Biologia y Geologia: Composición molecular de los seres vivos

miércoles, 23 de enero de 2013

Composición molecular de los seres vivos


El 70% del peso de un ser vivo es agua,lo demás es peso seco (95% materia orgánica y 5% sales minerales).
Lo mas característico de los seres vivos es la materia orgánica que esta compuesta por macromoleculas,que a la vez,estas están compuesta por moléculas,y estas por polimeros,y los polimeros por monomeros.
Existen dos tipos de polimeros,una formada por monomeros iguales,por ejemplo los glucidos ilipidos,y el otro tipo de polimeros están formada por monomeros distintos como las proteínas.



El agua

Es la molécula mas abundante en los seres vivos.La cantidad de agua depende del ser vivo,por ejemplo,las medusas tiene un 90%. También depende  de la parte del organismo,los huesos tienen un 25%,la sangre un 80%. O también de la edad, los bebes tienen mas agua que una persona mayor.
Los seres vivos tienen tanta agua por las propiedades vitales,ya que son anómalas comparadas con las demás moléculas.
Esto deriva de que el agua es dipolo,consecuencia de su enlance covalente dativo.Esto tiene una consecuencia y es que las moléculas se atraen unas a otras.A esto se le llama puente de hidrógeno.
El agua tiene mucho poder disolvente.Tiene tanto que se le llama el disolvente universal,pero solo a los bipolares. Las que no se disuelve en agua se disuelve en disolvente orgánico.Para que una sustancia se disuelva tiene que ser polares y pequeñas,los apolares son insolubles.
La mayoría de las moléculas orgánicas son polares y se transporta por difusión.
Otras de las propiedades es su alto calor especifico,esto amortigua los cambios de temperatura en nuestro cuerpo.

El agua constituye el medio físico de los seres vivos.Tiene unas propiedades,digamos,por la cara.Son propiedades pasivas,aunque también cumple funciones activas dentro del organismo,en el metabolismo.


Sales minerales

El 5% del peso seco son solos minerales,pero están en disolución. Tenemos sales minerales por sus propiedades,que son vitales.
Alguna de las sales minerales que componen a los seres vivos cumplen unas funciones especificas,por ejemplo los huesos,están hechos de fosfato cálcico. Pero mas importante son las funciones generales que realizan todas las sales minerales y se debe a su naturaleza física (ácido+base) :

1.La regulación de los equilibrios osmóticos

Difución: es el movimiento de las partículas hasta que se igualan las concentraciones. Lo que hace el movimiento es la presión osmótica.
Las sales sirven  para regular la presión osmótica para evitar el choque  osmótico.

Osmosis: es el paso del agua hacia donde es mayor la concentración separada por una membrana semipermeable


 La difusion se produce por la presión osmótica e iguala la concentracioin de soluto.
Cuando en una celula hay mas concentración de soluto fuera que dentro se conoce como hipertonico y cuando hay mas dentro que fuera se conoce hipotonico. Este proceso se llama choque osmótico. Si el medio es hipertonico se explota y si es hipotonico se arrugan y mueren.
 Para que esto no ocurra las células contrarrestan estas medidas soltando o cogiendo sales a esto se le llama isotónico




2.Mantenimiento de los equilibrios ácidos básicos.

Las cargas eléctricas afectan a la materia orgánica,les cambia la forma y el funcionamiento.
El PH neutro es el ideal para la vida.La forma salina captura las cargas impidiendo que cambie el PH.


Homeostasis: es el mantenimiento de las constancias de las variables del medio interno. Regulacion equilibrios  acido/base.
  El PH de los seres vivos es neutro gracias a la homeostasis. Si el ph no fuera neutro, cambiaríamos las cargas eléctricas de las proteínas, su forma y función.
Tampón: es una pareja de sustancias formada por un acido y su sal o una base y su sal. Capturando las cargas de la sal mantienen un ph constante, esto es producido por la homeostasis.




Glucidos

Son los conocidos como azucares. Los mas sencillos son los monosacáridos, tienen hasta 9 atomos de carbonos.
 Los mas famosos con 6 atomos de carbono (hexosas) son la glucosa, galactosa, fructosa.





Su función es actuar como fuente de energía (rompiendo los enlaces covalentes necesitan energía para formarse y para romperse). La energia química de enlace es la única aprovechable por los seres vivos. (+ apolar, + reducido, + Hidrogeno, + energía, – O)) y como monómero de los demás glúcidos.
Los de 5 atomos de carbono (pentosas) son la ribosa (ARIV) y las dexoribosa (ADN) y tienen una función estructural.


Los disacáridos están formados por dos monosacáridos unidos y son la lactosa, que es la unión de una glucosa + galactosa, la sacarosa  que está formada por una glucosa + fructosa. La maltosa que son dos glucosas que aparecen cuando se rompe el almidón y la celobiosa que son dos glucosas con diferentes enlaces y que aparece cuando se rompe la celulosa.

Los polisacáridos están formados por más de dos monosacáridos. El almidón es la reserva de energía de los vegetales y el glucógeno en los animales. Estos dos polisacáridos actúan como almacén de glucosa.

 La celulosa forma la pared celular de todos los vegetales y su función es estructural y tiene como característica que es indigerible (fibra vegetal)



Lipidos

Los lípidos son químicamente heterogéneos, son apolares y esto provoca que sean insolubles en agua (hidrófobos), pero solubles en disolventes apolares. Esto quiere decir que los lípidos son solo solubles en otro lípido (liófilos).
Hay varios tipos de lípidos:

- Las Grasas están formadas por glicerina + ac. Grasos, son mas apolares que los propios glúcidos, obteniéndose más energía  y funcionan como reserva energética para los animales. 1gr. de grasa tiene 6 veces más energía que 1gr. de almidón.

- Las ceras están formadas por alcohol pero son más largas que las grasas y más ac. Grasos que las grasas. Al ser más apolares hace que sea impermeable al aguay a los gases. Cumpliendo una función estructural como la epidermis vegetal, la fruta o la propia cera de las abejas. En otros casos cumplen función de protección como el cerumen de los mamíferos o de impermeabilizante en las plumas de las aves.

-Los fosfolípidos están formado por glicerina + ac. Grasos pero presenta un ac. Ortofosfórico (H3PO4) que es polar y una base nitrogenada también polar. Formando una cabeza polar de Pi (fosforo inorgánico) mas una base nitrogenada y una cola apolar formada por ac. Grasos, llamada anfipática. Cuando se pone en agua pueden formar una micela o una bipaca que forma el esqueleto de la membrana

Estos tres lípidos reciben el nombre de lípidos saponificables (sapo=jabón), eso quiere decir que con todos se pueden fabricar jabón, al contener ac. Grasos.


Y los lipidos no saponificables no presentan ni ac. Grasos ni alcohol y son derivados del tempeno (2metil-1,3Butadieno). Los tempenos derivados del tempeno forman  dobles enlace compartiendo muchos electrones, provocando que  los electrones libres salten de un enlace a otro, determinando un color. El caroteno produce un color rojo y anaranjado como el de los tomates o las naranjas. La Xantofila provoca amarillo como el del limón. La clorofila produce el color verde como la de la mayoría de las plantas. Estos electrones libres actúan como pigmentos fotosintéticos, esto hace que la luz aporte energía electromagnética, que el electrón recoje saltando de orbita y la transforma en energía química siendo una parte de la fotosíntesis


Los esteroides son también derivados del tempeno pero no directamente si no indirectamente. Los encontramos formando vitaminas, hormonas (sexuales, crecimiento, etc.) y el colesterol.


Proteinas


Las proteínas son las moléculas más abundantes en los s.vivos (más de la mitad del peso seco de una persona) y son las que realizan mas funciones dentro de los s. vivos. Hay proteínas con función defensiva como son los anticuerpos, de movimiento como son los músculos, de transporte la hemoglobina y estructural como pelo, uñas y piel. Las proteínas más importantes son las que actúan como catalizadores (enzimas) ya que aceleran las reacciones del metabolismo (esencia de nuestro funcionamiento) y la mayoría de funciones.

Las proteínas son también polímeros de monómeros diferentes formados por 20 Aa distintos, tienen un orden/secuencia de Aa. Que determinan la forma de esta y la forma determina la función. La forma se adquiere espontáneamente. Se pueden formar infinitas cadenas de Aa. Por lo cual son infinitas las formas que puede adquirir e infinitas las funciones que pueden realizar. La forma se mantiene mediante enlaces débiles que se rompen fácilmente, esto hace que si se desnaturaliza pierda su función y al contrario se renaturaliza volviendo a su forma original. Como son combinaciones con repetición es imposible que dos individuos coincidan, esto produce la especificidad del individuo y de especies.



Acidos nucleidos

Son los polimeros cuyos monomeros se llaman nucleotidos. Siempre formado de pentosas,ribosas,desoxiribosa. Son polimeros de monomeros distintos y tienen secuencia de nucleotidos. Tienen informacion genetica hereditaria.
 Este polimero de monómeros distinto tiene un orden/secuencia de nucleótidos que contienen la información genética. El ADN tiene los planos para la construcción de las proteínas que luego realizan las funciones vitales, esto se conoce como Teorema fundamental biología. La información genética del ADN es un idioma (código genético) el cual tiene letras , palabras en forma de tripletes que son los aminoácidos y frases con sentido completo que son los genes que forman una proteína. Según el orden de los aminoácidos la proteína adquiere una forma que determina una función.


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