Biomoleculas
¿QUE SON?
Son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los 4 cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos.
Las biomoléculas son indispensables para el nacimiento, desarrollo y funcionamiento de cada una de las células que forman los tejidos, órganos y aparatos del cuerpo, y su carencia, deficiencia, insuficiencia o desequilibrio, provoca el deterioro de la salud y el surgimiento de la enfermedad.
TIPOS DE BIOMOLECULAS
Biomoléculas inorgánicas: Son las que no son producidas por los seres vivos, pero que son fundamentales para su subsistencia. En este grupo encontramos el agua, los gases y las sales inorgánicas.
Biomoléculas orgánicas: Son moléculas con una estructura a base de carbono y son sintetizadas sólo por seres vivos. Podemos dividirlas en cuatro grandes grupos.
- Lípidos. Están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Su característica es que son insolubles en agua. Son lo que coloquialmente se conoce como grasas.
- Glúcidos. Son los carbohidratos o hidratos de carbono. Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, y sí son solubles en agua. Constituyen la forma más primitiva de almacenamiento energético.
- Proteínas. Están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, y son el tipo de biomolécula más diversa que existe. Tienen varias funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando.
- Ácido nucléico. Son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos por enlaces.
Bioelementos
¿Que son?
- Son aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos.
- Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total.
- De los 92 átomos naturales, nada más que 27 son bioelementos. Estos átomos se separan en grupos, atendiendo a la proporción en la que se presentan en los seres vivos.
TIPOS DE BIOELEMENTOS
Elementos mayoritarios: Están presentes en porcentages superiores al 0.1% y aparesen en todos los seres vivos.
- Bioelementos primarios (C,H,O///P,S)prinsipales constituyentes de las biomoléculas.en conjunto 95% de la materia viva (C 20% ,H 9.5%, O 62% y N 2.5%).
- Bioelementos secundarios (NA, K, Ca,Mg,Cl) estos forman el 45%de la materia viva.
Oligoelementos: (Fe,Mn,I,F,Co,Si,Cr,Zi,Li,Mo)
- Presentes en un porsentaje menor al 0.1%, no son los mismos en todos los seres vivos.son indispensables para el desarrollo del organismo.
- Se han aislado unos 60 oligo elementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos.
QUIMICA DEL CARBONO
El carbono: es el elemento principalen la formacion de moleculas organicas de bido a sus caracteristicas permite estabilizar grandes estructuras que forman la materia viva.
El carbono (C) tiene 4 electrones en la capa de valencia. Por tanto va a formar siempre 4 enlaces covalentes.
Los enlaces pueden ser: simples, dobles y triples.
El carbono puede unirse con otros carbonos formando de esta manera cadenas de compuestos carbonados.
El hidrógeno solo tiene un electrón formando un enlace covalente simple.
Los compuestos orgánicos se representan mediante una fórmula que puede ser empírica, molecular y estructural.
Los enlaces pueden ser: simples, dobles y triples.
El carbono puede unirse con otros carbonos formando de esta manera cadenas de compuestos carbonados.
El hidrógeno solo tiene un electrón formando un enlace covalente simple.
Los compuestos orgánicos se representan mediante una fórmula que puede ser empírica, molecular y estructural.
Empírica: Con/En la empírica se expresa la proporción en la que están los distintos elementos.
Molecular: Indica el número de átomos totales del compuesto.
Estructural: Indica todos los enlaces que existen en la molécula.
Molecular: Indica el número de átomos totales del compuesto.
Estructural: Indica todos los enlaces que existen en la molécula.
Como la fórmula estructural es muy larga se suele escribir de una manera más simplificada.
CH3-CH=CH-CH3
Isomería: Dos compuestos orgánicos son isómeros si tienen la misma forma molecular y distinta fórmula estructural. Esto implica que sus propiedades van a ser diferentes.
Hidrocarburos: Son compuestos orgánicos formados solamente por carbono e hidrógeno.
Podemos clasificarlos en: Alcanos, Alquenos y Alquinos.
Podemos clasificarlos en: Alcanos, Alquenos y Alquinos.
Alcanos: En ellos todos los enlaces Carbono-Carbono (C-C) son simples.
Alquenos: En ellos hay al menos un enlace doble.
Alquinos: En ellos hay al menos un enlace triple.
FORMACION DE CADENAS CARBONADAS
El enorme conjunto de los compuestos orgánicos del carbono puede estudiarse atendiendo a las formas de las distintas cadenas de carbono. Estas cadenas de carbono llegan a formarse por la facilidad que presenta el carbono de poder unirse consigo mismo. Los compuestos con un esqueleto en forma de cadena abierta se denominan alifáticosLos compuestos orgánicos también pueden presentar estructuras en forma de ciclo, por ejemplo:
Los compuestos alifáticos sólo se diferencian de los alicíclicos en que estos últimos presentan la cadena cerrada. Los compuestos aromáticos, sin embargo, presentan estructuras especiales.
Tanto los compuestos alifáticos como los cíclicos pueden presentar ramificaciones en sus estructuras.
En las cadenas llamaremos:
- Carbonos primarios: a los que están unidos a un sólo átomo de carbono (no importa que el enlace sea simple o no).
- Carbonos secundarios: terciarios o cuaternarios, a los que están unidos respectivamente a dos, tres o cuatro átomos de carbono diferentes.
HAY TRES TIPOS DE ESTRUCTURAS
Cadenas lineales:El termino de cadena lineal se utiliza para referirse a las cadenas hidrocarbonadas no ramificadas. Las cadenas carbonadas no son verdaderamente lineales debido a la geometría tetraédrica alrededor del átomo de carbono.
El metano es el compuesto orgánico más sencillo, en este el átomo de carbono central tienen 4 átomos de hidrogeno enlazados en forma covalente, esta es una formula estructural que representa cada átomo y los átomos a los que estos se encuentran entrelazados.
Cadenas carbonadas ramificadas:Una cadena ramificada de átomos de carbonos consta de una cadena carbonada y de por lo menos un átomo de carbono adicional enlazado a uno de los átomos de carbono anteriores. El alcano ramificado más sencillo es el isobutano.
Estructuras ciclicas:Además de las dos anteriores existen estructuras cíclicas (estructuras de anillo). Una estructura cíclica de átomos de carbono puede considerarse como resultado de retirar un hidrogeno de cada átomo de carbono terminal de una cadena no ramificada y luego juntar los extremos.
ENZIMAS
¿Qué es una enzima?
• Las enzimas son proteínas especializadas en permitir que las reacciones químicas que el cuerpo necesita para funcionar tengan lugar.
• De la misma manera se llaman catalizadores y, en definitiva, suelen acelerar el proceso de convertir las moléculas grandes de los nutrientes ingeridos a través de los alimentos en fragmentos mucho más pequeños y, por lo tanto, hacen que sean más fáciles de digerir y asimilar por el cuerpo.
• Actúan en todas las funciones corporales y vitales.
Enzimas digestivas• Las genera el cuerpo, especialmente el aparato digestivo, y sirven para que este aproveche al máxima los nutrientes, debido a que descomponen los alimentos.
Enzimas dietéticas• Proceden de los alimentos y su función catalizadora actúa cuando éstos se consumen crudos, ya que las enzimas suelen destruirse o perder propiedades con el calor de la cocción.
CLASIFICACIÓN
SIMPLES:Formadas por una o mas cadenas polipetídicas.
CONJUGADAS:Tienen por lo menos un grupo no proteico enlazado a la cadena polipetídica.
En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:
- Apoenzima: Es la parte polipeptídica de la enzima.
- Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.
Tipo de enzimas
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Actividad
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Hidrolasas
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Catalizan reacciones de hidrólisis. Rompen las biomoléculas con moléculas de agua. A este tipo pertenecen las enzimas digestivas.
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Isomerasas
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Catalizan las reacciones en las cuales un isómero se transforma en otro, es decir, reacciones de isomerización.
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Ligasas
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Catalizan la unión de moléculas.
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Liasas
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Catalizan las reacciones de adición de enlaces o eliminación, para producir dobles enlaces.
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Oxidorreductasas
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Catalizan reacciones de óxido-reducción. Facilitan la transferencia de electrones de una molécula a otra. Ejemplo; la glucosa, oxidasa cataliza la oxidación de glucosa a ácido glucónico.
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Tansferasas
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Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra. Ejemplo: la transmetilasa es una enzima que cataliza la transferencia de un grupo metilo de una molécula a otra.
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Funciones de las enzimas
• Enzima Amilasa: Actúa sobre los azúcares y otros carbohidratos. Trabaja en el estómago y páncreas
• Enzima pepsina: Actúa sobre las proteínas. Trabaja en el estómago.
• Enzima Lipasa: Actúa sobre las grasas. Trabaja en el páncreas e intestino.
• Enzima Lactasa: Actúa sobre la lactosa de la leche. Trabaja en el intestino delgado.
• Enzima pepsina: Actúa sobre las proteínas. Trabaja en el estómago.
• Enzima Lipasa: Actúa sobre las grasas. Trabaja en el páncreas e intestino.
• Enzima Lactasa: Actúa sobre la lactosa de la leche. Trabaja en el intestino delgado.
PROTEINAS Y AMINOACIDOS
las proteinas se componen de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, siendo este el unico que distingue a las proteinas de los carbohidratos y grasas y construye las bases de las proteinas que son los aminoacidos.
existe un total de 20 aminoacidos y se combinan entre ellos de multiples maneras para formar los diferentes tipos de proteinas.Estos pueden dividirse en dos tipos.
- Esenciales: son 9 y que son tomados de los alimentos.
- No esenciales: son 11 y son producidos dentro del cuerpo.
las proteinas no solo se encuentran en nuestra comida, sino que tambien son parte importante de nuestro cuerpo como huesos, organos, musculos ,cartilago, cabello,etc...a demas hay otro tipo de proteinas que se encuentran realizando tareas espesificas en nuestro cuerpo.
Los aminoácidos son las unidades estructurales de las proteínas, es decir las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos entrelazados entre sí. Básicamente contienen carbono, hidrógeno y nitrógeno. sustancias cristalinas casi siempre de sabor dulse que se caracterizado por tener en su estructura dos grupos funcionales amino (NH2)y acido carboxilico (COOH).
los amino acidos al ser las unidades constituidas de proteinas facilitando el proceso metabolico.
PEPTIDOS Y ENLACES PEPTIDICOS
El péptido es una sustancia orgánica, en forma de gen, cuyas
moléculas son estructuralmente similares a las de las proteínas, aunque más
pequeñas y más livianas.
Las diferentes clases de péptidos, que se encuentran en la mayoría de los tejidos incluyen hormonas, antibióticos, antimicrobianos y otros componentes que participan en las funciones metabólicas de los organismos vivos.
Las diferentes clases de péptidos, que se encuentran en la mayoría de los tejidos incluyen hormonas, antibióticos, antimicrobianos y otros componentes que participan en las funciones metabólicas de los organismos vivos.
En las
proteínas, los aminoácidos están unidos uno seguido de otro, sin ramificaciones,
por medio del enlace peptídico, que es un enlace amido
entre el grupo a-carboxilo
de un aminoácido y el grupo a-amino
del siguiente. Este enlace se forma por la deshidratación de los aminoácidos en
cuestión. Esta reacción es también una reacción de condensación, que es muy
común en los sistemas vivientes.
Características del enlace peptídico
El enlace peptidico es plano y por tanto no existe rotacion alrededor del enlace.
El enlace
peptídico posee un carácter de doble enlace, lo que significa que es mas corto
que un enlace sencillo y, por tanto, es rígido y plano
Esta característica previene la libre
rotación alrededor del enlace entre el carbono carbonílico y el Nitrógeno del enlace peptídico. Aun así,
los enlaces entre los carbonos a y los
a aminos y
a carboxilo, pueden
rotar libremente; su única limitación está dada por el tamaño del grupo R. Es
precisamente esta capacidad de rotación la que le permite a las proteínas
adoptar una inmensa gama de configuraciones.
CARBOHIDRATOS
La principal función de los carbohidratos es
proveer energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. El
organismo transforma los almidones y azúcares en glucosa.
Las necesidades del organismo son cubiertas por
la alimentación. Las carbohidratos pueden ser absorbidos directamente en el
intestino, sin necesidad de ser degradados. Una vez absorbidos pasan al hígado
que es capaz de almacenarlos en forma de glucógeno. Este es transformado
continuamente en glucosa que pasa a la sangre y que es consumida por todas las
células del organismo.
De origen animal: Carne magra, carne grasa,
leche de vaca, huevos.
De origen vegetal: Legumbres, harina de trigo,
pan, papas, col, frutas.
Lista de Carbohidratos
| Carbohidratos | Caracaterística | Consecuencias principales |
| Granola, Avena y Yuca (casabe) | Muy Alto Índice Glicémico | Causa insulina alta |
| Trigo (pan, pan integral, galletas, cereales, pasta) | Alto Índice Glicémico | Aumento de la ansiedad Empeora síntomas de diabetes |
| Maíz (galletas, arepa, cereales) | Aumenta la Insulina | Causa de infertilidad, caída del cabello e hirsutismo. |
| Frutas (jugos) y Miel | Fructosa | Aumento de la grasa abdominal |
| Arroz, Papa, Azúcar | Índice glicémico medio | Causa de fibromialgia |
| Granos (caraotas, lentejas, frijoles) | Bajo Índice Glicémico | Bueno para el estreñimiento |
| Alcohol | Frena el Metabolismo | Aumento del apetito Causa insomnio Causa apnea del sueño |
ALDOSAS Y CETOSAS
ALDOSA
Con tres átomos de carbono, la dihidroxiacetona es la más simple de todas las cetosas, y es el único que no tiene actividad óptica. Las cetosas pueden isomerizar en aldosas cuando el grupo carbonilo se encuentra al final de la molécula. Este tipo de moléculas se denominan azúcares reducidos.
Con el fin de determinar si un compuesto pertenece al grupo de las cetosas o de las aldosas se suele llevar a cabo una reacción química denominadatest de Seliwanoff.
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