UNIDAD 1

QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA

" SOMOS POLVO DE ESTRELLAS

QUE PENSAMOS EN ESTRELLAS "

Carl Sagan

1. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

COMPLEJIDAD MOLECULAR. Los principales compuestos responsables del desarrollo y funcionamiento de un organismo son macromoléculas como los ácidos nucleicos o proteínas

NIVELES DE ORGANIZACIÓN. La materia viva presenta una organización jerárquica de complejidad creciente.

Macromoléculas, células, organismos, poblaciones, comunidades, etc AUTOMANTENIMIENTO. Los seres vivos incorporan materia y energía para construir sus

componentes y realizar sus procesos vitales. Los desechos son expulsados = METABOLISMO

REPRODUCCIÓN. Capacidad de reproducirse y originar copias de si mismos. Este proceso lleva

asociados dos fenómenos: herencia y variación. CICLO VITAL. Diferentes etapas a lo largo de la vida: cigoto, desarrollo embrionario, estado adulto, etc.

SENSIBILIDAD. Capacidad de reacción ante los cambios que se producen en el entorno = FUNCIÓN DE RELACIÓN

AUTORREGULACIÓN. Capacidad para mantener y perpetuar su composición frente a cambios ambientales.

LAS ACTIVIDADES DE LOS SERES VIVOS ESTÁN CONTROLADOS (EN PARTE) POR PROGRAMAS GENÉTICOS

MATERIA

ENERGÍA

(nutrientes)

MATERIA

(residuos)METABOLISMO

FUNCIÓN DE NUTRICIÓN

FUNCIÓN DE RELACIÓN

ESTÍMULO RESPUESTA

FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN

2. BIOELEMENTOS

• Son los que forman parte de los seres vivos

• Se han identificado algo más de 70 bioelementos

• Los seres vivos están constituidos por los mismos elementos que el resto del cosmos. No existen átomos exclusivos de lo vivo

2.1 Clasificación bioelementos

• Bioelementos mayoritarios: siempre presentes en la materia viva– Primarios: C, H, O, N, S, P– Secundarios: Mg, Ca, K, Na, Cl

• Oligoelementos esenciales: en cantidades inferiores al 0,1%. Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mo y Sn

• Oligoelementos no esenciales: el resto de elementos químicos. Pueden desempeñar importantes funciones en algunos organismos

BIOELEMENTOS

Abundancia relativa de algunos elementos en la corteza terrestre y en la materia viva

El átomo de carbono

• Nº atómico: 6• Configuración

electrónica: ls2 2s2 2p2

• cuatro orbitales híbridos• Posibilidad de formar

enlaces covalentes simples, dobles o triples con otros átomos de carbono o con átomos de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, etc.

Enlace C-C

• Los enlaces C-C permiten construir cadenas más o menos largas y anillos cíclicos, que constituyen los esqueletos para una variedad inmensa de moléculas orgánicas

2.2 PRINCIPIOS INMEDIATOS Y BIOMOLÉCULAS

• Principios inmediatos: se obtienen aislando sustancias que componen los seres vivos mediante procedimientos físicos. Comprenden– Biomoléculas: exclusivos de la materia viva

(moléculas orgánicas)– agua y las sales minerales: no exclusivos de

la materia viva (moléculas inorgánicas)

2.3 REPRESENTACIONES MOLECULARES

• FÓRMULA MOLECULAR: C6H12O6

• FORMULA SEMIDESARROLLADA

CHO-CH2O-CH2O-CH2O-CH2O-CH2OH

REPRESENTACIONES MOLECULARES

• FÓRMULAS DESARROLLADAS

• REPRESENTACIÓN ESPACIAL (proyección de Haworth)

Modelo de varillas

Modelo de bolas

3. ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA EN BIOLOGÍA

• Enlace iónico: en formaciones sólidas cristalinas como conchas de moluscos

• Enlace covalente: unen los bioelementos mayoritarios y hace posible una enorme diversidad molecular.

• Enlaces del átomo de carbono:– Simples: permite el giro de los átomos– Dobles: no permite el giro. Da lugar a isómeros de posición (cis

y trans)

• Enlace o puente de hidrógeno: mucha importancia en la estructura química de la materia viva, p ej:– En el agua. Sus propiedades dependen de este tipo de enlaces– Doble hélice ADN– Estructura secundaria y terciaria de las proteínas

Enlace iónico

Enlace covalente

Puentes de hidrógeno

Cis: en la misma posición Trans: en posición opuesta

Enlaces Cis y Trans