LAS MOLÉCULAS DE LOS SERES VIVOS

LA QUÍMICA CELULAR

La molécula de agua libre y aislada, formada por un átomo de Oxigeno unido a otros dos átomos de Hidrogeno, es triangular. El ángulo de los dos enlaces (H-O-H) es de 104,5º y la distancia de enlace O-H es de 0,96 A. Puede considerarse que el enlace en la molécula es covalente, con una cierta participación del

enlace iónico debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos que la forman.

EL AGUA 

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Es la más abundante de las moléculas que conforman los seres vivos.  Constituye entre el 50 y el 95% del peso de cualquier sistema vivo. La vida comenzó en el agua, y en la actualidad, dondequiera que haya agua líquida, hay vida.

Las principales funciones biológicas del agua: • Es un excelente disolvente, especialmente de las sustancias iónicas y de los compuestos polares. Incluso muchas moléculas orgánicas como un buen número de proteínas forman, en el agua, dispersiones coloidales, con importantes propiedades biológicas. • Participa por sí misma, como agente químico reactivo, en la hidratación, hidrólisis y oxidaciónreducción, facilitando otras muchas reacciones.

• Permite el movimiento de las partículas disueltas en su seno (difusión) y constituye el principal agente de transporte de muchas sustancias nutritivas reguladoras o de excreción. • Gracias a sus notables características térmicas (elevados calor específico y calor de evaporación) constituye un excelente termorregulador, una propiedad que permite el mantenimiento de la vida de los organismos, en una amplia gama de ambientes térmicos. • Interviene, en especial en las plantas, en el mantenimiento de la estructura, en la conducción del xilema y floema (savia bruta-elavorada) y en la forma de las células y de los organismos.

El agua pura se congela a 0 °C al nivel del mar. El agua, junto con el galio, bismuto, ácido acético, antimonio y el silicio son algunas de las pocas sustancias que al congelarse aumentan de volumen (es decir que disminuye su densidad), la mayoría de las otras sustancias se contraen al congelarse. Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, al igual que los lagos de inviernos muy crudos, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a los cambios de temperatura de la atmósfera.

La presencia de los puentes hidrógenos explica las propiedades especiales del agua: Adhesión, es atraída y se mantiene unida a otras superficies Cohesión, las moléculas de agua se atraen a si mismas, por lo que forman cuerpos de agua cohesionados, las gotas. Capilaridad, por la adhesión y cohesión es capáz de ascender por tubos pequeños Tensión superficial, se crea debido a la cohesión de las moléculas de la superficie

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Es una consecuencia de la cohesión o la atracción mutua, de las moléculas de agua. 

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Considere el goteo de agua e insectos caminando sobre un estanque.

La cohesión es la unión de moléculas de la misma sustancia. La adhesión es la unión de moléculas de sustancias distintas.

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La acción capilar o capilaridad es la combinación de la cohesión y la adhesión que hacen que el agua ascienda entre dos láminas, por tubos muy finos, en un papel secante, o que atraviese lentamente los pequeños espacios entre las partículas del suelo.

DIOXIDO DE CARBONO: Gas cuya molécula está compuesta por un átomo de carbono y dos de oxígeno. Se produce en la respiración de los seres vivos, y también por combustión de sustancias que contengan carbono, tales como el petróleo, el carbón o la madera. A su vez, las plantas verdes lo convierten en oxígeno y compuestos orgánicos mediante la función clorofílica, por lo que su presencia en la atmósfera está regulada naturalmente por estos ciclos de respiración-función clorofílica. Aunque su concentración en la atmósfera es pequeña (no llega al uno por ciento), su presencia es importante debido al efecto invernadero que provoca. Dado que en las últimas décadas el consumo incontrolado de combustibles tales como el petróleo o el carbón ha producido un notable incremento en su concentración, se teme que este efecto pudiera provocar en el futuro un incremento en la temperatura media de nuestro planeta.

BIOMOLECULAS O MACROMOLECULAS: Son polímeros gigantes construidos por enlaces covalentes de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Las moléculas que poseen pesos moleculares mayores a 1000 suelen considerarse macromoléculas. En nuestro curso veremos los principales tipo de biomoléculas: GLÚCIDOS PROTEÍNAS LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLEICOS

CARBOHIDRATOS 

Normalmente contienen carbono, oxígeno e hidrógeno y tienen la fórmula aproximada (CH2O)n. 

Monosacáridos: azúcar simple: 

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Glucosa: importante fuente de energía para las células; subunidad con la que se hacen casi todos los polisacáridos.

Disacáridos: dos monosacáridos enlazados: 

Sacarosa: principal azúcar transportado dentro del cuerpo de las plantas terrestres.

Las proteínas son polímeros de aminoácidos. Presentan gran diversidad de estructuras, lo que les permite

un distintas de funciones: forman parte de las estructuras celulares (proteínas estructurales)

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Intervienen en el metabolismo celular (catalizando las reacciones que tienen lugar en la célula, y en este caso se les denomina Enzimas. 

LÍPIDOS 

Contienen una proporción elevada de carbono e hidrógeno, suelen ser no polares e insolubles en agua.  Triglicéridos: 3 ácidos grasos unidos a un glicerol:  Aceite, grasa: almacén de energía en animales y algunas plantas.  Ceras: número variable de ácidos grasos unidos a un alcohol de cadena larga.  Cubierta impermeable de las hojas y tallos de plantas terrestres.  Fosfolípidos: grupo fosfato polar y dos ácidos grasos unidos a glicerol:  Fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, etc: componentes común de las membranas celulares.

Las principales funciones de los lípidos se pueden considerar estructurales (fosfolípidos) o como reserva de energía. También constituyen Hormonas en animales y plantas.

Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos. Cada nucleótido está conformado por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato. Son las biomoléculas portadoras de la información genética (ADN, ARN), además de participar activamente en los procesos energéticos celulares (ATP) o de señalización celular (AMPc)‫‏‬