1. Enlaces químicos y bioelementos
Flashcards
- Define electronegatividad
- Capacidad de un átomo de atraer electrones.
- Condiciones para formar enlaces de hidrógeno
- Unión entre hidrógeno y un átomo muy electronegativo ($\text{F}$, $\text{O}$, $\text{N}$).
- Enumera los bioelementos primarios y su porcentaje
- $\text{C}$, $\text{H}$, $\text{O}$, $\text{N}$, $\text{P}$, $\text{S}$ ($96\ \%$ de la materia viva).
- Enumera los bioelementos secundarios y su porcentaje
- $\text{Na}$, $\text{K}$, $\text{Ca}$, $\text{Mg}$, $\text{Cl}$ ($3{,}3\ \%$ de la materia viva).
Preguntas tipo test
- De acuerdo con el criterio de electronegatividad, ¿cuál de los siguientes enlaces presenta carácter covalente apolar?
- a) Enlace entre dos átomos de carbono con electronegatividad idéntica
- b) Enlace entre sodio y cloro por transferencia completa de electrones
- c) Enlace entre un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno en agua
- d) Enlace electrostático establecido entre un catión metálico y un anión
Respuesta: a) Enlace entre dos átomos de carbono con electronegatividad idéntica. El enlace covalente apolar se establece entre átomos con electronegatividad parecida o igual, como ocurre entre dos átomos idénticos de carbono.
- ¿Por qué un enlace de hidrógeno requiere que el hidrógeno esté unido a átomos como flúor, oxígeno o nitrógeno?
- a) Porque ceden sus electrones al hidrógeno transformándolo en un ion aniónico
- b) Porque son muy electronegativos, dejando al hidrógeno con densidad positiva
- c) Porque disminuyen la regla del octeto en el núcleo de las moléculas vecinas
- d) Porque comparten tres pares de electrones para formar redes cristalinas
Respuesta: b) Porque son muy electronegativos, dejando al hidrógeno con densidad positiva. Al unirse a un elemento muy electronegativo (F, O, N), el hidrógeno cede densidad electrónica, quedando muy positivo ($\delta^+$) y atrayendo electrones ($\delta^-$) cercanos.
- Al analizar una muestra biológica se detecta una deficiencia que provoca el amarilleamiento foliar en vegetales. ¿Qué oligoelemento está implicado?
- a) Cobalto
- b) Manganeso
- c) Silicio
- d) Cobre
Respuesta: b) Manganeso. El manganeso (Mn) está asociado a enzimas y su carencia provoca que las plantas amarilleen.
2. El carbono y grupos funcionales
3. El agua y las sales minerales
4. Medio interno y fenómenos osmóticos
5. Glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
6. Lípidos: saponificables e insaponificables
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Texto del documento
Biología 2º Bachillerato Temas 1, 2 y 3 Enlaces Intramoleculares Iónico: los metales (M) sueltan e⁻ → cationes; los no metales (NM) aceptan e⁻ → aniones. Covalente: Polar Apolar Electronegatividad diferente Electronegatividad parecida o igual Intermoleculares Fuerzas de Van der Waals. Enlaces de hidrógeno: H + átomo muy electronegativo (F, O, N). Enlace muy débil. El H, al ceder su e⁻ al otro elemento, queda muy positivo (δ⁺) y atrae e⁻ de elementos cercanos (δ⁻). Regla del octeto y electronegatividad Los iones tienden a completar su último nivel con 8 e⁻ para ser más estables y menos reactivos. Alta electronegatividad → tienden a ganar e⁻. Baja electronegatividad → tienden a perder e⁻.
Electronegatividad: capacidad de un átomo de atraer electrones. Bioelementos Clasificación según abundancia Bioelementos: elementos químicos que constituyen la materia viva. Primarios 96 % Sec. 3,3 % Tipo % Elementos Primarios 96 CHONPS Secundarios 3,3 Na K Ca Mg Cl Oligoelementos 0,1 Fe Cu Zn F I …
Oligoelementos y su función Elemento Función Flúor (F) Aumenta la dureza de huesos y dientes Cobalto (Co) Componente de la vitamina B₁₂ Oligo 0,1 % Cobre (Cu) Sangre de invertebrados acuáticos y enzimas respiratorias Yodo (I) Hormonas tiroideas Hierro (Fe) Hemoglobina, transporta O₂ en sangre Manganeso (Mn) Asociado a enzimas; su falta amarillea las plantas Silicio (Si) Caparazón de diatomeas; rigidez del tallo del trigo Selenio (Se) Antioxidante; reacciones enzimáticas Zinc (Zn) Control del azúcar en sangre Carbono El carbono, "molécula de la vida" Tetravalencia: 4 e⁻ en la capa de valencia → se une hasta a 4 átomos o grupos funcionales con enlaces covalentes muy estables y con mucha energía acumulada.
Permite una enorme diversidad de compuestos, orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas…) e inorgánicos (CO₂). Se une a sí mismo con enlaces sencillos (C–C), dobles (C=C) y triples (C≡C): cadenas lineales, ramificadas o anillos. Con O forma doble enlace (C=O); con N, triple (C≡N). Hidrocarburos Solo C e H: apolares (insolubles en agua), cadenas largas y resistentes. Saturados Insaturados Todos los C–C son sencillos Al menos un doble (C=C) o triple (C≡C) Uno o varios H pueden sustituirse por otro átomo (sustituyente) o por una agrupación de átomos (grupo funcional).
Grupos funcionales Grupo Fórmula Compuesto Hidroxilo –OH alcohol Carbonilo –C(=O)– cetona Carbonilo –CHO aldehído Carboxilo –COOH ácido Éster –COOR éster Amino –NH₂ amina Fosfato –O–P(=O)(O⁻)–O⁻ éster fosfórico Tiol R–SH tiol Se unen al esqueleto carbonado (R) sustituyendo a uno o más H. Agua Biomoléculas: clasificación Simples: O₂, N₂… Compuestas → Inorgánicas (agua, sales minerales, algunos gases) y Orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos). Distribución del agua Es la sustancia más abundante de la materia viva. Intracelular 40 % Intersticial 15 % Circ. 8 % Intracelular: citosol y orgánulos. Intersticial: entre células, en tejidos y órganos. Circulante: sangre, savia…
Metabólica: se obtiene en reacciones bioquímicas. Es líquida a temperatura ambiente gracias a sus enlaces de hidrógeno. Solubilidad Tipo Características Hidrófilas Moléculas polares y sustancias iónicas Hidrófobas Moléculas apolares; el agua se reorganiza a su alrededor y aumenta la cohesión (interacción hidrofóbica) Anfipáticas Zonas polares que se disuelven y zonas apolares que no Propiedades del agua (pág. 16) 1. Elevado poder disolvente: disolvente universal. Forma fuerzas de solvatación con sustancias iónicas o enlaces de hidrógeno con moléculas polares (se debe a su polaridad). 2. Elevada cohesión: los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas muy unidas → líquido incompresible. 3.
Elevada adhesión: las moléculas de agua se unen a otras distintas (paredes del recipiente) gracias a los puentes de hidrógeno. 4. Capilaridad: ascenso contra la gravedad por un tubo capilar (mm). Adhesión + cohesión: la atracción con las paredes hace subir el líquido y la tensión superficial arrastra toda la superficie. 5. Elevado calor específico: hace falta mucha energía para subir 1 °C; absorbe o libera mucho calor sin grandes cambios de temperatura, porque gran parte de la energía rompe puentes de hidrógeno. 6. Elevado calor de vaporización: para pasar a gas hay que romper los puentes de hidrógeno y la energía se toma del entorno. 7.
Mayor densidad en líquido que en sólido: el hielo es menos denso que el agua líquida y flota. 8. Elevada tensión superficial: por la alta cohesión, su superficie opone gran resistencia a romperse. 9. Gran transparencia: deja pasar la luz hasta cierta profundidad.
Funciones del agua Función Por qué Transportadora Gran poder disolvente Amortiguadora Evita el rozamiento por la fuerza de cohesión Bioquímica y metabólica Participa en reacciones; gran poder disolvente Termorreguladora Mantiene la temperatura: elevado calor específico y de vaporización Estructural Incompresibilidad (esqueleto hidrostático) y elevada tensión superficial Permite la vida en el agua El hielo flota (diferencia de densidad) y transparencia Sales minerales Conceptos fundamentales Moléculas inorgánicas, solubles o insolubles, con funciones esenciales.
Se presentan de tres formas: Sólida o precipitada Disueltas Asociadas a moléculas orgánicas A) Sólida o precipitada Insolubles en agua, en estado sólido; pueden asociarse a macromoléculas (proteínas). Función esquelética: sostén y protección. CaCO₃ (carbonato de calcio): conchas y esqueletos de invertebrados. CaCO₃ + Ca₃(PO₄)₂ o CaF₂: huesos y huevos de vertebrados. B) En disolución Disociadas en iones: CaCO₃ → Ca²⁺ + CO₃²⁻; NaCl → Na⁺ + Cl⁻. Amortiguadora (sistema tampón): captan o ceden H⁺ para mantener el pH. Regulación de la actividad enzimática (catalizan reacciones). Regulación de la presión osmótica: mantiene la homeostasis. Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺: impulso nervioso y contracción muscular.
Ca²⁺: coagulación sanguínea y actividad cardíaca. Mg²⁺: activador y cofactor de enzimas. Iones principales (disueltas) Al disolverse quedan disociadas en sus iones. Aniones: Cl⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻, CO₃²⁻, HCO₃⁻, NO₃⁻ Cationes: Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, K⁺ C) Asociadas a otras biomoléculas Ion Forma parte de… Fe²⁺ Hemoglobina (transporte de O₂) Mg²⁺ Clorofila (absorbe luz en la fotosíntesis) Co²⁺ Vitamina B₁₂ (formación de hemoglobina) I⁻ Hormonas tiroideas Medio interno Regulación del medio interno celular Citosol (hialoplasma): disolución acuosa que forma el medio interno de la célula, donde están los orgánulos. Agua (70 %) + gases, sales, proteínas, aminoácidos, glúcidos, lípidos…
Homeostasis: estabilidad del medio interno, necesaria para los procesos celulares. Se regula mediante: Regulación del pH intracelular Transporte por la membrana plasmática En tus apuntes se anuncian 3 formas y solo aparecen 2 (pH y membrana plasmática). La tercera no sale en las fotos. Difusión Tres fenómenos (difusión, diálisis, ósmosis) en disoluciones verdaderas y dispersiones coloidales, muy importantes en procesos biológicos. El paso de solutos o disolventes va de la disolución más concentrada a la menos concentrada: a favor de gradiente. Hipertónica: más soluto (menos agua). Hipotónica: menos soluto (más agua).
Es pasivo (sin gasto de energía) y llega hasta que las disoluciones son isotónicas (igualan concentraciones). Difusión: distribución homogénea de las partículas de soluto en un disolvente al entrar en contacto. Puede ser a través de una membrana permeable (pasan soluto y disolvente, pasivo y a favor de gradiente). Ej.: intercambio gaseoso e iones. Ósmosis y presión osmótica Paso del disolvente (agua) por una membrana semipermeable (impide el paso de solutos) entre dos disoluciones de distinta concentración, desde la de menos soluto a la de más, para igualar concentraciones. Ese paso crea una diferencia de presión a ambos lados: presión osmótica.
Las membranas celulares son semipermeables: los fenómenos osmóticos mantienen el interior celular en equilibrio con su medio. Medio hipotónico (más soluto dentro) Medio hipertónico (menos soluto dentro) Entra agua → turgencia Sale agua → plasmólisis Animal: lisis (hemólisis en glóbulos rojos) Animal: retracción, crenación (eritrocitos) Vegetal: el citoplasma se hincha y se comprime contra la pared Vegetal: la membrana se despega de la pared Disoluciones tampón El pH de la sangre debe estar entre 7,35 y 7,45 (ligeramente alcalino). Alterarlo hace perder estructura y función a las proteínas. Tampón o amortiguadora: mantiene el pH casi constante al añadir pequeñas cantidades de ácidos o bases.
Sistema Cómo actúa Fosfato · intracelular, pH 7,2 H₂PO₄⁻ ⇌ HPO₄²⁻ + H⁺ Baja H⁺ → derecha (acidifica). Sube H⁺ → izquierda (neutraliza, se forma ácido fosfórico) Bicarbonato · extracelular (sangre) H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃ ⇌ CO₂ + H₂O Sobran ácidos → derecha (neutraliza, se forma CO₂ + H₂O). Baja H⁺ → izquierda (acidifica, se toma CO₂ del exterior) Glúcidos Clasificación Osas (monosacáridos): según grupo funcional (aldosas / cetosas) y según nº de C (triosas, tetrosas, pentosas…). Ósidos: Holósidos: oligosacáridos (el más abundante: disacáridos) y polisacáridos (homo- y heteropolisacáridos). Heterósidos: glicolípidos y glicoproteínas.
Qué son y monosacáridos Biomoléculas orgánicas de C, H y O: Cₙ H₂ₙ Oₙ → (CH₂O)ₙ. Se les llama azúcares o hidratos de carbono (nombres poco apropiados: no todos son dulces ni hidratados). Todos los C llevan grupos hidroxilo (–OH) excepto uno con carbonilo (C=O): aldosas (aldehído) o cetosas (cetona). Monosacáridos: los más sencillos, función energética; no se pueden descomponer. Esqueleto lineal no ramificado de 3 a 7 C con un grupo carbonilo. Se numeran desde el extremo más próximo al carbonilo. Nombre: aldo-/ceto- + nº de C (aldopentosa, cetopentosa). Fischer y Haworth (cíclicas) En disolución, los monosacáridos de ≥5 C forman anillo (proyección de Haworth). Piranosa: hexagonal (6 vértices).
Furanosa: pentagonal (5), sea cual sea el nº de C. Hemiacetal si son aldosas, hemicetal si son cetosas. D-glucosa: el O del carbonilo (C1) se enlaza con el –OH del C5. C1 pasa a carbono anomérico (asimétrico) → anómeros α y β, que difieren en la posición de su –OH. α: –OH anomérico en distinto lado del plano que el CH₂OH del último C*. β: en el mismo lado. D-fructosa: el O del carbonilo (C2) se enlaza con el –OH del C5 (furanosa, α y β). Los grupos a la derecha en Fischer quedan por debajo del plano en Haworth. Conformaciones: los anillos de piranosa no son planos: silla (más estable) y bote (menos estable). Representación y estructura cíclica Fórmula molecular: nº de átomos (C₃H₆O₃).
Estructural lineal: cadena carbonada vertical con enlaces simples y dobles. Cíclica: en disolución acuosa los monosacáridos ≥5 C se ciclan en anillos pentagonales (furanos) o hexagonales (piranos). Enlace hemiacetal Enlace hemicetal Aldehído + alcohol Cetona + alcohol D-glucosa: hemiacetal entre el aldehído del C1 y el –OH del último C*. D-fructosa: hemicetal entre la cetona del C2 y el –OH del último C*. Isomería Isómeros: misma fórmula, distintas propiedades físicas o químicas. Estructurales: mismos átomos enlazados de distinta manera (otro grupo funcional). Ej.: aldohexosa vs cetohexosa (C₆H₁₂O₆). Estereoisómeros: distinta disposición espacial por C* (cuatro radicales distintos).
Con n C* → 2ⁿ estereoisómeros (mitad D, mitad L). Formas D / L: según el –OH del C* más alejado del grupo funcional: a la derecha → D; a la izquierda → L. Enantiómeros: estereoisómeros especulares (no superponibles), con todos los –OH de los C* opuestos (D y L). Mismas propiedades, solo difieren en actividad óptica. Epímeros: estereoisómeros no especulares que solo difieren en la posición de un –OH de un C* distinto del último. Propiedades diferentes. Ej.: D-glucosa y D-galactosa. Anómeros: difieren en la posición del –OH del carbono anomérico (C1) de la forma cíclica.
Actividad óptica: la luz polarizada se desvía al atravesar la disolución: dextrógiro (+) a la derecha, levógiro (–) a la izquierda (se mide con polarímetro). No está relacionada con D y L: un D puede ser levógiro y un L dextrógiro. Monosacáridos de interés biológico Monosacárido Dato clave D-gliceraldehído (triosa) Un solo C*.
Primer monosacárido de la fase oscura de la fotosíntesis; intermediario metabólico Dihidroxiacetona (triosa) Único monosacárido sin C*; intermediario en el metabolismo de la glucosa D-ribosa (pentosa) Forma parte del ARN (y del ATP) D-desoxirribosa (pentosa) Deriva de la ribosa por pérdida del –OH del C2; forma parte del ADN D-ribulosa (pentosa) Fija el CO₂ atmosférico en la fotosíntesis D-glucosa (hexosa) Libre en uvas y miel; principal combustible celular (sobre todo neuronas y glóbulos rojos); sangre ≈ 1 g/L.
Forma sacarosa y polisacáridos (almidón, glucógeno, celulosa) D-fructosa (hexosa) Libre en la fruta y asociada a glucosa; mayor poder edulcorante; en el hígado se transforma en glucosa (mismo valor energético). Levulosa (levógira). Forma sacarosa; nutriente de espermatozoides en el líquido seminal D-galactosa (hexosa) Abunda en la leche de mamíferos unida a la glucosa (lactosa). Forma polisacáridos (gomas, pectinas, mucílagos) Enlace glucosídico Une dos monosacáridos, o un monosacárido con otra sustancia. El O-glucosídico une dos monosacáridos: si el primero es α, el enlace es α-glucosídico; si es β, β-glucosídico.
Monocarbonílico Dicarbonílico –OH del C anomérico del 1º + –OH de un C no anomérico del 2º. Se libera H₂O –OH del C anomérico del 1º + –OH del C anomérico del 2º. Se libera H₂O Conserva el poder reductor No conserva el poder reductor Nombre: -osil al 1º, se indican los C del enlace y osa al 2º Nombre: -ósido al 2º Ej.: α-D-glucopiranosil (1→4) α-D-glucopiranosa Ej.: α-D-glucopiranosil (1→2) β-Dfructofuranósido Oligosacáridos: unión de 2–10 monosacáridos por enlace O-glucosídico. Poder reductor: prueba de Fehling El poder reductor es fuente básica de energía en las células.
Los grupos aldehído y cetona se oxidan a ácido (– COOH) y sueltan e⁻ que reducen Cu²⁺ (CuSO₄, azul) a Cu⁺ (Cu₂O) → precipitado rojo. Monosacáridos: extras del libro Propiedades: sólidos cristalinos, incoloros o blancos, solubles en agua, mayoría dulces; estereoisomería y actividad óptica (excepto la dihidroxiacetona). D-glucosa: también llamada dextrosa. NAG (N-acetil-β-D-glucosamina): glucosa con el –OH del C2 sustituido por –NH₂ y luego un grupo acetilo. Forma polisacáridos estructurales (exoesqueleto de artrópodos, paredes de hongos y bacterias). Duda: junto a la NAG y al ácido galacturónico hay una nota a mano que leo como "no entra".
Y en la tabla de propiedades hay un "No" y un "Sí → pueden oxidarse, aminarse e incorporar fosfatos" que no sé a qué frase se refieren. Oligosacáridos y disacáridos Los disacáridos son los más abundantes: sólidos cristalinos, blancos, solubles y dulces. Conservan poder reductor si tienen un C anomérico libre. Se hidrolizan con ácidos o enzimas.
Disacárido Formado por Enlace Reductor Dato Maltosa α-D-glucosa + α/βD-glucosa α(1→4) mono Sí Azúcar de la malta (cebada germinada, cerveza) Lactosa β-D-galactosa + Dglucosa β(1→4) mono Sí Azúcar de la leche; la lactasa la hidroliza (intolerancia) Sacarosa α-D-glucosa + β-Dfructosa α(1→2) di No Azúcar de mesa (caña, remolacha); fuente energética Celobiosa 2 β-D-glucosa β(1→4) mono Sí No es libre: sale de hidrolizar la celulosa (muy difícil) Oligosacáridos de membrana: gran diversidad (nº, ramificaciones, tipos de monosacárido y de enlace); pueden almacenar información; unidos a proteínas y lípidos (glucoproteínas y glucolípidos) en la superficie celular; dan señal de identidad (los tipos celulares se reconocen por ellos); actúan como receptores moleculares (glucocálix).
Polisacáridos: propiedades Polímeros de más de 10 monosacáridos con enlace O-glucosídico. Se diferencian en tipo y nº de monosacáridos, ramificaciones y tipo de enlace (α o β). Físicas Químicas No cristalizan Macromoléculas de elevado peso molecular Blancos (polvo) La mayoría no tiene poder reductor Insolubles en agua (algunos, como el almidón, forman dispersiones coloidales) Por hidrólisis enzimática se rompen en oligosacáridos o monosacáridos No dulces, aunque su hidrólisis puede dar sustancias dulces Enlaces α: más débiles, se rompen con facilidad → reserva energética. Enlaces β: más resistentes → función estructural.
Glucógeno y almidón Pregunta de EVAU: diferencias entre homopolisacáridos (glucógeno, almidón, quitina, celulosa). Glucógeno (reserva animal, sobre todo hígado y músculo): α-D-glucosas con enlace α(1→4) y ramificaciones α(1→6) cada 6-10 glucosas, lo que favorece su hidrólisis. Los extremos de las ramificaciones no son reductores. La glucosa de la dieta pasa al hígado y se almacena como glucógeno; se libera a la sangre según se necesite. El del músculo se usa en la contracción muscular de alta actividad. Almidón (reserva vegetal): gránulos en amiloplastos; abunda en tubérculos, bulbos y raíces o semillas de cereales.
Amilosa Amilopectina No ramificada: cadenas lineales de miles de α-Dglucosas α(1→4). Helicoidal, 6 glucosas por vuelta Ramificada, parecida al glucógeno pero con menos ramificaciones (cada 24-30 glucosas) Lo hidrolizan las amilasas (saliva y jugo pancreático) → dextrinas, maltosa y glucosa. Los enlaces α(1→6) necesitan la enzima R-desramificante. Quitina y celulosa Quitina: homopolímero animal estructural; principal componente del exoesqueleto de artrópodos y de la pared de los hongos. N-acetilglucosaminas con enlace β(1→4); dos unidades forman una quitobiosa. Fibras en capas paralelas. No es digerible por los vertebrados. Los crustáceos la impregnan de CaCO₃ para aumentar la dureza.
Celulosa: homopolímero lineal estructural; principal componente de la pared vegetal y la biomolécula más abundante. β-D-glucosas con enlace β(1→4); cada pareja es una celobiosa. Cadenas de 10 000-15 000 glucosas unidas en paralelo por puentes de hidrógeno → resistencia mecánica e insolubilidad. La mayoría de animales no tienen enzimas que hidrolicen β(1→4) → no la aprovechan. Rumiantes y termitas sí, gracias a microorganismos con celulasas en su tubo digestivo. Heteropolisacáridos Anotación del libro: estudiar solo funciones. Distintos monosacáridos o derivados unidos por enlaces O-glucosídicos.
Glucosaminoglucanos (mucopolisacáridos): polímeros lineales de repeticiones de disacáridos (NAG + un ácido urónico). Ácido hialurónico: matriz extracelular de tejido conjuntivo, cartilaginoso y óseo. Heparina: impide la coagulación de la sangre. Peptidoglucano: pared bacteriana. Hemicelulosa: pared de células vegetales, recubriendo la celulosa. Lípidos Concepto y propiedades Biomoléculas orgánicas de C e H, y a veces O, P, N y S. Muy heterogéneas en estructura y funciones. Untuosas al tacto. Poco o nada solubles en agua; solubles en disolventes orgánicos no polares (éter, cloroformo, benceno, acetona). Menos densas que el agua (flotan).
Clasificación Según contengan o no ácidos grasos (AG), largas cadenas hidrocarbonadas que se obtienen por hidrólisis de lípidos. Saponificables (con AG) Insaponificables (sin AG) AG + alcohol con enlace éster (–COO–), que se hidroliza y da alcohol + AG. Forman jabones. Sin AG ni enlaces éster. No forman jabones. Derivan de hidrocarburos lineales o cíclicos.
Simples (hololípidos): acilglicéridos (grasas), ceras (céridos) Complejos (heterolípidos): fosfolípidos, glucolípidos Isoprenoides o terpenos (derivan del isopreno) Esteroides (derivan del esterano) Eicosanoides (derivan del ácido araquidónico; en tus apuntes, prostaglandinas) Ácidos grasos: estructura Ácidos carboxílicos de cadena hidrocarbonada larga, alifática, generalmente lineal, con nº par de C (entre 12 y 24 según tus apuntes). Fórmula: CH₃–(CH₂)ₙ–COOH = R–COOH. Se diferencian por la longitud de cadena y por las insaturaciones (dobles enlaces). Saturados Insaturados Sin dobles enlaces. Sólidos a T ambiente, puntos de fusión altos.
Predominan en grasas animales; también en cacao y aceites de coco, palma y cacahuete. Ej.: esteárico 18:0 Uno o más dobles enlaces. Líquidos a T ambiente. Monoinsaturados (oleico 18:1 Δ⁹) o poliinsaturados (linoleico 18:2 Δ⁹,¹²). Esenciales: no se fabrican y deben ingerirse en la dieta Ojo: tú escribiste 12-24 C y el libro no marca ese rango. Ácidos grasos: propiedades físicas Anfipáticos: cabeza polar (carboxilo, hidrófila; en disolución se ioniza a carboxilato –COO⁻ y forma puentes de H) y cola apolar (cadena hidrocarbonada, hidrófoba). Punto de fusión: las cadenas se unen por fuerzas de Van der Waals. Cuanto más larga y saturada la cadena, más fuerzas y mayor punto de fusión.
Los dobles enlaces reducen las fuerzas y bajan el punto de fusión (a igual nº de C, insaturados < saturados). Entre cabezas polares: puentes de H. Entre colas: Van der Waals. Saturados → más fuerzas → sólidos. Mezcla de saturados e insaturados → menos fuerzas → líquidos. Solubilidad: en agua, los carboxilos interaccionan con el agua y las colas huyen de ella. Cuanto mayor la cadena, más insoluble en agua y más soluble en disolventes apolares. Forman bicapas o micelas: cabezas polares hacia el agua, colas apolares hacia dentro. Ácidos grasos: propiedades químicas Se deben a la capacidad del grupo –COOH de reaccionar con otras moléculas.
Esterificación Saponificación Ácido graso + alcohol → éster + H₂O (enlace éster, entre el –OH del carboxilo y el –OH del alcohol). El enlace éster se rompe por hidrólisis (con ácidos o bases), dando de nuevo AG y alcohol. Ácido graso + base (NaOH o KOH) → sal del AG o jabón + H₂O. Los jabones son muy anfipáticos: no solubles en agua pero sí dispersables; muy ionizables en –COO⁻ y Na⁺. Acilglicéridos (grasas) Ésteres de glicerina con 1, 2 o 3 AG: mono-, di- y triacilglicéridos (triglicéridos). Hidrólisis alcalina (saponificación) → jabón + glicerina. Hidrólisis enzimática con lipasas (estómago e intestino) → AG + glicerina.
Mono y diacilglicéridos: cierta polaridad por los –OH libres de la glicerina. Triglicéridos: apolares e insolubles, sin –OH libres; grasas neutras que flotan en el agua. Función de los triglicéridos Dónde / cómo Energética (reserva) Células adiposas animales y vacuolas vegetales (semillas y frutos) Térmica Aislante bajo la piel de animales de hábitats fríos Protectora Protección mecánica de órganos vitales (corazón, riñones) Grasas animales Aceites vegetales AG saturados, puntos de fusión elevados, sólidas. Ej.: mantequilla, sebo, tocino AG insaturados, puntos de fusión bajos, líquidas.
Ej.: aceite de oliva (glicerina + 3 ácidos oleicos) Ceras (céridos) AG de cadena larga (14-36 C; en tus apuntes 16-30 C) + alcohol también de cadena larga, unidos por enlace éster. Sólidas, puntos de fusión elevados, apolares, muy insolubles en agua. Protección, aislamiento y lubricación. Vertebrados: las secretan las glándulas sebáceas; láminas impermeables que protegen piel, pelo o plumas. Vegetales: impermeabilizantes. Ej.: cera de abeja, lanolina, espermaceti, cerumen del oído. Lípidos complejos Ésteres de AG con un alcohol (glicerina o esfingosina) y otra molécula: ácido fosfórico (fosfolípidos) o un glúcido (glucolípidos). Todos son anfipáticos y forman bicapas o micelas en agua.
Glicerol Esfingosina Fosfolípidos (con PO₄) Glicerofosfolípidos (fosfoglicéridos) Esfingofosfolípidos (esfingomielinas) Glucolípidos (con glúcido) Gliceroglucolípidos Esfingoglucolípidos (glucoesfingolípidos) Glicerofosfolípidos Marcado como examen. Glicerina unida por C1 y C2, con enlace éster, a dos AG (generalmente uno saturado y otro insaturado) y por el C3 a un ácido fosfórico, también por éster → ácido fosfatídico. A este se une un grupo R (alcohol o aminoalcohol) de naturaleza polar. Forman las membranas biológicas.
Glicerofosfolípido R Localización / función Ácido fosfatídico — Precursor de otros fosfolípidos Fosfatidilcolina (lecitina) Colina Abunda en la cara externa de las células eucariotas Fosfatidiletanolamina (cefalina) Etanolamina Membranas de procariotas y cara interna de las de eucariotas Fosfatidilserina Serina Renovación y reparación de la red neuronal; membranas más fluidas Fosfatidilinositol Inositol Comunicación celular Cardiolipinas Glicerina Membrana interna de las mitocondrias del tejido cardiaco Tienes recuadradas Colina y Serina. Esfingolípidos y glucolípidos Esfingolípidos: solo reconocer, no dibujar.
Esfingofosfolípidos: esfingosina + AG (por el grupo amino) + fosfato + colina o etanolamina. Unidad estructural: la ceramida (esfingosina + AG; parte apolar). Función estructural. Los más importantes: esfingomielinas (colina unida a ceramida), abundantes en el tejido nervioso (vainas de mielina de los axones). Gliceroglucolípidos: glicerina con AG en C1 y C2 y un monosacárido en C3 por enlace O-glucosídico. Membranas de bacterias y células vegetales. Esfingoglucolípidos: ceramida + glúcido por enlace O-glucosídico. En la cara externa de la membrana: sitios de reconocimiento y anclaje de microorganismos (glucocálix).
Cerebrósidos: un monosacárido (glucosa o galactosa); en la piel, barrera protectora que controla la pérdida de agua. Gangliósidos: oligosacárido ramificado con NANA; en la membrana neuronal, receptores en la transmisión del impulso nervioso. Ejercicio EVAU (22 jun 20) Fosfolípido con parte polar y apolar. a) Un fosfoglicérido (un AG saturado y otro insaturado). b) A = glicerina, B = ácidos grasos, C = grupo fosfato, D = grupo R (alcohol o aminoalcohol). c) Parte hidrófila. d) Forman espontáneamente bicapas lipídicas (función estructural).