BIOLOGIA.

TEMA 1: INTRODUCCIÓN.

1. Introducción.

1.1. Biología.

Es la logia de la bio-, biología es la ciencia que estudia la vida o seres vivos.

1.2. Seres vivos.

Son aquellos que nacen, viven, se reproducen y mueren. Son aquellos que cumplen las funciones de:

• Nutrición.

• Relación.

• Reproducción.

1.3. Principales Ramas de la Biología.

Bioquímica: es al rama de la biología que se ocupa del estudio de la composición química de los seres vivos. Es la base de la Biología.

Citología: se ocupa del estudio de las células.

Histología: se ocupa del estudio de los tejidos.

Fisiología: se ocupa del estudio de las funciones de los seres vivos. Nutrición, relación, reproducción.

Anatomía: se ocupa del estudio de la descripción de las distintas partes de los seres vivos: órganos, sistemas aparatos.

Sistemática: se ocupa del estudio de la clasificación de los seres vivos por: reinos, grupos, géneros.

Botánica: se ocupa del estudio de los vegetales.

Zoología: se ocupa del estudio de los animales.

Genética: se ocupa del estudio de la transmisión de los caracteres hereditarios.

Ecología: se ocupa del estudio de la relación de los seres vivos entre si y con el medioambiente que les rodea.

Etología: se ocupa del estudio de las costumbres de los seres vivos.

Embriología: se ocupa del estudio del desarrollo embrionario. (de la fecundación al parto).

Microbiología: se ocupa del estudio de los seres vivos microscópicos.

Biofísica: se ocupa del estudio de las características físicas de los seres vivos.

Evolución: se ocupa del estudio de cómo de los seres vivos más primitivos aparecen los más complejos.

Las ciencias biológicas tienen una enorme aplicación en la vida actual, agricultura, genética, medicina, etc... Es enorme la diversidad de los seres vivos. Se podrían dividir esencialmente en seres vivos unicelulares y pluricelulares.

2. Caracteristicas de los seres vivos.

Los seres vivos son muy complejos por su composición y por la organización de su composición. Se componen de una célula si son seres unicelulares o de 2 o más si son pluricelulares. Les caracterizan o desarrollan 3 funciones -nutrición, relación y reproducción-.

2.1. Función de Nutrición.

Se define como el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos (excepcionalmente fuera del cuerpo), mediante los cuales se obtiene materia y energía para realizar actividades.

Existen 2 tipos de Nutrición:

Nutrición Autótrofa: la que tiene como punto de partida materia inorgánica (pobre en energía).

• Fotosíntesis.

• Quimiosíntesis. Energia producida a partir de reacciones químicas. Puede ser:

• Endoergóncia: dentro del cuerpo y necesita energia.

• Exoergonica: fuera del cuerpo y da energía.

Nutrición Heterótrofa: tiene como punto de partida materia rica en energía que no es directamente aprovechable. Se obtiene energía mediante la digestión.

Relacionado con las tres funciones, pero especialmente con la de nutrición, aparece el concepto de metabolismo.

* Metabolismo: es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos mediante el cual estos renuevan su materia.

Se distinguen 2 fases:

Catabolismo: parte destructiva del metabolismo. Destrucción materia orgánica para obtener energía y materia aprovechable.

Anabolismo: se aprovecha energía del catabolismo para renovar y sintetizar nueva materia del ser vivo.

2.2. Función de Relación.

Son aquellas actividades mediante las cuales se relaciona con otros seres vivos y el medio que les rodea. La capacidad de captar estímulos, a través de los sentidos. La capacidad de transmitir respuestas estáticas y dinámicas.

2.3. Función de Reproducción.

Son aquellos con los que los seres vivos consiguen perpetuar su especie. Capacidad para transmitir la información biológica.

Condiciones vitales: temperatura, ph, concentración salina, condiciones de equilibrio, necesarios para la vida, si se alteran no funciona.

3. Niveles de organización Biológica.

Existen niveles de organización según su complejidad o según la complejidad de los seres vivos. No todos los niveles de complejidad de la materia están ocupados por la materia viva.

3.1. Niveles.

Químico/Sin vida/Abiótico: subatómico, atómico, molecular. - Biológico/Biótico: celular, pluricelular, población, ecosistema.

N. Subatómico: partículas subatómicas. (neutrones, protones y electrones).

N. Atómico: elementos biógenicos primarios: constituyen un 95% de la materia viva. C-H-O-N

elementos biógencios secundarios/oligoelementos: proporcionan una pequeña parte pero es muy importante para la vida.

Ej.:

Mg: de la clorofila.

Fe: en sangre, Hemoglobina, su carencia crea Anemia.

I: forma parte de la Tirosina, para el Ticoide, su falta produce Bocio.

Cu: mismo que hierro. Pero proteína es hemocianina (crustáceos).

Ca/P: para los esqueletos y caparazones.

N. Molecular: agrupación de átomos mediante enlaces: covalentes, iónicos y metálicos.

		H2O
	Principios Inmediatos Inorgánicos
		Sales Minerales
Composición Química de la Materia Viva
		Glúcidos: azucares (glucosa, sacarosa)
		Lípidos: grasas
		Prótidos: proteínas
	Principios Inmediatos Orgánicos.	Vitaminas
		Enzimas
		Hormonas
		Acidos Nucleicos
	Virus: constan de proteínas o/y á. nucleicos

N. Biológico o Biótico.

N. Celular: unidad fundamental dotada de vida propia.

- Org. Protocítica: la célula procarióta: unicelular. Procariontes (algas unicelulares). Aquellas células en que faltan la mayoría de los orgánulos celulares típicos.

- Org. Metacítica: la célula eucarióta: unicelular o pluricelulares eucariontes, Metafitas en los vegetales i Metazoos en los animales (glóbulos rojos). - Son lo contrario a las procariotas.

Ej. Humano - eucarionte.

Orgánulos Celulares.

N. Celular: N. de Organulos.

N. Celular: protocitica.

metacítica.

Colonias: intento de asociación de células , en la que todas realizan una sola y única función.

N. Pluricelular.

* Subniveles Celulares: tejidos, órganos, sistemas, aparatos, ser vivo pluricelular.

- Tejidos: grupo de células, en el cual existe una división del trabajo fisiológico, para que un grupo de células realice un mismo trabajo.

- Organos: asociación de tejidos en el que se realiza un acto.

- Sistemas y aparatos: asociación de órganos, donde realizan una función. Para una función pueden intervenir varios aparatos. (sistemas = tejidos//// aparatos = distintos tejidos /// todo junto forma el ser vivo).

- Población: conjunto de individuos de la misma especie que pueblan un lugar.

- Biocenosis: (lugar donde se encuentra) conjunto de comunidades que habitan un ecosistema.

- Ecosistema: Biotopo (lugar donde habitan), biocenosis (conjunto de poblaciones que habita un determinado ecosistema).

- Biosfera: es el ecosistema como biocenosis a todos los que pueblan el planeta y como biotopo a la parte de: litosfera, atmósfera e hidrosfera que ocupan.

4. Clasificación y nomenclatura de los seres vivos.

XVIII Carlos Linneo - Nomenclatura binomial.

Establece categorías, jerarquías, taxones, introduce la nomenclatura que consta de 2 nombres (género y espécie) lengua latina (extensión universal).

Los taxones ascendiendo serían: especie, género, familia, orden, clase, filum (lineas filogeneticas o evolutivas), reino.

Clasificación: - Natural: órganos homólogos. Se tiene en cuenta parentesco y no la apariencia.

- Artificial: órganos analogos (sirven para lo mismo independientemente del origen y no se tiene en cuenta el parentesco.

4.1 Reinos.

Hoy se aceptan 5 reinos: MONERA, PROTISTA, HONGOS, VEGETAL Y ANIMAL.

R. Monera: esta integrado por seres vivos unicelulares procariontes. Pertenecen: bacterias más antiguas (arqueocelulas).

R. Protista: pueden ser heterófrofos, unicelular. (protozoos). Autótrofos, fotosintéticos: unicelulares, pluricelulares (algas) (tipo talo = no hay tejidos (raíz, talla, hoja)).

R. Hongos: esta integrado por seres vivos eucarientes, unicelulares o pluricelulares (tipo talo) son todos heterotrofos.

R. Vegetal: están las plantas o metafitas. Son seres vivos eucariontes pluricelulares fotosintéticos y con tejidos.

R. Animal: integrado por los metazoos, son eucarientes pluricelulares con tejidos, heterotrofos, división de vertebrados e invertebrados.

Virus: sobreviven en la vida.

1.- Reino Monera: Son los seres vivos más parecidos a los primitivos. Son unicelulares y procariotas, se distinguen 2 grupos.

Arqueobacterias: viven en condiciones “extrañas” en atmósferas sin oxigeno, en ambiente de putrefacción y descomposición.

Eubactérias: son las bacterias típicas: bacilio, cocos, espicilos y vidrios.

,

Son bacterias ubicuas (desarrollan en cualquier sitio), algunas son fotosintéticas, otras como las nitrificantes son quimiosinteticas, algunas presentan movimientos flagelares, las más conocidas de las ubicuas son las algas verde-azules o cianoficias.

2.- Reino Protista: Reino muy variado: son eucariantes, tienen respiración aerobia (con oxigeno), son unicelulares o pluricelulares con organización tipo talo unos son heterotrofos como los protozoos y otros autotrofos fotosintéticos como las algas.

• Protozoos: son heterotrofos parecidos a las células animales por capturar el alimento, alimento que pueden ser bacterias, otros protozoos, o materia orgánica muerta que existe en el medio acuoso donde viven, se pueden mover por cilios, flagelos, pseudopodos. Son microscópicos los hay parásitos y patógenos como el caso del tripanosoma gambiensis, los radiolaniros y foraminiferos. Reproducción asexual con inició de procesos sexuales

• Algas: son protistas unicelulares o pluricelulares; pero siempre son Talofitas, que no tienen tejidos diferenciados, son fotosinteticas y en las más evolucionadas aparecen los falsos órganos (falsa raíz, tallos y hojas). Además de clorofila poseen otros pigmentos fotosintéticos asociados (algas pardas), tienen reproducción sexual y asexual (musgo con sus esporas puede ser sexual o asexual), en la sexual comparten materia genética y en la asexual no la intercambian. Alternan la reproducción sexual y asexual. Viven en todo tipo de aguas constituyendo el importantísimo fitoplancton (no viven fijos, ni tienen vida libre, se mueven por las corrientes( zooplancton (plancton animal), fitoplancton( plancton vegetal)). Tienen usos alimentarios.

3.- Reino de los Hongos: esta constituido por individuos eucariontes, unicelulares o pluricelulares. Son seres vivos heterotrofos saprofiticos (que viven o se desarrollan sobre restos de otros seres vivos normalmente en descomposición). Tienen digestión externa. La mayoría de los hongos son terrestres y cierran a la cadena alimenticia o trofica (Productores, consumidores, descomponedores (hongos)). Algunos son parásitos ya sean de animales o vegetales:

Unicelulares más conocidos son las levaduras, algunos hongos son perjudiciales y otros beneficios.

Hongo penicilico penicilina (Fleming).

De la asociación simbiótica de algas y hongos se obtiene Liquen//liquines.

Clorofila= agua + minerales.

4.- Reino Vegetal: Las metacitas son seres vivos heucariontes, fotosintéticos y pluricelulares con tejidos (tisulares=presentan tejidos). Casi todas las metacitas son de vida aeria, lo que supone importantísimas adaptaciones o evoluciones.

• Biofritas: representadas por los musgos, son vegetales sin tejidos vasculares, tienen reproducción alternante y además poseen falso tallo, raíz y hojas.

• Vasculares: ya tienen tejidos conductores (leñoso o xilerma: savia bruta /// Liberiano, libero o floema: savia elaborada).

• Pteriofitas: son las más simples, no producen semillas son verdaderas cormofitas (lo contrario de Talofitas). Los más importantes son los helechos que tienen tallo, raíz, hojas. Los helechos tienen grandes hojas con fronde. Los soros tienen esporas.

• Espermatocitas: como las anteriores pero con semillas. Mediante la polarización.

• entomógoma: la realizan insectos.

• anemogamas: de planta a planta.

• Gimnospermas: (semillas desnudas) ej: pino. Plantas sin fruto.

• Anglospermas: (semillas protegidas con fruta) con flores masculinas y femeninas.

Monocotiledones: con 1 cotiledón.

Dicotiledones: con 2 cotiledones.

5.- Reino Animal: Esta integrado por los metazoos, son seres vivos eucariontes, pluricelulares, tisulares, heterotrofos y con ingestión de nutrientes, en general son móviles, son los más representados, apróx.: 1 millón de especies.

La reproducción suele ser sexual con anisocitosis con células reproductoras distintas, las células huevos o zigoto, que es la primera célula que somos, el cigoto tiene un desarrollo embrionario en el que aparecen 2 o 3 hojas embrionarias ( a partir de cada hoja aparecen los diferentes sistemas) hace que los animales puedan ser:

• Diblásticos si tienen 2 hojas embrionarias.

• Triblásticos si tienen 3 hojas embrionarias.

Y estas hojas se pueden llamar:

• Ectodermo (externa) ----- 2 hojas

• Mesodermo (media) ----- 2 hojas

• Endodermo (interna) ----- 2 hojas

1- Diblastico: los animales diblásticos están representados por esponjas o cnidarios (medusa), carecen de mesodermo y por ello de musculatura aparato excretor y circulatorio.

Las esponjas viven fijas al substrato son por ello bentónicas y destaca la presencia de unas celulas muy especializadas que se llaman coanocitos muy relacionadas con su nutrición.

Los cnidarios presentan (protosistema nervioso: sensibilidad), 2 organizaciones: tipo polito (esponja), tipo medusa. Poseen cel. cniblastos (cel. urticantes.)

2- Animales triblásticos: a la musculatura, aparato excretor y circulatorio se suma un mayor desarrollo del sistema nervioso. El celoma es una cavidad que aparece envuelta por tejido embrionario.

Acelomado: destacan los mal llamados gusanos, los gusanos llamados entre otros Pilatelmintos, destacan por ser un parásito conocido la Tenia o Solitaria.

Pseudocelomados: con celoma falso comienzan a presentarse rudimentarios sistemas nerviosos excretores. Tienen desarrollo directo no pasan por larva.

Celomados: Dos grupos según desarrollo embrionario.

• Protostomas: más importantes son anélidos, artrópodos. (propiedad de metaderia consiste en la repetición de los órganos en las distintas partes o segmentos en que se divide su cuerpo( unos son muchos y iguales), (otros son pocos y variados). y moluscos.

Anélidos: son marinos y terrestres. Lombrices y sanguijuelas.

Artrópodos: tienen las extremidades articuladas y los cuerpos divididos en varios segmentos:

Cabeza, torax y abdomen : insectos.

Cefalo, tórax y abdomen: arácnidos y crustáceos.

Cabeza y tronco: miriapodas.

Los arácnidos, crustáceos, insectos y miriapodas son los grupos de artrópodos que se caracterizan por el nº de apéndices que presentan, por tener o no alas, por la segmentación de su cuerpo, por tener antenas o queliceros. Y dentro de ellos por el tipo de desarrollo embrionario que presentan:

Metamorfosis simple: falta la fase de pupa a larva.

Metamorfosis complicada: todas las fases.

Los insectos son el gurpo de seres vivos más profuso y se sospecha que faltan por conocer muchos grupos.

• Moluscos: tienen como carácter especial poder segregar CaCO3 para formar la concha, que en algunos casos es una estructura interna.

Los grupos más importantes son:

• Gasterópodos: ya sean caracoles terrestres o los bibalbos. (concha dividida en dos piezas o balbas) donde están las almejas y los mejillones.

• Los Cefalopodos (cabeza en los pies) como la sepia o el calamar.

• Denterostomas.

- Equinodermos.

Destaca su esqueleto dividido en placas y su aparato ambulacral, que esta integrado por los pies ambulacrales, es un sistema de sifones, para ejercer presión sobre los pies ambulacrales. Erizo o Estrella de Mar.

• Cordados.

Lo que los define, es un eje fibroso con misión de esqueleto interno. Este notocordio sirve de protección a nuestro sistema nervioso. Los cordados constituyeron un grupo hoy en su mayoría extinto, quedando actualmente solo el subfilum: vertebrados, nombre que deriva de la columna vertebral en que se convierte el primitivo notocordio. Los vertebrados en orden evolutivo son:

peces

anfibios

reptiles: aves

mamíferos

Los fósiles mas antiguos del grupo vertebrados pertenecen a los peces acorazados, que aparecen en el Paleozoico Interior hace 465 millones de años. Un hito importante en la evolución de los vertebrados es la conquista del medio aéreo, que consiguen los reptiles aunque la inician los anfibios.

Las extremidades de los peces son de tipo aleta y las del resto son de tipo quiridio (patas).

Peces y anfibios en estado larvario respiran mediante branquias, el resto mediante pulmones y los anfibios ayudados de la respiración cutánea (de la piel) además de la pulmonar.

Los reptiles inician también la fecundación interna, copulan.

Hasta las aves no aparece la homotermia, es decir temperatura constante (poiquiotermos : sangre fria, variable con la tº exterior). Las aves continúan siendo ovíparas, del mismo modo que algunos primitivos mamíferos continúan siendo ovíparos.

Los Mamíferos más evolucionados alimentan a las crías a través del marsupío o bien a través de la placenta en el caso de los placentados. El termino mamífero deriva de la funcionalidad de las glándulas mamarias de las hembras.

Hasta los mamíferos la circulación no logra ser cerrada, “nunca sale la sangre de los vasos”.

Doble: la sangre pasa 2 veces por el corazón en 1 vuelta.

Cerrada: la sangre arterial no se mezcla con la venosa, pobre en oxigeno.

Biología a lo largo de la Historia.

- Los descubrimientos más notables datan de los 2 últimos siglos. S.XVII-XIX 1800-_-.

- Siempre están ligados al descubrimiento de aparatos para la observación.

- Más notable Microscópico electrónico, s.XX (a mediados).

- A las investigaciones puramente biológicas sin ninguna aplicación inmediata. Se les unen las investigaciones aplicadas, a la industria alimentaria, investigaciones medicas y farmacéuticas y tratamiento de agua.

- Antibióticos, vacunas o ingeniería genética en el campo de la medicina.

- Fermentaciones o síntesis de substancias orgánicas como glucidos o lípidos.

- A partir del petróleo, en la biología Industrial.

- Tratamiento de plagas mediante insecticidas.

- Selección de las especies en el campo de la agricultura y ramaderia.

Son los fines entre otros de la biología actual todo ello sin olvidar la protección del medio ambiente.

Como cualquier otra ciencia la biología se apoya en unos principios generales de trabajo que conforman lo que se conoce como Método científico, consta de las siguientes fases:

• Observación de fenómenos (recogida de datos).

• Formulación de hipótesis.

• Comprobación de los mismos.

• Enunciados de una teoría o tesis.

En las ciencias de la naturaleza son frecuentes las teorías que no tienen un contraste. Es el caso de la teoría evolutiva de Darwin. O en la geología la Teoría de las placas tectónicas.

2. Hipótesis sobre el origen de la vida.

El origen de nuestro planeta como tal se sitúa en 4600 millones de años aprox.

En ese tiempo existía una corteza sólida, una atmósfera reductora con metano, amoniaco, (o sea sin oxigeno), sometida a muy intensas radiaciones en esas condiciones debían haberse formado las primeras moléculas orgánicas. (Glúcidos, aminoácidos, etc.)

¿Pero como?.

Hipótesis:

1er. La formación de macromeros y polimeros en esa tierra primitiva, data de los años 50, en esa etapa se reproducen en laboratorio, apareciendo las biomoleculares. Son los experimentos de Miller y Urey:

Así se formaría la llamada Sopa Caliente o Brou, Medio Primitivo.

Estas biomoléculas se irían uniendo formando moléculas mucho más complejas llamadas polímeros (proteínas, ácidos nucleicos.

3. Evolución Protobiologica.

Seria la transformación de los polímeros a las primeras células.

Teoría de los Coacervados: del científico Oparin.

Coacervar: significa juntar o amontonar.

Químicamente se defiende como una substancia hinchada por un disolvente en equilibrio por una solución diluida de dicha sustancia. Se forman añadiendo un disolvente malo a una solución pura de una substancia.

Oparin indica a los Coacervados como precursores de los seres vivos. Los Coacervados se formarían a partir de disoluciones acuosas de los polímeros que presentarían un metabolismo muy sencillo.

4. Los primeros seres vivos.

Ni hay acuerdo ni se sabe como se forma el primer ser vivo. Incluso se habla de un origen extraterrestre la composición de los meteoritos así lo afirman. De lo que si se tienen datos fehacientes es acera de los primeros pobladores mediante el hallazgo de fósiles. Paleontología = estudia fósiles.

Los fósiles más antiguos se han encontrado en placas de Australia y Sudáfrica corresponden a Algas microscópicas y datan de 3000 millones de años. De el estudio de los fósiles destaca una lenta evolución de procariontes a eucariontes y muy rápida en las últimas.

Evolución de los primeros seres vivos.

Se cree que los primeros seres vivos eran procariotas y fermentadores (vivían sin O2). A ellos le siguen los fotosintéticos anoxigénicos y ya unos 3000 millones años atrás aparecen los primeros fotosintéticos actuales las algas azules (Cianoficeas). Con O2 en nuestra atmósfera se favorece la presencia de los quimiosintéticos.

Los primeros eucariontas o eucariontes aparecen hace unos 2000 millones de años.

La primera célula procedencia de una gran rama procariotica en la que podría haberse iniciado una especialización.

Los primeros pluricelulares aparecen hace unos 1000 m. de años formando colonias y después tejidos, organos...

Bioquímica.

La materia viva es un sistema organizado de sustancias que por si mismas no tienen vida, pero que van adquiriendo complejidad hasta aparecer la manifestación vital. Se consideran pues 2 niveles de organización,

1er.Nivel químico o bien abiotico integrado por elementos y compuestos químicos, a su vez integrados por átomos moléculas y macromoléculas.

Alguna de estas últimas, las proteínas se consideran como la frontera entre los seres vivos y el mundo inerte.

El 2nd. Nivel o nivel biológico esta formado por unidades dotadas de vida, la célula es la unidad biológica: (fisiológica, genética y morfológica fundamental dotada de vida propia).

Nivel Químico. Bioquímica.

Bioquímica es la ciencia que estudia la composición química de los seres vivos. Hasta el s. XIX los bioquímicos vitalistas, pensaban que los seres vivos estaban constituidos de una materia especial y peculiar que denominaban “la fuerza vital”. La síntesis artificial de productos orgánicos demuestra que no existen elemento privativos de los seres vivos, frente a ellos los mecanicistas que pensaban que se trataban de sustancias inorgánicas cada vez más complicados.

Química Orgánica.

Es la química del carbono (C) su principal rasgo distintivo es la presencia de cadenas más o menos largas que se forman gracias a la disposición en el espació de las 4 valencias del C.

2.2 Hidrocarburos: son compuestos de C i N que se presentan en 3 series. 1er. Serie Hidrocarburos Saturados y las 2 restantes la de los no saturados o insaturados. Para nombrar estos compuestos se usan unos prefijos que son:

Met- 1C.

Et- 2C.

Prop- 3C.

But- 4C.

Pent- 5C.

Ex- 6C.

Alkanos: La primera serie sigue estos prefijos y terminan en -ANO, es el grupo de los llamados alkanos.

Los carbonos están unidos por una sola valencia, no existen ni dobles ni triples enlaces. Su formula general es: C·n·H·2·n+2.

C5H12, C4H10, CH4.

Metano: CH4:

Etano: CH3-CH3

Propano: CH3-CH2-CH3

Alkenos: La segunda serie sigue los mismos prefijos pero terminan en -ENO, 2 carbonos al menos estan unidos mediante un doble enlace su formula general es: C·n·H·2·n. El primero es el Eteno.

Eteno: CH2-CH2

Buteno: CH3-CH=CH-CH3

Penteno: CH3-CH2-CH=CH-CH3

C·n·H·2·n+2.

C·n·H·2·n.

C·n·H·2·n+3.

Altinos: la tercera serie sigue los prefijos anteriores y termina en -INO y entre los carbonos aparece un triple enlace.

Etino (Acetileno): CH = CH.

Propino: CH= C-CH3

Butino: CH3-C=C-CH3

2.3 Radical Alkilico.

Es lo que queda de un hidrocarburo saturado cuando se le quita un hidrogeno en un carburo terminal, se nombran con los prefijos conocidos acabándolos en -ILO.

Metano: CH4.

Metilo: CH3.

Propilo: CH3-CH2-CH2.

Butilo: CH3 - CH2 - CH2 - CH2.

terminal terminal

Alcoholes.

Son substancias que provienen de la sustitución de un hidrogeno en un hidrocarburo saturado por el grupo funcional alcohólico: -OH. Se nombran casi por los prefijos conocidos acabados en -NOL.

Primero que se utiliza:

Metanol. CH4 ---- CH3OH.

Etanol: CH3-CH3 --- CH2OHCH3

CH3CH2OH

Propanol --- CH3 - CH2 - CH3 --- CH2OH-CH2-CH3

CH3-CH2-CH2OH.

CH3-CHOH-CH3.

Polialcoholes.

Se realiza más de una sustitución por grupo funcional alcohólico.

Etanodiol: CH3-CH3: CH2OH - CH2OH.

Propanodiol 1,3 - CH3 - CH2 - CH3 ... CH2OH - CH2 - CH2OH.

Propanotriol : Glicerina: CH3 - CH2 - CH3 ..... CH2OH - CHOH - CH2OH.

Pentanodiol: 2,4 CH3-CHOH-CH2-CHOH-CH3.

Aldehidos: vienen de la sustitución en un hidrocarburo saturado de un carbono terminal integrado pro el grupo funcional aldehidico. CHO. Se nombran con los prefijos anteriores terminandolos en -AL, el 1er. termino es el

Etanal: CH3 - CHO

Propanal: CH3 - CH2 - CHO.

Cetonas: Vienen de sustituir en un hidrocarburo saturado un carbono intermedio integro por el grupo funcional cetonico. CO.

Se nombran con los prefijos anteriores terminándolos en -ONA.

Propanona: CH3 - CO -CH3 Acetona.

Propanodiona: CH3-CO-CH3.

Butanodiona: CH3-CO-CO-CH3.

2.4 Acidos Orgánicos.

Vienen de la sustitución en un hidrocarburo de un carburo terminal integro por el grupo ácido (carboxilico).

Mismos prefijos y acabados en -ICO.

-COOH.

Etanoico: CH3 - COOH. Acètico.

Propanoico: CH3 - CH2 - COOH.

Esteres.

Se producen al reaccionar un ácido con un alcohol. Son similares a las sales inorgánicas, terminación -ATO, y ser formulan sustituyendo el hidrogeno del radical carboxilico de un ácido pro un radical alkilico u otro elemento cualquiera.

Propenato de Popilo: CH3- CH2 - COOH// - CH2 - CH2 - CH3. Se forma quitando las barras.

Etanato sodico CH3 - COONa. Acetato Sodico.

(CH3 - CH2 - CH2 - COO2) Ca : butanato Calcico.

Aminas.

Se forman al sustituirse los H del amoniaco por radicales alkilicos. (amoniaco NH3).

Metilamina.

N-CH3

-N

-N

Dimetiladina.

N-CH3

-CH3

-N

Trimetiladina.

N-CH3

-CH3

-CH3

Dimetilmetiladina.

N-CH3

-CH2-CH3

-CH3

Metil dipropilamina

N-CH3

-CH2-CH3-CH3

-CH2-CH2-CH3

Tributolamina.

N-CH2-CH2-CH2-CH3

-CH2-CH2-CH2-CH3

-CH2-CH2-CH2-CH3

3. Nivel Químico.

Elementos Químicos: Biolementos Primarios y B. Secundarios.

B.P. - C-H-O-N. 94 %, P 1,15%, S 0,1%.

B.S. - C, Na, K, Mg, I, Fe, Cu, Mn, F, B 4,8 % aproximadamente.

Principios Inmediatos:

Inorgánicos: AGUA I Sales Minerales.

Orgánicos: Glucidos (azucares), Lípidos, Proteínas y Acidos Nucleicos.

Biocatalizadores: Enzimas, Vitaminas y Hormonas.

3.1 Biolementos.

No existen elementos privativos de la materia viva. Los que forman la materia viva se llaman bioelementos, que se dividen en primarios y secundarios dependiendo de su abundancia. Los secundarios aun estando en mucha menor proporción son absolutamente indispensables. Hay elementos secundarios exclusivos de algunos organismos. Tal es el caso del Zinc el Cobalto o el Aluminio.

Cuando la proporción de un elemento es inferior al 0,1% se le llama vestijial, u oligoelemento. La cantidad de estos en los seres vivos ha de ser la necesaria, son nefastos tanto los déficits como los excesos.

• Principal constituyente de hemoglobina: -Fe.

• El mismo que el hierro pero en moluscos : -Cu.

• En la formación de la tirosina: -I. Su carencia provoca Bocio.

Estos elementos tienen una serie de propiedades que los hacen aptos para la vida.

• Peso atómico Bajo, solubilidad en el medio vital (H2O), gran capacidad de polimerización. (Formación de cadenas) debido sobre todo a la disposición tridimensional de los enlaces con el carbono.

3.2 Principios Inmediatos Inorgánicos.

3.2.1 Agua.

El agua es cuantitativamente el principal componente de los seres vivos, al representar por termino medio un 7,5 % de los mismos.

Este porcentaje varia según el organismo de que se trata y la edad del mismo.

El agua que forma parte de los seres vivos esta en continua renovación. Los aportes son derivados de la alimentación tanto sólida como líquida y a las reacciones metabólicas que tienen como resultado la formación de AGUA.

La eliminación de H2O, se lleva a cabo con la respiración y con la excreción, tanto en forma de orina como de sudor.

El H2O es tan importante, que un organismo desprovisto de ella muere. Solo algunos organismos inferiores como los protozoos reducen la cantidad de agua casi hasta la desecación. Llevando sus funciones vitales al estado de vida latente.

El agua es absolutamente esencial.

Funciones del agua en los seres vivos.

El agua es el disolvente más general, tanto de substancias orgánicas como inorgánicas, por tanto el agua actúa

como vehículo que permite la circulación de substancias en el interior del organismo. Resultando imprescindible para el intercambio de materia a través de las membranas celulares ya que solo las substancias disueltas pueden realizar estos intercambios.

Todas las reacciones químicas que tienen lugar en el organismo se realizan en presencia de agua, actuando ella además como reactivo químico, al estar disociada en iones H+ y OH-.

Agua disolvente polar, basa su poder disolvente en su bipolaridad.

El agua juega tanto un papel pasivo como activo en las reacciones químicas.

Papel activo porque provoca reacciones de hidrólisis y de hidratación (entrada de moléculas de agua al interior de los átomos o organismos), además de oxidación y reducción.

Debido al valor de su tensión superficial (es la resistencia que tiene cualquier substancia o que le rompan su superficie), debido a ese valor es el líquido más adecuado para provocar en el citoplasma cambios bruscos de tensión, explicando así las deformaciones y movimientos citoplasmaticos en las células.

Dada su reducida viscosidad favorece los desplazamientos de órganos lubricados por líquidos ricos en agua: órganos, músculos y articulaciones.

El agua actúa como agente regulador de la temperatura por una parte debido a su capacidad calorífica. Es un excelente amortiguados de los cambios térmicos bruscos.

Por otra debido a su gran conductividad actúa como distribuidor (conductor) de la temperatura (dentro del organismo) en los seres vivos.

Sales minerales.

Fijación: las sales minerales sobre todo los fosfatos de calcio (CaCO3) si disponen entorno a las partes esqueléticas de los seres vivos fijándose en ellas y dándoles la consistencia necesaria para desempeñar sus funciones.

- Regulación de los fenómenos Osmóticos: cuando dos soluciones o disoluciones salinas de distinta concentración se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable (membrana que solo permite el paso de agua pura y no de las substancias disueltas en ella). Que es la más parecida a las membranas celulares.

Las dos soluciones tienden a equilibrar sus concentraciones y como los iones no pueden atravesar la membrana, es el H2O de la solución más diluida lo que va pasando a la más concentrada, cesando el transito cuando ambas soluciones contienen la misma concentración. Si en vez de 2 soluciones, en uno de los lados colocamos agua pura, el trasiego es mucho más marcado. El osmómetro de Dutrochet pone de manifiesto que los fenómenos osmóticos desarrollan una presión osmótica, y que es debida a la tendencia que tienen las moléculas de un cuerpo disuelto a difundirse en el disolvente, lo mismo que pasa con los gases, que ejercen una presión debido a su expansión.

La presión osmótica estanto mayor cuanto mayor es la diferencia de concentración entre disoluciones.

Dos soluciones, se dice que son Isotomicas, cuando tienen la misma concentración. Si son diferentes la de mayor concentración se llama hipertónica y la de menor concentración hipotónica.

En los s.v. las sales minerales hacen que las células mantengan una presión osmótica constante, proceso conocido como osmoosmia. Las células son muy sensibles a las variaciones de presión osmótica lo que les acarrea grandes trastornos, por eso las soluciones que se pongan en contacto con las células de un organismo deben ser Isotomicas respecto a la concentración salina del interior celular. Ya que las membranas celulares se comportan como membranas semipermeables. Veamos en 2 ejemplos la importancia de la presión osmótica en la vida celular.

Las células vegetales contienen vacuolas que comprimen el citoplasma contra la pared celular. Al poner en contacto la célula con una solución hipertónica respecto al líquido vacular, el agua de la vacuola fluye hacia el exterior de la célula, lo que implica que reduzca su tamaño (PLASMOLISIS).

Por el contrario si la solución que se pone en contacto con la célula es hipotónica, la corriente de agua se establece hacia el interior, comprimiendo la vacuola al citoplasma contra la pared celular (TURGESCENCIA).

En los glóbulos al ser una célula animal, la membrana es mucho más fina que la pared celular de las células vegetales. En el 1er. supuesto con una solución hipertónica, el glóbulo se vacía arrugándose. Si la solución es hipotómica el H2O pasa al interior del glóbulo, provocando su dilatación hasta hacerle estallar por rotura de su membrana. A este fenómeno se le conoce como HEMOLISIS. Los fármacos endovenosos deben ser por tanto isotónicos con los glóbulos rojos.

2.2.2.3Regulación del equilibrio Ácido-Base.

El carácter ácido o básico viene dado por la presencia de iones H+ o de iones OH-. En los seres vivos existen los 2 tipos de iones que proceden de la disociación de H2O que proporciona los 2. La disociación de sustancias con función ácida proporciona iones hidrógenosos o bien las sustancias con carácter básico que la disociarse dan OH-.

H2O >>> H++ OH-.

HCl >>> H++ Cl-.

NaOH>> Na++ OH-.

La acidez o basidad del medio interno de un organismo depende de la concentración de ambos iones. Diremos que pH es neutro cuando H+= OH- cuando es:

àcido H+> OH-.

básico H+< OH-.

pH7 =pH neutro

pH< 7 = pH ácido.

pH> 7 = pH base.

Para el normal desarrollo de las funciones vitales en los seres vivos el pH ha de ser próximo a 7 y constante, pero en las reacciones metabólicas se liberan continuamente productos ácidos y básicos que tienden a romper la neutralidad del medido. Si no fuera por que los organismo disponemos de mecanismos que se oponen directamente en el instante que se produce una variación de pH. Estos se llaman sistemas amortiguadores o sistemas tampón y intervienen las sales minerales.

En los seres vivos son mucho más frecuentes las variaciones de pH tipo ácido. Un sistema amortiguador está formado por un ácido débil y una sal del mismo ácido. El más importante es el formado de ácido carbónico y bicarbonato sódico.

H2CO3 - HNaCO3.

Supongamos que un organismo se ve sometido a un exceso de àcidos (HCl p.ej.), entonces se incrementa la cantidad de H+ en el medio.

La disociación altera el equilibrio ácido-base al lado BASE entonces el Bicarbonato entra en acción y reacciona en el HCl.

HNaCO3 + HCl >>> NaCl + CO2 + H2O.

La sal que se forma (NaCl) es neutra aun disociada no proporciona ni acidez ni basicidad, además es habitualmente expulsada por la orina. En cuanto al CO2 y H2O son eliminados por la respiración y por la orina. En resumen todos los H+ en exceso han desaparecido.

2.2.2.4 Acción especifica de los cationes.

Las sales minerales y en concreto los cationes que se liberan al disociarse las mismas desempeñan acciones particulares dependiendo del tipo de catión. Los cationes en general, regulan la actividad de ciertos órganos, bien la favorecen, bien la suspenden y realizan acciones.

Por esto es necesario un determinado nº de carbones, y que además se encuentren en la proporción necesaria para que exista un adecuado equilibrio que permita una correcta fisiología.

Los cationes más importantes son: Na, K, Ca. Cualquiera de los 3 cationes por seperado ejercen una acción paralizante sobre el corazón, peor los monovalentes lo paralizan en diástole, y el calcio lo hacen en sístole. Esto indica que entre ambos existen efectos antagónicos que permiten su mutua neutralización, de modo que, ese corazón sumergido en una solución con la proporción adecuada de los 3 cationes late normalmente durante cierto tiempo.

De todo esto se desprende que los líquidos fisiológicos llamados así por emplearse para introducirlos en los organismos sin provocarles trastornos. Además de tener un pH adecuado y una concentración Salina, sotónica deben tener un cationes cualitativa y cuantitativamente equilibrado. Son las condiciones a las que se les denomina equilibramiento fisiológico o antagonismo iónico. Uno de los líquidos fisiológicos + utilizados es el llamado líquido de ringer que está compuesto por:

NaCl>>>6g. , KCl>>>0,2g. ,CaCl2>>>0,2g. , HNaCO3>>> 0,1g y hasta el litro con H2O destilada.

2.3 Principios Inmediatos Orgánicos.

Son los glúcidos, lípidos y prótidos.

2.3.1 Glúcidos o azúcares.

Son compuestos por C,H,O. Siendo su fórmula general Cn(H2O)n.

Funciones en los seres vivos:

-Son una fuente de energía para animales y vegetales.

Son alimentos energéticos.

Nutrición: aporte de energía ----------- Alimentos energéticos: Glúcidos y lípidos.

Materias: fabricar su propia materia.

Alimentos plásticos: prótidos.

-Forman parte de las estructuras de soporte tales como el esqueleto, los cartílagos y los tendones de los vertebrados, de la pared bacteriana y también de los órganos de soporte de los vegetales y de su pared celular. También forman parte de la estructura de algunas proteínas muy complejas (Ej. las Glucoproteinas).

-Actúan también como reserva nutritiva.

(almidón >>> en los vegetales - glucogénos >>> animales).

-Químicamente un glucido se define como un aldehido o una cetona polihidroxilado, es decir, es el cuerpo resultante de sustituir en un polialcohol un carbono íntegro por el grupo aldehídrico o el grupo cetónico, llamándose respectivamente ALDOSAS o CETOSAS.

Los glúcidos más simples son las TRIOSAS (3 carbonos) y derivan de la glicerina (propanotriol), a partir de este polialcohol pueden aparecer aldosas o cetosas

CH2OH-CHOH-CH2OH: ALDOSA: CH2OH-CHOH-CHO. (Gliceraldehido).

CETOSA: CH2OH-CO-CH2OH. (Polihidroxicetona).

CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS.

GLUC I DOS	OSAS Ó MONOSACARIDOS		ALDOSAS (CHO)			TRIOSAS (3) TETROSAS (4)
						CETOSAS (CO)			PENTOSAS (5)* HEXOSAS (6)*
									HEPTOSAS....
	OSIDOS	HOLÓSIDOS		OLIGOSACÁRIDOS
				POLISACARIDOS	HOMOPOLISACÁRIDOS HETEROSACARIDOS
		HETEROSIDOS		GLUCOPROTEIDOS GLUCOLÍPIDOS GLÚCIDO DE ACIDOS NUCLEICOS

2.3.1.1. Monosacaridos: también llamados OSAS son glúcidos simples que no pueden descomponerse en glúcidos más simples. Tienen sabor dulce, color blanco y son muy solubles en agua poseen de 3 a 8 átomos de carbono en su molécula. Las aldosas tienen carácter reductor, y el más simple es una triosa.

2.3.1.1.1. Isomería óptica de los monosacaridos.

Los monosacaridos presentan la característica de tener carbonos asimétricos, que es el que tiene sus 4 valencias saturadas con 4 radicales distintos. Esto hace que las moléculas de monosacarido tengan 2 posibilidad estructurales.

Dextróxira Levógira

D.Gliceraldehido L.Gliceraldeido.

GLICERALDEHIDO ------ OHC ------- CHO -------- CHO -------

OHCH OHCH HCOH

HCOH CH2HO CH2OH

H

2.3.1.1.2. Tantomería de monosacàridos. Formas Furanosas y Piranosas.

A partir de los monosacaridos de 5 carbonos, que son las pentosas puede aparecer una estructura cíclica. Esta estructura se logra mediante un enlace denominado hemiacetal, que consiste en la unión del aldehídrico cetónico con el grupo OH del carbono 5. CHO-OH (C5)

CO-OH (C5)

Las forma cíclica de los monosacaridos responden a dos tipos de estructura:

• Una de 5 vértices, llamada anillo del furano.

• Una de 6 similar al anillo del Pirano.

Las pentosas se ciclán en anillos de 5 vertices llamándose formas furanosas, mientras que las hexosas se llaman formas piranosas, porque forman anillos de 6 vértices.

Tantomeria: Al formarse el hemiacetal (ciclage) aparece un nuevo carbono asimétrico, lo que hace que se distingan una forma alfa () y una forma beta () que son formas distintas de un mismo cuerpo. Lo que se conoce como tantómeros.

Glucosa:  D

 D

 L Tienen tres variaciones.

 L

Los monosacaridos más importantes son las pentosas formula - Cn(H2O).

Pentosas C5H10O5. Aparecen cicladas según el anillo del furano, siendo formas furanosas.

Hexosas C6H2O6. Aparecen cicladas según el anillo del pirano, siendo formas piranosas.

Merecen destacar por su interés biológico las pentosas:

Ribosa - Desoxirribosa.

Las hexosas más importantes son:

Glucosa y Galactosa como ALDOSAS y la Fructosa como CETOSA.

Glucosa: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO.

Fructosa: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH.

Ribosa (Pentosa, aldosa): CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO.

Dexosirribosa (pentosa, aldosa): CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO.

2.3.1.2. Ósidos.

Están formados por la unión de varios monosacaridos pudiendo entrar además otras substancias en sus moléculas.

2.3.1.2.1. Holósidos. Son los azucares formadas por 2 o más moléculas de monosacaridos, si el número de monosacaridos oscila entre 2 y 10 se les llama oligosacaridos, y si es superior a 10 se les llama polisacaridos. Estos últimos pueden estar formados por la unión de un único tipo de monosacarido o bien por distintos tipos. Llamándose respectivamente, homopolisácaridos y heteropolisácaridos.

Si están formados por la unión de 2 moléculas de monosacáridos se les llaman disacáridos, 3 trisacáridos, 4 tetrasacáridos.

2.3.1.2.1.1 Oligosacaridos.

2.3.1.2.1.2.1. Disacáridos. Resultan de la unión de 2 monosacáridos con desprendimiento de 1 molécula de H2O.

C6H12O6+ C6H12O6 ! C12H22O11+H2O

La reacción es reversible de modo que un disacárido en forma de agua se hidroliza (se descompone por mediación del agua) para dar 2 monosacáridos.

Los principales disacáridos son:

Sacarosa= glucosa + fructosa.

Maltosa= glucosa+glucosa.

Lactosa= glucosa+galactosa.

Celobiòsa= se obtiene por hidrólisis de la celulosa, no se encuentra libre en la naturaleza.

2.3.1.2.1.2.2 Trisacaridos. Resultan de la unión de 3 monosacaridos. Se hidrolizan en agua originando 3 moléculas de monosacáridos. La más conocida la: Rafinosa.

2.3.1.2.1.2 Polisacaridos. Se forman a partir de la unión de más de 10 moléculas de monosacáridos, pudiendo llegar en algunos casos a varios miles. La reacción general seria: n(moléculas de monosacáridos) ! Polisacáridos +(H2O)n-1.

Se diferencian de los gúcidos anteriores en que no cristalizan, no suelen ser solubles en agua no tienen sabor dulce, no posen carácter reductor.

Por hidrólisis dan en primer lugar disacáridos y finalmente si la hidrólisis es total aparecen los monosacáridos.

Los principales homopolisacaridos son:

Almidon: esta contenido principalmente en los vegetales constituyendo su reserva alimenticia al hidrolizarse el almidón da: Maltosa----Glucosa-----  de la Glucopiranosa.

Glucógeno: se encuentra en los animales y hace la misma función que el almidón en los vegetales de ahí que se conozca como el almidón animal, la hidrólisis es la misma.

Glucogeno: Maltosa------Glucosa.

Otros homopoliscaridos son la:

Quitina: presente en los exoesqueletos de los artrópodos.

Pectina: que está presente en la pared celular vegetal.

2.3.1.2.2. Heterósidos. Están formados por monosacáridos y otros compuestos de naturaleza no glucidica como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Como ejemplo citaremos a los AGLUTINÓGENOS que forman parte de los glóbulos rojos o los glucalógenos de la membrana celular.

2.3.2. Lípidos. Grasas.

Químicamente están formado por C,O,H aunque pueden entrar a formar parte de sus moléculas elementos como el P-N-S. En este grupo se incluye una gran variedad de sustancias químicas con características diversas pero con propiedades físicas comunes, como son:

• ser untuosas al tacto.

• Insolubles en agua.

• Solubles en algunos disolventes orgánicos como el cloroformo, benzeno, etc...

En los s.v. los lípidos tienen las siguientes funciones.

*Son fuentes de energía como los glúcidos.

*Constituyen un importantísimo material de reserva. Pueden agruparse en grandes cantidades con la importancia energética que este hecho implica.

*Siendo importantes constituyentes de las membranas celulares.

*Sirven de aislantes térmicos de la célula.

*Algunos como el colesterol, las hormonas sexuales o suprarrenales o los carotenos juegan un importante papel enzimático regulando importantes papeles vitales.

*Muchos enzimas son de naturaleza lípidica.

*Los lípidos más sencillos tienen revisión energética e intervienen en la síntesis de otros lípidos más complejos.

Clasificación de los Lípidos:

Dada la complejidad química de estos compuestos existen muchos problemas a la hora de clasificarlos o de establecer su clasificación. Desde el punto de vista meramente químico se han clasificado en: Lípidos Simples y Lípidos Complejos o bien en Saponificables (formación de jabones) y no saponificables y dejando tanto de lado su complejidad química y pasando al papel biológico se establecen en los siguientes grupos.

2.3.2.1. Acidos Grasos.

Son los lípidos más sencillos, son fuente de energía química, participan en la síntesis de otros lípidos más complejos.

Están formados por una larga cadena que puede tener o no dobles y triples enlaces, que suelen tener un nº par de átomos de carbono, teniendo los más importantes entre 14 y 22 carbonos y que terminan en el grupo COOH. Son ácidos grasos el ácido oleico con 12 carbonos, el ácido palmítico con 16 carbonos o el ácido esteárico con 18 carbonos.

Son de naturaleza aceitosa y por tanto líquidos a tº ordinaria.

Algunos ácidos grasos esenciales para los seres humanos como el liroléico han de ser incorporados en la dieta mediante aceites vegetales al no ser fabricados por el organismo.

Los ácidos grasos y por tanto todos los lípidos más complejos que los contienen sobre todo los que se verán como lípidos de membrana presentan una clara bipolaridad (una substancia es químicamente polar cuando sus moléculas se disponen de una forma especial debido a atracciones químicas): la cadena hidrocarbonada es hidrófoba, es decir le tiene fobia al agua, mostrando cierta tendencia a unirse mediante débiles enlaces con otras cadenas. (Son enlaces débiles debido a las fuerzas de Van Der Waals ((+-)(-+)) o por puentes de hidrogeno. H+-. ).

A estas cadenas también se les llama por ello lipófilas (por la tendencia a unirse con otros lípidos.

Mientras que el grupo carboxilico (COOH) (Carboxilo Acido) , es hidrófilo y puede unirse a otros grupos similares a través de débiles puentes de hidrogeno.

Esta bipolaridad hace que cuando un lípido con estas características (ácidos grasos y lípidos de membrana) se encuentra en un medio acuoso. Los grupos hidrófilos tengan tendencia a estar en contacto con el agua i los hidrófobos tengan tendencia a separarse de ellas.

Si en vez de colocar la película ácido graso en el contacto agua-aire, lo hacemos entre 2 capas acuosas como ocurre en las células las dos cadenas hidrófobas no podrían apartarse de ella y formar una capa molecular doble con los grupos hidrófilos (COOH) hacia fuera es la única solución para no tomar contacto con ella. En la célula la membrana plasmática y la de los distintos organulos celulares esta constituida entre otros componentes por una doble capa de lípidos o bilipida.

2.3.2.2 Acilglicéridos. (HOLOLÍPIDOS)

Junto con el grupo que llamaremos ceras o céridos son los también llamados lípidos simples u hololípidos.

Son los lípidos más abundantes en la naturaleza constituyendo gran parte de la reserva energética de los s.v. y siendo además elementos de protección tanto en animal como en vegetal. Se definen como ésteres de la glicerina en los que 1,2 o 3 grupos alcohólicos han sido substituidos por ácidos grasos, reacción que se conoce con el nombre de esterificación (consiste en la formación de H2O):

CH2OH HOOC-R CH2OOC-R

CHOH +HOOC-R' ! CHOOC-R' + 3H2O

CH2OH +HOOC-R' CH2OOC-R''

Glicerina A.Grasos Acilglicéridos.

Los acilglicéridos más conocidos son los triglicérido, componentes fundamentales de las células adiposas de los vertebrados. Si los ácidos grasos que forman parte en la formación del triglicérido son insaturados este es líquido a tº ordinaria y recibe el nombre genérico de aceite, como por ejemplo la trioleina del aceite de oliva. Si los ácidos grasos son saturados los triglicéridos son sólidos, de aspecto cereo, blanquecino y se les denomina sebos.

La reacción de esterificación es reversible, en sentido inverso recibe el nombre de saponificación (formación de jabones) y la presentan todos los lípidos saponificables.

Cuando un lípido saponificable reacciona con un hidróxido como la sosa (Na(OH)) se produce la saponifícación, que consiste en la aparición de un jabón y glicerina.

R CH2OOC NAOH R- COONA

R' CHOOC + NAOH ! + R'-COONA

R'' CHOOC NAOH R''-COONA

Triglicéridos Sosa Jabón

-CH2OH

-CHOH Gliceridos

-CH2OH

La saponifiación tiene lugar en los seres vivos para conseguir la digestión de las grasas, reacción que tiene lugar en presencia de la enzima lipasa. Consiste en la hidrólisis de una grasa para obtener glicerina y ácidos grasos.

2.3.2.3. Céridos o Ceras.

Actúan como elementos de protección impermeabilizando las superficies que recubren se localizan en la piel pelo, plumas, epidermis de las hojas etc...

Son esteres de ácidos grasos de cadena larga pero el polialcohol no la glicerina. Dos extremos de su cadena son hidrófilos y por tanto impermeabilizan.

2.3.2.4 Lípidos de Membrana.

Son lípidos saponificables, forman parte de las membranas, de las bacterias y de las células eucarioticas.

Dentro de ellos se distinguen 2 grupos:

A)Fosfolípidos: son los lípidos más importantes de las membranas Biológicas.

Químicamente son sustancias muy complejas y con un marcado carácter polar, lo que determina su papel como constituyente de la membrana celular.

Los más importantes son: Lecitina: Yema de huevo. Esfingomielina: sesos.

B) Glicolipidos: Contienen glúcidos en su molécula por lo que están relacionados con los heteróxidos.

Los más importantes son los: Cerbrosidos y los Gangliosidos: se localizan en las membranas de las células herbívoras (neuronas).

2.3.2.5. Esteroides.

Son lípidos complejos, insaponificables con una gran diversidad de funciones que les permite actuar como hormonas, vitaminas, enzimas, etc... Entre ellos destaca el colesterol, componente de las membranas celulares a las que da fluidez o elasticidad, es esencial en el crecimiento de las células de los seres vivos superiores. Otros esteroides son: Testosterona: hormona sexual masculina que se forma en los testículos y es la responsable de la aparición de los caracteres hereditarios secundarios, masculinos. (barba, bigote, calvicie).

Estrona: se forma en los ovarios y es necesaria para el desarrollo de los caracteres femeninos.

Aldosterona: hormona que incrementa la reabsorción de los iones Na+,Cl-, CO3H- en el riñón.

Acidos Biliares: principales componentes de la Bilis, con la misión de emulsionar (de una partícula de grasa grande la divide) las grasas, para que sean más fácilmente degradables por la bipasa pancreática.

Vitamina D: regula el metabolismo de fósforo y del calcio, se puede considerar una hormona, puesto que se puede sintetizar en el interior del organismo.

Ergosterina: esta contenida en los hongos es una fuente de vitamina B.

2.3.2.6. Lípidos Isoprenoides.

Son lípidos insaponificables que derivan de un hidrocarburo cíclico que es el Isopreno, que se caracteriza por su intensa coloración y aroma. Se encuentran en los vegetales, como pigmentos responsables de el color de algunos órganos o como elementos aromáticos. De ellos se obtiene la vitamina A.

De entre los más simples destacan algunos aceites aromáticos como el Mentol o el Alcanfor.

Los pigmentos más importantes son:

Xantofilas y Carotenos: que son los responsables de la coloración por ejemplo, de la zanahoria o la naranja respectivamente; y tienen un papel importante como pigmentos asociados a la clorofila en el desarrollo de la fotosíntesis. El caucho es de los lípidos más complejos de este grupo.

2.3.3. Proteínas.

La Proteínas o Protidos están constituidas pro CHON y en cantidades menores S, Fe, P i Cu. Todos estos elementos se agrupan para formar los aminoácidos que pueden considerarse como los ladrillos del edificio proteínico, constituyen aproximadamente un 12,5 % (1/8) de la masa total de los S.V.

La moléculas de proteína son enormes cadenas polímeros, de aminoácidos con pesos moleculares muy grandes como por ej. la lactoalbúmina o la albúmina de huevo con peso molecular 17.000 y 36.000 respectivamente, estas grandes moléculas llamadas macromoléculas representan la frontera entre el mundo inerte y el vivo.

Las proteínas realizan la mayor parte de las funciones en los seres vivos y el motivo es que estas grandes moléculas se desmoronan y se construyen con una enorme facilidad lo que contribuye a la constante renovación de la materia viva.

2.3.2.1. Aminoácidos.

Son substancias que posen en su molécula un grupo amino( NH2) y un grupo ácido(COOH).

R- HC - NH2.

Radical - COOH.

variable

Los aminoácidos son substancias anfóteras, quiere decir que se comportan como ácidos gracias al grupo COOH y como bases gracias al grupo NH2. En un medio básico actúan como ácidos y en un medio ácido como Base.

Se conocen 200 aminoácidos distintos, pero de ellos solo 20 se consideran esenciales para la vida.

Alanina (Ala)

Acido Aspártico (Asp)

Acido Glutánico (Glu)

Isoleucina (Ille)

Metionina (Met)

Serina (Ser)

Tirasina (Tyr)

Arginina (Arg)

Cisteina (Cys)

Glicocola (Cly)

Leucina (Leu)

Fenilalanina (Phe)

Treonina (Thr)

Valina (Val)

Asparagina (Asn)

Glutamina (Gln)

Histidina (His)

Lisina (Lys)

Prolina (Pro)

Triptofan (Tpf).

Glicina.

Los seres vivos fabrican sus propias proteínas a partir de aminoácidos libres, pero para la síntesis de determinadas proteínas, se requiere incorporar en la dieta alimenticia algunos aminoácidos que los seres vivos no sintetizan (valina-lisica), para nuestra dieta.

Los aminoácidos se unen entre si para formar los péptidos, union que se realiza mediante el llamado enlace péptico (CO-NH) y se lleva acabo por el grupo amino de un aminoácido y el grupo ácido de otro aminoácido con desprendimiento de aun molécula de agua. La formación de un tripéptido será así:

NH2 COOH NH2 COOH NH2 COOH

CH CH CH

+ H2O

R R' R''

NH2 COOH NH2 COOH NH2 COOH

CH + CH + CH

+ 2H2O

R R' R''

NH2 CO ------------- NH CO -------------- NH CO

CH + CH + CH

+ 2H2O

R R' R''

Dos aminoácidos unidos dan Dipéptido, 3 Tripéptido y en general polipéptidos, que siguen manteniendo en sus extremos un grupo amino y un grupo ácido.

La reunión de varias cadenas de péptidos forma la macromolécula de proteína. Se distinguen los oligopéptidos formados por menos de 12 aminoácidos y los polipéptidos de 12 a 60 aminoácidos.

Proteínas cuando pasan de los 60 aminoácidos.

2.3.3.2 Estructura de las Proteínas.

La estructura de las proteínas es muy compleja ya que la secuencia de aminoácidos se va replegando sobre si misma varias veces, no obstante y para poder estudiarla se distinguen niveles de complejidad creciente que se asigna respectivamente a las estructuras primaria, secundaria ternaria y cuaternaria.

Mientras que la primaria se refiere a la simple secuencia de aminoácidos la cuaternaria se refiere a los últimos repliegues en el espació.

2.3.3.3 Propiedades de las proteínas.

Solubilidad: las proteínas forman soluciones coloidales capaces de flocular (precipitar) en forma de coabulos al tratarlas con ácidos, bases fuertes o disoluciones salinas. “Algunas proteínas en estas condiciones cristalizan”.

Especificidad: cada especie animal o vegetal fabrica sus propias proteínas, distintas a las de las demás especies y aun dentro de la misma especie hay diferencia entre las proteínas que fabrican unos individuos y otros. La diferencia estriba en la sucesión de aminoácidos.

Desnaturalización: por diversos motivos como el aumento de tº, el tratamiento con un ácido, o la radiación ultravioletas las proteínas pueden llegar a perder sus estructuras más complejas. Permaneciendo únicamente la secuencia de aminoácidos y existiendo la posibilidad de recuperar las estructuras perdidas si las condiciones de desnaturalización no son muy intensas y se restauran las condiciones iniciales, es el paso conocido como desnaturalización de las proteínas.

Proteína ! Péptido ! Aminoácido.

2.3.3.4 Funciones de las Proteínas.

El papel que juega una proteína en un ser vivo depende de su especificidad, esta está relacionada con cadenas laterales de aminoácidos que están a modo de restos sobre la superficie de la proteína y que se encargan, dependiendo de su naturaleza de unirse o reaccionar con unas u otras sustancias, en general la molécula reacciona con la proteína se llama ligando y la zona de la proteína que se une a un ligando se llama centro activo.

En cuanto a la función las proteínas se dividen en 2 grupos.

1.- - no activas o fibrosas: forman parte de las estructuras de los s.vivos.

- activas o globulares: realizan funciones diversas dependiendo de la naturaleza del ligando y del centro activo.

Las funciones esenciales son Catalíticas, casi todas las funciones biológicas están catalízadas por enzimas en cada caso. Muchos de ellos son de naturaleza proteínica. La tº puede actuar como catalizador.

2. - Funciones Reguladoras. Muchas hormonas como la insulina o la paratiroidea que regula el metabolismo de la glucosa -construcción y destrucción- y del calcio y fósforo respectivamente, son de naturaleza proteínica.

3. Misiones estructurales y de soporte.

Las proteínas forman parte de las membranas celulares o de las membranas de otros organulos celulares, o bien son parte de estructuras tales como los tendones, uñas y pezuñas...

4. Transporte.

Ej. de proteínas transportadoras de sustancias son la: hemoglobina, transporta O2 en sangre; Miosina (Mioglobina) transporta O2 en los músculos.

5. Reserva.

Las proteínas sirven de reserva de sustancias como puede ser la ferretina que acumula hierro en el hígado; onoalbúmina proteína reserva clara de huevo; Caseína: proteína reserva leche.

6. Movimiento.

Algunos movimientos como la contracción muscular son debidos a filamentos proteicos como la actina o miosina.

7. Defensa inmunitaria.

Muchas células pueden reconocer si las células son del mismo tejido en base a las proteínas que fabrican. Esta característica es la base del rechazo de los tejidos. Los anticuerpos que fabrican los s.v. son básicamente Inmunoglobulinas.

2.3.3.5. Clasificación de las Proteínas.

2.3.3.5.1. Holoproteínas. Se llaman también proteínas simples porqué al hidrolizarse solamente se producen aminoácidos.

Atendiendo a su forma se clasifican en:

1.- Proteínas filamentosas. También conocidas como escleroproteínas. Tienen forma alargada y son insolubles en agua. Son de este grupo:

Miosina, Fibrinógeno (responsable de la coagulación de la sangre), Colágeno (tejidos, cartilaginosos, óseos), Queratina (sustancia cornea de los vertebrados), Elastinas (presentes en pulmones y arteras).

2.- Proteínas Globulares o esferoproteínas. Tienen forma esférica son solubles en agua y tienen una gran actividad biológica. Hay 3 grandes grupos.

1- Albúminas: misión de transporte de hormonas, ácidos grasos, cationes, etc... y son proteínas de reserva.

Seroalbúmina (Albúmina sangre), ovoalbúmina, lactoalbúmina.

2- Globulinas: transportan hierro por la sangre y son la base de los anticuerpos. Dentro de ellas:

-Seroglobulinas: están en el suero sanguíneo con misión de transporte.

- Gammaglobulinas.

3.- Proteínas Histonas.

ADN- asociados al ADN.

2.3.3.5.2. Hetero Proteínas o Heteroproteídos.

Se caracterizan porque además de las cadenas de péptidos entran en su composición unas substancias llamadas grupos prostéticos.

Heteroproteinas: cadena péptidos + grupo Prostético.

La clasificación de las heteroproteinas se hace en base a la naturaleza del grupo prostético.

1.- Glucoproteínas: G.Prost.: glúcidos.

Mucina.

2.- Fosfoprotéinas: G.Prost.: H3PO4.

Caseina: (de la leche).

3.- Cromoproteínas o Cromo proteidos: G.Prost.: Pigmento metal. (metal-porfirina).

Fe: hemoglobina: color rojo.

Cu: hemocianina: color azul.

Mg: Clorofila: color verde. -Pigmentos Biliares: Bilirrubina y Biliverdina.

4.- Núcleoproteicos: G.Prost: Acidos Nucleicos, llamados así, por ser los constituyentes del núcleo de la célula. Las proteínas asociadas son las proteínas e histones.

5.- Lipoproteinas: G.Prost: Acidos Grasos que aparecen en las membranas citoplásmaticas y de organulos celulares.

2.3.4. Acidos Nucleicos.

En su formación intervienen tres tipos de sustancias.

- Acido Fosfórico (H3PO4) O

- En segundo lugar una pentosa: Ribosa o Desoxirribosa.

Ribosa: Desoxirribosa: Igual desoxirribosa igual pero sin el O del OH encuadrado.

- Bases Nitrogenadas: Puricas: Derivan Purina.

Pirimidimicas: Derivan Pirimidina.

Hay dos Bases púricas: ADENINA (A)

GUANINA (G)

Hay tres Bases Pirimidinicas: CITOSINA (C)

TIMINA (T)

URACILO (U)

La asociación de la pentosa con la base nitrogenada tiene lugar a nivel del carbono 2 y forma lo que se llama un Núcleosido.

Los nucleósidos pueden ser de 2 tipos:

Ribonucleicos: Ribosa.

Desoxirribonucleicos: Desoxirribosa.

Si a un nucleósido se le une el ácido fosfórico se forma lo que se llama un nucleótido. La reunión de nucleótidos, aveces de cientos de miles de ellos forma un ácido nucleico, llamado Polinucleótido.

El encadenamiento de nucleótidos para formar el ácido nucleico se realiza siempre mediante el H3PO4 que se une al C-5 de al pentosa siguiente.

SECUENCIA DE ADN.

A T

SECUENCIA DE ARN.

U A

La molécula de Ácido Nucleico tiene el aspecto de una cadena de eslabones. Que son alternativamente Pentosas i Acido Fosfórico, quedando a modo de colgante de Bases Nitrogenadas.

Existen 2 clases de Acidos Nucleicos denominados.

Ácido Ribonucleico: ARN o RNA.

Ácido Desoxirribonucleico: ADN o DNA.

Que se diferencian en lo siguiente:

1.- Por su composición química:

1- Pentosa de ADN es la Desoxirribosa.

Pentosa de ARN es al Ribosa.

2- En cuanto a las bases el uracilo es exclusivo del ARN i la Timina del ADN.

2.- Por su localización:

El ADN se encuentra en los cromosomas en el núcleo de la célula, normalmente.

El ARN se encuentra en el núcleo (núcleolos) y en el citoplama, especialmente en los ribosomas.

3.- Por su función:

ADN, portador de los factores de la Herencia (genes) y es el centro rector de la actividad celular.

Mientras que el ADN, es el encargado de ejecutar las ordenes que el ADN dicta desde el núcleo. El ARN se sintetiza en el nucleo tomando como molde segmentos de cadena de ADN, gracias a la acción de su complejo aparato enzimatico de ARN polimarasas.

Tipos de ARN.

1. ARNm : Mensajero. Representa aproximadamente un 5% del total de ARN. Su cadena es lineal y corta integrada por un máximo de unos 5000 nucleotidos.

Es el encargado de trasladar la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma, a través de los poros de la membrana nuclear. En el citoplasma se asocia a los ribosomas donde es leída su información, al poco de ser utilizado se degrada y desaparece.

2. ARNt: Transferente. Representa un 15% del total del ARN, su cadena es muy corta con unos 90 nucleotidos como máximo. Su emisión consiste en captar aminoácidos en el citoplasma y llevarlos hasta los ribosomas, colocandolos en el lugar indicado por la secuencia de ARNm.

3. ARNr: Ribosomico. El ARNr, es el más abundante se encuentra en los ribosomas donde es el componente mayoritario. Su misión aunque no conocida plenamente debe estar relacionada con la síntesis proteica (fabricación) llevada acabo por los ribosomas.

4. ARNn: Nuclear. Se localiza en el núcleo y es el precursor de los ARNm en los que se transforma tras un proceso de maduración. (Perdida de secuencias no codificantes).

4.- Por su estructura.

Estructuralmente ADN y ARN tienen 2 diferencias.

La cadena moleuclar del ARN es mucho más corta que la de ADN, lo que quiere decir que lleva menos nucleótidos y por tanto su peso molecular es mucho más bajo.

La cadena molecular de ARN, puede ser sencilla y doble formada la sencilla por una sola fila de nucleótidos. Mientras que la de ADN es doble, o sea como dos cadenas enfrentadas de tal modo que se puede comparar a una escalera en al que las barras laterales están formadas pro el ácido por el ácido fosfórico y la pentosa que se van alternando y los peldaños son las bases nitrogenadas que quedan enfrentadas y unidas mediante débiles enlaces por puentes.

La doble cadena no se sitúa en un plano sino que se encuentra retorcida sobre si misma dándole a al escalera antes descrita, el aspecto de una escalera de caracol. En esta estructura las bases nitrogenadas se disponen de tal modo que quedan enfrentadas una base púrica o uan pirimidinica y a la inversa. Ademina se enfrenta siempre a Timina, A-T, y ala Guanina a la Citosina, G-C, pudiendo variar las sucesión de parejas.

Código Genético.

El código genético es la secuencia de Bases nitrogenadas a lo largo de la cadena de ADN, de forma que cada 3 Bases consecutivas forman un triplete y cada triplete representa a un determinado aminoácido.

CGC: Alamina.

Ha estos tripletes de cada una de las ramas de polinucleótidos que se diferencian en la doble cadena de ADN se le denomina Codógeno. Por tanto la secuencia especifica de los aminoácidos de una proteína.

Gracias a la autoduplicación del ADN el código génetico se transmite con exactitud de unas células a otras, ya que durante la división celular cada molécula de ADN se duplica dando dos moléculas idénticas a ella. La autoduplicación se llevaría a cabo mediante el siguiente mecanismo sugerido por Watson i Crick:

En primer lugar se inicia el desenrollamiento de la doble hélice molecular del ADN. Seguidamente y por ruptura de los débiles enlaces que unen las bases púricas con las pirimidinicas, la molécula de ADN se parte a lo largo, empezando por un extremo y separando sus 2 mitades como si fuese una cremallera.

La formación de las dos dobles cadenas corre a cargo de los nucleótidos, fibras que se colocan en el lugar adecuado según les corresponde en función a la base que poseen. Esta incorporación se realiza con el concurso de una enzima llamada ADN- Polimerasa. A la vista de esta capacidad de autoduplicación cabría preguntarse si las moléculas de ADN no se desgastan o agotan, se sabe desde hace varios años que existe un mecanismo de reparación del ADN descubierto por Painter que consiste en que cada 35 años aproximadamente se renueva totalmente el ADN de todas las células del cuerpo humano.

Este cambió se lleva a cabo pro dos enzimas:

Endonucleasa: que abre la hélice en los puntos dañados.

ADN Polimerasa: se encarga de la sustitución de los nucleótidos dañados, por otros nuevos.

Sabemos que el ADN dicta sus ordenes para que la célula elabore sus proteínas. Pero el ADN se localiza en el Núcleo de la célula y las proteínas se sintetizan en los ribosomas situados en el citoplasma.

Se necesita pues un intermediario que lleve las instrucciones contenidas en los codogenos del ADN hasta los ribosomas.

Este intermediario es el ARNm, por tanto debe haber una transcripción del código desde el ADN a la molécula de ARN mensajero.

Las moléculas de ARN se sintetizan en el núcleo tomando como moldes distintos segmentos de una de las cadenas de AD. A la síntesis de ARNm a partir del ADN cromosomico se le denomina TRANSCRIPCIÓN DEL MENSAJE GENETICO.

Las moléculas originadas de ARNm abandonan el núcleo y pasan el citoplasma donde cada uno de ellos se acopla con uno o más ribosomas.

Codigo génetico: CCC

GGG

Además del ARNm en el núcleo también se sintetiza ARNt i ARNr que utilizan también cómo moldes segmentos de cadena de ARN.

El ARNr se combina con proteínas formando núcleoproteinas que son los constituyentes esenciales de los ribosomas una vez que el ARNm se acopla a los ribosomas de inicia la lectura del mensaje que contiene que corre a cargo del ARNt. El mensaje de ARNm consiste en una sucesión de tripletes de bases llamados Codónes, que son el negativo de los codogenos del ADN que sirvió de molde. En la estructura peculiar del ARNt hay siempre un triplete CCA al que precisamente se unirá el aminoácido que corresponda al nivel de la adenina. En situación opuesta a este triplete CCA, lo que se conoce como el Triplete de Anclaje, imagen complementaria a alguno de los codones del ARNm y que por tanto denominaremos anticodón.

La especificidad de cada ARNt (existen varios tipos de ARNt, al menos 2 para cada aminoácido conocido, que difieren entre si, en la sucesión de las bases nitrogenadas), consiste en que según las bases que forme el anticodón se unirá uno u otro aminoácido al triplete CCA.

La unión del ARNt al aminoácido se realiza por al acción del aminoacil ARN-t sintetasa, por la energía liberada del paso de ATP a ADP. Una vez formado el complejo ARN-t " aminoácido.

Codogeno CCC

Codónes GGG

Anticodón CCC

El ARNr indica el punto de la cadena del ARN en el que debe unirse, que sea el opuesto al anticodón del ARN-t.

Siguen llegando anticodonés con sus aminoácidos correspondientes que se irán uniendo entre ellos mediante enlaces péptidicos. Cumplida su misión el ARN-t se separa del ARNm y de su aminoácido e ira en busca de otro igual mientras siguen llegando complejos ARN-t " aminoácido y por tanto alargándose la cadena péptidica hasta quedar totalmente constituida la proteína, situándose en ella los aminoácidos según el orden dictado por el ADN y transcrito por el ARNm. En resumen la transmisión del ADN consta de las siguientes partes.

1.- Orden que da el ADN: AAG ATG

2.- Transcripción ARNm: UUC UAC

3.- Transferencia del Aminoácido por el ARNt: (aticodonés): AAG AUG

4.- Aminoácidos: (anticodón): fenilalanina (Phe).

2.4.1. Introducción.

En los seres vivos tienen lugar de manera continua una serie de reacciones químicas que para realizarse con normalidad, es decir, con rapidez y orden es necesaria la participación de enzimas, vitaminas, hormonas y algunos oligoelementos que sin consumir en los procesos, aumenta la eficacia de reacción.

Los enzimas son proteínas muy especificas con alto valor catalítico. Las vitaminas son imprescindibles aunque en pequeña cantidad en los seres superiores, mientras que las hormonas pueden ser como las vitaminas, de naturaleza lipídica o proteínica, con la diferencia de que son sintetizadas por los s.v. mientras que las vitaminas se incorporan con la alimentación.

2.4.2. Catalizador.

Para que tenga lugar una reacción química se precisa que las sustancias que van a reaccionar reciban una determinada energía en forma de calor, presión, etc..., que es la energía de activación.

Esta necesidad energética se ve aminorada o incluso anulada ante la presencia de un catalizador. Que facilita y acelera las reacciones químicas sin tomar parte en ella.

Sustancia A+ Sustancia B + Catalizador C ---- Complejo AB+C

A+B--- A+B ==== AB+C

A+B+C ---- AB+C

A+B+C-----ABC.

Los s.v. poseemos nuestros propios catalizadores que se denominan biocatalizadores o enzimas que se pueden definir como los catalizadores biológicos de las distintas reacciones químicas que tienen lugar en los s.v.

2.4.3. Naturaleza de los enzimas.

Los enzimas constan de 2 partes:

Enzima= Apoenzima+Coenzima.

Apoenzima: es un soporte de naturaleza proteína del coenzima.

Sin embargo: Químicamente los coenzimas son muy variados. En algunos casos se trata de simple cationes metálicos como el Zn, Fe, Cu, etc... En otros casos se trata de casos más complejos, de naturaleza vitamínica.

Con todo, las tres sustancias más importantes que actúan como coenzimas son los:

Adenosín fosfatos.

Piridín Nucleótidos.

Los ademosín fosfatos están constituidos por la Adenasina y el H3PO4. La adenasina es un nucleosido formado pro una adenina, y una pentosa, por lo que, al añadirle el fosfórico forma el nucleótido. Los ademosín fosfatos, son por tanto nucléotidos. Se distinguen 3 tipos según tengan 1,2, ó 3 moléculas de fosfórico, que son:

Acido Monofosfato: AMP ó MPA:- adenosina H3PO4.

Acido Difosfato ADP: adenosina H3PO4H3PO4.

Acido Trifosfato: ATP: adenosina H3PO4H3PO4H3PO4.

Los enlaces entre moléculas de fosfórico son enlaces ricos en energía por esto cuando se produce el paso de ATP a ADP se desprende gran cantidad de energía al romperse el enlace, energía que se almacena en forma de enlace si el paso es de ADP a ATP.

1 Kcal por enlace.

Por esto a los adenosínfosfatos se los conoce como los acumuladores de energía de los s.v. energía que liberan o almacenan con enorme facilidad rompiendo o formando estos enlaces respectivamente.

2.4.3.2. Piridin Nucleotidos.

Están constituidos por una vitamina del grupo B nicotinamida unida a un nucleotido, que consta de Adenina, Ribosa y Fosfórico. Y se distinguen NAD y el NADP.

NAD: Nicotinamida Adenín Dinocleótido.

NADP: Nicotinamida Ademín Dinocluteótido Fosfato.

Estos coenzimas son importantes transportadores de H en el metabolismo de los s.v.

NADP + 2H ! NADP2H

2.4.3.3. Coenzima A.

Esta formado por un núcleotido unido al ácido pantolénico, que es otra vitamina del grupo B, su formula es complicada y se simboliza por COASH siendo la parte SH que esta unido o tienen presente un enlace igual al de los fosfóricos a los adenisín fosfatos.

Este conezima interviene en el metabolismo respiratorio y el catabólismo de los lípidos.

2.4.4. Propiedades de los enzimas.

- La solubilidad: salvo raras excepciones todos son solubles en agua.

- Efectividad: todos tienen una tº optima de funcionamiento.

- Ph: actúan normalmente con ph de 5 a 7, es decir, actúan en medios neutros o ligeramente ácidos.

- Cantidad: pequeñas cantidades de enzima pueden catalizar grandes cantidades de sustancia.

- Especificidad: cada enzima es especifica para actuar sobre una sustancia o en una determinada disolución.

Reacciones Enzimáticas.

En una reacción enzimática se distinguen 2 fases.

1.- Absorción: de las substancias o substratos con el enzima y formación del complejo enzima substrato.

2.- Descomposición del complejo enzima: substratos, recuperándose el enzima y quedando el substrato desintegrado en subproductos caso de que esa sea la reacción a catalizar.

La acción de los enzimas se puede ver favorecida o paralizada por substancias llamadas activadoras o inhibidoras.

2.4.6. Clasificación de los enzimas.

2.4.6.1. Hidrolasas o fermentos Hídroliticos.

Su función esencial es desdoblar los principios inmediatos en sus constituyentes elementales.

Carbohidrasas: desdoblan los polisacaridos y disacaridos hasta llevarlo a monosacarido (Glúcidos).

Lactosa, Lactasa, Sacarosa, Amilasa.

Lipasas: desdoblan los lípidos en sus componentes esenciales - Glicerina y Àcidos Grasos.

Proteasas: desintegran las proteínas, llevándolas, por ruptura de los enlaces péptidos, hasta el estado de aminoàcidos.

2.4.6.2. Desmolasas o fermentos de la respiración celular.

Estos enzimas completan la destrucción de los P.I. liberando gran cantidad de energía. Esta fase se desarrolla dentro de las células y constituye la esencia de la respiración celular de donde le viene el nombre.

Enzimas + importantes.

- Deshidrogenasas: separan H de las substancias que lo contienen, son agentes oxidantes.

- Oxidasas: Activan al oxigeno ionizándolo para que se pueda unir a otras substancias oxidándolas.

- Descarboxilasas: separan CO2 de los Àc. Orgánicos.

R-COOH ----- RH+CO2.

- Desaminasas: separan los grupos Aminos de los aminoácidos liberándose amoniaco (NH3).

NH2

R-CH +H2O --------- R-CO-COOH+NH3 Cetóacido: Ácido Pimnico.

COOH

2.5. Vitaminas.

La dieta de aminoácidos y vegetales no debe estar integrada solamente por principios inmediatos, sino que deben estar presente también cantidades mínimas de una substancia que en 1912 Funck denomino Vitaminas.

Las vitaminas son un grupo de biocatalizadores indispensables para el buen funcionamiento de los s.v. Su papel es básicamente enzimático y químicamente contienen/poseen composiciones variadas.

El término vitaminas es impropio, pues significa aminas indespensables para la vida, y algunas de ellas ni siquiera contienen/poseen N.

Otras denominaciones no han tenido éxito. La falta de vitaminas en la alimentación acarrea serias perturbaciones, denominadas hipovitaminas.

Las vitaminas se designan con letras mayúsculas o bien con un termino que se relaciona con la enfermedad que origina su carencia o por su composición química.

Dentro de una vitamina que se creía única se ha descubierto que en realidad se trata de un grupo el caso de la Vitamina B y para ello se utilizan dentro del grupo subíndice.

Clasificación de las Vitaminas.

2.5.1.1 Vitaminas Liposolubles.

2.5.1.1. Vitamina A. Antixenoftálmica o Retinol.

Es un derivado de la carotina. Se encuentra en todos los productos ricos en caratinoides, como son el tomate, la zanahoria o los pimientos, o bien en productos animales como la leche, el huevo (Yema), mantequilla. La hipovitaminosis tipo A: produce la xeroftálmia que se manifiesta por una disminución de la secreción lacrimal. En los órganos jóvenes se detiene el crecimiento.

2.4.1.2 Vitamina D. Antiraquitica o calciferol.

La vitamina D deriva de esteroides, es decir de lípidos como la ergosterina, en los productos vegetales es escasa siendo la principal fuente productos animales como los aceites de hígado de pescado, la yema de huevo o mantequilla. Es la encargada de fijar el calcio y el fósforo en los huesos. Su deficiencia origina trastornos en al osificación Produce raquitismo (deformaciones óseas).

2.5.1.1.3. Vitamina E. Antiesteril o Tocoferol.

Se encuentra en los cereales, en los aceites vegetales en la yema de huevo, en la mantequilla, etc... Su deficiencia produce esterilidad en los barones e incrementa el riesgo de aborto en la hembras.

2.5.1.1.4. Vitamina K. Antihemorrágica o Naftoquínoma.

Se encuentra en las partes verde de algunas plantas como coles y espinacas, en el tomate, en aceites vegetales, en el tocino y el hígado de cerdo. Su deficiencia hace disminuir el poder de coagulación de la sangre.

2.5.1.2. Vitaminas Hidrosolubles.

2.5.1.2.1. Complejo Vitamínico B.

El complejo vitamínico B comprende un nº de entre 25 y 30 vit. De las que las más importantes són:

2.5.1.2.1.1. Vitamina B1 o antineuritica.

Principal fuente los alimentos vegetales y dentro de ellos la cascarilla de arroz. Su deficiencia origina la enfermedad del Beri-Beri, que afecta al sistema nervioso insensibilizándolo y paralizándolo.

2.5.1.2.1.2. Vitamina B2.

Se encuentra principalmente en la leche y en la levadura. Su deficiencia causa alteraciones en la piel de la cara ((costra y fisuras) sobre todo en labios y orejas) y así como alteraciones en los ojos.

2.5.1.2.2. Vitamina P-P. Antipelagrosa.

Químicamente es la Amida del ácido nicotinico que forma parte del NADP. Sus principales fuentes son la carne (hígado), leche, cascarilla de arroz y levadura.

Su deficiencia provoca la enfermedad llamada Pelagra descrita en 1762 por un medico Español como el mal de la rosa. Dado que su principal síntoma es un enrojecimiento cutáneo (eritema) que afecta al dorso de las manos, los brazos o el cuello. En el perro, la lengua negra, a la coloración que recibe esta y va acopañado de gangrena.

2.5.1.2.3. Vitamina C. Antiescorbútica- Acido Ascórbico.

Las principales fuentes son los cítricos (naranjas, limones, pomelo) y también otros alimentos como el tomate o la leche. Su deficiencia provoca el escorbuto que se caracteriza por la hinchazón y hemorragias en encías, caída de dientes y finalmente la muerte.

2.6. Hormonas.

Son sustancias secretadas por un órgano o tejido especializado y vertidos a la sangre hasta que llegan al órgano o tejido de destino. Son necesarias en cantidades mínimas en exceso son perjudiciales por ello su cantidad ha de se regulada mediante procesos de carácter enzimático.

Químicamente son muy variadas, aunque esencialmente es proteínica como la insulina, o lípidos como los esteroides. El papel que ejercen en los s.v. es esencialmente regulador y coordinador de la fisiología de los s.v. Tanto animales como vegetales fabrican sus propias hormonas.

N

N

N

N

N

N

T

G

G

C

C

A

A

C

C

G

G

U