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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
Todos los seres vivos están formados por los mismos elementos químicos y casi en las mismas proporciones. Por ello la composición química de una bacteria es semejante a la de un animal BIOELEMENTOS Son elementos de la tabla periódica presente en los seres vivos, la mayoría presenta el peso atómico relativamente bajo, por ello tienen a formar enlaces muy estables. Se pueden clasificar en 1. Bioelemento primario
Son las más abundantes y permiten formar la base de las moléculas orgánicas: C, H, O, N
2. Bioelemento secundarios
Se hallan en pequeñas cantidades, pero son de mucha importancia ya que su deficiencia podría causar enfermedades carenciales: P, S, Na, K, Cl, Ca, Mg, Fe
3. Bioelementos traza u oligoelementos
Se hallan en cantidades infinitesimales: Cu, I, F, Co, Zn, Mn, Si, etc.
BIOMOLECULAS O PRINCIPIOS INMEDIATOS Se forman a partir de la unión de dos o más bioelementos. Cumplen diversas funciones, de acuerdo al grado de complejidad y estructura que presenten. Las biomoléculas inorgánicas carecen de enlace carbono - carbono. Se distribuyen ampliamente y son imprescindibles para la subsistencia de todo organismo que habite en el planeta., entre ellas tenemos:
1. El agua (H2O) Es la molécula más abundante de la naturaleza y de todos los seres vivos. En la mayoría de los organismos se halla en un 75% de la masa corporal y en algunos, como las malagua, se pueden hallar en un 98%. El agua desempeña funciones de vital importancia como Disolvente universal: permite disociar las
moléculas polares debido a su naturaleza dipolar
Termorregulador: evita los cambios bruscos en la temperatura corporal o ambiental por su elevado calor especifico
Favorece el metabolismo: pues puede
actuar como sustrato o como producto de muchas reacciones químicas
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Termoaislante: forma una barrera que impide el contacto del aire excesivamente frio con el ambiente líquido, permitiendo la vida en el ambiente acuático de los polos
Mecánica amortiguadora: evita el contacto
entre huesos a través del líquido sinovial, disminuye el impacto o golpe encefálico a través del líquido cefalorraquídeo.
2. El oxígeno (O2)
Molécula que permite la respiración celular aeróbica y actúa como último aceptor de electrones.
3. El dióxido de carbono (CO2) Molécula inorgánica que permite la formación de moléculas orgánicas en la fase oscura de la fotosíntesis
4. Las sales minerales Se encuentran disueltas en el protoplasma formando iones que participan en la contracción muscular, conducción del impulso nervioso, mantenimiento del equilibrio osmótico, ácido y base. A veces las sales minerales se encuentran en esta sólido como la hidroxiapatita en el esmalte de los dientes y huesos de vertebrados: o el carbonato de calcio presente en cascara de huevos o concha de moluscos
Las biomoléculas orgánicas presentan enlaces carbono – carbono. Originalmente se les denomino orgánicas porque se creía que solo los organismos vivos podían elaborarlos, sin embargo, en la actualidad muchas de estas moléculas son sintetizadas en el laboratorio, entre ellas tenemos.
1. Los glúcidos Biomolécula orgánica ternaria compuesta de carbono, hidrógeno y oxígeno, algunas tiene nitrógeno.
Cumplen dos funciones principales: energética y estructural Monosacáridos: unidad estructural de los
glúcidos, se diferencian según el número de carbonos en triosas (3C), tetrosas(4C), pentosas(5C), hexosas (6C) y heptosas
(7C); también se diferencia por el tipo radical que poseen en aldosas (aldehído) y cetosa (cetona)
Entre los principales monosacáridos tenemos a la glucosa, fructosa, galactosa, ribosa, desoxirribosa.
Disacárido: formado por la unión de dos monosacáridos mediante el enlace covalente glucosídico.
Entre los principales disacáridos tenemos a la maltosa, sacarosa, lactosa y celobiosa.
Polisacárido: formado por la unión de varios monosacáridos mediante el enlace covalente glucosídico.
Entre los principales polisacáridos tenemos almidón, glucógeno, celulosa, quitina y mureína
2. Los lípidos Biomolécula orgánica ternaria compuesta de carbono, hidrógeno y oxígeno, algunas tiene nitrógeno y fosforo. Cumplen tres funciones principales: reserva energética, estructural y termoaislante Lípidos saponificables : están compuestos
por alcohol y ácido graso unido por el enlace covalente éster Entre los principales tenemos a los triglicéridos, céridos, fosfolípidos y glucolípidos.
Lípidos no saponificables: carecen de ácidos grasos y de enlace éster. Entre los principales tenemos a los esteroides (colesterol, ergosterol), terpenos y eicosanoides.
3. Las proteínas Biomolécula orgánica cuaternaria compuesta de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, adicionalmente pueden contener azufre
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Cumplen diversas funciones: estructural, transportadora, catalítica, hormonal, inmunológica, contráctiles
Aminoácido (Aa): unidad estructural de las
proteínas, se unen mediante el enlace covalente peptídico. Están compuestas por un grupo amino, grupo carboxilo, carbono y un radical que diferencia a cada aminoácido. Existen 20 aminoácidos diferentes. Según el origen del aminoácido se clasifica en aminoácidos esenciales pues están presente en los alimentos y no esenciales si nuestro cuerpo lo produce Según el número de aminoácidos que posea se clasifica en dipéptido (2Aa), oligopéptido (3Aa hasta 10Aa) y polipéptido (más de 10Aa). Se utiliza el término proteína cuando la molécula posea más de 50Aa, siendo la proteína más pequeña la insulina compuesta por 51 Aa.
4. Los Ácidos nucleicos Biomolécula orgánica pentaria compuesta de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fosforo. Cumplen dos funciones: almacena información y expresa información. Nucleótido: unidad estructural de ácidos
nucleicos, se une mediante el enlace covalente fosfodiéster. Esta compuesta por pentosa, base nitrogenada y ácido fosfórico
Polinucleótido: varios nucleótidos unidos
mediante el enlace fosfodiéster.
Entre los principales polinucleótidos tenemos al ADN y ARN
ADN ARN
FUNCIÓN
Almacena información
Expresa
información
TIPOS
ADN circular presente en bacterias
ADN lineal presente en protozoos,
hongos, plantas y animales
ARN mensajero lleva información
del núcleo al ribosoma
ARN
transferencia trasporta Aa
ARN ribosomal une aminoácidos
NUMERO DE CADENAS 2 1
PENTOSA
Desoxirribosa
Ribosa
BASES
NITROGENADAS
Guanina Citosina Adenina Timina
Guanina Citosina Adenina Uracilo
RELACIÓN DE BASES
NITROGENADAS
G = C A = T
G = C A = U
UBICACIÓN
Núcleo
Mitocondria Cloroplasto
Nucléolo
Citoplasma Ribosoma
5. Las vitaminas
Biomolécula indispensable para la vida, muchas actúan como coenzimas en las reacciones metabólicas. El hombre no puede formarlas, por ello es necesario ingerirlas en los alimentos. La cantidad necesaria de vitaminas por persona varía según su tamaño corporal, ritmo de crecimiento y actividad física que realice. Las vitaminas se pueden clasificar en
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Vitaminas liposolubles: se disuelven en grasas , tales como la vitamina A,D,E y K
Vitaminas hidrosolubles: se disuelven en agua , tales como la vitamina C y el complejo B (B1,B2,B3,B5,B6,B8,B9 y B12)
EJERCICIOS DE CLASE
1. Los elementos químicos presentes en la estructura y fisiología de los seres vivos ,cuya deficiencia causa enfermedades como raquitismo se denominan
A) Fundamentales. B) Bioelementos primarios. C) Bioelementos secundarios. D) Organógenos. E) Glúcidos.
2. Los oligoelementos se encuentran cantidades infinitesimales y uno de ellos es.
A) Sodio. B) Potasio. C) Nitrógeno. D) Fósforo. E) Flúor
3. El sodio y potasio son bioelementos clasificados
como
A) Bioelementos primarios. B) Elementos traza. C) Organógenos. D) Bioelementos secundarios. E) Principios inmediatos.
4. Cuál de las siguiente biomoléculas es la que sirve
como medio de soporte para las reacciones bioquímicas.
A) Sales minerales. B) Agua. C) Proteínas. D) Dióxido de carbono. E) Carbohidratos.
5. Señale la principal molécula utilizado como
combustible celular. A) Glucosa B) Fructosa C) Ribulosa D) Ribosa E) Desoxirribosa
6. Relacione los principios orgánicos su enlace, luego marque la respuesta correcta.
1. Glúcidos ( ) éster 2. Lípidos ( ) fosfodiéster 3. Proteína ( ) peptídico 4. Ac. Nucleico ( ) glucosídico
A) 3412 B) 1234 C) 4321 D) 2431 E) 4123
7. Relacione la proteína con su importancia y marque
alternativa correcta
1. Hemoglobina ( ) hormonal 2. Maltasa ( ) reserva 3. Mioglobina ( ) transporte 4. Insulina ( ) contráctil 5. Actina ( ) catalizadora
A) 5; 2; 4; 3; 1 B) 4; 2; 1; 5; 3 C) 2; 4; 1: 3; 5 D) 4; 3; 1; 5; 2 E) 4; 3; 1: 2; 5
8. Las enzimas son
A) Glúcidos B) Lípidos C) moléculas energéticas D) coenzimas E) catalizadores
9. Es una característica del ARN, excepto A) expresa información B) Posee una cadena C) Posee ribosa D) Posee timina E) Posee uracilo
10. Son principios inmediatos orgánicos
indispensables para la vida, algunos actúan como coenzimas.
A) Carbohidratos. B) Lípidos. C) Proteínas. D) Ácidos nucleicos. E) Vitaminas.
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11. Los disacáridos se forman por la unión del enlace
A) glucosídico. B) éster. C) peptídico. D) fosfodiéster. E) glucosídico.
12. Los lípidos saponificables son moléculas que pueden actúan como………………y poseen enlace
A) termoaislante / glucosídico. B) ser reserva de energía / éster. C) producir energía rápida / fosfodiéster. D) regular el metabolismo / peptídico. E) hormonas / éster.
13. Los monómeros se unen mediante
enlaces_______________ para constituir polímeros denominados proteínas.
A) Éster B) Fosfodiéster C) GlucosÍdico D) Peptídico E) Covalentes
EJERCICIOS DE EVALUACIÓN
1. El monosacárido presente en la sangre que sirve
como principal fuente de energía celular se denomina A) glucosa B) fructosa C) ribosa D) celulosa E) quitina
2. Relacione el disacárido con su ubicación y marque la respuesta correcta
1. Maltosa ( ) en glándulas mamarias 2. sacarosa ( ) en germinado de trigo 3. trehalosa ( ) en savia de plantas 4. lactosa ( ) en hemolinfa de insectos
A) 2,3,4,1 B) 3,1,2,4 C) 4,1,2,3 D) 2,4,1,3 E) 4,3,2,1
3. Al consumir el almidón presente en el pan, el organismo lo transforma en…….. , y rompe los enlaces glucosídicos………….. A) Glucosa-α(1,4) B) Fructosa-α(1,4) C) Galactosa-β(1,4) D) Glucosa-β(1,4) E) Fructosa-β(1,4)
4. Relacione el polisacárido con su ubicación y marque la respuesta correcta 1. Almidón ( ) en pared celular de plantas 2. Glucógeno ( ) en papa, olluco, camote 3. Celulosa ( ) en musculo e hígado 4. Quitina ( ) en pared celular de hongos A) 1,2,3,4 B) 3,1,2,4 C) 2,3,4,1 D) 2,4,1,3 E) 4,3,2,1
5. Una empresa de farmacología decide lanzar al mercado una nueva línea antibióticos para niños, por ello su departamento de nutrición sugiere utilizar el disacárido denominado ……………….por su alto poder edulcorante. A) Glucosa B) Dextrosa C) Fructosa D) Maltosa E) Sacarosa
6. La mayoría de lípidos presenta un enlace denominado………………, que permite la unión del glicerol con el ácido graso. A) Covalente B) Glucosídico C) Ester D) Peptídico E) Fosfodiéster
7. Relacione la función con principio inmediato y
marque la alternativa correcta a) termorregulador ( ) glúcidos b) Reserva de energía ( ) proteínas c) fuente de energía ( ) agua d) aceleran reacciones químicas ( ) lípidos A) a,b,c,d B) b,d,c,a. C) c,d,a,b. D) d,a,c,b. E) c,a,b,d
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8. Las fibras vegetales son importantes porque mejora la motilidad gastrointestinal y están compuestas principalmente de: A) Celulosa B) Glucógeno C) Almidón D) Quitina E) Amilopectina
9. ¿Qué molécula no deriva del colesterol?
A) Testosterona B) Progesterona C) Triglicérido D) Vitamina D E) Sales biliares
10. ¿Qué vitaminas son lipídicas?
A) A, D, E, K B) B1 y B2 C) B1 y C D) K y B12 E) B1, B2 y B3
11. Uno de los siguientes componentes no pertenece a
los nucleótidos del ácido desoxirribonucleico.
A) Fosfato B) Desoxirribosa C) Guanina D) Citosina E) Uracilo
12. Una de las siguientes afirmaciones corresponde al
ácido ribonucleico.
A) Posee doble cadena. B) Presenta Timina. C) Responsable de la información genética. D) Participa en la síntesis de proteínas. E) Contiene la pentosa desoxirribosa.
13. Un triglicérido está formado por
A) Un glicerol más tres ácidos grasos B) Un ácido graso más tres gliceroles C) Un glicerol más dos ácidos grasos D) Un ácido graso más un glicerol E) Tres gliceroles más tres ácidos grasos
14. Los fosfolípidos se caracterizan por ser
A) Neutros B) Apolar C) Polares D) Anfóteros E) Anfipáticos