Bloque 1: Las Biomoléculas
Unidad 1. Biomoléculas orgánicas e inorgánicas.
1. La materia viva.
La materia viva es aquella de la que están compuestos todos los seres vivos.
Cada uno de los estados de agregación de la materia tiene distinto comportamiento, aunque
no se modifique la naturaleza de sus átomos y moléculas.
Los seres vivos en sí somos una disolución coloidal compartimentada por millones de
tabiques microscópicos, que delimitan las células del cuerpo. Las partículas coloidales
pueden ser agregados moleculares o macromoléculas.
Los coloides son disoluciones en las que las partículas del soluto, llamadas micelas, tienen un
mínimo tamaño y pueden ser:
- Agregados moleculares, como en las emulsiones.
- Macromoléculas de elevado peso molecular, como en muchas proteínas.
Muchos coloides presentan los estados de sol (disolución) y de gel (gelatina). Estos cambios
de consistencia física del coloide son importantes en muchas células como la ameba, que es
capaz de pasar de un estado a otro de forma reversible (tixotropía).
Otra característica de la materia viva es que constituye seres espacialmente bien delimitados
y, de un tamaño definido para cada especie.
Materia viva. Los límites físicos de una célula o de un organismo están bien definidos y su
crecimiento alcanzará un tamaño que estará dentro de un intervalo peculiar para cada tipo de
célula y de ser vivo.
Materia no viva. Sus características físicas (dureza) y químicas (composición molecular) no
varían con su extensión ni con su forma.
,2. Bioelementos, principios inmediatos y biomoléculas.
2.1 Los Bioelementos.
Los bioelementos o elementos biogénicos son los que forman parte de los seres vivos, aunque
en proporciones muy variables y, a menudo, muy pequeñas.
Todos son importantes y necesarios para el correcto funcionamiento de los seres vivos, y
atendiendo a su abundancia se clasifican en:
Biolementos: siempre están presentes en la materia viva.
- Primarios ( C, H, O, N, S, P). Constituyen los componentes esenciales con los que se
construye la materia viva para formar las biomoléculas o principios inmediatos. El
carbono posee características atómicas que le permiten formar largas cadenas
carbonadas, que servirán de esqueleto para grandes biomoléculas.
- Secundarios (Mg, Ca, K, Na, Cl). Son elementos menos abundantes que los
anteriores, pero desempeñan funciones vitales en la fisiología celular.
Oligoelementos: se precisan en pequeña cantidad, pero son importantes.
- Esenciales (Mn, Fe, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mb, Sn) Se encuentran en
cantidades muy pequeñas, no más del 0,1 %.
- No esenciales (resto de elementos químicos). Son importantes aunque no son
esenciales para todos los organismos.
2.2 Principios inmediatos y biomoléculas.
Los principios inmediatos están formados por la combinación de bioelementos.
Estos comprenden las biomoléculas orgánicas o exclusivas de los seres vivos (glúcidos,
lípidos, proteínas y nucleótidos), y las no exclusivas o inorgánicas del agua y las sales
minerales.
2.3 Representaciones moleculares.
,3. Importancia biológica del enlace químico.
Enlace iónico
Se forma cuando un átomo cede uno o más
electrones a otro, generando iones de carga opuesta
que se atraen entre sí. Ocurre entre un metal y un no
metal (NaCl).
Enlace covalente.
Dos átomos comparten uno o más pares de electrones para alcanzar estabilidad.
Entre las moléculas formadas por enlaces covalentes existen diversos comportamientos, lo
que facilita la organización de la materia viva:
- Careciendo casi por completo de polaridad.
- Confiriendo carácter anfipático (hidrófobas).
- Permitiéndoles ser hidrófilas.
- Ionizándose en disolución acuosa.
Enlace del átomo de carbono
Un enlace simple de carbono ocurre cuando
dos átomos de carbono comparten un par de
electrones, mientras que un enlace doble se
forma cuando comparten dos pares de
electrones (C=C).
Enlace de Hidrógeno
El enlace de H consiste en la atracción entre dos regiones
moleculares con carga iónica parcial de distinto signo y lo
suficientemente próximas.
Fuerzas de Van der Waals
Son interacciones débiles que aparecen entre moléculas o
regiones hidrofóbicas.
, 4. Métodos de análisis de los componentes de la materia viva.
4.1. Los métodos y su objetivo.
El objetivo principal de estos métodos de análisis es separar los constituyentes celulares sin
alterar su estructura, empleando:
- Técnicas de cultivo celular. Permiten realizar análisis in vitro de sistemas
simplificados y controlados. Son un excelente material para estudiar las actividades
celulares.
- Procedimientos físicos. Facilitan la extracción de las biomoléculas de una muestra
sin alterarlas.
- Técnicas de análisis químico. Permiten el reconocimiento de las biomoléculas
separadas por procedimientos físicos.
Unidad 1. Biomoléculas orgánicas e inorgánicas.
1. La materia viva.
La materia viva es aquella de la que están compuestos todos los seres vivos.
Cada uno de los estados de agregación de la materia tiene distinto comportamiento, aunque
no se modifique la naturaleza de sus átomos y moléculas.
Los seres vivos en sí somos una disolución coloidal compartimentada por millones de
tabiques microscópicos, que delimitan las células del cuerpo. Las partículas coloidales
pueden ser agregados moleculares o macromoléculas.
Los coloides son disoluciones en las que las partículas del soluto, llamadas micelas, tienen un
mínimo tamaño y pueden ser:
- Agregados moleculares, como en las emulsiones.
- Macromoléculas de elevado peso molecular, como en muchas proteínas.
Muchos coloides presentan los estados de sol (disolución) y de gel (gelatina). Estos cambios
de consistencia física del coloide son importantes en muchas células como la ameba, que es
capaz de pasar de un estado a otro de forma reversible (tixotropía).
Otra característica de la materia viva es que constituye seres espacialmente bien delimitados
y, de un tamaño definido para cada especie.
Materia viva. Los límites físicos de una célula o de un organismo están bien definidos y su
crecimiento alcanzará un tamaño que estará dentro de un intervalo peculiar para cada tipo de
célula y de ser vivo.
Materia no viva. Sus características físicas (dureza) y químicas (composición molecular) no
varían con su extensión ni con su forma.
,2. Bioelementos, principios inmediatos y biomoléculas.
2.1 Los Bioelementos.
Los bioelementos o elementos biogénicos son los que forman parte de los seres vivos, aunque
en proporciones muy variables y, a menudo, muy pequeñas.
Todos son importantes y necesarios para el correcto funcionamiento de los seres vivos, y
atendiendo a su abundancia se clasifican en:
Biolementos: siempre están presentes en la materia viva.
- Primarios ( C, H, O, N, S, P). Constituyen los componentes esenciales con los que se
construye la materia viva para formar las biomoléculas o principios inmediatos. El
carbono posee características atómicas que le permiten formar largas cadenas
carbonadas, que servirán de esqueleto para grandes biomoléculas.
- Secundarios (Mg, Ca, K, Na, Cl). Son elementos menos abundantes que los
anteriores, pero desempeñan funciones vitales en la fisiología celular.
Oligoelementos: se precisan en pequeña cantidad, pero son importantes.
- Esenciales (Mn, Fe, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co, Se, Mb, Sn) Se encuentran en
cantidades muy pequeñas, no más del 0,1 %.
- No esenciales (resto de elementos químicos). Son importantes aunque no son
esenciales para todos los organismos.
2.2 Principios inmediatos y biomoléculas.
Los principios inmediatos están formados por la combinación de bioelementos.
Estos comprenden las biomoléculas orgánicas o exclusivas de los seres vivos (glúcidos,
lípidos, proteínas y nucleótidos), y las no exclusivas o inorgánicas del agua y las sales
minerales.
2.3 Representaciones moleculares.
,3. Importancia biológica del enlace químico.
Enlace iónico
Se forma cuando un átomo cede uno o más
electrones a otro, generando iones de carga opuesta
que se atraen entre sí. Ocurre entre un metal y un no
metal (NaCl).
Enlace covalente.
Dos átomos comparten uno o más pares de electrones para alcanzar estabilidad.
Entre las moléculas formadas por enlaces covalentes existen diversos comportamientos, lo
que facilita la organización de la materia viva:
- Careciendo casi por completo de polaridad.
- Confiriendo carácter anfipático (hidrófobas).
- Permitiéndoles ser hidrófilas.
- Ionizándose en disolución acuosa.
Enlace del átomo de carbono
Un enlace simple de carbono ocurre cuando
dos átomos de carbono comparten un par de
electrones, mientras que un enlace doble se
forma cuando comparten dos pares de
electrones (C=C).
Enlace de Hidrógeno
El enlace de H consiste en la atracción entre dos regiones
moleculares con carga iónica parcial de distinto signo y lo
suficientemente próximas.
Fuerzas de Van der Waals
Son interacciones débiles que aparecen entre moléculas o
regiones hidrofóbicas.
, 4. Métodos de análisis de los componentes de la materia viva.
4.1. Los métodos y su objetivo.
El objetivo principal de estos métodos de análisis es separar los constituyentes celulares sin
alterar su estructura, empleando:
- Técnicas de cultivo celular. Permiten realizar análisis in vitro de sistemas
simplificados y controlados. Son un excelente material para estudiar las actividades
celulares.
- Procedimientos físicos. Facilitan la extracción de las biomoléculas de una muestra
sin alterarlas.
- Técnicas de análisis químico. Permiten el reconocimiento de las biomoléculas
separadas por procedimientos físicos.
