Biología y Fisiología

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Biología
Bioquímica
Concepto de la Biología Tema 1
1. Origen de la vida
1.1. Elementos Químicos Primitivos del Planeta. Primeros Compuestos Formados (Evolución abiótica).
 El Sistema Solar se originó hace unos 10.000 millones de años como un globo ardiente y giratorio de gas atómico. El Sol se formó cuando la mayor parte de este gas gravitó hacia el centro de la masa, quedando un cinturón arremolinado de gas fuera del nuevo sol.
Con el tiempo este cinturón se partió en nuevas nubes de gases. Estas masas giratorias de gases ardientes fueron los primitivos planetas.
Hace unos 5.000 millones de años la Tierra empezó, probablemente como una masa incandescente de hidrógeno libre y otros elementos para acabar separándose por sus pesos. Los pesados, como el hierro y el níquel, se hundieron hacia el centro de la Tierra donde todavía están presentes hoy en día. Los átomos más ligeros, como el silicio y el aluminio, formaron una capa intermedia. Los muy ligeros, como el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, se juntaron en capas más externas. Con el tiempo la temperatura de estos gases superficiales bajó lo suficiente para permitir la formación de compuestos y entonces los átomos libres desaparecieron en gran parte. A partir de los átomos carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno se formaron una serie de compuestos como el agua, el dióxido de carbono, metano, amoniaco e hidrógeno molecular. Estos compuestos permanecieron durante algún tiempo en estado gaseoso y pudieron dar lugar más tarde a nuevos compuestos.
 Por último las temperaturas en las capas más externas de la Tierra bajaron lo suficiente para permitir la licuación de los gases y la solidificación de algunos de los líquidos.
 Cuando la corteza terrestre se enfrió por debajo del punto de ebullición del agua la mayor parte del agua de la atmósfera cayó en forma de lluvia y formó los océanos y disueltos en ellos debían estar parte del metal atmosférico, así como sales minerales que fueron arrastrados lentamente de la corteza terrestre y que también vomitaron numerosos volcanes.
1.1. Elementos Fundamentales de la Materia Viva. (C, H, O y N) Primeros Compuestos Orgánicos.
 Los elementos fundamentales de la materia viva son: C, H, O y N. Estos elementos entran a formar parte de la materia viva en una proporción muy superior a los restantes gracias a las propiedades fundamentales:
a) tener el peso atómico bajo
b) abundar en las capas más externas de la Tierra, los que se hallan más en contacto con los seres vivos
 La primera cualidad les permite formar combinaciones, a la par que complejos, inestables; lo que resulta muy favorable para el continuo construir y destruir de materia viva a que se ven sometidos los seres vivientes por su metabolismo. Además, por tener un peso atómico bajo, son muy solubles en el agua; circunstancia favorable para ser incorporados al ser vivo o eliminados del mismo.
 La segunda cualidad también es muy importante. Los seres vivos necesitan formarse con elementos simples que puedan conseguir con facilidad, es decir, que abunden en la naturaleza para poder disponer de ellos en cualquier momento.
 Gases Primitivos
 Bases Nitrogenadas Ácidos Nucleicos ADN
 N NH3 Azúcares Nucleótidos ARN
 H2O AA3 Polisacáridos ATP
 CH4 Glicerina Proteínas Materiales Estructurales,
 CO2 Acidos Grasos Grasas enzimas, fuentes de energíaPolimerización (unión)
Creación
 A partir de los átomos C, H, O y N se formaron una serie de materias primas gaseosas como: NH3, H2O, CO2 e H2 y estos se depositaron en los mares y gracias a la acción de los rayos y del sol se formaron en el seno de los mares una serie de moléculas orgánicas cuyo esqueleto lo componían átomos de C. Estas moléculas eran azúcares, aminoácidos, glicerina (propanotriol), ácidos grasos, bases nitrogenadas y también bajo la acción de los rayos y del sol formaron Nucleótidos (ácidos nucleicos), Polisacáridos, proteínas, grasas y lípidos. Todo ello se realizó mediante dos procesos de polimerización (los elementos precursores de las biomoléculas se unieron para formar moléculas más grandes por medio de mecanismos de condensación secuencial en los que eliminan moléculas de agua y se forman los polímeros).
 Más tarde tuvieron lugar reacciones de síntesis más complejas, quizás tuvieron lugar en bolsas de arena de la costa en donde los ingredientes requeridos pudieron llegar a hacerse muy concentrados por evaporación del agua, dando lugar a ADN y ARN, transportadores de energía tales como ATP, enzimas, materiales estructurales, fuentes de energía, etc.
1.2. Formas Prebióticas (Evolución biológica).
 Una vez que las macromoléculas se formaron el camino que siguieron hasta conseguir el primer ser vivo no consistió en que continuaran perfeccionándose, sino en lograr una integración y coordinación con las demás. Esto ocurrió en el océano primitivo, parte de estas macromoléculas se integraron en unas unidades denominadas Coacervados. Un Coacervado era una porción de este océano primitivo (que contenía estas macromoléculas) rodeado por una membrana.
 Las principales particularidades de los coacervados eran:
a) En primer lugar que debieron formarse en la sopa oceánica unos serían más inestables que otros, solamente los que lograron permanecer estables pudieron seguir la trayectoria evolutiva hacia el primer ser vivo.
b) En segundo lugar la capacidad que tienen los coacervados para aumentar de tamaño como el paso de sustancias desde el medio a su interior, aumento que termina con la fragmentación en gotas más pequeñas, pudiendo actuar la selección, respetando a los más perfeccionados que serán cada vez más abundantes, mientras que los restantes serán poco a poco destruidos.
 Una de las muchas hipótesis para explicar el paso de un coacervado a un ser vivo (el probionte, el progenota, etc.), admite que el punto clave debe buscarse en la aparición del primer gen en el interior de un coacervado. Ello supone la entrada en juego de los ácidos nucleicos que eran abundantes en el océano primitivo. Estos sistemas biológicos precursores de las primeras células debían de poseer al menos dos propiedades: replicación y evolución. Estas formas de vida tan elementales podrían quedar reducidas a un filamento de ácido nucleico con capacidad de transcribir información genética.
1.3. Características Metabólicas de los Primeros Seres Vivos.
 La nutrición sería a expensas de los productos orgánicos existentes en el caldo o sopa oceánica siendo, por tanto, seres heterótrofos. Este tipo de nutrición, que se mantuvo durante varios millones de años, acabó con las reservas de materia orgánica existente, y además no podía ser sintetizada por que la atmósfera iba perdiendo capacidad reductora. En consecuencia algunos organismos tuvieron que buscar una solución para poder llevar a cabo un sistema de nutrición que partiera de la materia inorgánica, es decir, se adquirió el autotrofismo mediante la puesta en marcha del proceso de la fotosíntesis. Con la fotosíntesis la atmósfera y la hidrosfera se enriquecen rápidamente con oxígeno y con ello nace la vida aeróbica. Cuando la atmósfera se oxida forma además una capa de ozono que protege a los seres vivos de las radiaciones ultravioleta al actuar como filtro de las mismas.
 Una vida autótrofa, aeróbica y protegida por la atmósfera de la acción perniciosa del sol permite la expansión de la misma, no sólo en el agua, donde tuvo lugar su origen, sino también en la tierra que fue paulatinamente conquistada por los seres vivos.
2. Características de los SeresVivos.
 Las características más importantes de los seres vivos son: capacidad reproductora (reproducción), metabolismo (nutrición), y sensibilidad e irritación (relación).
2.1. Capacidad Reproductora
 Es la propiedad más notoria de los seres vivos, pues solamente ellos son capaces de multiplicarse, es decir, de formar otros seres semejantes a sí mismo. Ligadas a la capacidad reproductora se encuentran otras cuatro propiedades:
a) Crecimiento, es el proceso mediante el cual aumenta la capacidad de sustancia viva de un organismo y ello como consecuencia de su capacidad asimiladora.
b) Desarrollo, mediante él los seres vivos se diferencian para conseguir una organización y funcionalismo determinado.
c) Adaptación, mediante ella los organismos cambian para adaptarse, lo que implica alteraciones estructurales y funcionales, de herencia los distintos caracteres anatómicos, fisiológicos y psíquicos son transmitidos de generación en generación.
2.2. Metabolismo
 Es la capacidad que poseen los seres vivos para renovar constantemente su composición química. Consta de dos procesos: uno mediante el cual incorpora materiales y energía (anabolismo), otro destructor y liberador de energía (catabolismo).
2.3. Sensibilidad e Irritabilidad
 Todos los seres vivos son capaces de responder de alguna manera a los estímulos ambientales físicos o químicos que recibe del mundo que lo rodea.
3. Niveles de Organización en los Seres Vivos
 La materia viva es el resultado de una organización de las moléculas orgánicas que conducen a la formación de unidades de orden superior a la molécula que se hallan dotadas de vida propia y a los que conocemos con el nombre de células.
 En la materia viva encontramos los siguientes niveles de organización:
a) Las unidades estructurales más pequeñas de la materia incluida la viviente son partículas subatómicas: protones, electrones, y neutrones. (Nivel Subatómico).
b) Las unidades siguientes en tamaño son los átomos, cada uno de los cuales está formado por partículas subatómicas. (Nivel Atómico).
c) Los átomos forman a su vez combinaciones más complejas llamadas moléculas o compuestos químicos. (Nivel Molecular o Nivel de Compuesto).
d) Estas últimas se unen entre sí de muy distintas maneras formando unidades de orden superior: macromoléculas o complejos de compuestos. (Nivel Molecular o Nivel de Complejos de Compuestos).
Todos los niveles estructurales hasta los complejos de compuestos inclusive se hallan tan en el mundo viviente como en el inanimado.
e) En la materia viviente los complejos de compuestos se hallan en forma de cuerpos microscópicos o submicroscópicos llamados orgánulos. (Nivel Orgánulos).
Pero no se puede considerar ninguna clase de orgánulo como unidad viviente, ni siquiera en sus formas más elaboradas y complejas.
f) No se alcanza el nivel de vida hasta que se sube al siguiente nivel estructural: la célula. (Nivel Celular). Una célula es una combinación específica de orgánulos, un trocito de materia generalmente microscópica con una organización suficientemente compleja para contener todos los dispositivos necesarios para llevar a cabo el metabolismo y la autoperpetuación.
Un organismo viviente como mínimo debe constar de una célula. Los organismos unicelulares constituyen la mayoría de los seres vivientes de la Tierra. Todos los demás organismos son pluricelulares y están formados por hasta cientos de billones de células unidas.
En los organismos pluricelulares pueden distinguirse distintos niveles de organización.
g) Si todas las células son más o menos semejantes el organismo recibe el nombre de colonia celular. (Nivel Colonial).
Ejemplo: Algas del género VOLVOX.
h) Si se hallan presentes dos o más grupos distintos de células en general cada uno de estos grupos constituye un tejido: tejido epitelial (piel), tejido conjuntivo (ojos), tejido óseo (huesos)... (Nivel Tejido).
i) En organismos que poseen mayor complejidad estructural no sólo hay varios tejidos sino que estos además se reúnen en una o más unidades llamados órganos. (Nivel Órganos).
j) Por otra parte los organismos más complejos tienen grupos de órganos reunidos en sistemas de órganos. (Nivel Sistemas de Órganos). Ejemplos: Sistema circulatorio, sistema digestivo, sistema respiratorio, sistema nervioso...
Los organismos vivientes como mínimo cinco niveles de complejidad estructural: unicelular, colonial, organismos con tejido, organismos que poseen órganos y organismos con sistemas de órganos.
k) Aún pueden distinguirse niveles superiores de vida al organismo. Unos organismos individuales de una misma clase constituyen a veces una familia. (Nivel Familiar).
l) Grupos de familias, sociedades o simplemente un gran número de organismos de una misma clase determinada dan lugar a una población. (Nivel Poblaciones).
m) El conjunto de varias poblaciones constituye una comunidad. En una comunidad se hayan representadas varias especies distintas. (Nivel Comunidad).
n) La suma total de comunidades constituye el mundo viviente entero. (Nivel biosfera).
4. Clasificación de los Seres Vivos
 (Evolución celular, clasificación y relaciones filogenéticas).
4.1. Evolución Celular
 Los sistemas biológicos precursores de las primeras células debían poseer al menos dos propiedades: la evolución y la replicación. El antecesor común de todas las células fue el progenota. Este sistema biológico contenía ADN y ribosomas que le permitían traducir (Pasar de nucleótidos a aminoácidos para formar proteínas) información genética y sintetizar proteínas. Las células primitivas (con el material genético disperso) dieron lugar probablemente a dos formas estructurales de células; uno sin membranas celulares (célula procariótica) y otro con membranas nucleares (célula eucariótica).
4.2. Clasificación de los Seres Vivos.
 Los organismos que presentan la célula procariótica forman en conjunto el grupo de los moneras. Hoy en día están representados por las bacterias y las algas azules.
 Los organismos que presentan la célula eucariótica forman en conjunto el grupo de los protistas. Cuatro grupos descendientes de los primitivos protistas representan actualmente una parte principal del mundo viviente: las algas (excepto las azules), los hongos y los protozoos.
 Finalmente los protistas dieron lugar a un grupo de organismos fundamentalmente nuevo, poseían órganos, posteriormente sistemas de órganos y su desarrollo embrionario pasaba por diferentes fases embrionarias y larvales. Este nuevo grupo es el de los metazoos que comprendía a los animales.
 Mucho después los protistas también dieron lugar a otro fundamentalmente nuevo: el grupo de las metafitas, las plantas superiores. Su complejidad estructural alcanzó también los niveles de órganos y sistemas de órganos.
 Hoy día, el mundo viviente está formado por moneras, protistas, metazoos y metafitas.
PROBIONTOS
PRIMERAS
CÉLULAS
 PROCARIOTAS EUCARIOTAS
 BACTERIAS CIANOFÍCEAS FITOFLAGELADAS
 ANIMALES
 HONGOS ALGAS PLANTAS PROTOZOOS
· Moneras
 Son los organismos más antiguos, son unicelulares y procariotas. Comprenden a las bacterias y a las cianofíceas o algas azules.
a) Cianofíceas
Las cianofíceas son seres fotosintéticos. La clorofila aparece difundida por el citoplasma. Su pared celular es de celulosa y a veces posee otra capa de gelatina. Ejemplo: Género NOSTOC, que forma colonias gelatinosas más o menos redondeadas.
· Protistas
 Son eucariotas unicelulares o pluricelulares, pero sin llegar a formar tejidos especializados. Comprende a las algas, a los hongos y a los protozoos.
a) Algas
Algunas son unicelulares y otras alcanzan tamaños mayores que el de los árboles más corpulentos come el alga marinaLAMINARIA. Son talofitas, es decir, con aparato vegetativo histológicamente sin diferenciar, y nunca se pueden distinguir raíces, tallo y hojas.
Son fotosintéticas y además de clorofila tienen otros pigmentos que les da coloración típica. Ejemplos: Laminaria, fucus, lechuga de mar.
b) Hongos
Son talofitas como las algas pero desprovistos de clorofila. Su talo está constituido por un filamento pluricelular llamado hifa y al conjunto de las hifas lo llamamos micelio.
	 HIFA
	 MICELIO
 
Su pared celular está impregnada de quitina.
c) Protozoos
Son animales unicelulares, no poseen pared celulósica. No poseen clorofila. Pueden presentar uno o más núcleos. Pueden vivir libres, en mutualismo, o en parasitismo. Se mueven por pseudópodos, cilios o flagelos.
· Metafitas
 Comprende a todas las plantas verdes pluricelulares sean acuáticas o terrestres. Son todas fotosintéticas y poseen célula eucariótica. Se dividen en: briofitas y traqueofitas o cormofitas.
a) Briofitas
Son talofitas con clorofila que aunque viven sobre la tierra necesitan una atmósfera húmeda. Van a presentar unos pequeños esbozos de raíces, tallos y hojas. Se dividen en musgos y hepáticas.
b) Traqueofitas o Cormofitas
Presentan raíz, tallo y hojas y se dividen en: pteridofitas y espermafitas. Las espermafitas se dividen en gimnospermas y angiospermas.
· Metazoos
 Son los animales pluricelulares.
 CIGOTO BLÁSTOMEROS MÓRULA BLÁSTULA
 GÁSTRULA
 TRIBLÁSTICOS / DIBLÁSTICOS
 A partir de la célula huevo o cigoto adquieren la definitiva forma corporal del desarrollo embrionario. Sin embargo, no todos los metazoos llevan a cabo las diferentes fases de este desarrollo. Un grupo de ellos detiene su desarrollo en la fase de gástrula sin formar el mesodermo de modo que pasan toda su vida con el ectodermo y el endodermo y se les denomina diblásticos. Los que poseen tres hojas embrionarias (ectodermo, mesodermo y endodermo) y se les denomina triblásticos. Dentro de los triblásticos encontramos dos grupos: los protóstomos, que forman la boca a partir del orificio embrionario primitivo, y los deuteróstomos que forman la boca a partir de un orificio distinto del orificio embrionario primitivo.
 En el mesodermo aparece la cavidad general del cuerpo denominada celoma. Atendiendo al celoma se presentan tres grupos: los acelomados (sin celomas), los pseudocelomados (con cavidades parecidas al celoma) y celomados (con celoma).
		PORÍFEROS (Esponjas)
DIBLÁSTICOS
CELENTÉREOS (Pólipos, medusas, actinias, corales,...)
ACELOMADOS-PLATELMINTO (CESTODOS)
						PSEUDOCELOMADOS-NEMATELMINTOS
			PROTÓSTOMOS
								ANÉLIDOS
TRIBLÁSTICOS				CELOMADOS	MOLUSCOS
								ARTROPODOS
						EQUINODERMOS
			DEUTERÓSTOMOS			PROCORDADOS
						CORDADOS
								VERTEBRADOS
Composición Química de la Materia Viva Tema 2
1. Bioelementos
 El análisis de la materia viva revela que en ella están presentes unos 70 elementos químicos. Los elementos químicos que se encuentran siempre en la materia viva se llaman bioelementos o elementos biogénicos.
 Los principales bioelementos son cuatro: C, H, O, y N. En menor cantidad se encuentran el fósforo y el azufre. Todos estos bioelementos constituyen el 96,2% del total de la materia viva y se les denominan bioelementos primarios pues son indispensables para la formación de biomoléculas.
 Bioelementos secundarios son todos los restantes como sodio, potasio, calcio, magnesio y cloro.
 Hay algunos bioelementos que se encuentran en la materia viva en cantidades insignificantes y que son imprescindibles, pues su carencia puede provocar serios trastornos. A estos bioelementos se les llama oligoelementos o elementos vestigiales llamados así por encontrarse en proporciones menores al 1%. Los principales son: hierro, cobre, cobalto, manganeso y yodo. Todos realizan funciones catalíticas.
1.1. Funciones biológicas de los Bioelementos Primarios Azufre y Fósforo.
· Azufre
Forma parte de algunos aminoácidos como cisteina y metionina y vitaminas del complejo B como biotina y tiamina. También forma parte de coenzimas y proteínas como las de las uñas y el pelo.
· Fósforo
Como ácido fosfórico forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), el ATP, y coenzimas como el NAD y NADP. Es importante en el metabolismo energético. El ion fosfato contribuye a la formación de esqueletos y los dientes.
1.2. Bioelementos Secundarios
· Sodio
Forma parte del cloruro sódico imprescindible para la regulación osmótica y, en general, en los mecanismos de paso a través de las membranas.
· Potasio
Es necesario para la permeabilidad de las membranas y, junto con el sodio, para la transmisión del impulso nervioso.
· Cloro
Interviene en los procesos osmóticos.
 Sodio, potasio y cloro, iones monoatómicos, forman gravientes iónicos que se utilizan posteriormente en la conducción del impulso nervioso o en el mantenimiento del equilibrio osmótico o en la neutralización de carga de las macromoléculas.
· Calcio
Es necesario para la coagulación de la sangre, la contracción muscular y la formación de huesos.
· Magnesio
Forma parte de los huesos. Su carencia provoca trastornos del metabolismo en general porque es necesario para la actuación de muchas enzimas. Como átomo forma parte de la clorofila que interviene en el proceso de la fotosíntesis.
1.3. Oligoelementos
· Hierro
Forma parte de la hemoglobina de la sangre que transporta los gases respiratorios. La carencia de hierro ocasiona anemia, interviene en la biosíntesis de los citocromos y de la clorofila, y es de gran importancia en el metabolismo energético.
· Cobre
Forma parte de la hemocianina que es el pigmento respiratorio de artrópodos y moluscos.
· Cobalto
Es imprescindible para que se forme la vitamina B12. La carencia de esta vitamina ocasiona la anemia perniciosa.
· Manganeso
En las plantas verdes permite que se pueda formar la clorofila. Su carencia produce la clorosis (amarillamiento de las hojas).
· Yodo
Forma parte de la hormona tiroxina que produce la glándula tiroides. La carencia del yodo produce bocio.
2. Biomoléculas o Principios Inmediatos
 Son moléculas más o menos complejas formadas por bioelementos. Las biomoléculas pueden ser simples o compuestas. Se llaman simples cuando las moléculas están formadas por átomos del mismo tipo (O2); compuestas cuando hay átomos de diferentes elementos (H2O).
 Están pueden ser orgánicas o inorgánicas.
· Inorgánicas
Son moléculas que tienen una estructura química sencilla y son el agua y las sales minerales.
· Orgánicas
Son moléculas que se caracterizan por tener enlaces hidrógeno-carbono y se clasifican en moléculas sin información (glúcidos y lípidos) y moléculas con información (proteínas y ácidos nucleicos).
 Además existen en la materia viva otros compuestos químicos denominados biocatalizadores que pertenecen al grupo de los lípidos y las proteínas. Los biocatalizadores tienen como función regular el curso de las reacciones vitales con las funciones de los órganos.
 Se clasifican en vitaminas, hormonas y enzimas.
3. El Agua: Propiedades Físicas, Químicas e Importancia Biológica
La vida tal y como se conoce en el planeta tierra se desarrolla siempre en el medio acuoso, incluso en los seres no acuáticos el medio interno es esencialmente hídrico. La inmensa mayoría de las reacciones bioquímicas se desarrollan en el seno de agua y obedecen a las leyes físico-químicas de las disoluciones acuosas.
3.1. Estructura
 La molécula de agua es asimétrica ya que los dos enlaces hidrógeno-oxígeno forman un ángulo de 105º: esto la confiere gran polaridad y se manifiesta por su tendencia a formar puentes de hidrógeno.
 105º
 + +-
3.2. Propiedades Físicas del Agua
a) Amplio margen de temperaturas en que permanece en fase líquida (0º-100º)Proporciona variadas posibilidades de vida desde las que se desarrollan a temperaturas próximas a 0º y hasta los que viven a 70º--80º.
b) La anómala variación de la densidad con la temperatura (densidad máxima a 4º), (4-0 aumenta la densidad, aumento del volumen) determina que el hielo flote en el agua y actúe como aislante térmico y en consecuencia posibilita el mantenimiento de la gran masa de agua de los océanos, que alberga a la mayor parte de la biosfera, en fase líquida a 4ºC.
c) La elevada constante dieléctrica remite la disociación de la mayoría de las sales inorgánicas en su seno.
d) Su carácter bipolar hace que las moléculas de agua se orienten en torno a las partículas polares o iónicas formando una envoltura de solvatación (ruptura); lo que se traduce en una modificación de las propiedades de estas partículas.
e) Su calor específico y su calor de vaporización elevados permiten que el calor liberado en reacciones bioquímicas exotérmicas sea fácilmente absorbido y/o eliminados con pequeña variación de la temperatura del individuo.
3.3 Propiedades Químicas
a) Su gran capacidad de formación de puentes de hidrógeno, de cuatro por molécula, determina la capacidad de solubilización de moléculas con grupos polares, los mecanismos de muchas reacciones hidrolíticas, además de determinar las propiedades físicas como el alto punto de fusión y ebullición.
	H		H
		O
		H
	H	O	H	H
	O	H	O
	H	O	H
		H
b) Su capacidad de disociación y la rápida emigración de los iones resultantes H+ y OH explica la importancia crítica del PH en muchos procesos biológicos.
 Todas estas propiedades tanto físicas como químicas convierten al agua momo un disolvente único e insustituible en la biosfera.
3.4. Propiedades Bioquímicas del Agua
 Los seres vivos utilizan químicamente el agua en dos tipos de reacciones fundamentales:
a) En la fotosíntesis; las enzimas utilizan el agua como fuente de átomos de hidrógeno.
b) Las reacciones de hidrólisis; donde las enzimas hidrolíticas utilizan la capacidad del agua para romper determinados enlaces, para degradar los compuestos orgánicos en otros más simples. Ej. : Almidón (vegetal) y Glucógeno (animal) – glucosa. Cuando los polímeros se rompen se añade agua. Cuando se unen monómeros se desprende agua.
3.5. Propiedades Biológicas del Agua
a) Es el disolvente más universal de las sustancias nutritivas tanto inorgánicas como orgánicas. Por ello el agua actúa como vehículo de circulación de dichas sustancias en el interior de los organismos. Con las sustancias no solubles (proteínas, polisascáridos, grasas) el agua forma dispersiones coloidales (suspensiones emulsiones) que desempeñan importantes funciones biológicas.
b) Todas las funciones vitales (metabólicas) se llevan a cabo en presencia de agua.
c) Debido a poseer una elevada tensión superficial, sólo superada por el mercurio, el agua es el líquido más idóneo para provocar en el citoplasma cambios bruscos de dicha tensión que explica las deformaciones y movimientos protoplasmáticos.
d) Su reducida viscosidad favorece desplazamientos de órganos lubricados por líquidos ricos en agua (músculos, articulaciones...).
e) Actúa también como agente regulador de la temperatura de los seres vivos, debido a su alto calor específico.
f) El elevado calor de vaporización del agua constituye el medio eficaz por el que los vertebrados pierden calor por vaporización del sudor.
g) El elevado grado de cohesión interna del agua líquida es explotado por las plantas superiores para el transporte de los elementos nutritivos en disolución desde las raíces hasta las hojas.
4. Ionización del Agua. Concepto de PH. Tampones
4.1. Ionización del Agua
 A causa de la pequeña masa del átomo de hidrógeno y dado que su único electrón se halla fuertemente retenido por el átomo de oxígeno hay una tendencia limitada del ion de hidrógeno a disociarse del átomo de oxígeno, que se halla unido covalentemente en una molécula de agua, y asaltar al átomo de oxígeno de la molécula de agua adyacente a la cual se halla unido por enlace de hidrógeno.
	H				H		H
		O	H	O				O	H	+	OH-
	H						H
 En esta reacción se producen el ion hidrovio (H3O+) y el ion hidoxilo (OH-) aunque se emplean los símbolos H+ y OH-.
4.2. Concepto de PH
 Los químicos expresan el grado de acidez con la escala de PH. El PH es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogenoiones en moles por litro.
PH = log10 1/ H+ = -log10 H+
 El agua pura a 25ºC se considera químicamente neutra.
 H+ = OH- = 1 x 10
PH = log 1/100 = 7
Los PH mayores de 7 son bases, iguales neutros, y menores son ácidas.
Casi toda la química de los seres vivos tiene lugar a PH comprendidos entre 6 y 8 salvo los procesos químicos del estómago humano y algunos animales que se desarrollan a un PH 2 más o menos. Por ej. : la sangre humana tiene un PH de 7,4, a pesar de ser vehículo para una gran cantidad de nutrientes y otras sustancias químicas que se entregan a las células; así como para la eliminación de deshechos, muchos de los cuales son ácidos y bases.
4.3. Tampones
 Son sustancias que actúan contra los cambios de PH, también reciben el nombre de amortiguadores.
 El tampón intracelular es el par conjugado ácido-básico H2PO4- HPO42-. Los fosfatos orgánicos como la glucosa-6-fosfato y el ATP contribuyen también a la capacidad de tamponamiento en la célula.
 El principal tampón extracelular en la sangre y en los fluidos intersticiales de los vertebrados es el sistema tampón del bicarbonato.
 El ácido débil, ácido carbónico (H2CO3), se disocia en los iones H+ y bicarbonato.
			H2CO3		H+ + CO3H-
			DADOR	 RECEPTOR
			 DE		 DE
		 PROTONES (H+)	 PROTONES (H+)
 El sistema se opone a los cambios de PH que podrían ocurrir por la adición de pequeñas cantidades de ácido o base `porque absorbe el ácido o base.
 El control de PH de la sangre se torna más estricto también porque el H2CO3 se halla en equilibrio con el CO2 disuelto en la sangre.
		H2O + CO2	H2CO3
5. Las Sales Minerales
 Entre los compuestos inorgánicos que pueden encontrarse en los seres vivos figuran el agua, gases como el CO2 y el O2, y las sales minerales. Estas últimas son moléculas inorgánicas que se disuelven fácilmente en iones, al disolverse en agua, y que en los seres vivos pueden estar en dos formas:
a) Precipitados (sólidos), formando estructuras rígidas.
b) Disueltas, tránsito en el medio tanto intracelular como extracelular
5.1. Sales Minerales Disueltas.
 En el medio acuoso se encuentran dióxidos en sus correspondientes cationes o aniones. Los principales son:
a) Cationes, Sodio +, Potasio +, Magnesio2+, Amonio +(NH4+), Hierro2+, Hierro3+, Zinc2+, etc.
b) Aniones, Cloruro (Cl-), Fosfato (PO43-, HPO42-, H2PO4-), Carbonato bicarbonato (CO32-, HCO3-), Sulfato (SO2-), Nitrato (NO3-), etc.
5.2. Funciones
 Mantienen el grado correcto de salinidad. Esto es muy importante para las células, ya que si éste varía, pueden producirse fenómenos osmóticos desfavorables. Es por ello por lo que las células de nuestro cuerpo requieren que los medios extra e intracelular sean isotónicos. Igualmente los sueros fisiológicos intravenosos que nos inyectamos deben poseer estas características:
a) Mantienen el PH de los medios intra y extracelular dentro de un intervalo óptimo. Los iones fosfato y bifosfato (intra) y carbonato y bicarbonato (extra), gracias a su acción amortiguadora o tampón contribuyen al mantenimiento del PH.
b) Crean gradientes electroquímicos y dan lugar a los potenciales de membrana imprescindibles para la transmisión del impulso nervioso. Los iones sodio y cloro son principalmente iones extracelulares, mientras que el potasio es fundamentalmente ion intracelular.
5.2.1. Funciones Específicas de Algunos Iones
· Calcio
Es un componente esencial de materiales esqueléticos. Desempeña un papel fundamental en la coagulación de la sangre, en la contracciónmuscular y en la liberación de neurotransmisores durante la sinapsis.
La transmisión de impulsos nerviosos es eléctrica y a través de sustancias químicas (neurotransmisores).
		SINAPSIS
· Magnesio
Componente de la molécula de clorofila. Actúa como cofactor de muchas enzimas que intervienen en la respiración celular. Actúa también en la duplicación del ADN y contribuye a la estabilización de la doble hélice de ADN.
· Hierro
Forma parte del grupo hemo de la hemoglobina y de la mioglobina (hemomioglobina), proteínas encargadas del transporte de oxígeno por la sangre y por los músculos respectivamente. Forma parte de los citocromos que son unas enzimas responsables del transporte de electrones durante la respiración celular.
· Yodo
Es esencial en la formación de la hormona tiroxina del tiroides.
· Cobalto
Es necesario en la síntesis de la vitamina B12.
· Sodio y Potasio
Mediante la denominada bomba sodio-potasio desempeñan un papel de primer orden en la difusión iónica a través de las membranas celulares y en la polarización y despolarización de las membranas de las fibras nerviosas.
6. Estado Físico de la Materia Viva
6.1. Difusión y Osmosis
 La difusión es un fenómeno físico por el cual las partículas de soluto tienden a distribuirse de modo uniforme por el disolvente hasta formar una disolución de concentración homogénea.
 Cuando dos disoluciones de distinta concentración se encuentran separadas por una membrana permeable tanto el soluto como el disolvente pueden atravesarla y con el tiempo igualar las concentraciones.
 Las membranas biológicas no son permeables sino semipermeables; son unas membranas que solamente dejan pasar el agua y no las partículas disueltas.
 En estas membranas las moléculas de soluto intentan pasar las membranas sin conseguirlo ejerciendo sobre las membranas una presión que será tanto mayor cuanto más sea la concentración de la disolución.
 Se llama presión osmótica a la diferencia de presión ejercida por la disolución más concentrada y la ejercida por la más diluida.
 El agua de la más diluida pasa a la menos diluida, y está pasando hasta igualar las concentraciones de ambas.
 Las disoluciones que tienen la misma concentración se denominan isotónicas.
 Cuando las disoluciones tienen distintas concentraciones, a la más concentrada se le llama hipertónica y a la más diluida hipotónica.
 Una célula situada en un medio isotónico con su propio protoplasma no experimenta fenómenos osmóticos sino fenómenos de simple difusión.
 En un medio hipotónico el agua entra por endosmosis produciéndose la turgescencia. Si el fenómeno es continuado, la célula puede estallar.
 Si se encuentra en un medio hipertónico, el agua de la célula sale de ella por exosmosis pudiéndose producir la plasmolisis.
	HIPERTÓNICO			 ISOTÓNICO			 HIPOTÓNICO
			EXOSMOSIS			ENDOSMOSIS
	PLASMOLISIS						 HOMOLISIS
6.2. Coloides
 Todo sistema formado por partículas que están dispersas en otro medio pueden clasificarse en una de estas tres categorías dependiendo del tamaño de las partículas:
a) Si las partículas son suficientemente pequeñas para disolverse en el medio, el sistema es una solución verdadera.
b) Si las partículas son grandes, por ejemplo del tamaño de los granos de arena, pronto se depositan en el fondo del recipiente debido a la gravedad. Este sistema es una suspensión gruesa.
c) Si las partículas son de tamaño intermedio, ni forman una solución ni se depositan, este sistema es un coloide.
 Existen varios tipos generales de sistemas coloidales, los más comunes son:
LOS SOLES- en los que las partículas sólidas coloidales están dispersas en líquidos. Ej. : clara de huevo.
LOS GELES- en los que las partículas están dispersas en sólidos Ej. : las gelatinas.
EMULSIONES- en los que los líquidos coloidales están dispersos en líquidos. Ej. : Aceite y agua.
 Normalmente ocurren transformaciones de sol a gel por pérdida de agua, o de gel a sol por ganancia de agua.
 La sustancia celular es en parte una solución verdadera y en parte un sistema coloidal. El agua es el medio en el cual se hallan disueltos muchos materiales y es también la fase líquida en la cual están dispersos muchos materiales insolubles de tamaño coloidal.
6.3. Membranas
En el límite entre un sistema coloidal y un medio diferente (aire, agua, otro tipo de coloide, etc.) las moléculas suelen estar sujetas a complicadas fuerzas físicas que actúan desde ambos lados. El resultado es que las moléculas se agrupan allí con firmeza y se orientan paralelamente o en capas formando una membrana.
 Los Glúcidos Tema 3
1. Definición. Características y Clasificación.
 Los glúcidos son biomoléculas o principios inmediatos formados por C, H y O cuya fórmula empírica es (CH2O)m. El hidrógeno y el oxígeno se encuentran en proporción de 2 a 1 como en el agua. De esta particularidad le viene el nombre de hidratos de carbono pero como también lo presentan otros cuerpos no puede servir de base para su definición.
 Químicamente los glúcidos son moléculas compuestas por una cadena carbonatada alifática que tiene un grupo carbonilo o carbonílico (aldehido o cetónico) y dos o más grupos alcohólicos, es decir, polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas.
			O
		C				CH2OH
			H
 	H	C	OH			C	O
		CH2OH				CH2OH
	GLICERALDEHIDO		 DIHIDROXICETONA
 Los glúcidos son importantes pues son los primeros productos en la síntesis orgánica, proporcionan energía y tienen una función estructural.
2. Clasificación
 Se clasifican en osas o monosacáridos y en ósidos.
 Los osas o monosacáridos son los carbohidratos más simples no hidrolizables. Son glúcidos de 3 a 8 átomos de carbono y presentan propiedades reductoras.
 Los ósidos son los glúcidos formados por asociación de monosacáridos. De ellos, por hidrólisis pueden obtenerse los monosacáridos de que están compuestos. Se clasifican en holósidos y en heterósidos.
 Los holósidos están formados únicamente por monosacáridos.
 Los heterósidos formados por monosacáridos distintos y sustancias no glucídicas.
 Los holósidos se clasifican en oligosacáridos y polisacáridos.
 Los oligosacáridos están formados de 2 a 10 monosacáridos y los principales son los disacáridos.
Los polisacáridos están formados por más de 10 monosacáridos y pueden ser holopolisacáridos y heteropolisacáridos y heteropolisacáridos. Los holopolisacáridos están formados sólo por más de 10 monosacáridos y los heteropolisacáridos por más de 10 monosacáridos y otras sustancias no glucídicas.
		OSAS (MONOSACÁRIDOS)
					 OLIGOSACÁRIDOS (DISACÁRIDOS)
GLUCIDOS	OSIDOS HOLOSIDOS			HOLOPOLISACÁRIDOS
					 POLISACARIDOS
								HETEROPOLISACÁRIDOS
			 HETERÓSIDO
3. Monosacáridos
 Los glúcidos más sencillos, cuya fórmula empírica es (CH2O)n para valores enteros entre 3 y 8 n.
3.1. Propiedades Físicas y Químicas
 Los monosacáridos de acuerdo con su estructura molecular son sólidos, blancos, cristalinos, hidrosolubles y de sabor generalmente dulce.
 Desde un punto de vista analítico su propiedad física más importante es la capacidad de desviar el plano de la luz polarizada.
3.2. Propiedades Químicas
a) Capacidad reductora
Son capaces de reducir en caliente y en medio alcalino el cobre II de color azul a cobre I de color rojo. Este es el fundamento de las clásicas reacciones de Fehling y Benedict.
b) Deshidratación
Los monosacáridos pueden deshidratarse con ácidos minerales fuertes y concentrados.
c) Alargamiento de la cadena (Síntesis de Kiliani)
Con este procedimiento a partir del D y el L gliceraldehido se pueden generar las dos familias correspondientes de D y L monosacáridos.
3.3. Nomenclatura
Se nombran anteponiendo un prefijo que señala el número de carbonos y se termina en –osa. 3-triosa, 4-tetrosa, 5-pentosa, 6-hexosa, 7-heptosa, 8-octosa. Si el grupo carbonilo es un gliceraldehido se llaman aldosas, si es una cetona reciben el nombre de cetosas.
3.4. Principales Monosacáridos
Las triosas más importantes son el gliceraldehido y la dihidroxicetona.O
		C				CH2OH
			H
	H	C	OH			C	O
		CH20H				CH2OH
	GLICERALDEHIDO		 DIHIDROXICETONA
 Tienen importancia biológica pues son productos intermedios de la degradación metabólica de la glucosa activada.
 Las tetrosas más importantes:
			O
		C
			H
	H	C	OH
	H	C	OH
		CH2OH
	 D-ERITROSA
 Las tetrosas naturales tienen poca importancia biológica.
 Las pentosas más importantes:
			O					O
		C					C
			H					H
	H	C	OH			H	C	H
	H	C	OH			H	C	OH
	H	C	OH			H	C	OH
		CH2OH					CH2OH
	 D-RIBOSA				D-DESOXIRRIBOSA
		CH2OH
		C	O
	H	C	OH
	H	C	OH
		CH2OH
	 D-RIBUROSA
 La ribosa forma parte importante de los ácidos nucleicos como el ARN y también forma parte de moléculas como el ATP. La desoxirribosa forma parte del ácido nucleico ADN. La ribulosa es importante pues sobre sus esterofosfóricos se fija la molécula de dióxido de carbono en la fase inicial de la fotosíntesis.
 Las hexosas más importantes:
			O					O
		C					C
			H					H
	H	C	OH			H	C	OH
	HO	C	H			HO	C	H
	H	C	OH			HO	C	H
	H	C	OH			H	C	OH
		CH2OH					CH2OH
	 D-GLUCOSA				 D-GALACTOSA
		CH2OH
		C	O
	HO	C	H
	H	C	OH
	H	C	OH
		CH2OH
	 D-FRUCTOSA
 La glucosa es el azúcar de la uva, se encuentra en muchas frutas, en la miel, en la sangre y polimerizada en forma de glucógeno el hígado y los músculos. Es el producto intermedio fundamental del metabolismo de los glúcidos.
 La fructosa o el azúcar de la fruta que va asociada a la anterior en la miel y en muchos frutos. Se encuentra en el disacárido sacarosa y aparece en el líquido seminal como nutriente de los espermatozoides. La fructosa activada desempeña un papel importante, tanto en los procesos de síntesis, como en la degradación de los glúcidos.
 La galactosa forma parte del azúcar de la leche. Se encuentra en el disacárido lactosa y aparece en estado libre en determinados orines.
3.5. Isomería de los Monosacáridos
 Isomería es cuando dos o más compuestos presentan la misma fórmula molecular y diferentes formas estructurales; se dice que cada uno de ellos es isómero de los demás. Se diferencian por presentar diferentes propiedades físicas o químicas.
a) Esteriosómeros. Formas D y L
Todos los monosacáridos, a excepción de la dihidroxicetona, poseen uno o más carbonos asimétricos. Un átomo de carbono es asimétrico cuando tiene sus cuatro valencias unidas a cuatro radicales diferentes.
 En los monosacáridos todos los átomos de carbono que poseen la función alcohol secundario son asimétricos.
 Los prefijos D y L se refieren a la configuración del carbono asimétrico más alejado del carbono carbonílico.
 El número de esteroisómeros aumenta de forma exponencial con el número de carbonos asimétricos 2 elevado a n, siendo “n” el numero de carbonos asimétricos.
Cuando el grupo OH del carbono asimétrico está situado a la derecha se le denomina “D” y si está situado a la izquierda “L”. Entonces decimos que en los monosacáridos pueden existir en la forma de dos esteroisómeros diferentes.
			O					O
		C					C
			H					H
						H	C	OH
	H	C	OH
						H	C	OH
		CH2OH					CH2OH
D-GLICERALDEHIDO			 D-ERITROSA
b) Enantromorfos
Cuando los esteroisómeros D y L forman imágenes especulares se llaman enantromorfos.
			O
		C
			H	L-GLICERALDEHIDO
	HO	C	H
		CH2OH
 Los azúcares de la serie D son isómeros especulares de la L. En la naturaleza los organismos sólo sintetizan una de las formas de enantromorfos. Cuando se hace una síntesis química en el laboratorio se obtiene una mezcla equimolecular de los dos isómeros llamada mezcla racémica. Esto tiene gran importancia pues sugiere que las enzimas pueden diferenciar los distintos enantromorfos, y por tanto seleccionarlos.
c) Epímeros
Cuando los azúcares sólo se diferencian en un átomo de carbono. Ej. : D-galactosa y la D-glucosa.
d) Isomería Óptica
Los monosacáridos desvían el plano de la luz polarizada, pueden desviarla a la derecha y se les denomina destrógiros y se les designa con el signo +, y si la desvían a la izquierda: levógiros y se les designa con el signo -.
El hecho de que los monosacáridos sean destrógiros o levógiros es independiente de que pertenezcan a la D o a la L. Ej. : la D-glucosa+ y la D-fructosa-.
e) Anómeros
3.6. Formación de Anillos (Estructura de los Monosacáridos).
 Las fórmulas de los monosacáridos en disposición lineal no explicaban algunas de las propiedades de los glúcidos, pues los monosacáridos de 5 o más átomos de carbono se comportan en disolución como si poseyeran un átomo de carbono asimétrico más. Esto se debe a que las moléculas cuando se encuentran disueltas no son formas abiertas sino cerradas en forma de anillos de cinco o seis átomos. Para ello se propusieron unas formas cíclicas en las cuales el carbono que llevaba el grupo aldehido o cetónico se une a otro mediante un puente de hidrógeno (puente oxílico) (en las hexosas en el carbono quinto y en las pentosas en el cuarto) formando un grupo hemiacetal: es un producto formado por la reacción de un aldehido o una cetona y un alcohol.
	HO	C	H			HO	C	H
	H	C	OH			H	C	OH
	HO	C	H	O		HO	C	H	O
	H	C	OH			HO	C	H
	H	C				H	C
		CH2OH					CH2OH
	GLUCOSA CICLADA			GALACTOSA CICLADA
	 B-D-GLUCOSA			 B-D-GALACTOSA
 En las formas cíclicas el oxígeno transforma en asimétrico el primer átomo de carbono, lo que da lugar a los isómeros alfa y beta denominados anómeros. Según esté colocado el grupo OH del primer átomo de carbono tenemos dos formas: alfa, cuando el OH está situado a la derecha, y beta, cuando el OH está situado a la izquierda.
 Las fórmulas cíclicas han sido sustituidas por las denominadas fórmulas en perspectiva introducidas por Hawoth, las cuales se representan por anillos: hexagonales, reciben el nombre de piranosas (derivado del anillo de Piran), o pentagonales, reciben el nombre de furanosas (derivados del anillo de Furano). El anillo de aldopiranosa de 6 términos es más estable que el anillo de furanosa, que predomina en las disoluciones de aldohexosas. La mayoría de los monosacáridos que se encuentra en la naturaleza no poseen grupos carbonilos libres y se definen más adecuadamente como polihidroxicetales.
Al pasar una forma cíclica a una en perspectiva debe tenerse en cuenta:
a) Que los grupos OH situados hacia la derecha deben quedar hacia abajo.
b) Que a nivel del carbono quinto que los hidrógenos de las pentosas se produce una rotación de tal manera que es el hidrógeno que está a la izquierda el que quede abajo.
		 6						 O
			 O
			5				 5		 2
		 4		 1					 1
							 4		3
		 3		2
		 PIRANOSA			 FURANOSA
			CH2OH					 CH2OH
				 O					 O
			H					 H
		 H			OH		 OH			 H
		OH			H		 H			 OH
			OH	 H				 OH	 H
			H OH				 H	 OH
		 BD-GLUCOPIRANOSA			AD-GALACTOPIRANOSA
					 O
			 CH2OH		 OH
				 H			CH2OH
					 H OH
					 OH H
				 BD-FRUCTOFURANOSA
3.7. Otros Monosacáridos
· Aminoazúcares
Se forman por la sustitución de un grupo OH por otro grupo amino y se obtiene la D-glucosamina y la D-galactosamina
			O						O
		C						C
			H						H
	H	C	NH2				H	C	NH2
	HO	C	H				HO	C	H
	H	C	OH				HO	C	H
	H	C	OH				H	C	OH
		CH2OH						CH2OH
 D- GLUCOSAMINA				D-GALACTOSAMINA
La galactosamina entra como componente del cartílago.
La glucosamina es el principal componente de la quitina.
4. Oligosacáridos
 Son glúcidos formados por moléculas de monosacáridos que se unen químicamente por une enlace denominado o-glucosídico u o-glicosídico. La unión se realiza siempre con desprendimiento de una molécula de agua y el proceso es reversible. Son polímeros de monosacáridos con escaso número de monómeros. Entre los oligosacáridos se incluyen aquellos polímeros que no rebasen en número de diez componentes monosacáridos. Los más abundantes son los disacáridos.
4.1.Disacáridos
 Son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos mediante el enlace o-glucosídico, que se forma por la reacción del carbono anomérico deun monosacárido con un glucohidroxilo de otro monosacárido para formar un disacárido. El enlace o-glucosídico pude establecerse entre los carbonos 1 y 4, en cuyo caso los disacáridos presentan carácter reductor (monocarbonílico), también puede establecerse entre los carbonos 1 y 2, en cuyo caso el disacárido resultante no es reductor cuando presente carbono anomérico libre; y es debido a la presencia del OH hemiacetálico libre (hidroxilo en la función aldehido o cetona de la forma lineal).
			O
		C					H	C	OH
			H
	H	C	OH				H	C	OH
	HO	C	H				HO	C	H		O
	H	C	OH				H	C	OH
	H	C	OH				H	C
		CH2OH						CH2OH
	 D-GLUCOSA					 AD-GLUCOSA
	 CH2OH			 CH2OH
				O			 O
		H	H	 H	 H H		 H
		OH	HO	 H	 O	 HO H	 OH
			H	 OH		 H OH
		AD-GLUCOSAPIRANOSA + AD-GLUCOPIRASNOSA
		CH2OH				CH2OH
		C	O		HO	C			 O
							 CH2OH			 H
	HO	C	H		HO	C	H	O
	H	C	OH		H	C	OH	 OH H OH CH2OH
	H	C	OH		H	C
								 BD-FRUCTOFURANOSA
		CH2OH				CH2OH
	 D-FRUCTOSA		 BD-FRUCTOSA
		 CH2OH
				 O			 O
					 CH2OH			H
		 H OH		H
									CH2OH
		 OH OH	 H		O	 H	OH
		 H	OH
		AD-GLUCOPIRANOSA		+	BD-FRUCTOFURANOSA
			ENLACE= 1-B2
 Las propiedades físicas de los disacáridos son muy parecidas a las de los monosacáridos pues tienen sabor dulce, son solubles en agua, son sólidos, etc.
4.1.1. Principales Disacáridos
· Maltosa
Está formada por glucosa más glucosa, es el azúcar de malta (cebada germinada). Es un producto intermedio de la degradación del glucógeno y el almidón. Es un producto intermediario de la acción de las amilasas sobre el almidón. El enlace glucosídico establece entre los restos de glucosa, siendo del tipo (1-4).
		CH2OH
				 O			 O
		 H	 H	 H	H		 H
		OH	 OH	 H	 O	 OH H	 OH
			 H	OH			H OH
	 D-GLUCOPIRANOSA + D-GLUCOPIRANOSA MALTOSA (1-4)+H20
· Sacarosa
Es el azúcar que consumimos habitualmente. Está formada por glucosa + fructosa se une mediante enlaces o-glucosídico del tipo 1-B2, no es reductor porque contiene átomo de carbono anomérico libre. La sacarosa es el azúcar de caña o remolacha. La hidrólisis la realiza la inventasa.
	CH2OH	
			 O				 O
	 H	 H		H	 CH2OH		 H
	 OH	 OH	 H		O	 H OH CH2OH
		 H	OH				OH H
 D-GLUCOPIRANOSA + BD-FRUCTOFURANOSA SACAROSA ( 1-B2) + H2O
· Lactosa
Está formada por galactosa + glucosa. Es el azúcar de la leche. No se encuentra de otra fuente natural y se unen con el enlace glucosídico mediante el carbono 1 B y el carbono 4.
		 CH2OH			 CH2OH
				 O				 O
		 OH	 H			 H	 H		 H
		 H	 OH H	 H		 OH H	 OH
			 H OH			 H OH
		BD- GALACTOPIRANOSA+ DGLUCOPIRANOSA LACTOSA + H2O
· Celobiosa
Está formada por dos moléculas de glucosa. Se obtiene por hidrólisis de la celulosa. El enlace glucosídico se representa por B (1-4). Es reductor porque tiene átomo de carbono anomérico libre.
		CH2OH			 CH2OH
				 O				 O
		 H	 H			H	 H	 OH
		 OH	 OH	 H	 H		OH H H
			 H	 OH			 H OH
BD-GLUCOPIRANOSA + BD-GLUCOPIRANOSA CELOBIOSA + H2O
5. Polisacáridos
 Son glúcidos que resultan de la unión o polimerización de monosacáridos o de sus derivados con pérdida de moléculas de agua en cada enlace glucosídico realizado. Por hidrólisis puede romperse originándose los monosacáridos correspondientes.
 La mayor parte de los glúcidos encontrados en la naturaleza se presentan como polisacáridos de elevado peso molecular.
 La D-glucosa es la unidad predominante en los polisacáridos. Se dividen en homopolisacáridos, siendo sus unidades monómeros idénticas, y en heteropolisacáridos que presentan dos o más unidades monoméricas diferentes.
 Se hallan principalmente en los vegetales como elementos de sostén o reserva. Son sustancias blancas, poco o nada solubles en agua y no tienen sabor dulce.
5.1. Polisacáridos de Reserva
 Son el almidón en las plantas y el glucógeno en los animales. Se depositan en forma de grandes gránulos en el citoplasma celular
a) Almidón
Es un polisacárido de origen vegetal. Se reconoce fácilmente porque al ser tratado con yodo toma un color azul oscuro debido a la formación de yoduro de almidón. Se encuentra preferentemente en las células de los órganos de reserva constituyendo amiloplastos. Es insoluble en agua fría pero en caliente forma el engrudo de almidón.
- Estructura: es un polisacárido formado por la polimerización de la D-glucosa producida en la fotosíntesis y se une mediante enlaces (1-4) y (1-6) constituyendo dos tipos de polímeros: la amilosa y la amilopectina.
 La amilosa está formada por cadenas lineales de longitud variable desde 25 a 3000 restos de glucosa unidas por enlaces (1-4) y se dispone en forma helicoidal. No es soluble en agua y de lugar a dispersiones coloidales.
La amilopectina está formada por cadenas profundamente ramificadas. Los enlaces del esqueleto son del tipo (1-4) pero los puntos de la ramificación del tipo (1-6). No es soluble en agua.
- Función: Es el principal elemento de reserva de los vegetales, y por ello, una de las más importantes fuentes primarias de azúcares en la dieta de los seres humanos. Se sintetiza en las plantas a partir de los azúcares formados durante la fotosíntesis. Al no ser soluble en agua, no está disuelta en el citoplasma y no contribuye al aumento de la presión osmótica. Los enlaces (1-4) y (1-6) son fácilmente hidrolizables por las enzimas amilasas, de ahí su papel de reserva energética.
b) Glucógeno
Es un polisacárido de origen animal y está formado por restos de glucosa.
- Estructura: presenta una estructura parecida a la amilopectina pero es mayor y se encuentra más ramificada, presentando por lo tanto enlaces (1-4) y (1-6). Se diferencian de la amilopectina en que se encuentra más ramificado, presentando cadenas más cortas y numerosas.
- Función: es el polisacárido de reserva en los animales, principalmente en las células hepáticas y musculares. El papel de este polisacárido en los animales es equivalente al del almidón en los vegetales.
5.2. Polisacáridos Sostén o Estructurales
 Son elementos estructurales en las paredes y en las cubiertas de las células y el tejido conjuntivo en donde dan forma y confieren elasticidad o rigidez. Los tejidos animales y vegetales, así como la protección y soporte a los organismos unicelulares. Los polisacáridos también se encuentran constituyendo los compuestos orgánicos principales del exoesqueleto de muchos invertebrados. Ej. : celulosa y quitina.
c) Celulosa
Es un polisacárido formado por moléculas de glucosa.
· Estructura: estas moléculas de glucosa se unen mediante enlaces B(1-4) en cadenas lineales no ramificadas. Varias cadenas se unen entre sí por enlaces de puentes de hidrógeno y constituyen las microfibrillas. Estas se unen y forman las fibrillas, se agrupan y dan origen a las fibras de celulosa como ocurre con el algodón.
· Función: Es el elemento de sostén de los vegetales y forma la parte fundamental de la membrana de las células vegetales. Es el componente principal de la madera y por tanto del papel. El algodón es casi celulosa pura. Es insoluble en el agua y aparentemente inerte. El enlace B(1-4) no es atacable por las enzimas digestivas de los animales, de ahí su papel como molécula estructural. Solamente puede ser hidrolizada por enzimas segregadas por determinados microorganismos como protozoos y bacterias que se alojan en el intestino de los animales herbívoros y de los insectos xilófagos (termes, termitas).
d) Quitina
Es un polímero cuyas unidades estructurales están constituidas porN-acetil-glucosamina. Presenta enlaces tipo B (1-4) de características similares al de la celulosa. Es el integrante más abundante de los exoesqueletos de los artrópodos (crustáceos e insectos) y también forma parte de la membrana celular de los hongos.
e) Otros Homopolisacáridos
La hemicelulosa y la pectina forman parte de la pared celular de los vegetales.
5.3. Heteropolisacáridos
 Al ser hidrolizados dan origen a dos o más tipos distintos de monosacáridos. Ej. : mucopolisacáridos, que forman parte de la sustancia intracelular del tejido conjuntivo de los animales, y la heparina, que posee propiedades anticoagulantes.
6. Heterósidos
 Son compuestos que en su hidrólisis dan lugar a monosacáridos y otras sustancias no glucídicas, como proteínas, lípidos y ácido nucleicos. Entre ellos cabe destacar los peptidosglicanos. Son moléculas grandes que forman largas cadenas paralelas. Estas cadenas se unen por medio de cadenas polipeptídicas más cortas y el conjunto forma las paredes celulares de las bacterias. Otros heterósidos importantes son las glicoproteínas que junto con los glucolípidos son una parte importante de la membrana celular.
7. Papel Biológico de los Glúcidos
a) Función Energética
Constituyen un material energético de uso inmediato para los seres vivos. Son los primeros productos que se obtienen durante la fotosíntesis y por ello constituyen una fuente de carbono para los demás compuestos. La glucosa es el azúcar más utilizado como fuente de energía. Su oxidación libera la energía que utilizan los seres vivos en su funcionamiento.
b) Material de Reserva
Actúan como reserva nutritiva almacenándose en forma de glucógeno, polisacáridos, etc. Estas reservas son movilizadas por las células en el momento apropiado.
c) Función Estructural
Algunas de estas funciones son de gran importancia. La celulosa, la pectina, y la hemicelulosa forman parte de las paredes celulares de las células vegetales. La quitina es un componente del exoesqueleto de los artrópodos.
 Los Lípidos Tema 4
1. Definición. Características Físicas y Clasificación
 Son biomoléculas o principios inmediatos compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, pudiendo contener además fósforo y nitrógeno.
 Se reúne bajo la denominación de lípidos gran cantidad de sustancias con propiedades físicas muy parecidas. Dichas propiedades son: ser insoluble o muy poco soluble en agua y solubles en disolventes orgánicos como alcohol, éter, cloroformo, etc., presentan brillo graso, son untuosos al tacto y muy poco densos.
· Clasificación (según Lemming)
Se clasifican en lípidos complejos y en lípidos simples o sencillos.
a) Lípidos Complejos
Tienen ácidos grasos como componentes y comprende a los acilglicéridos (glicerina), ceras y fosfolípidos, que difieren en la estructura de los esqueletos a los que se hallan unidos por covalencia los ácidos grasos. Reciben también el nombre de lípidos saponificables porque producen jabones por hidrólisis alcalina.
b) Lípidos Sencillos o Simples
No contienen ácidos grasos y no son por tanto saponificables. Se hallan entre ellos muchas sustancias con intensa actividad biológica como vitaminas, hormonas, etc. Se hallan entre ellos los terpenos y los esteroides.
2. Ácidos Grasos
 Constituye el grupo de lípidos más sencillos. Participan en la constitución de otros lípidos y son una importante fuente de energía química. Generalmente no aparecen libres en la naturaleza sino formando parte de otros lípidos.
2.1. Estructura y Propiedades
 Están formados por una larga cadena alifática o hidrocarbonada, con un grupo carboxilo (COOH) en uno de sus extremos. Suelen tener un número par de átomos de carbono que oscila entre 14 y 22.
 Presentan una clara bipolaridad. La cadena alifática polar es hidrófoba, pero pueden establecer enlaces de Van der Waals con otras cadenas semejantes, como por ejemplo sucede cuando el ácido graso entra en contacto con disolventes orgánicos. Por el contrario, el grupo carboxilo es polar, por tanto hidrófilo y puede unirse mediante puentes de hidrógeno en grupos similares característicos de disolventes polares como el agua. En un medio acuoso los grupos hidrófilos se orientan hacia las moléculas de agua, mientras las hidrófobas se alejan de éstas. Esto explica la formación de películas superficiales bicapas y micelas.
	COOH	CH2	CH2	CH3		CH3	CH2	CH2	HOOC
	PELÍCULAS
	BICAPAS						MICELAS
 La cadena alifática de los ácidos grasos puede ser saturada en cuyo caso todos sus enlaces carbono-carbono son simples, o insaturados si presentan dobles o triples enlaces. El punto de fusión de los ácidos grasos es tanto mayor cuanto más larga sea la cadena. Sin embargo, el punto de fusión de los ácidos grasos insaturados es menor que el de los saturados y disminuye con el grado de insaturación.
 Los animales homotermos presentan ácidos grasos saturados y los animales de temperatura variable presentan ácidos grasos insaturados.
2.2. Clases de Ácidos Grasos
 Según posean o no dobles enlaces se distinguen dos tipos de ácidos grasos:
· Saturados
Cuando carecen de dobles enlaces, como por ejemplo el ácido palmítico.
· Insaturados
Cuando poseen uno o más dobles enlaces como ocurre con el ácido oleico que tiene un doble enlace entre los carbonos 9 y 10. En el caso de poseer varios dobles enlaces reciben el nombre de ácidos grasos polinsaturados. En nuestra dieta es esencial la presencia de tres de estos últimos ácidos grasos: linoleico, linolénico y araquidónico; que no podemos sintetizar y por lo tanto se les denomina a estos ácidos grasos ácidos grasos esenciales.
2.3. Algunos Ácidos Grasos
a) Saturados
· Ácido Palmítico
CH3 (CH2)14 COOH
· Ácido Esteárico
CH3 (CH2)16 COOH
b) Insaturados
· Ácido Oleico
CH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 COOH
3. Las Grasas
 Las grasas o acilglicéridos o glicéridos o triglicéridos o triacilglicéridos forman parte de los llamados lípidos saponificables los cuales poseen enlaces del tipo éster y forman jabones por medio de hidrólisis alcalina.
3.1. Estructura y Propiedades
 Están compuestas exclusivamente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Químicamente son ésteres del propanotriol o glicerina con los ácidos grasos.
	CH2OH		+	HOOC-R			CH2O-OCR
	CH2OH		+	HCOO-R			CH2O-OCR	+	3H2O
	CH2OH		+	HCOO-R			CH2O-OCR
	GLICERINA	+	ÁCIDOS GRASOS		GRASAS	+	3AGUA
						Esterificación
						Formación de un enlace éster
 No poseen carga eléctrica, de ahí que también se las denomine grasas neutras. Los grupos polares que poseen radicales =O no se encuentran en el exterior de la molécula por lo que son absolutamente insolubles en agua. Se disuelven en disolventes orgánicas y son malas conductoras del calor.
 A la reacción de hidrólisis de las grasas se las llama saponificación. La saponificación se logra con fines industriales sometiendo en caliente las grasas a la acción de una base tal como el hidróxido sódico (Na PH) o hidróxido potásico (KOH). Entonces se obtiene glicerina, en vez de ácidos grasos son sales sódicas o potásicas que son los llamados jabones.
 Los jabones en medio acuoso adoptan estructura micelar, las grandes micelas esféricas pueden incluir en su interior grasas neutras por lo que los jabones tienen pode detergente.
						G
 La saponificación también se lleva a cabo en los organismos vivos para conseguir la digestión de las grasas; en tal caso se realiza mediante la acción de un fermento (enzima) la lipasa y no se obtienen jabones sino ácidos grasos.
Las grasas con ácidos grasos insaturados son líquidas a temperatura ambiente y reciben el nombre de aceites, por su parte si los ácidos grasos son saturados los triglicéridos correspondientes son sólidos de aspecto céreo, blanquecino y se denominan sebos (grasa de oveja o ternero). Las mantecas son grasas semisólidas. Ej. : la grasa de cerdo. El punto de fusión de las grasas depende de la longitud de las cadenas alifáticas y de su grado de insaturación.
3.2. Funciones Biológicas de las Grasas
 Constituyen las reservas energéticas delos seres vivos. Se acumulan en las células adiposas de los animales y en las vacuolas de las células vegetales, principalmente en los frutos y en las semillas de las plantas como el girasol, el olivo, etc. El que los animales las utilicemos como elemento de reserva se debe a que proporcionan más del doble de energía que la misma cantidad de azúcares o proteínas.
	9,4 kcal/gr. grasas frente a 4,1 Kcal/gr. azúcares grasas azúcares
 Los mamíferos almacenan la grasa en el tejido adiposo debajo de la piel. Cuando se consumen alimentos abundantes, el exceso ingerido es transformado en grasas que se almacenan en ese tejido.
 En épocas de escasez, el organismo recurre a estas reservas. Además en los organismos de temperatura constante, este tejido constituye un eficaz aislante térmico y protege distintas zonas del cuerpo del efecto de golpes y contusiones.
 La insolubilidad de las grasas en agua, permite que estas sean utilizadas también por las aves y los mamíferos como impermeabilizantes de las plumas y de los pelos respectivamente.
4. Ceras o Céridos
 Son ésteres como las grasas pero en vez de glicerina entran a formar parte de ellas monoalcoholes de cadena muy larga que se combinan también con ácidos grasos de cadena también larga. Ej. : palmítico y esteárico.
 Son sólidas, se encuentran tanto en los vegetales como en los animales. En los vegetales recubren hojas, semillas, frutos, etc. y en los animales forman la cera de las abejas o el cerumen humano. Las ceras incorporadas a estructuras coberteras desempeñan funciones de impermeabilización y protección.
5. Fosfolípidos
Son lípidos saponificables que contienen ácidos grasos y forman jabones. Son de gran interés por que casi todos se encuentran formando parte de las membranas celulares.
 Su compuesto químico básico es el ácido glicerfosfórico o ácido fosfatídico formado por una molécula de glicerina que esterifica dos de sus grupos alcohol con dos ácidos grasos y en el tercero una molécula de ácido fosfórico.
5.1.Características de los Fosfolípidos
 Presentan en medio acuoso bipolaridad, debido a poseer una cabeza polar además de sus colas hidrocarbonatadas no polares, y por tanto reciben el nombre de lípidos anfipáticos o polares (lípido anfipático o son moléculas que contienen grupos simultáneos fuertemente no polares y grupos fuertemente polares).
						AC. FOSFATÍDICO
									CH2-OOC-R
									CH2-OOC-R
CEFALINA	ETANOLAMINA			O
 CARDIOLIPINA	 AC. FOSFATÍDICO		HO	P	O	CH2
LECITINA	COLINA				OH
								POLAR		NOPOLAR
 Los diferentes fosfolípidos se forman por la unión de diversos compuestos al ácido fosfatídico. Si se une la etanolamina forma la cefalina. Si se une otra molécula de ácido fosfatídico forma la cardiolipina y si se une la colina se forma la lecitina. Todas se unen a la parte polar del fosfolípido.
 La lecitina se encuentra en la yema de huevo, la cefalina se encuentra en el cerebro y la cardiolipina se encuentra en las mitocondrias.
5.2. Otros Lípidos de Membrana
· Esfingolípidos
Aparecen en las membranas de las células vegetales y animales, encontrándose en gran cantidad de tejidos nerviosos. Consta de la esfingosina, que es un aminoalcohol insaturado. El más conocido es la esfingomielina: compuesta esencial de la vaina de mielina que protege los asones de las neuronas.
· Glucolípidos
Los más importantes son los cerbrósidos. Contienen un azúcar y esfingosina. Son muy abundantes en las membranas de las células cerebrales y nerviosas, particularmente en las vainas de mielina.
							VAINAS DE MIELINA (BLANQUECINA)
 SOMA
								ASÓN
							ORIFICIOS-NÓDULOS DE DAMPIER
							 ENTRADA Y SALIDA DE IONES
			DENTRITAS
NEURONA
 Presentan funciones parecidas como las que presentan las glucoproteínas:
a) Aumenta la rigidez de la matriz fosfolipídica.
b) Regulan el proceso de crecimiento y diferenciación celular.
c) Actúan como antígenos de membrana
d) Son lugares de anclaje de toxinas, virus y microorganismos.
 Los fosfolípidos, esfingolípidos y glucolípidos se denominan lípidos polares de membrana que junto con el colesterol (lípido neutro) forman los lípidos de membrana.
6. Lípidos No Saponificables
6.1. Terpenos
 Son lípidos sencillos o simples que no contienen ácidos grasos y no son por tanto saponificables. Son lípidos constituidos por múltiples unidades del hidrocarburo de 5 átomos de carbono el isopreno (2-metilbutadieno).
	CH2=CH-C=CH2
		 CH3
 Entre los terpenos se encuentran los carotenos, la xantofila y la vitamina A.
a) Carotenos
Están muy extendidos en todas las hojas y son también responsables por ejemplo del color de los tomates, calabazas, yema de huevo, mantequilla, leche y otros productos vegetales y animales (color amarillo).
b) Xantofila
Están ampliamente distribuidas como los carotenos. Ej. : la gluteina, es una xantofila común en las hojas responsables de los colores amarillos de las hojas en otoño.
c) Principales Vitaminas Procedentes de los Terpenos
· Vitamina A o retinol o vitamina antixeroftálmica es un derivado de los carotenos, a partir de los cuales el organismo la obtiene, por eso se considera a los carotenos como provitamina. La carencia de la vitamina A provoca la enfermedad xeroftálmica o cornificación del epitelio del ojo (ceguera).
· Vitamina E o tocoferol o antiestéril es necesaria en varios animales pues su falta produce esterilidad. El único trastorno observado en el hombre es la absorción defectuosa de las grasas.
· Vitamina K o filoquinona o antihemorrágica la carencia de esta vitamina provoca hemorragias subcutáneas e intramusculares.
6.2. Los Esteroides
 Son lípidos sencillos o simples, no contienen ácidos grasos y no son por tanto saponificables. Todos ellos se parecen entre sí en que todos son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno.
						CH2		 CH2
				 H2C		 CH		 CH2
			CH2		CH				 CH2
							 CH
	 H2C		 CH		 CH
	 H2C				 CH2
				 CH
			 CH2		 CH2
 Los esteroides contienen esta estructura fundamental con diversas cadenas laterales y grupos funcionales sustituyentes.
 Atendiendo a sus funciones biológicas se distinguen tres grupos fundamentales los esteroides: los esteroles, ácidos biliares y hormonas esteroideas.
6.2.1. Los Esteroles
 Son los esteroides más abundantes y los más importantes son: el colesterol, el ergoesterol y el colicalciferol o vitamina D3.
· Colesterol
Es el esterol más abundante en los tejidos animales y se encuentra tanto en forma libre como combinada. Cuando se mezcla con otros lípidos confiere a la mezcla la propiedad de absorber agua. Es un componente muy importante de las membranas celulares a las que confiere fluidez, destacando su carácter parcialmente polar.
El colesterol es empleado para la síntesis de hormonas esteroideas y de sales biliares.
El exceso de colesterol puede depositarse en las paredes de las arterias produciendo arteriosclerosis. Estas deposiciones disminuyen la luz del vaso (sanguíneo) con lo que aumenta la presión sanguínea. Si alguna partícula depositada queda libre en la circulación puede producir trombosis.
· Ergoesterol
Es un esterol de origen vegetal.
· Vitamina D3 o Colecalciferol
Se produce irradiación ultravioleta del colesterol subcutáneo. También se puede producir a partir del ergoesterol por irradiación con luz solar.
6.2.2. Ácidos Biliares
 Son esteroides de 24 átomos de carbono. Se forman a partir del colesterol. Forman parte de la bilis. Tiene como finalidad emulsionar las grasas en el intestino, facilitando el ataque de las lipasas.
6.2.3. Hormonas Esteroideas
 Un grupo importante de sustancias esteroideas se caracteriza por su función hormonal, es decir, que son sustancias producidas por glándulas endocrinas que se distribuyen por el torrente sanguíneo y ejerce funciones de regulación metabólica en tejidos específicos. Las principales son:
a) Las Hormonas Sexuales
Como la testosterona que se forma en los testículos y es la responsable de los caracteres sexualessecundarios y las hormonas sexuales estrógenas que se forman en los ovarios, participan en el ciclo ovárico y es necesaria para el desarrollo de los caracteres sexuales femeninos.
b) Hormonas de la Corteza de las Glándulas Adrenales
La aldosterona incrementa la reabsorción de iones sodio y bicarbonato en el riñón.
El cortisol provoca la formación de glucosa y glucógeno aumentando la movilización de proteínas y grasas.
7. Papel Biológico de los Lípidos
 Los lípidos al igual que los glúcidos realizan una función energética y estructural pero además actúan como vitaminas y hormonas
a) Función Energética o Material de Reserva
Como formas de transporte y almacenamiento de combustible catabólico constituyendo una importante fuente de energía puesto que al oxigenarse u oxidarse desprenden 9,4 Kcal/gr. Pueden acumularse en cantidades prácticamente ilimitadas. Ej. : los ácidos grasos, las grasas, etc.
b) Función Estructural
Forman parte de los sistemas de membranas de las células animales y vegetales como los fosfolípidos, esfingolípidos, glucolípidos y colesterol.
También forman parte de la cubierta protectora sobre la superficie de muchos órganos. Ej. : las ceras.
c) Funciones Reguladoras
Actuando como vitaminas; A, E, K, D3,... y como hormonas como las hormonas sexuales y hormonas de la corteza suprarrenal.
d) Funciones de Transporte
Las lipoproteínas transportan aquellos lípidos que son poco solubles. Los ácidos biliares transportan las grasas y facilitan su degradación y posterior absorción.
 Las Proteínas Tema 5
1. Definición, Clasificación y Características de las Proteínas
 Las proteínas o prótidos son los constituyentes químicos fundamentales de la materia viva, pues así como los glúcidos y los lípidos se encuentran en las células como simples sustancias inertes. Las proteínas presentan actividad vital.
 Químicamente están compuestas por carbono, hidrógeno y nitrógeno. Con frecuencia contienen también azufre y fósforo y raras veces hierro y cobre. Poseen un elevado peso molecular por lo que se consideran macromoléculas.
 Están formadas por moléculas más sencillas y que son los aminoácidos.
 Las propiedades más importantes de las proteínas:
a) Son sustancias de peso molecular elevado. Forman soluciones coloidales.
b) Algunas proteínas pueden cristalizar.
c) Una de las propiedades más importantes es su especificidad, es decir, que cada especie animal o vegetal fabrica sus propias proteínas, distintas de las demás especies; y aún dentro de la misma especie hay diferencias entre individuos. Esto no ocurre con los glúcidos y los lípidos, que son comunes a todos los seres vivos.
d) Las soluciones salinas concentradas, el alcohol, las temperaturas superiores a 70ºC, disolventes orgánicos, detergentes, urea o variaciones de PH hacen precipitar a las proteínas (pérdida de la solubilidad). Dicha precipitación es irreversible, es por tanto una desnaturalización porque se pierden las propiedades biológicas. Esta pérdida de las de las propiedades biológicas se debe a que por la, precipitación, se desorganiza la estructura secundaria y terciaria de la proteína, pasando a una forma en que la cadena polipetídica está muy estirada.
2. Componentes Estructurales de las Proteínas
 Cuando una proteína se descompone por hidrólisis origina una sustancia más sencilla denominada péptido, y éste, a su vez, al descomponerse origina los aminoácidos.
2.1. Los Aminoácidos
 Son compuestos químicos que se caracterizan por poseer un grupo amino y otro carboxilo. Su fórmula general es:
				NH2
		R	CH
				COOH
 Al carbono central se le llama carbono alfa. Se conocen unos treinta aminoácidos pero solamente veinte se consideran esenciales para la vida. Son por lo tanto los que se encuentran formando parte de las proteínas. La diferencia entre ellas depende del radical R, pues el resto de la molécula es igual para todos los aminoácidos.
2.1.1. Propiedades de los Aminoácidos
a) Son sustancias incoloras o blanquecinas, sólidas, cristalizables y solubles en agua.
b) El carbono alfa es asimétrico, por lo que pueden presentar dos configuraciones esterioisómeras: D y L.
O				O
		C				C
			OH				OH
	NH2	C	H		H	C	NH2
		R				R
	L-AMINOÁCIDO		D-AMINOÁCIDO
c) En la naturaleza sólo se presentan aminoácidos de configuración L
d) Por el hecho de tener una función ácido (grupo carboxilo) y otra básica (grupo amino) los aminoácidos se dice que son anfóteros.
e) En medio ácido los aminoácidos se comportan como bases y en medio básico se comportan como ácidos.
2.1.2. Clasificación de los Aminoácidos
 Los aminoácidos pueden ser clasificados en 3 grupos generales dependiendo del radical R. Los aminoácidos se designan con letras que se derivan de su nombre en inglés teniendo carácter universal
2.1.2.1. Aminoácidos Alifáticos
El radical R es una cadena abierta y lineal derivada de la unión de los grupos CH2 y CH3. Se subdividen en los grupos:
a) Aminoácidos Neutros
Son aminoácidos con igual número de grupos amino y grupos carboxilo:
· La glicocola
GLY			COOH
		H	HC
				NH2
· La alamina
ALA			COOH
		CH3	HC
				NH2
· La Valina
VAL	CH3			COOH
			CH	HC
		CH3			NH2
· Aminoácidos con función alcohol
1. La Serina
SER				COOH
		HO	CH2	HC
					NH2
2. La Treonina
THR				COOH
		CH3	CHOH	HC
					NH2
· Aminoácidos con Azufre
1. La Cisteína
CYS				COOH
		HS	CH2	HC
					NH2
2. Metionina
MET						COOH
		CH3	S	CH2	CH2	HC
							NH2
b) Aminoácidos Ácidos
Son aminoácidos con mayor número de grupos carboxilos que amino:
· Acido Glutámico
GLU						COOH
		HOOC		CH2	CH2	HC
							NH2
c) Aminoácidos Básicos
 Son aminoácidos con mayor número de grupos amino que carboxilos:
· Glutamina
GLN						COOH
		H2NCO		CH2	CH2	HC
							NH2
2.1.2.2. Aminoácidos Aromáticos
 El radical es una celulosa cerrada generalmente relacionada con el ciclo de benceno.
· Fenilalanina
PHE						COOH
					CH2	CH
							NH2
· Tirosina
TYR							COOH
						CH2	CH
								NH2
				 OH
2.1.2.3. Aminoácidos Heterocíclicos
 El radical es una cadena cerrada, generalmente compleja y con algunos átomos distintos del carbono.
· Prolina
PRO
	CH2		HC	COOH
	CH2		NH
		CH2
· Triptófano
TRP
			
							COOH
				C	CH2	CH
							NH2
				NH
2.1.2.4. Aminoácidos Esenciales
 De la serie fundamental de veinte aminoácidos once se pueden sintetizar a partir de intermediarios del ciclo de Kreps o de otros metabolitos importantes como el ácido pirúvico o el ácido 3-fosfo-glicérido mediante reacciones sencillas. Estos once aminoácidos reciben el nombre de aminoácidos no esenciales.
 Por el contrario los seres humanos debemos obtener los nueve aminoácidos restantes a partir de los elementos de la dieta y por eso reciben el nombre de aminoácidos esenciales. Ej. : Valina, Triptófano, Treonina, Fenilalanina y metionina, etc.
2.2. Los Péptidos
 Son compuestos de dos o más aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Al referirse genéricamente a los péptidos se suele hacer mención del número de aminoácidos, así un dipéptido consta de dos aminoácidos, un tripéptido de tres, un oligopéptido de un número generalmente inferior a diez, un polipéptido designa una cadena con un número considerable de aminoácidos generalmente entre diez y ochenta, si el número supera esta cifra se considera que el péptido constituye una molécula de proteína. Muchas hormonas son de naturaleza peptídica como:
a) La insulina aumenta el metabolismo celular de la glucosa así como la formación del glucógeno hepático y muscular
b) El glucagón actúa acelerando la velocidad de la conversión del glucógeno en glucosa
c) La oxitocina provoca las contracciones de las fibras musculares del útero y la eyección de la leche en las glándulas mamarias.
d) La vasopresina regula la reabsorción de agua en los riñones
e) ACTH regula la función de las glándulas suprarrenales
3. Enlace Peptídico
 Los aminoácidos se unen entre sí por el grupo carboxilo con el grupo amino de otro aminoácido con desprendimiento de una molécula de agua. A