: Glicerolglucolípidos Esfingoglucolípidos. B. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: B.1.-TERPENOS O ISOPRENOIDES. B.2 ESTEROIDES. 4. FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS. 1.CONCEPTO DE LÍPIDO Y CLASIFICACIÓN.

Un lípido es una biomolécula orgánica formada principalmente por carbono e hidrógeno y en proporciones muy escasas por oxígeno. En algunos lípidos y de forma puntual aparecen otros elementos como el fósforo, el nitrógeno o el azufre. Son moléculas muy heterogéneas pero la mayoría de ellas comparten ciertas características: - Son insolubles en agua y líquidos polares. - Son solubles en disolventes orgánicos como el benceno o la acetona. - Poseen poca densidad. - Presentan un tacto untuoso. - Presentan aspecto graso.

Según su composición, los lípidos se clasifican en dos grandes grupos: -Lípidos saponificables, son lípidos que contienen en su composición ácidos grasos, y por tanto pueden llevar a cabo la reacción de saponificación. Los lípidos saponificables a su vez se pueden clasificar en: Simples, formadas solo por moléculas de ácido graso y alcohol, por ejemplo los Acilglicéridos y las Ceras. Complejos, además de estar formadas por ácidos grasos y alcohol, poseen moléculas .no lipídicas en composición, por ejemplo, los Fosfolípidos y los Glucolípidos. -Lípidos insaponificables, son lípidos que no contienen ácidos grasos, por lo que no puede llevar a cabo la reacción de saponificación.

Entre los lípidos insaponificables más relevantes encontramos: los Terpenos, los Esteroides y las Prostaglandinas. 2. LOS ÁCIDOS GRASOS: CONCEPTO Y PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS. Los ácidos grasos son moléculas orgánicas formadas por una cadena hidrocarbonatada de tipo alifática (lineal) y un grupo ácido carboxílico. Poseen un número par de carbonos y generalmente superior a 12. Su fórmula empírica es: CH3-(CH2)n-COOH y se esquematiza de la siguiente manera: Atendiendo a los tipos de enlaces que se forman en sus carbonos se clasifican en: Ácidos grasos saturados: son aquellos ácidos grasos que sólo poseen enlaces simples entre sus carbonos. Aparece en tejidos animales. (dibujo anterior).

CH3-CH2-CH2-………-CH2-COOH Ácidos grasos insaturados: son aquellos ácidos grasos que poseen al menos un enlace doble o triple entre sus carbonos. Típica de tejidos vegetales. CH3-CH2-CH2-CH2-...-CH2-CH=CH-CH2-COOH Las insaturaciones provocan desviaciones o codos la cadena carbonatada. Algunos ejemplos de ácidos grasos son el ácido Oleico, presente en el aceite de oliva; el ácido Palmítico principal ácido graso de la dieta; o los ácidos grasos esenciales (ácido Linoléico, ácido Linolénico, ácido araquidónico), que son ácidos grasos que se necesitan tomar en la dieta, ya que nuestro organismo no los puede fabricar. Propiedades Químicas. Esterificación.

Los ácidos grasos pueden llevar a cabo la reacción de esterificación consistente en su unión con un alcohol para producir un lípido saponificable y agua. El enlace que se produce es de tipo éster. Ácido graso + alcohol lípido saponificable + H2O Saponificación. Es la reacción de un ácido graso, o lípido saponificable, con una base o álcali para dar lugar a una sal de ácido graso (jabón). Ácido graso + base o álcali sal de ácido graso (jabón) + H2O Lípido saponificable + base o álcali sal de ácido graso(Jabón) + alcohol Este en lace es hidrolizable por una lipasa : Propiedades Físicas. Punto de fusión.

El punto de fusión de un lípido saponificable depende de dos factores: la longitud de la cadena hidrocarbonatada y a las insaturaciones que posean sus ácidos grasos. De manera que cuanto más larga sea la cadena de los ácidos grasos y menos insaturaciones posea, más alto será el punto de fusión del lípido que los posea. Y, por tanto, cuanto más corta sea la cadena de los ácidos grasos y más insaturaciones posea, más bajo será el punto de fusión de esos lípidos.

Esta propiedad es debida a que entre las cadenas hidrocarbonatadas se pueden formar interacciones apolares como las fuerzas de Van del Waals, de forma que cuanto más larga sea la cadena, más fuerzas de Van del Waals sc formarán, y por tanto, más calor es necesario para romper todos los enlaces. Además, las insaturaciones provocan codos y desviaciones en las cadenas carbonatadas lo que contribuye a que se distancien y se formen menos enlaces entre ellas, y por tanto hace falta menos calor para alcanzar su punto de fusión. La principal consecuencia es el estado de algunos lípidos saponificables a temperatura ambiente: Solubilidad.

Estrictamente, un ácido graso es una molécula anfipática, es decir posee dos regiones con diferentes solubilidades, una soluble en agua (el grupo ácido carboxílico) y otra insoluble en agua (la cadena hidrocarbonatada). Por ello en disolución acuosa los ácidos grasos pueden formar estructuras como las micelas o las bicapas, donde las partes polares se orientan hacia la zona acuosa y las cadenas apolares se agrupan y evitan el contacto con el agua. No obstante, la gran mayoría posee más de 12 carbonos, y por tanto el grupo ácido carboxílico es insignificante en proporción con la cadena hidrocarbonatada, por lo que los ácidos grasos, en disolución, se comporta como moléculas polares. 3.

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS. A. LÍPIDOS SAPONIFICABLES: A.1. LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES. Acilglicéridos. Los acilglicéridos son lípidos saponificables formados por la esterificación de una molécula de glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos. Según la cantidad de ácidos grasos que posean van a recibir el nombre de monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos. A los triacilglicéridos también se los conoce con el nombre de triglicéridos o grasas neutras, estos lípidos, debido a su composición, presentan un carácter apolar. Son los lípidos que poseen un elevado punto de fusión, a temperatura ambiente son sólidos (ej.

los cebos); aquellos que poseen bajo punto de fusión son líquidos (ej. los aceites); y los lípidos con un punto de fusión intermedio son semisólidos (ej. la manteca). moléculas con función de reserva energética a largo plazo, ya que, aunque ocupen un volumen muy parecido al de los glúcidos, su respiración celular produce mucha más energía. NOTA: I gramo de triglicérido produce algo más del doble de energía (9,6 Kcal.) que un gramo de glucosa (4,1 Kcal.) En animales, además, presentan función amortiguadora mecánica y de aislamiento térmico, ya que se acumulan en el tejido adiposo, rodeando y protegiendo partes y órganos importantes del organismo.

Por su parte forma una capa aislante frente a las bajas temperaturas, ej. el tejido graso en las aves migratorias. Ceras o Céridos. Los céridos son lípidos saponificables formados por la esterificación de un ácido graso de cadena larga con un monoalcohol de cadena larga. Debido a su composición presentan un fuerte carácter apolar, por lo que es una molécula idónea para llevar a cabo funciones de tipo protectora e impermeabilizante, ya que repelen el aguay protegen a las estructuras de la humedad, impermeabilizándolas. Un ejemplo sería el cerumen de los oídos o la las hojas de los vegetales. A.2. LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS. Tenemos dos grandes grupos: los fosfolípidos y los glucolípidos.

Fosfolípidos. Los fosfolípidos son lípidos saponificables complejos formados por la esterificación de una molécula de glicerina con 2 ácidos grasos y una molécula de ácido fosfórico, la cual esterificada, a su vez, con un alcohol, generalmente de tipo aminoalcohol. Un ácido graso es saturado y otro insaturado. Representación habitual de un fosfolípido: Los fosfolípidos, debido a su composición, son moléculas anfipáticas, es decir, poseen dos regiones con diferentes solubilidades.

La región perteneciente a los ácidos grasos (comúnmente denominada como "colas") presenta un carácter apolar en cambio la región perteneciente al grupo fosfórico y el alcohol (comúnmente denominada cabeza), presenta un carácter polar Por ello, los fosfolípidos en disolución adoptan una estructura en forma de bicapa lipídica, donde las "colas" se disponen hacia el interior de la bicapa (alejadas de las soluciones acuosas) y las "cabezas" se disponen hacia el exterior de la bicapa (en contacto con las soluciones acuosas).

De esta propiedad se deriva su función estructural, ya que forman parte de las membranas plasmáticas constituyendo la bicapa lipídica de éstas, disponiéndose de l, la siguiente forma: En realidad lo que hemos dibujado anteriormente es un ácido fosfatídico. Para hablar de fosfolípido tenemos que introducir algo más unido al fosfórico. Dentro de los fosfolípidos tenemos los glicerofosfolípidos y los esfingolípidos. a- Glicerofosfolípidos: introducimos y unimos al fosfórico un compuesto polar como la colina, serina….

b.- Los esfingolípidos; la unidad estructural es la ceramida, formada por la unión de una esfingosina a un ácido graso, y en el tercer carbono vemos un grupo fosfato unido a un segundo alcohol como la colina o etanolamina. Es el constituyente principal de las vainas de mielina. B.2- Glucolípidos Los glucolípidos, de forma muy resumida, son moléculas lipídicas que presentan un grupo glucídico en su estructura glicerina sin la presencia del fosfórico Estas moléculas poseen diferentes características dependiendo de la naturaleza de dicha región glucídica, y por tanto, según el glúcido vamos a tener un tipo de glucolípido u otro, los cuales encontraremos en distintos tipos de membranas.

Así, un glucolípido estará en, por ejemplo, un tipo de células del sistema nervioso y ese mismo glucolípido, con distinto glúcido, lo tendremos en otro tipo de neuronas a- Los glicerolglucolípidos son semejantes a los glicerofosfolípidos, pero sin la presencia del fosfórico más la colina, serina…que es sustituido por un monosacárido. b.- Los esfingolípidos son como los esfingofosfolípidos, pero la parte polar de éstos últimos es sustituido por un glúcido. B. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: Los lípidos insaponificables son aquellos lípidos que no tienen ácidos grasos y no pueden llevar a cabo la reacción de saponificación, y por tanto, no se hidrolizan en presencia de una base.

Comúnmente conocidos como lípidos que no están formados por ácidos grasos. Dentro de los lípidos insaponificables más importantes destacan: B.1. TERPENOS O ISOPRENOIDES. Son lípidos derivados del terpeno o isopreno y se clasifican según el número de moléculas de isopreno que posean: Monoterpenos si poseen 2 moléculas de isopreno, por ejemplo, las esencias vegetales como el geraniol. Tetraterpenos si poseen 8 moléculas de isopreno, por ejemplo los carotenoidcs. Vitamina A. También llamada retinol. Es un lípido insaponificable derivado de los terpenos cuyo precursor es el β-caroteno, por ello es abundante en componentes vegetales que tienen pigmentos rojos o anaranjados (tomate, zanahoria).

También la podemos encontrar en las carnes de corral, de res, en pescados y en lácteos. Interviene en la formación y mantenimiento de las células epiteliales, en el crecimiento óseo, el desarrollo, protección y regulación de la piel y de las mucosas Vitamina E. El α-tocoferol o vitamina E es una vitamina liposoluble que actúa como antioxidante a nivel de las membranas en las células. Se encuentra en alimentos de origen vegetal, sobre todo en los de hoja verde (el brócoli, las espínacas) Tambíén puede encontrarse en alimentos de origen animal como la yema del huevo. Es de especial interés por su presencia en los aceites vegetales, como los aceites de oliva y girasol, así como en las aceitunas.

Vitamina K. Es conocida como la vitamina antihemorrágica, por su requerimiento en la coagulación sanguínea. Sc encuentra presente principal mente en verduras de hoja verde oscura. B.2.ESTEROIDES. Los esteroides son un grupo de lípidos insaponificables derivados del esterano: Esterano.

Se distinguen varios grupos de esteroides: - Esteroles como el colesterol y la vitamina D - Colesterol: El colesterol es un lípido insaponificable, perteneciente a los esteroles, que tiene función estructural, ya que se localiza en las membranas celulares animales, donde se sitúa entre los fosfolípidos (confiriendo estabilidad a la membrana: le aporta rigidez en condiciones ambientales y fluidez a temperaturas cercanas a la congelación.

El colesterol es abundante en aquellos alimentos grasos de origen animal (embutidos, carnes grasas, tocino, morcilla, manteca etc.), - Vitamina D: También llamada calciferol o antirraquítica, interviene en la absorción dc calcio y fósforo a la sangre y en su incorporación al hueso. Un tipo vitamina D se activa mediante la acción de la luz sol Se obtiene mediante la ingestión de que contengan esta vitamina, por ejemplo: la leche y el huevo por la transformación del colesterol por la exposición a los rayos solares UV. - Hormonas esteroideas como las hormonas sexuales (ej: la testosterona y la progesterona, etc.), y hormonas no sexuales, como las hormonas suprarrenales (ej.

el cortisol y la aldosterona). 4. FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS. Reserva energética. Componente de las membranas celulares Recubrimiento y protección 2 GLÚCIDOS. 1. CONCEPTO DE GLÚCIDO Y CLASIFICACIÓN. Los glúcidos son biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Antiguamente, y de forma errónea, se denominaban como hidratos de carbono o carbohidratos porque seguían la forma estructural C2H2nO2, es decir, Cn(H20)n. Sin embargo, hoy en día se ha demostrado que no todos siguen dicha fórmula por lo que no es correcto denominarlos así.

El término "azúcares" también es otra denominación que lleva a la equivocación, ya que en un principio se pensó que todos eran dulces, característica que en la actualidad no la comparten todos los glúcidos. Por todo ello hoy en día a los glúcidos se les puede definir químicamente como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Existen varias clasificaciones de los glúcidos, siendo las más usada la siguiente: Osas Triosas, tetrosas, pentosas, hexosas y heptosas Ósidos Holósidos Oligosacáridos Disacáridos, trisacáridos…

Polisacáridos Homopolisacáridos Heteropolisacáridos Heterósidos Glucoproteínas Glucolípidos – Osas son las unidades básicas de los glúcidos, también conocidos como monosacáridos. Estructuras de 3 a 7 carbonos. -Ósidos: son glúcidos formados por varios monosacáridos, entre los que destacan: Holósidos: formados únicamente por monosacáridos. Atendiendo al número de monosacáridos que poseen se pueden dividir en: 2 - Oligosacáridos: glúcidos que contienen entre 2 y 1O monosacáridos. Aquí encontramos a los disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, etc.). -Polisacáridos: glúcidos formados por más de 10 monosacáridos.

Atendiendo a los tipos de monosacáridos que forman el holósido se pueden dividir en: Homopolisacáridos; compuestos por el mismo tipo de monosacárido, ej. el almidón que está compuesto sólo por glucosas), y…. Heteropolisacáridos: compuestos por distintos tipos de monosacáridos, ej: la pectina Heterósidos: formados por monosacáridos y moléculas orgánicas. -Glucoproteínas: además de monosacáridos contienen restos peptídicos. - Glucolípidos: además de monosacáridos contienen restos lipídicos. 2.TIPOS DE GLÚCIDOS. 2.1. MONOSACÁRIDOS (OSAS). Los monosacáridos son los monómeros de los glúcidos, es decir, las unidades básicas de los mismos y, por tanto, son glúcidos no hidrolizables.

Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, compuestos de 3 a 7 carbonos, sólidos, cristalinos, solubles en a color blanquecino y de sabor dulce (azucares). Tienen carácter reductor (lo vemos al final de la unidad) Atendiendo al número de carbonos que poseen se clasifican en: triosas (tres carbonos), tetrosas (cuatro bonos), pentosas (cinco carbonos), hexosas (seis carbonos) y heptosas (siete carbonos). Como se puede observar, se nombran añadiendo la terminación -osa al prefijo que indica el número de carbonos que posee el monosacárido (de 3 a 7 C).

También se pueden clasificar atendiendo al grupo funcional que posean: Aldosas; compuestos por el grupo funcional aldehído Cetosas: compuestos por el grupo funcional cetona. Ambas clasificaciones y nomenclaturas se pueden mezclar, de manera que dentro de los monosacáridos podemos encontrar compuestos muy variados como: aldotriosas,cetopentosas, cetotriosas, aldotetrosas. cetotetrosas, 2 aldohexosas, etc. 2 La fórmula más frecuente de representar a los monosacáridos en plano es mediante la proyección de Fisher, es decir, de forma lineal situando al grupo carbonilo COOH la parte superior y a los OH a la derecha (D) o izquierda (L).

Esto provoca un desvío del plano de luz polarizada a la derecha (+) o hacia la izquierda (-)- Isomería de los monosacáridos: algunos compuestos químicos presentan la misma fórmula molecular pero diferente estructura química y, por ello, diferentes características. La misma fórmula pero con diferente distribución espacial Se debe a la presencia de un el carbono asimétrico (carbono saturado por cuatro grupos distintos). Ej: gliceraldehido y dihidroxiacetona.

En el caso de que existan varios carbonos asimétricos se atiende al más alejado del grupo carbonilo 2 Ciclación de los glúcidos: los glúcidos de 5 o más carbonos no adoptan la estructura lineal que estamos viendo, sino que se ciclan siguiendo la proyección de Haworth.. Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehido y un grupo hidroxilo del carbono asimétrico más lejano (caso de aldosas); y entre el grupo ceto y un grupo hidroxilo del carbono asimétrico más lejano (caso de cetonas). La estructura cíclica resultante puede tener forma de pentágono (furano) o de hexágno (pirano)), denominándose los monosacáridos como furanosas o piranosas.

Esta nueva disposición del carbono del grupo carbonilo (carbono 1 situado a la derecha del oxígeno) da lugar a un nuevo carbono denominado anomérico que da lugar a dos formas anoméricas: la forma α con el grupo hidroxilo debajo del plano de la molécula. la forma β con el grupo hidroxilo encima del plano de la molécula. Monosacáridos de interés biológico: 2 Los monosacáridos más importantes son: TRIOSAS: PENTOSAS: HEXOSAS: Glucosa: presente en todos en forma libre en los frutos, como en el caso de la uva, o polimerizado en forma de almidón o celulosa en vegetales o glucógeno en animales.

Su función principal es la de proporcionar energía, aunque también podemos verla en estructuras como la celulosa. Fructosa: se encuentra libre en la fruta o asociada a la glucosa formando la sacarosa. en animales pasa por el hígado para ser transformada en glucosa. Su función es, por tanto, energética. 2.2. ÓSIDOS A.OLIGOSACÁRIDOS. A.1.DISACÁRIDOS. ENLACE GLUCOSÍDICO: Es un enlace que se establece entre los monosacáridos, dos o miles, de forma que se forman glúcidos más complejos, ya sean oligo o polilsacáridos. Este enlace se produce entre los OH de dos carbonos, liberándose una molécula de agua.

Este enlace puede ser α o β, dependiendo de la posición del grupo Gliceraldehido y dihidroxicetona: son intermediarios en diferentes reacciones del metabolismo celular. No pueden ciclarse. Ribosas: forma parte de los ácidos nucleicos como el ARN y de nucleótidos como el ATP . Ribulosa: actúa como intermediario en el proceso de fijación del CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis. 2 PRINCIPALES DISACÁRIDOS. MALTOSAS CELOBIOSA LACTOSA. . SACAROSA Son dos α- D- glucosas unidas por enlace α (1-4). Se obtiene de la hidrólisis del almidón de la cebada, o del glucógeno. Es susceptible de romperse por la enzima amilasa Formado por la unión de dos β-D- glucosas con enlace β(1-4).

Se obtiene de la hidrólisis de la celulosa Disacárido formado por la unión de una β-D-galactosa y una β-D- glucosa. Posee un enlace β (1-4). Es el azúcar de la leche Unión de una α-D-glucosa con una β-D- fructosa Están unidas por alfa (1-4) Es el azúcar común. Es hidrolizable por la sacarasa. 2 B. POLISACÁRIDOS (ÓSIDOS). Formados por más monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. tenemos dos grandes grupos: α β Célula vegetal. Almidón Celulosa Célula animal Glucógeno Quitina B.1. HOMOPOLISACÁRIDOS. Todos los monosacáridos son iguales. ALMIDÓN Está formado por dos grandes componentes, ambos con disposición helicoidal: Amilosa: polímero lineal de α- D- glucosas unidas por enlaces α (1-4).

La enzima que lo hidroliza es la amilasa, que la descompone en maltosas, que, a su vez, pueden ser hidrolizadas por la maltasas. Constituye un 15-20 % del almidón. Al ser lineal, reacciona con el yodo (prueba de Lugol) dando un color azul oscuro o intenso. Amilopectina: polímero formado por un esqueleto de α-D-glucosas unidas por enlace α (1-4), pero cada 15 moléculas sale una rama igual al esqueleto antes mencionado pero por un enlace α(1-6) Tiene forma parecida a un árbol. 2 GLUCÓGENO. Polisacárido presente en los animales formado por la unión de α-D-glucosas unidas entre sí por enlaces alfa y cuya función es la de reserva energética, localizado en el hígado y en los músculos.

La estructura es lineal, pero con ramificaciones α (1-6), cada 8 a 12 moléculas de glucosa. Las enzimas que lo hidrolizan son las mismas que en el caso de la amilopectina 2 CELULOSA. Presente en los vegetales, este polisacárido, con función estructural, está constituido por beta-D-glucosas unidas por enlaces β(1-4), dando un polímero lineal que es el constituyente principal de la pared celular vegetal. Una estructura insoluble en agua. 2 Las cadenas de celulosa se disponen en paralelo formando enlaces por puentes de hidrógeno, de forma que se van formando paquetes: 60-70 cadenas de celulosa = 1 micela 20-30 micelas = 1 microfibrilla 250 microfibrillas = una fibra.

Esta pared celular da rigidez a la célula, incluso después de la muerte de esta. Permite que la célula viva en un medio hipotónico, evitando el estallido celular, ya que la célula, al vivir en un medio hipotónico "sufren" una entrada masiva de agua, aumentando el volumen de las vacuolas llegando a la turgencia celular. Los animales no poseen la enzima celulasa por lo que la celulosa no les sirve como alimento. No obstante, es importante incluirla en la dieta humana ya que favorece el tránsito intestinal. QUITINA Es un polisacárido lineal de N-acetil-p-l)-glucosamina con enlaces β(1-4). Constituye el exoesqueleto de artrópodos y la Pared Celular en Hongos.

Posee una estructura similar a la celulosa, lo que le confiere la consistencia que aporta a los organismos que la poseen. B.2. HETEROPOLISACÁRIDOS. La n-acetil-B-D-glucosamina es un derivado de la glucosa en el que el grupo OH del carbono es sustituido por un grupo amino (-NH2), al que posteriormente se añade un grupo acetilo (-CO-CH3) 2 PECTINA. Es un polisacárido formado por un derivado de la galactosa, el ácido galacturónico, además de otros monosacáridos, como la ramnosa. La Pectina es un componente de la Pared Celular Vegetal, formando parte de la matriz que envuelve a la Celulosa.

Según el vegetal la encontraremos en mayor o menor proporción, p.ej en la manzana es muy abundante, lo que se aprovecha para elaborar compotas y mermeladas. AGAR- AGAR. Polímero de D y L galactosa que se extrae de las algas rojas. Se usa para elaborar cultivos bacterianos y en la industria alimentaria. 2.3. HETERÓSIDOS. Las glucoproteínas y glucolípidos son glúcidos que poseen restos no glucídicos en su composición, realizan muchas funciones en los seres vivos.

Por ejemplo son moléculas que forman parte de las membranas celulares constituyendo el glucocálix, fundamental para la recepción de señales , el reconocimiento celular, la defensa de la célula, el transporte de sustancias a través de la membrana, proporcionan identidad celular, etc. También forman parte de las hormonas LH y FSH, de vitaminas, inmunoglobulinas, etc. 2 3. FUNCIÓN DE LOS GLÚCIDOS. Los glúcidos desempeñan con carácter general en los seres vivos dos tipos de funciones: energéticas y estructurales. 1) Función energética.- La oxidación de los glúcidos libera energía que las células pueden utilizar para realizar sus funciones.

La glucosa es el azúcar que con más frecuencia utilizan las células como combustible metabólico primario. Por otra parte, algunos polisacáridos actúan como material de reserva energética que puede ser rápidamente movilizado cuando es necesario. Una ventaja que poseen los glúcidos sobre otras biomoléculas como material energético es que, dada la solubilidad en agua de muchos de ellos, pueden ser transportados muy rápidamente en medio acuoso allí donde resultan necesarios.

2) Función estructural.- Algunos polisacáridos como la celulosa o la quitina presentan propiedades que los hacen idóneos para formar parte de estructuras que deben ofrecer una gran resistencia mecánica, como las paredes celulares vegetales o el exoesqueleto de los artrópodos. CARÁCTER REDUCTOR La mayoría de ellos conserva el poder reductor característico de los monosacáridos. Este poder reductor reside en los átomos de carbono carbonílicos y se pierde cuando éstos participan en un enlace glucosídico. Por ello, cuando dos monosacáridos se unen mediante un enlace glucosídico 2 monocarbonílico el disacárido resultante tendrá poder reductor, ya que conserva un carbono carbonílico libre.

Por el contrario, si el enlace es dicarbonílico el disacárido resultante, al tener sus dos carbonos carbonílicos implicados en el enlace, habrá perdido el poder reductor (Figura 7.10). En general, los oligosacáridos, independientemente de su longitud, tendrán poder reductor siempre que conserven algún carbono carbonílico libre en uno de sus extremos, que se denomina extremo reductor. 1 BLOQUE 1: LA BASE FÍSICO-QUÍMICA DE LA VIDA. 1. COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS: BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS A. BIOELEMENTOS. 2. COMPONENTES INORGÁNICOS: EL AGUA Y LAS SALES MINERALES. A. EL AGUA. A.1. Estructura. A.2. Propiedades físico-químicas. Funciones biológicas. B. SALES MINERALES. B.1. Clasificación.

B.2. Funciones generales en los organismos. 2 1. COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS: BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS. A.BIOELEMENTOS. Son los elementos químicos que constituyen los seres vivos. Estos elementos no son exclusivos de los seres vivos, por tanto, también están en la materia inerte. Sin embargo, los bioelementos presentan una serie de características que los diferencia de los demás elementos de la tabla periódica, pues tienen mucha capacidad de unirse entre sí, de una forma especial, dando lugar a las biomoléculas. Existen unos 70 elementos que se pueden clasificar en función de dos criterios.

Según su importancia: -Primarios (C, H, O, N, P y S): presentes en todas las biomoléculas y, por tanto, indispensables para formarlas. Llegan a representar un porcentaje muy elevado en peso de los seres vivos (mayor al 96%). Sus principales propiedades química son: - Son muy abundantes en la naturaleza. - Poseen una baja masa atómica. - Muchos de ellos son electronegativos y las moléculas que suelen formar son bipolares, lo que implica una fácil disolución en agua.

Los bioelementos primarios son: CARBONO: forma el esqueleto de las principales biomoléculas, pues poseen una valencia 4 (4 electrones desapareados en su última capa), lo que les permite formar cuatro enlaces simples, enlaces dobles y enlaces triples. Los enlaces que se establecen entre los átomos de carbono son lo suficientemente estables para formar estos "esqueletos" en las biomoléculas y, al mismo tiempo, son susceptibles de romperse cuando sean necesarios. 3 HIDRÓGENO: el más ligero y abundante. Combinado con el oxígeno forma el agua. Presente en todas las biomoléculas OXIGENO: muy electronegativo. Forma parte del agua y es esencial para los procesos de combustión.

NITRÓGENO: forma parte de las proteínas y los ácidos nucleicos. FÓSFORO: forma parte de proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Además, está presente en estructuras como huesos y dientes. AZUFRE: forma parte de algunos aminoácidos Secundarios (Na, K, Cl, Ca, Fe, Mg…): no son indispensables para formar la biomoléculas, lo que no significa que no sean importantes Constituyen el 4% de los seres vivos. Así el sodio, potasio y cloro están implicados en muchos procesos metabólicos y en el control del equilibrio osmótico celular. El magnesio forma parte de la clorofila. El calcio participa en la contracción muscular, transmisión del impulso nervioso o coagulación sanguínea.

El hierro forma parte de la hemoglobina. El yodo forma parte de la estructura de las hormonas tiroideas…. Según su abundancia: - Oligoelementos: se presentan en una proporción inferior al 0,1%, pero no por ello son menos importantes ya que realizan funciones especiales, como por ejemplo el zinc - Elementos plásticos: son todos los que están en una proporción superior al 0,1%, es decir los primarios y muchos secundarios. B.BIOMOLÉCULAS. También conocidas como principios inmediatos. Se clasifican en función de su origen: - Orgánicas: fabricadas solo por los seres vivos: Glúcidos. Lípidos. Proteínas. Ácidos nucleicos.

- Inorgánicas: su origen no es exclusivo de los seres vivos: Agua 4 Sales minerales Gases: oxígeno y dióxido de carbono. 5 6 2. COMPONENTES INORGÁNICOS: EL AGUA Y LAS SALES MINERALES. A. EL AGUA. Es la molécula más abundante en los seres vivos; en los vegetales puede llegar a constituir hasta un 99% y en los humanos entre un 65 y un 70%. Se puede encontrar en tres lugares o compartimentos: Como agua circulante. Como agua intersticial o intercelular. Como agua intracelular. La cantidad que un individuo tiene de agua en su cuerpo depende de la edad de éste. Además, no todos los órganos contienen la misma cantidad de agua. A.1. Estructura.

La molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno gracias a enlaces covalentes que están compartiendo dos electrones. Estos enlaces forman un ángulo de 105º. Pero debido a la alta electronegatividad del oxígeno, dentro del enlace, los electrones están un poco más desplazados hacia el átomo de oxígeno que del hidrógeno, lo que origina que se produzcan cargas parciales negativas en torno al oxígeno y positivas en torno a los átomos de hidrógeno. ESTO HACE QUE EL AGUA SEA DIPOLAR. LA PRIMERA CONSECUENCIA DERIVADA DE DICHA POLARIDAD ES LA FORMACIÓN DE UNOS ENLACES DENOMINADOS ENLACES DE HIDRÓGENO.

SE FORMAN POR LA ATRACCIÓN DE LAS CARGAS PARCIALES DE FORMA QUE CADA MOLÉCULA DE AGUA PUEDE FORMAR VARIOS DE ESTOS ENLACES DE HIDRÓGENO. 7 A.2. Propiedades físico-químicas. A.3.Funciones biológicas. Se - Poseen un elevado calor específico: hay que darle mucha temperatura a un gramos de agua para aumentar 1º C su temperatura, ya que hay que romper muchos enlaces de hidrógeno. -Poseen un elevado calor de vaporización, ya que hay que suministrar mucha temperatura para "liberar" una molécula de agua de los enlaces de hidrógeno y que pase de estado sólido a gaseoso.

-Función termorreguladora: El agua es capaz de regular los cambios de temperatura, tanto en la naturaleza como en el interior de los organismos, mediante la formación o ruptura de los puentes de hidrógeno. Así, por ejemplo, el mecanismo del sudor se basa en esta función, de forma que cuando se suda, el agua es capaz de capturar el calor del cuerpo, que rompe enlaces de hidrógeno y esa agua pasa a estado gaseoso.

Otro ejemplo son los climas más suaves en las zonas más costeas por la acción termorreguladora del agua Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas: aunque los enlaces de hidrógeno no son fuertes, hay cuatro puentes por molécula, con lo que el número de enlaces es tan alto que hace incomprensible al agua. Elevada tensión superficial: es decir las moléculas de agua se encuentra muy cohexionadas. https://www.youtube.com/watch ?v=y8Er1_cfKlU Función estructural:el agua ejerce de esqueleto hidrostático en células y en seres vivos que no poseen esqueleto como muchos invertebrados (medusas) o plantas. Esto es gracias a la incomprensibilidad.

Función lubricante o amortiguadora mecánica: por ejemplo, en las articulaciones, impidiendo el choque o roce entre los huesos. Permite la vida en la superficie y el desplazamiento de algunos organismos. https://www.youtube.com/watch?v=x0wi77gF1cM Elevada fuerza de adhesión: Las moléculas de agua también pueden formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas polares y por tanto, con el recipiente que las contiene, es decir, pueden adherirse a las paredes del recipiente Capilaridad: el agua es capaz de ascender por conductos de sección muy pequeña, como por ejemplo la savia bruta. El agua es capaz de adherirse a las paredes del conducto 8 ermitemite l B. SALES MINERALES.

Biomoléculas inorgánicas que podemos clasificar en dos grupos según su solubilidad: -Precipitadas: insolubles y por tanto en estado sólido. Suelen presentar funciones estructurales que aportan rigidez, consistencia, sostén. Ejemplo: carbonato cálcico y fosfato cálcico en lo huesos, sílice en radiolarios y algunas algas. -Disueltas: son sales solubles en agua y suelen aparecer en forma de iones.: Aniones: poseen cargas negativas, como el cloro, yodo, sulfatos.

etc Cationes: cargas positivas, como el sodio, potasio, calcio, etc Elevada constante dieléctrica: En el seno del agua se pueden disolver todos los compuestos polares e iónicos, formándose puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y estos compuestos. Disolvente universal que permite la función de transporte por la sangre, linfa, bilis….de los diferentes compuestos polares.

Función bioquímica: actúa como reactivo químico Mayor densidad en estado líquido que en sólido: Los cuatro puentes de hidrógeno en estado sólido (a 0º) son fijos y un "pelin" más separados, con lo que en estado sólido el agua ocupa más volumen que en estado líquido Permite la vida en zonas de aguas congeladas: El agua expuesta en la superficie de un lago se congela antes por el frío, flota, lo que hace de aislante frente a la atmósfera y permite que las capas inferiores de ese lago no se congelen y están a una temperatura algo superior, unos 4ºC, permitiendo la vida.

Bajo grado de ionización: Una cantidad ínfima de moléculas de agua están ionizadas en H y OH, lo que hace que el pH del agua sea neutro. 9 Cada ion presenta funciones específicas, como muestra el ion cálcico que posee varias funciones en el metabolismo de los seres vivos: interviene en la contracción muscular o en la formación del impulso nervioso. En este tema vamos a destacar dos funciones importantes de las sales minerales disueltas: Función tampón o amortiguadora del pH: como el agua está muy poco disociada, una pequeña cantidad de ácido o base modificaría la concentración de iones H+ y OH- en dicha disolución.

Pero las disoluciones biológicas deben mantener unas constantes fisiológicas estables, entre ellas el pH, por ello para producir una amortiguación en la posible variación de la concentraciones de H+ y OH-, existe un grupo de sales minerales que pueden actuar como ácidos o bases, neutralizando de esta manera la sección de bases y/o ácidos añadidos a las disoluciones biológicas. Estas sustancias son conocidas como tampones: el tampón fosfato, es típico del medio intracelular, y el tampón bicarbonato, es típico del medio extracelular. Con ambos conseguimos mantener el pH del organismo estable.

Contribución al mantenimiento del equilibrio osmótico de las células: Los líquidos inter e intracelulares contienen agua y sales, separados por la membrana plasmática, la cual es semipermeable, es decir, permite el paso de agua pero no de sales. Debido a esto, un cambio en las concentraciones de sales a ambos lados, va a provocar un flujo de agua a través de la membrana, y por tanto un posible camio de volumen celular. ESTO SE CONOCE COMO FENÓMENO OSMÓTICO. El flujo de agua será desde el medio hipotónico (menor concentración de soluto) al hipertónico (mayor concentración de soluto. Si ambos medios tienen la misma concentración, hablamos de medios isotónicos.

10 Caso 1 en las células: medio extracelular hipertónico. Implica salida de agua y la célula pierde volumen, pudiendo llegar a producirse la muerte celular (plasmólisis en células vegetales) Caso 2 en las células. Medio extracelular hipotónico. Se produce la entrada de agua y la célula aumenta de volumen, lo que puede derivar en explosión y muerte celular. El estado previo a esta explosión es la turgencia, haciendo en este caso el agua de esqueleto hidrostático.