¿Cuál es la constitución elemental de la materia?




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TEMA 1: Estructura de los seres vivos.


  1. Niveles de organización:


Al estudiar los seres vivos podemos hablar de:

  • Función

  • Estructura

  • Origen


Los organismos tienen la capacidad de reproducirse, crecer, nutrirse, relacionarse. A todo esto lo llamamos funciones de los seres vivos.
La estructura: aunque aparentemente no vemos muchas características comunes en los seres vivos, tienen partes comunes que los identifican como seres vivos. Son las partes que tienen y como están relacionadas unas con otras.
Hay una característica entre sí común a todos los seres vivos: son entes materiales, es decir, están constituidos por materia, ya que poseen masa y volumen.
¿Cuál es la constitución elemental de la materia?
La constitución elemental de la materia es el átomo, más concretamente las partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones). Los átomos están ordenados y agrupados según sus cargas, tienen un patrón común pero con electrones y protones diferentes.

Estas partículas se agrupan de manera ordenada para dar lugar al átomo (nivel atómico). Ejemplo: carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrogeno…
Los átomos a su vez se agrupan, de nuevo de manera ordenada, para dar lugar a moléculas (CO2, ClNc, O2, H2O…).

Las moléculas pueden ser orgánicas o inorgánicas (agua, azufre, NaCl…). Están unidas por enlaces, tienen átomos y enlaces determinados.

Se agrupan siempre de manera ordenada.


Partículas subatómicasÁtomosMoléculas.
Diferencias entre moléculas orgánicas e inorgánicas


  • En número de átomos de las moléculas orgánicas es mayor, por tanto un mayor número de enlaces.

  • Las orgánicas siempre tienen hidrógeno, oxígeno y carbono, aunque no es exclusivo ya que el bicarbonato también. Es más importante el como estén unidos entre sí.

  • Las orgánicas se encuentran exclusivamente en los seres vivos (formando organismos) y las inorgánicas en organismos y seres inertes, también en otros sitios como la atmósfera.


Podemos encontrar en la gasolina moléculas orgánicas, en el petróleo, ya que su origen se encuentra en los seres vivos.
Un panal de miel también, porque está producido por los seres vivos.
Las moléculas inorgánicas las podemos encontrar en los seres inertes y vivos. El agua por ejemplo: los seres vivos están compuestos de agua.
Todas las moléculas orgánicas tienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Ejemplos de moléculas orgánicas:


  • Glucosa C6H12O6

  • Insulina

  • Hemoglobina

  • Ácido oleico


La molécula de la glucosa. H- C = O


Posee:
6átomos de carbono

6átomos de oxígeno

12átomos de hidrógeno
I

H – C – OH

C6H12O6 I

OH – C – H

I

H – C – OH

I

H – C – OH

I

H2 - C – OH


El almidón: C6H10O5. Podemos encontrar el almidón en el pan, las legumbres…
La lactoglobulina
El carbono se encuentra unido por enlaces, y es lo que llamamos esqueleto carbonado. A la ves se une con el hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y fósforo. El esqueleto puede tener distintas formas.

  • Cadena lineal o abierta (forma de anillo). P.e: la glucosa.


Tipos de esqueletos de las moléculas orgánicas:

  • Cadena lineal saturada

  • Cadena lineal insaturada

  • Cadena ramificada

  • Doble ciclo mixto

  • Ciclo mixto



Moléculas orgánicas
Hay cuatro tipos básicos de moléculas orgánicas:


  1. Los lípidos

  2. Proteínas

  3. Ácidos nucleicos

  4. Glúcidos (hidratos de carbono)


Existen 2 grupos dentro de las moléculas orgánicas:

Las moléculas más pequeñas y sencillas (se representan así O), llamadas monómeros, tienen capacidad de reacción entre sí químicamente para unirse y se forma otro grupo de moléculas orgánicas llamadas polímeros.

Las que forman la estructura de los seres vivos son los polímeros, pero para que estos se formen se necesitan unas a otras. Los polímeros se pueden partir o romper en monómeros. Hay más polímeros en los seres vivos, principalmente estamos formados por polímeros.


Tipo

Átomos

monómeros

Polímeros

Glúcidos

CHO

Monosacáridos

polisacáridos

Lípidos

CHO

Ácidos grasos(glicerina)

lípidos

Proteínas

CHON

aminoácidos

Polipéptidos/proteínas

Ácidos nucleicos

CHONP




Polinucléotidos/ácidos nucleicos


P: fósforo


1. Los lípidos:





Aceite, manteca…

Monómeros

    • Ácidos grasos: los encontramos en los alimentos grasos. Ej: Omega 3.

    • Glicerina.

    • Amino azúcares.


Cuando los ácidos grasos se juntan con la glicerina o los aminoazúcares dan lugar a polímeros que reciben el nombre de lípidos.
Ejemplos de lípidos:

  • La cera de las abejas y oídos, la que cubre las hojas y los frutos.

  • Las sustancias que impregnan los pelos de los mamíferos, impermeabiliza: aves con el agua

  • Color amarillo y naranja de las hojas (xantofila)

  • Colesterol

  • Lípidos de membrana, se encuentran en la membrana de la célula

  • Hormonas sexuales (testosterona, progesterona y estona)

  • Vitamina D



2. Proteínas:




  • Proteínas de la membrana que rodea la célula (plasmática)

  • Gelatina

  • Lactoglubina (se encuentra en la leche)

  • Glubulinas sangre

  • Hemoglobina

  • Colágeno

  • Elastina

  • Queratina (uñas, pelo, cuernos)

  • Caseína (leche a partir de la que se forma el queso)

  • Lactoalbumina

  • Seroalbumina (nuestro cuerpo)

  • Olvoalbumina

  • Actina (componente fundamental de los músculos de los animales)

  • Miosina (componente fundamental de los músculos de los animales)

  • Fibrina (interviene en la coagulación de la sangre)

  • Enzimas

  • HDL

  • LDL

  • botox

3. Glúcidos:


Monosacáridos conocidos:

      • Glucosa

      • Fructosa

      • galactosa


Polisacáridos conocidos:

  • almidón: vegetales

  • celulosa: vegetales

  • glucógeno: animales

  • quitina: componente fundamental de los exoesqueletos de los artrópodos.




4. Ácidos nucleicos:




  • ARN

  • ADN. Los átomos se unen formando 2 líneas que se cruzan en espiral. Hay unas líneas transversales que permiten la unión de ambas hélices: estructura elocoidal del ADN. Es capaz de autoduplicarse el sólo y transmite la información genética.


Tres tipos de especifidad de las proteínas y ácidos nucleicos:


  1. Las proteínas son sustancias específicas de especie. Es decir, exclusivas de cada especie. Ejemplo: Hemoglobina todos los seres vertebrados la tienen, pero para cada miembro es diferente. Mi hemoglobina es diferente a la de un pollo. El grupo sanguíneo se debe a varias proteínas que le permiten pertenecer al grupo A, B, ABO…

  2. Las proteínas tienen especifidad de grupo: afecta a un grupo de proteínas muy pequeño. Afectan a un grupo dentro de la especie. Ej: los grupos sanguíneos.

  3. Especifidad de individuo: Única de cada individuo. Otros individuos las tienen, pero son diferentes. Son propias y exclusivas de cada persona, aunque puede existir compatibilidad entre familiares, pero la máxima es con hermanos gemelos. Éstas son pocas pero muy importantes. Ejemplo: los rechazos de transplante de órganos.


El nivel siguiente de organización de la materia después de la molécula es la célula. Las moléculas se agrupan de manera ordenada para dar lugar a la célula. A partir del nivel celular hay vida.

Cuando una célula se hace más grande, aumenta su volumen y su superficie, por tanto su actividad será mayor y las reacciones químicas. Las células no pueden ser demasiado grandes porque sino no serían posibles los intercambios. Por tanto existe un límite de volumen.

En esta agrupación ordenada se tienen en cuenta:


  • El número de moléculas.

  • La proporción

  • La posición

  • La asociación.


Tamaños medios
Célula micras

Procariote 2 a 5

Animal 10 a 20

Vegetal 20 a 50
Células gigantes

Óvulo erizo 0,1mm

Óvulo humano 0,2mm

Óvulo rana 1,7mm

Óvulo gallina 30mm

Óvulo avestruz 75mm

Neurona (de la médula al pie) 1m
Células enanas

Agente de la pleuroneumonía bovina 0,1u
Las células están compuestas tanto por moléculas orgánicas, como inorgánicas.
Ejemplo:
H2O: 70%

Sales Minerales: 4%

Proteínas: 15%

ADN, ARN: 7%

Lípidos: 2%

Glúcidos: 2%
Es la composición de moléculas orgánicas e inorgánicas de la célula del ser humano. Esta ordenada de determinada manera. La combinación de estas moléculas es lo que da lugar a la célula.

Son muchas moléculas de agua entre las que están dispuestas otras moléculas: disolución.

Lo que rodea a las células es el líquido intercelular, tanto las unicelulares que tienen que vivir en un medio acuoso, como los organismos pluricelulares (un organismo que vive en un medio terrestre o acuoso).

El medio externo de la célula también es una disolución acuosa, que esta compuesta principalmente por agua y sales minerales, en el caso de los organismos que viven en un medio acuoso.

¿Qué ocurre si se ponen en contacto 2 disoluciones son composiciones distintas?

Lo que ocurre es que se mezclan y se homogeneizan ambas disoluciones.
Para que se mantengan las características de la composición molecular de la célula es importante una barrera para que no se mezcle con la disolución del medio externo.
Las células necesitan una membrana que rodee a la célula. Esta actúa de barrera para evitar que se mezcle. Se llama membrana plasmática.
El papel de la membrana es separar y mantener constantes las características del interior celular. Hay una tendencia a estabilizar el interior celular a través del medio: causa externa.

También existe una causa interna, es decir por procesos químicos que existen en el interior de la célula. Se producen reacciones químicas que tienden a cambiar el interior celular.

Una manera de compensar los cambios intrínsecos es incorporando del exterior lo que falta y eliminando del interior lo que sobra y de esto se encarga la membrana, que tiene la función de permeabilizar y seleccionar, depende de las circunstancias de la propia célula. Permite mantener constantes las características del interior de la célula gracias al medio. Mantienen constantes la composición molecular de la célula.
La membrana plasmática recibe los estímulos externos. Las células son capaces de reconocer por el contacto que tienen con otras, si tiene que dividirse o no.
La membrana es una asociación determinada de moléculas, en cantidades concretas, valores y posiciones concretos (proteínas y lípidos).


  • LÍPIDOS

La cabeza (hidrofilia) de los lípidos tiene afinidad con el agua, al contraria que la cola, que se le llama cola hidrofóbica. Las colas tienen afinidad entre ellas.

Sólo los lípidos de membrana tienen este comportamiento con el agua.

Los lípidos tienen tendencia a agruparse. Dependiendo de donde estén se agrupan de una manera u otra.

Se colocan entre la disolución interna y la externa.



La membrana plasmática tiene una ordenación básica. El auto organización de los lípidos de membrana depende la hidrofilia e hidrofobia. Se forman dos compartimentos distintos (zona interna y externa): membrana y citoplasma.

La membrana es capaz de formar dos compartimentos y evita que el citoplasma entre en contacto con cualquier medio.


  • PROTEÍNAS

Todas se encuentran en la membrana. Están intercaladas entre los lípidos de distinta manera. La función de éstas no es compartimentar como los lípidos, sino comunicar.

Funciones:

  • Transportar sustancias. La célula tiene que intercambiar sustancias con el medio. Se llaman proteínas transportadoras.

  • Proteínas que se encargar de recibir estímulos.

  • Proteínas de adhesión que permite que las células estén unidas.

  • Comunicación entre células en los organismos pluricelulares.

  • Reconocer y desencadenar mecanismos de defensa.


Existen dos tipos de células:


  1. Célula procarionte, es más sencilla y pequeña. Ej: Las bacterias.

  2. Célula eucarionte, tiene más componentes. Ej: Todos los animales, las plantas…


Dibujo de la estructura de una bacteria:


Dibujo de una célula vegetal y animal:

Célula vegetal.
Célula animal.
La diferencia fundamental es que la célula procarionte no tiene membrana interna y la célula eucariontes sí.
Las membranas internas de las células eucariontes delimitan compartimentos. Los diferentes compartimentos reciben el nombre de
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