Objetivo Fundamental:

• Caracterizar los principales componentes orgánicos e inorgánicos de la célula.

Aprendizajes Esperados:

• Conocer los distintas moléculas por las cuáles están formados los seres vivos y la función que cumplen en nuestro organismo.

Objetivos Fundamentales Transversales (O.F.T):

• Fomentar la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información relevante.
• Suscitar la curiosidad y creatividad de los alumnos.

Las moléculas que forman los Seres vivos pueden clasificarse en:

Inorgánicas: agua, sales minerales y algunos gases.

Orgánicas: Hidratos de carbono, Lípidos, Proteínas y Ácidos nucleicos.

Todas estas biomoléculas están organizadas en unas unidades superiores que son las células. Una célula es un recipiente, un recinto cerrado en cuyo interior se realizan las secuencias de reacciones químicas necesarias para la vida.

Una célula es un sistema capaz de mantener la concentración de algunas sustancias lo suficientemente alta como para que puedan producirse los procesos químicos que hacen posible que una célula realice todas sus funciones vitales. Por ello las células están rodeadas de membranas que retienen, o concentran de forma selectiva algunos compuestos químicos.

Biomoléculas:

Agua:

La vida, tal como la conocemos, tiene lugar en disolución acuosa. El agua es tan familiar que la consideramos generalmente como un fluido más bien poco activo de carácter simple. Se trata , sin embargo, de un líquido activo químicamente con propiedades físicas tan extraordinarias que si los químicos la hubiesen descubierto en épocas recientes, la habrían clasificado como una sustancia exótica.

Las propiedades del agua tienen un significado biológico profundo. Las estructuras de las moléculas en las que se basa la vida, las proteínas , los ácidos nucleicos, las membranas lipídicas y los hidratos de carbono complejos, son la consecuencia directa de sus interacciones con las moléculas de agua.

Átomos:  H, O

Hidratos de Carbono:

Los carbohidratos o sacáridos (griego: Sakcharón, azúcar) son componentes esenciales de los organismos vivos y son, de hecho, la clase más abundante de las moléculas biológicas, además constituyen las principales moléculas de reserva energética que se encuentran en casi todos los seres vivos.

Componentes: monosacáridos (azúcar sencillo)

Átomos: C, O, H

Existen como:

• monosacáridos: (p.ej. glucosa, fructosa, galactosa)
• disacáridos: (p.ej. maltosa (glu-glu), sacarosa (glu-fru), lactosa (glu-gal))
• polisacáridos: (p.ej. almidón ( amilosa), glicógeno (almidón animal), celulosa

Funciones:

• Productor de energía: como azúcar y almidón (=reserva)
• Estructural: pared de células vegetales (celulosa)
• Reservorio de energía ( Hígado y músculo) de uso rápido en organismos animales, incluyendo al hombre ( glicógeno)

Lípidos:

Se trata de un grupo de sustancias que tienen en común el no ser solubles en agua, por lo que forman agregados: Bicapa en membranas y gotas en el citoplasma pero sí son solubles en disolventes orgánicos apolares (benceno, acetona...), tienen un tacto untuoso y manchar el papel de forma característica.

Componentes:

• Glicerina (Alcohol terciario)
• Acidos grasos (3 unidades)

Átomos: C, O, H , contienen menos oxígeno en relación al H y C, comparado con los azúcares.

Se presentan como: Grasas y aceites

Funciones:

• Productor de energía y reserva de energía como grasa y aceite, ( de uso más lento que los carbohidratos)
• Estructural: membranas celulares forman una Bicapa (fosfolípidos) impermeable a sustancias solubles en agua.
• Térmica: aislante térmico.

También importante: Algunos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano y deben ser ingeridos con el alimento. (Acidos grasos esenciales). Ya que algunas vitaminas son solubles en grasa y solo pueden ser ingeridas con la grasa, no es posible evitar del todo la ingestión de grasa.

Proteínas:

Son las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas que hacen posible las reacciones químicas del metabolismo celular.

Componentes: Aminoácidos ( 20 variedades distintas)

Átomos: C, O, H, N, S

Se presentan como:

• Dipéptidos, ( conformados por 2 aminoácidos)
• Oligopéptidos ( más de 10 aminoácidos) y
• Proteínas ( más de 100 aminoácidos)

Funciones:

• Estructural: por ejemplo en la musculatura, en el tejido conjuntivo, en las membranas celulares.
• Enzimática (biocatalizadores) en todos los procesos metabólicos.
• Defensa: Inmunoglobulinas (por ejemplo en el combate de infecciones) = anticuerpos.
• Hormonal: (sustancias mensajeras).
• Receptora: detección de estímulos en la superficie celular.

Ácidos nucleicos:

Una característica esencial de los seres vivos es su capacidad para reproducirse. Para ello cada individuo debe contener una descripción completa de sí mismo, que además ha de ser capaz de transmitir a sus descendientes para que ellos puedan construir otro individuo con esas características. A nivel celular, una célula ha de disponer de esas instrucciones para construir una réplica idéntica de sí misma. En una célula, esa información se encuentra en el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN tiene la particularidad de que posee información también para hacer copias de sí mismo. Para que la información contenida en el  ADN se pueda expresar hace falta otra sustancia que es el ácido ribonucleico (ARN).

Constituidos por:

nucleótidos (compuestos de fosfato, ribosa o desoxirribosa [azúcar] y base nitrogenada [Base púrica o pirimídica]

Átomos: C, O, N, H, P

Se presentan como:

• Ácido desoxirribonucleico , ADN , ADN con las bases adenina, timina, citosina, guanina, siempre de doble cadena en el núcleo celular
• Ácido ribonucleico ARN, ARN con las bases adenina, uracilo, citosina y guanina, de cadena sencilla, solo excepcionalmente de doble cadena; como ARN-mensajero en el núcleo celular y citoplasma, como ARN-de transferencia en el citoplasma, como ARN-ribosomal en el citoplasma

Funciones:

• Almacenamiento de la información hereditaria, ADN
• Síntesis proteica: ARN- mensajero, ARN-de transferencia, ARN-ribosomal

Comparación:

ADN: desoxirribosa, timina, doble cadena

ARN: ribosa, uracilo en lugar de timina cadena sencilla.

Actividades:

1. Existiría la vida sin agua, explique y fundamente.
2. ¿Por qué se le considera a los carbohidratos fuente de energía inmediata y de donde proviene su nombre?
3. Visita la base de datos en la página, descarga las biomoléculas y observa sus estructuras (ver tutorial rasmol).

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