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Elementos biogenicos

Resumen: Agua. Características de los coloides vivos. Constitución de la materia orgánica. Azúcares o glúcidos (hidratados de carbono). Papel biológico. Lípidos o grasas. Características de los lípidos. Proteinas. Acidos nucleicos.(V)
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Autor: Hugo Vergara

Índice

  1. Agua.
  2. Características de los coloides vivos.
  3. Constitución de la materia orgánica.
  4. Azúcares o glúcidos ( hidratados de carbono ).
  5. Papel biológico.
  6. Lípidos o grasas.
  7. Características de los lípidos.
  8. Proteinas.
  9. Acidos nucleicos.

 

Aquellos que son necesarios para originar la vida. Aquellos que, interactuando, resultan los procesos de los seres vivos. Constituyen la materia viva.

Desde el punto de vista químico hay 2 grandes grupos: orgánicos e inorgánicos. Los inorgánicos tienen una estructura sencilla y los más importantes son : agua, sales minerales y los más importantes los orgánicos son más complejos y pueden ser glúcidos, lípidos y proteínas. Estos tienen que tener carbono relacionado con el hidrogeno.

AGUA.

Compuesto químico, líquido a temperatura ambiente formado por millones de moléculas de hidrogeno y oxígeno en proporciones de 2 a 1 ( H2O).

Sus características es tener un sabor característico, incoloro, en pequeñas cantidades. El solvente universal, regulado de la temperatura tanto corporal como del ambiente. Se encuentra en sus tres estados.

En la materia viva:

     

  1. Sirve de vehículo de entrada y salida a las células
  2. El mecanismo de desecho ( elimina las toxinas )
  3. Es estructural en líquidos internos y como parte de la estructura celular.

En la estructura celular, el agua se encuentra constituyendo el único estado de la materia donde se da la vida: el coloide.

Coloide: Sistema físico heterogéneo con dos partes o fases. Una fase se separa a la otra ( separadora y separada ).

Cuando la fase separadora es agua y la separada es micelas ( compuestos químicos orgánicosà proteínas ) se puede hablar de y un coloide vivo.

CARÁCTERISTICAS DE LOS COLOIDES VIVOS.

  1. El coloide puede cambiar de condición según sea hidrófilo o hidrófobo ( que acepte o rechace el agua ). Los hidrófilos estaban en estado de sol y los hidrófobos de gel.
  2. Tienen carga eléctrica en las micelas. A esto se le llama el fenómeno TYNDALL ( por quién lo descubrió ). El descubrió que al observar al microscopio, el agua se veía como mancha obscura y las micelas brillaban y descubrió que tenían la misma carga ( negativas o positivas ).
  3. Las micelas están en movimiento y a esto se le conoce como Fenómeno de Brown ( movimiento browiano ) y pueden ser de rotación y traslación.
  4. Los sistemas coloidales tienen un tiempo de existencia y tendencia a desaparecer. La causa es que se pierde la carga eléctrica, así que se atraigan, por lo que se forman grumos y se pierde. En la célula es en los procesos de vejez.

     

CONSTITUCION DE LA MATERIA ORGANICA.

  1. Se constituye por un sistema coloidal. Su fase separadora es el agua.
  2. Se constituye por compuestos inorgánicos ( carbono e hidrogeno ).
  3. Hay 3 grupos de materia orgánica: azúcares o glúcidos, lípidos o grasas y proteínas.

     

I. AZUCARES O GLUCIDOS ( HIDRATADOS DE CARBONO ).

Derivados de los hidrocarburos ( alcoholes polivalentes ).

  1. Son estructuras triarias ( se constituyen de C, H, y O ).
  2. La relación del carbono con el hidrógeno y oxígeno es igual que en el agua, generalmente.
  3. Por lo tanto la fórmula general sería CnH2On ( como la glucosa: C6H12O6 ).
  4. Pueden ser con un número muy variable de carbono. De muy pocos 3, hasta miles de ellos según el número se nombran: triosas, tetrosas, pentosas, hexosa,etc.

Según el número de carbonos del azúcar se forman grupos químicos. Dado a que el carbono tiene la particularidad de establecer fácilmente cadenas, forma el esqueleto de los azucares.

CARACTERISTICAS PARTICULARES.

MONOSACARIDOS.

Por hidrólisis dan CHO; azucares simples que pueden constituirse en estructura lineal, cíclica o geométrica en el espacio.

Generalmente son solubles en agua y tienen un sabor dulce. Reaccionan con el licor de Fehlin, calentándolo hasta ponerse de color ladrillo.

DISACARIDOS.

Por hidrólisis se obtienen 2 monosacáridos. Azucares dobles parcialmente solubles en agua y con la misma estructura.

Ligeramente dulces y reaccionan con el licor de Fehlin, separándose los monosacáridos y así se tiñe de rojo ladrillo.

POLISACARIDOS.

Por hidrólisis dan monosacáridos y disacáridos en abundancia. Tienen una estructura compleja que en el espacio es siempre geométrica ( para ahorrar espacio ).

Son insolubles en agua ( y no totalmente en agua hirviendo ). No tienen sabor, por lo que no pueden formar solución con la saliva. No reaccionan con el licor de Fehlin porque no alcanzan a separarse pero se ven con yodo.

PAPEL BIOLOGICO.

MONOSACARIDOS.

Son estructurales y energéticas ( tienen un papel metabólico fundamental, Como de la respiración o la nutrición ). El uso energético es inmediato.

DISACARIDOS.

Estructurales y/o de reserva a mediato plazo.

POLISACARIDOS.

Estructurales y/o de reserva a largo plazo.

Ejemplos:

Monosacáridos: ribosa, fructuosa, glucosa.

Disacáridos: maltosa,lactosa.

Polisacáridos: almidón, celulosa.

Para los animales el glicogeno es el antecedente metabólico de la grasa.

Los 3 glúcidos pueden coexistir en el mismo organismo y se puede pasar de uno a otro dependiendo de los procesos metabólicos.

II. LIPIDOS O GRASAS.

Son compuestos terciarios porque por hidrólisis nos dan C, H, y O. Son los alcoholes polivalentes y en su estructura se encuentra el grupo llamado carboxilo ( COOH ).

Formados por ácidos, grasas constitución que le dan los carboxilos, ejemplo:

Acido palmitico:

Acido estearico:

Acido oleico:

Doble enlace

Formación de una grasa.

 

CARACTERISTICAS DE LOS LIPIDOS.

Formados por triglicéridos ( 3 glicerinas con ácidos graso ), las grasas a temperatura ambiente provenientes de vegetales son aceite ( oliva,girasol, etc. ) y si provenientes de animales son cebos o mantecas ( sólidas o semisólidos ).

Una grasa se identifica por ser untosa al tacto, no soluble en agua y soluble en solventes como petroleo, gasolina, acetona; especiales para disolver grasas se distinguen por producir una mancha traslúcida en el papel.

Se identifican con el Sudan III; no tiene sabor y produce sensación de untoridad.

PAPEL BIOLOGICO.

Los lípidos pueden ser estructurales o pueden formar tejidos o zonas de reserva ( para cuando se acaben los azucares ).

En los vegetales se encuentran como cumulos o gotas. En los animales constituyen el recubrimiento de los órganos, el protector interno porque las vísceras resbalen y los organos tengan movimiento interno.

PAPEL BIOLOGICO DE LOS LIPIDOS.

Son grasas asociadas a otra estructura química, comúnmente fósforo o nitrogeno.

Ejemplos de lipoides:

Las ceras se encuentran en vegetales ( en sus hojas, frutos y semillas ). En los animales están en conductos internos ( como el cerumen ).

Los fosfolípidos están en tejidos, neuronales ayudando a la transmisión neuronal y la memoria.

Los cerebroides son el tejido sostén del sistema nervioso. Los esteroides son lipoides constituyentes de las hormonas y los carotenos dan el color a los vegetales.

III. PROTEINAS.

Las partículas orgánicas mas complejas. Tienen una estructura muy grande por lo que se llaman macromoléculas. Son compuestos, cuaternarios hechos de CHON. Una parte de este esta en carboxilo ( el C) y otra mad en amidas ( el N ).

La única forma de química orgánica capaz de transformar energía à vida (intercambio energético capaz de ser transmitido).

Se forma de unidades llamadas aminoácidos, que forman cadenas. La unión de aminoácidos siempre libera una molécula de agua ( es la unión peptidica).

Un gran número de estas uniones forma una proteína ( deben se mínimo 50).

Las proteínas, desde el punto de vista químico, se separan en dos grandes grupos:

  • Complejos: los que por hidrólisis producen CHON y otra sustancia ( generalmente K, P, Vitaminas, lípidos, etc. ).
  • Simples: las que por hidrólisis producen CHON.

Por sus estructuras tan grandes necesitan mucho espacio, acondicionándose para acomodarse diversamente: Primarias, Secundarias y Terciarias.

La mas simple es lineal ( proteínas simples grandes )

La secundaria (helicoidal ) en 1 hélice o en 2.

La terciaria y cuaternaria es en anillos.

La mas compleja es un ovillo.

Las proteínas complejas son las únicas capaces de autoduplicarse. Así se da la vida. Esas proteínas se llaman ACIDOS NUCLEICOS y son el DNA y el RNA.

La identificación de proteínas en el laboratorio es mediante el reactivo de Biuret y se deposita un precipitado entre lila y morado.

En la naturaleza hay como 92 aminoácidos, pero 20 son esenciales, que nos permiten formar las proteínas, y son los que van desde las bacterias hasta el hombre para los procesos de materia viva.

Cada proteína es específica porque cada ser vivo tiene sus propias y particulares proteínas. Cada proteína tienen un número y una secuencia diferente de los 20 aminoácidos esenciales.

Ejemplo:

Proteína X: formada por 3 servinas, 2 anginas, 3 prolinas.

Proteína Y: formada por 3 servinas,2 anginas, 2 prolinas, 1 angina.

Por esas diferencias son diferentes. Esta depende del DNA (de la constitución de las proteínas y el acomodo de los aminoácidos depende toda la vida ). Los 20 aminoácidos esenciales están codificados en el DNA.

PAPEL BIOLOGICO.

     

  1. Estructuran la materia viva.
  2. Son los activadores metabólicos por fomar
  1. ácidos nucléicos
  2. enzimas
  1. Se encuentran en casi todo por formar la materia viva.

ACIDOS NUCLEICOS.

Son proteínas complejas que en particular dan 1 azúcar y un fosfato. Se llaman ácidos nucleicos porque se encuentra solo en el núcleo. Tienen estructura proteica secundaria de acuerdo como están acomodados en el espacio. Watson y Creek descubren que están en doble hélice.

Se forma el DNA:

Fosfato

Azúcar ( pentosa )

Base ( parte funcional )

  • Adenina Siempre hay la
  • Tinina misma cantidad
  • Guanina de cada pareja
  • Citrosina

DNA: ácido desoxiribonucleico.

Watson y Creek se preguntaron porque había la misma cantidad de adenina y tinina o de guanina y citosina. Así descubren la doble hélice, donde la adenina solo embona con la tinina y viceversa.

nucleorido

nucleótido

El DNA esta formado por una doble cadena de nucleótidos, por lo que se repiten.

La secuencia de las bases es la que transmite el material genético. Todo está guardado con el mensaje a transmitir. Cuando se abre la cadena, se puede copiar.

  Se descubrió que el RNA era el copiador porque estaba formado por una cadena y no tiene tinina, sino urasilo.

 

Autor:
Hugo Vergara

hvergara@avantel.net

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