| COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA |
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La materia viva implica:
- Metabolismo → para obtener Energía y la construcción de estructuras propias.
- Información biológica → ADN (genes) → hereditaria.
- Homeostasis.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
| 1. Partículas subatómicas | |
| 2. Nivel atómico | |
| 3. Nivel molecular → biomoléculas = principios inmediatos |
Macromoléculas: monómeros → polímeros (ej.: almidón) Complejos supramoleculares (→ glucoproteínas, virus...) Orgánulos celulares |
| 4. Nivel celular (org. unicelulares) | Células procariotas → nucloide (bacterias y arqueobacterias) Células eucariotas → núcleo (protozoos, algas y hongos unicelulares.) |
| 5. Nivel pluricelular → subniveles | Tejidos (todas las células iguales → estructura de talo) Órganos → actos Sistemas → sus org. realizan actos independientes Aparatos → función Organismo pluricelular |
| 6. Nivel de población → cj. de ind. de la misma sp. que viven en una misma zona y en un momento dado. Importan las relaciones entre sus ind. | |
| 7. Nivel de ecosistema | Comunidad = biocenosis → cj. de poblaciones interrelacionadas Biotopo Biosfera |
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA
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| Bioelementos = elementos biogénicos (≈ 70) | Primarios (95 %): C, H, O, N, S y P. | |||
| Secundarios (< 4%): Mg, Ca, K, Na y Cl. | ||||
| Oligoelementos (<0,1 %) | Indispensables | Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, Cu, Mn, B, F, I, Zn, Cr, Co, Se | ||
| Variables | Br, Ti, V, Pb, Mo, Sn | |||
| Biomoléculas = Principios inmediatos |
Se pueden separar mediante procedimientos físicos | Inorgánicos | Agua Sales minerales |
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| Orgánicos | Gúcidos Lípidos Prótidos Nucleótidos |
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| Biocatalizadores | Enzimas o fermentos Vitaminas Hormonas |
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| Abundancia relativa de los bioelementos. |
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| Macromoléculas biológicas. |
Hay una uniformidad en la composición química de todos los seres vivos, siendo la célula la unidad de composición, funcionamiento y organización estructural de todos ellos.
La idea de que la vida era un "fluido vital" fue descartada en el XIX; el químico alemán Wöhler sintentizó urea [O=C=(NH2)2] por 1ª vez (1928).
El C y el N presentan la misma afinidad para unirse al O al H, por lo que pasan con la misma facilidad del estado oxidado al reducido. Esto es de gran importancia, pues los procesos de oxidación-reducción son la base de muchos procesos químicos muy importantes y en particular de los relacionados con la obtención de energía como la fotosíntesis y la respiración celular.
El C, el H, el O y el N son elementos de pequeña masa atómica y tienen variabilidad de valencias, por lo que pueden formar entre sí enlaces covalentes fuertes y estables. Debido a esto dan lugar a una gran variedad de moléculas y de gran tamaño. De todos ellos el C es el más importante. Este átomo es la base de la química orgánica y de la química de los seres vivos.
Grupos funcionales de interés biológico:
| Sustitución de... | por... | Grupo funcional Compuesto |
FORMULA GENERAL | CARACTER |
| un -H | -OH | Hidroxilo Alcohol |
R - CH2OH R - CHOH - R´ |
Polar, poro lo que es soluble en agua. Ligeram. alcalino. Forma puentes de H |
| dos -H | O || -C- -CO- |
Aldehído / Carbonilo \ Cetona |
O || R - C - H ←→ R-CHO O || R -C- R´ ←→ R-CO- R´ |
Polares, por lo que son solubles en agua. Caracterizan, respec., algunos azúcares. |
| tres -H | O || -C-OH -COOH |
Carboxilo Acido |
O || ←→ R - COOH R - C-OH |
Polar ácido débil (dador de H); cuando pierde un H+ adquiere carga -: O || -C-O- + H+ |
| un -H | -NH2 | Amina/o | R - CH - R´ | NH2 |
Polar y base débil (aceptor de H); cuando acepta un H+ adquiere carga +: -NH3+ |
| - CONH2 | Amida | O || -C-NH2 |
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| Condensación de un alcohol: R-OH y un ácido: R´-COOH |
Ester | R -O- CO - R´ + H20 |
Neutro. | |
| Ester de glicerina: CH3OH-CH2OH-CH3OH y ácidos grasos de cadena larga. |
Grasa | CH2- O - CO - R | CH - O - CO - R´ | CH2- O - CO - R´´ |
Neutro. | |
| Condensación de un alcohol: R-CH2OH y el ác. ortofosfórico: H3PO4 |
Éster fosfórico | O | R - CH2- O - P -OH | OH + H20 |
Neutro. | |
| -CH3 | Metilo | Hidrofóbico | ||
| -SH | Tiol | |||
Los alcoholes por deshidrogenación (oxidación) se transforman en aldehídos o cetonas y estos por una nueva oxidación dan ácidos. Por el contrario, los ácidospor reducción dan aldehídos y estos a su vez dan alcoholes. Estos procesos son de gran importancia en el metabolismo de los seres vivos, en particular en los procesos de obtención de energía.
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