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UNI
2 00 6- II I
BIOQUÍMICA GLÚCIDOS PROTEÍNAS LA SANGRE
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(QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA) I.
DEFINICIÓN: Es una ciencia biológica que estudia a los BIOELEMENTOS, a las BIOMOLÉCULAS y a las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos (reacciones bioquímicas)
BIOELEMENTOS
BIOMOLÉCULAS
A. BIOELEMENTOS (Biogenésicos) I.
DEFINICIÓN: Son elementos químicos que se encuentran en los seres vivos y aproximadamente son 27 de los 109 que existen en la tabla periódica. Los Bioelementos también son llamados “Biogenésicos”, porque reaccionan y se unen dando origen a las BIOMOLÉCULAS.
II. CLASIFICACIÓN: 1. BIOELEMENTOS PRIMARIOS.Forman el 99% de las biomoléculas y también son llamados ORGANÓGENOS, porque constituyen fundamentalmente a las biomoléculas orgánicas como: Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Acidos Nucleicos, etc. Estos Bioelementos son de dos tipos:
• Básicos: Son los más abundantes, forman el 96% de las biomoléculas y son: C, H, O y N.
• Complementarios: Complementan a los básicos en las proteínas, glúcidos, etc. Forman el 3% de las biomoléculas y son: "S" y "P". 3
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2. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS.Forman el 1% de la biomoléculas y también son llamados OLIGOELEMENTOS porque constituyen fundamentalmente a las biomoléculas inorgánicas como: sales, ácidos, bases, etc. Estos bioelementos son de dos tipos: • Macroconstituyentes: Son los más abundantes de los secundarios y son: Ca, K, Na, Mg y Cl. • Microconstituyentes: Son los más escasos, pero eso no significa que sean menos importantes, porque a su deficiencia causa serios problemas al individuo y son: Fe, I, Mn, Co, Zn, Cu, F, etc. III. FUNCIONES: • C, H, O, N, P, S: Componentes universales de las biomoléculas orgánicas, como: glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc. Debido a que constituyen los "principios inmediatos" también son llamados bioelementos plásticos.
• CALCIO (Ca): - Forma parte de la estructura del tejido óseo y dentario. - Interviene en la coagulación sanguínea y la contracción muscular.
• POTASIO (K): - Se encuentra en altas concentraciones en el medio intracelular. - Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la presión osmótica.
• SODIO (Na): - Se encuentra en las altas concentraciones en el medio extracelular. - Participa en la transmisión del impulso nervioso y en la presión osmótica.
• CLORO (Cl): - Se encuentra en altas concentraciones en el medio extracelular. - Participa en la presión osmótica y forma parte del Acido Clorhídrico (HCl) que es producido en el estómago.
• MAGNESIO (Mg): - Forma parte de la Clorofila (Pigmento que participa en la fotosíntesis). - Actúa como coofactor en la reacciones Bioquímicas.
• HIERRO (Fe): - Forma parte de la estructura de la "Hemoglobina y Mioglobina", Proteínas que transportan el oxigeno (O2) en vertebrados. - Su deficiencia produce ANEMIA FERROPÉNICA. 4
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• COBRE (Cu): - Forma parte de la "Hemocianina", proteína que transporta el oxigeno (O 2) en Invertebrados.
• MANGANESO (Mn): - Actúa como coofactor en las reacciones bioquímicas.
• ZINC (Zn): - Es un antioxidante y actúa como coofactor. - Se encuentra en la proteína Insulina.
• COBALTO (Co): - Componente de la vitamina B 12 o Cianocobalamina. La deficiencia de esta vitamina produce ANEMIA PERNICIOSA.
• FLÚOR (F): - Da dureza al esmalte dentario e impide las caries.
• IODO (I): - Forma parte de las hormonas Tiroideas (T3 y T4). Su deficiencia produce inflamación de las glándulas tiroides, que en los niños se les conoce como CRETINISMO y en adultos BOCIO.
• LOS BIOELEMENTOS VARIABLES, son los que pueden faltar en algunos organismos como: Mo, Zn, Ti, V, Pb, Co, Al, Li, etc. 109 ELEMENTOS QUÍMICOS
SER VIVO
27 BIOELEMENTOS
SECUNDARIOS U OLIGOELEMENTOS
PRIMARIOS U ORGANOGENOS ｷ
BASICO (96%)
ｷ
ｷ
COMPLEMENTARIOS (3%)
ｷ
MACROCONSTITUYENTES: (0,9%)
Ca, K, Na, Cl, Mg
C, H, O, N S, P
99%
MICROCONSTITUYENTES: (0,1%)
Fe, Cu, Mn, F, I, B, Mo, Zn, Co …
1% 5
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B. BIOMOLÉCULAS (Moléculas Biológicas) I.
DEFINICIÓN: También les llaman principios inmediatos y son moléculas que se encuentran en los seres vivos y están formados por la unión de bioelementos. Además se encuentran cumpliendo funciones vitales para los seres vivos como: estructural (queratina), transporte (hemoglobina), almacén de energía (lípidos), almacén de caracteres biológicos (ácidos nucleicos), etc.
II. CLASIFICACIÓN: De acuerdo al enlace carbono Carbono (C – C) son: 1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS: Son aquellas que no presentan C – C – C – C, como: • Agua => 75 – 85% (materia viva) • Ácidos • Bases o Alcalinos • Sales • Gases 2. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: Si presentan C – C – C – C, como: • Glúcidos => 1% • Lípidos => 2 – 3% Materia Viva • Proteínas => 10 – 20% • Ácidos Nucleicos
AGUA (H2O) I.
TRASCENDENCIA BIOLÓGICA 1. Mas abundante de la materia viva: Volumen celular:
80% y Volumen corporal
60%.
2. Habitat: De organismo acuáticos. 3. Solvente Universal: Es el solvente en todos los seres vivos, además disuelve la mayor cantidad de sustancias. 4. Termorregulador:
TB
=
20ºC y TC = 37ºC.
5. Lubrica y protege órganos internos: El corazón, riñones, pulmones, etc. 6
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AGUA
PLEURA
PERICARDIO
PULMÓN
PULMONES
CORAZÓN
6. Proporciona un medio "Acuoso" (sol. acuosa), para que se ocurran las reacciones bioquímicas. II. DEFINICIÓN Es la biomolécula inorgánica binaria (H y O) más abundantemente en los seres vivos y está formada por 3 átomos (2“H” y 1"O") unidos por enlaces covalentes. El agua cumple funciones biológicas, indispensable para la vida, debido a sus propiedades químicas y físicas que presenta. III. PROPIEDADES QUÍMICAS Para comprender estas propiedades, debemos estudiar su molécula e interacciones entre ellas. 1. MOLÉCULA: H2O
• FORMACIÓN: Se unen óxigeno (O) con los hidrógenos (H) a través de dos enlaces covalentes.
ELECTRÓN
x
x x
x
x
x x H
x x
x
x
x x
x
x x H
H
H
H
H
ENLACE COVALENTE 7
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• FORMACIÓN: Se unen óxigeno (O) con los hidrógenos (H) a través de dos enlaces covale
• ANGULAR: La molécula del agua forma un ángulo de 104,5° entre los enlaces covalentes. = 104,5°
• GEOMETRÍA: Una pirámide con una base triangular, no es un tetraedro por no ser regular. Esta geometría resulta de la unión de los vértices de las nuves electrónicas. ENLACE COVALENTE
ELECTRÓN xx
H H
xx
2e–
PIRÁMIDE
2e–
2e–
H
2e–
BASE TRIÁNGULAR
H
•
POLAR:La molécula presenta dos polos (Dipolar), debido a la diferencia de electronegatividades (E.N) entre el oxígeno(altamente electronegativo) e Hidrógenos(altamente electropositivos). Esto hace que el agua sea dipolar o polar.
=
E.N
+ E.P
H
+
+
H
DIPOLAR:
Debido a esto disuelve a todas las s u stancias polares y iónicas, c o ns i de rá n do se solvente universal.
2. INTERACCIÓN ENTRE MOLÉCULAS:
• PUENTE DE HIDRÓGENO: Es una fuerza electrostática de atracción que se forma entre un átomo altamente electronegativo (F, N, O) y un átomo altamente electropositivo (H). 8
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+
PUENTE DE HIDRÓGENO
H
=
+ H
+ H
+
-
H
FE.COVALENTE=20F F.HIDRÓGENO (F= Fuerza)
• COHESIÓN: Las moléculas del agua es tan muy "unidas", debido a que forman varios puentes de hidrógeno entre ellos. Una molécula puede formar hasta 4 ptes "H" como máximo con otras.
+
H
+
+
=
H
H
=
+
H
=
H
H
*
Agua en estado sólido:
*
Agua en estado líquido:
*
Agua en estado gaseoso: 1 ptes
=
+
+
H
+
+
+
H
PUENTE DE HIDRÓGENO
=
+ H
H
4 ptes de Hidrógeno como máximo 3 ptes
"
"
"
"
IV. PROPIEDADES FÍSICAS El agua debido a sus propiedades químicas (Pte "H", la gran COHESIÓN entre sus moléculas etc.), presenta propiedades físicas altas, como:
9
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1. Alto calor específico; (c.e = 19 r/cc) El calor específico es la cantidad necesaria para elevar un grado centígrado (1°C) la temperatura de un gramo de sustancia. En el caso del agua su valor es igual a 1, que es mucho mayor a la esperada ya que se requiere calor extra para romper los puentes de hidrógeno. Como resultado de su capacidad de absorber calor sin fluctuaciones apreciables de su temperatura, las masas de agua y sobre todo los oceános son reguladores naturales de la temperatura en la biósfera, formando un medio muy estable que no sigue sino muy lentamente y a un ritmo muy atenuado las variaciones climáticas que se manifiestan rápida e intensamente en el aire y en la superficie de los continentes, el agua modera la temperatura de la Tierra así como la de los seres vivos.
SOL
* LA TEMPERATURA DEBERÍA SER ±80 °C
* LA T° DEBERÍA SER = –60 °C
* LA TEMPERATURA ES: ±20°C
ALTO CALOR ESPECÍFICO
* LA T° ES: ±20 °C LIBERA CALOR
ALTO CALOR ESPECÍFICO
ABSORBE ±60% DEL CALOR
2. Alto punto de ebullición: (PE.B.(H2O) = 100°C) El punto de ebullición es elevado para su peso molecular, es decir que se puede absorver mucha energía antes de cambiar de estado por la gran cohesión de sus moléculas. Sin puentes de hidrógeno el agua ebulliría a -80°C. Esta temperatura es mucho menor que el promedio de la temperatura ambiental (15 -20°C) y que la del cuerpo (37°C), si fuese así las células no tendrían posibilidades de sobrevivir bajo estas circunstancias.
H2O
Pte. de “H” se a roto, debido a esto el agua hierve.
Pte. H
P.E.B = 100°C AGUA HIERVE
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3. Alto calor latente de vaporización: (QL) El calor latente de vaporización es el número de calorías necesarias para transformar en vapor un gramo de líquido. El calor latente de vaporización del agua es uno de los más altos que se conoce debido a la gran cohesión entre sus moléculas (puentes de hidrógeno). Esto permite que a temperaturas ambientales el agua no se vaporice del cuerpo, evitando una deshidratación.
T°AMBIENTAL = 20°C
NO OCURRE POR EL ALTO QL
H2O
H2O
VAPOR DE AGUA
VAPOR DE AGUA
H2O
H2O
4. Alta tensión superficial; (TS) Permite el ascenso del agua en plantas muy altas. Es la resistencia a la ruptura que ofrece la superficie libre de un líquido. Se debef a las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas de su superficie, lo que da la impresión de que el líquido estuviera cubierto por una membrana. La tensión superficial del agua es muy alta lo cual permite que organismos lo suficientemente livianos puedan posarse y hasta caminar sostenidos por la tensión superficial del agua. Tal es el caso de los patinadores, pequeños insectos de largas patas a manera de esquies, que se desplazan corriendo sobre el agua y recogiendo sus alimentos. PATINADOR (Insecto)
Las moléculas están tan cohesionadas que da la impresión que estubiera cubierto por una membrana. H2O
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Puentes de Hidrógenos
Resistencia a la Ruptura (Ts)
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V. OTRAS PROPIEDADES 1. DENSIDAD: La densidad de la mayoría de los líquidos aumenta al disminuir la temperatura, hasta que llega al punto de congelación. A diferencia del resto de los líquidos, el agua alcanza su máxima densidad a 4°C, que es 0,999 .... gr/cc y a medida que desciende la temperatura su densidad disminuye y su volumen aumenta, por lo que el hielo flota.
D(gr/cc) MÁX
1 0,99
O
4
Tº
D
V
T° (°C)
Agua en estado SOLIDO
El hielo es una estructura hexagonal hueca, mantenida por puentes de hidrógeno; su flotabilidad es fundamental para la supervivencia de animales acuáticos en las regiones frías de nuestro planeta ya que forma una capa superficial en lugar de irse al fondo y de volverse a formar continuamente en la superficie. La capa de hielo es un aislante térmico, aislará entonces de la atmósfera una zona de agua líquida donde los organismos podrán continuar viviendo bajo la capa helada. Esto es muy importante sobre todo en los polos: HIELO OCÉANO Temperatura específica para que puedan vivir organismos.
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2. BAJA DISOCIACIÓN O IONIZACIÓN: La disociación del agua es muy baja, por cada 551 x 10 6 moléculas solo 1 molécula se disocia y sería así:
H2O + H2O
H3O+ + OH–
Equivalente a:
+
H+
H 2 O (ac)
OH -
[Hidrogenión]
[Oxidrilo]
INDICADOR ACIDEZ
INDICADOR BASICIDAD
POTENCIAL DE HIDROGENIÓN (p.H) Mide el grado de acidez de una solución originada por la concentración del HIDROGENIÓN. En los seres vivos se habla de que el P.H. generalmente se acerca a la NEUTRALIDAD (7). A condiciones normales el P.H. también mide el grado de basicidad. Ejemplo: P.H(ESTOMAGO)=1,2; PH(CERVEZA)=4,5; P.H(SANGRE)= 7,4; P.H(AMONIACO)=13,8, etc.
[H+] = [OH –] NEUTRO ÁCIDO O
[H+] > [OH –]
BÁSICO 7
[H+] < [OH–]
+ : fuertemente - : ligeramente Los que hacen variar el P.H son los ácidos y las bases. 13
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ÁCIDOS * * *
•
BASES * * *
Donador de protones pH menor de 7 sabor ácido
Acepptor de protones pH mayor de 7 sabor astringente
FORMULAS MATEMÁTICAS, sirven para calcular el grado de acidez o basicidad de una solución y son:
El P.H. mideel Grado de acidez de una solución
P . H =- Log [H+]
El P.OH mide el Grado de basicidad de una solución
P . OH = - Log [OH-] A condiciones normales
P.H +
P = 1 atmosfera Tº = 25º C
P.OH = 14
El pH de los fluidos que conforman los organismos vivientes se encuentra muy cerca de la neutralidad y con rangos de variación muy estrechos lo que asegura el buen funcionamiento y manutención de sus moléculas. En la tabla se presentan los pH comparativos de varios fluidos corporales en el ser humano. Tabla: pH COMPARATIVO DE ALGUNOS FLUIDOS Agua pura ................................................................ 7.0 Agua de mar ............................................................ 7.0 - 7.5 Fluidos Corporales *
Plasma sanguíneo ............................................ 7.36 - 7.44
*
Fluido intersticial ............................................. 7.4 (prom)
*
Fluido intracelular ............................................ 6.9 - 7.3
*
Líquido cefaloraquídeo .................................... 7.35 - 7.45 14
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Secreciones Corporales *
Bilis .................................................................. 7.0 - 7.6
*
Jugo gástrico .................................................... 1.2 - 3.0
*
Jugo intestinal .................................................. 7.0 - 8.0
*-
Jugo pancreático ............................................. 7.5 - 8.0
*
Saliva ............................................................... 6.4 - 7.0
*
Orina ............................................................... 4.5 - 8.0
Comidas *
Vinagre ............................................................ 3.0
*
Jugo de limón .................................................. 2.3
*
Jugo de tomate ................................................ 4.3
*
Coca cola ........................................................ 2.8
*
Leche de vaca .................................................. 6.6
BUFFER O TAMPON I.
DEFINICIÓN: Combinación de sustancias que amortigua los cambios bruscos de "pH", evitando una Acidez o Basicidad, manteniendo el organismo en HOMEOSTASIS, es decir en equilibrio interno.
II. FORMADO: Están formados por:
ÁCIDO DÉBIL
BASE FUERTE
O
BASE DÉBIL
ÁCIDO FUERTE
Ejemplo: •
Buffer más importante de la sangre: ÁCIDO CARBÓNICO
BICARBONATO
HCO
H2CO3
3
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BIOLOGÍA •
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Buffer más importante de la célula: ÁCIDO FOSFÓRICO
FOSFATO
PO
H3PO4 •
3
Otros Buffer: H Hb // Hb–
;
HProt // Prot–
Hb: Hemoglobina
Prot: Proteina
SALES (ELEMENTOS MINERALES) I.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA: Las sales en los seresvivos se encuentran en bajísimas concentraciones, pero constantes. Porque una ligera variación produce enfermedades o la muerte.
IV. FUNCIONES: 1.
La concentración de estructuras de sostén o soporte, ejm: –
Invertebrados: Conchuelas o caparazones (Ca Co3).
–
Vertebrados: Huesos (Hidroxiapatita): Ca10 (PO4)6 (0H)2
2. Determinantes del equilibrio electroquímico (Balance anión-catión) 3. Las funciones: impulsos nerviosos (K+, Na+), contracción muscular y cardíaca (Ca++). 4. La constitución química de: •
Proteínas: La Hemoglobina que presenta Fe2+
•
Hormonas:Tiroidea que presenta I–
5. La activación de algunas enzimas inactivas (apoenzimas) etc. 6. Determinantes de la presión osmótica (p), para la regulación hídrica celular. II. DEFINICIÓN: Son biomoléculas inorgánicas que resultan de la reacción entre un elemento metálico más un radical no métalico.
M E TA L + R A D I C A L N O M E T Á L I C O = S A L Ejemplo: Na+ + C –
NaCl (sal sólida) 16
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GASES I.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA La importancia de los gases radica en la capacidad de difundirse en la atmósfera, de comprimirse fácilmente, esto faculta el intercambio constante o reciclaje entre los organismos (autótrofos y heterótrofos) y también con el medio ambiente ya que mayor parte de la vida se desarrolla en un ambiente aéreo o próximo a él.
II. DEFINICIÓN Son moléculas inorgánicas que se encuentran en un constante movimiento rápido y desordenado. Están constituidas por átomos de un mismo elemento, (O 2, N2, O3); o por la participación de átomos de dos elementos diferentes, (CO2, H2S, CH4) Ácido cianhídrico (HCN), que resultan venenosos, ya que, dado su parecido a otras moléculas gaseosas, ocupan productos con la consiguiente interrupción del metabolismo normal.
Los gases mas importantes el O2 y CO2 intervienen en el metabolismo (Fotosíntesis y Respiración)
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Lectura COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS PRINCIPIOS INMEDIATOS Si se calienta carne o bien hojas en un tubo de ensayo, se observa cómo en las paredes del mismo se deposita una ligera capa de agua, indicando su presencia en la materia viva. Si se continúa calentando, queda finalmente un residuo de cenizas compuesto por sales minerales. De la materia viviente pude separarse por procedimientos sencillos, puramente físicos, como la filtración, disolución y precipitación, un conjunto de sustancias llamadas principios inmediatos, tales como el agua, sales minerales y sustancias orgánicas, llamadas glúcidos, lípidos y prótidos, así como vitaminas y hormonas, todas ellas constituyentes del edificio viviente. IMPORTANCIA DEL AGUA La proporción de agua es diversa en los distintos organismos. Pilema pulmo es una medusa que tiene un 95,39% de agua, mientras que en grano de cebada hay solamente un 16%. Dentro de un mismo organismo se observa que los tejidos poseen más agua a medida que aumente su actividad fisiológica. Los músculos del cuerpo humano contienen un 74% y, cosa sorprendente, la sustancia gris del cerebro, centro de la sensibilidad y de la inteligencia, está formada por un 85% de agua. LA FUNCIÓN DEL AGUA ES DIVERSA 1.
Es el medio de transporte de las sustancias que entran y salen de los seres vivos, en la cual tienen
2.
Confiere estructura y rigidez a los tejidos, haciéndolos plásticos.
3.
Es la sustancia que necesita más calor para aumentar su temperatura en un grado por cm 3
que estar disueltas
(calor específico), por lo que permite almacenar y amortiguar así los cambios bruscos de temperatura, tan nocivos para los organismos. 01. Intracelularmente el agua es importante porque: 02. No es función del agua: A) Permite la ocurrencia de Rx. Bioquímicas A) Termoregulador B) Otorga medio acuoso B) Forma soluciones acuosas C) Forma radicales libres C) El desplazamiento de sustancias D) A y B D) Formar estructuras proteicas E) B y C E) N.A. 18
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PAMER – UNI C) Actúa com vehículo de transporte en la circulación de sustancias en el interior de los seres vivos. D) Mantiene el equilibrio osmótico
01. Mantiene constante o equilibrado el pH: A) Enzimas o biocatalizadores
E) Posee enlace de alta energía
B) Iones o electrolítos C) Tampones o buffer
05. El elemento "traza" en la vitamina B12 es:
D) Almidones o azúcares E) Glúcidos o carbohidratos
A) Cobre
D) Cobalto
B) Aluminio
E) Magnesio
C) Hierro
02. El ................... es parte esencial de la molécula hemoglobina y el ............ de la clo-
06. Algunos tampones importantes son:
rofila. A) iodo
–
cloro
A) Proteínas y sales
B) fósforo
–
cobre
B) Hormonas y vitaminas
C) calcio
–
sodio
C) Esteroides y ácidos nucleicos
D) oxígeno
–
nitrógeno
D) Almidones y celulosa
E) hierro
–
magnesio
E) Ácido graso - glicero
03. Las sales son importantes por permitir:
07. El elemento que se halla en mayor cantidad
(
)
Aportar electrolítos
(
)
Formación de huesos
en los organismos es:
(
)
Relacionarse con potencial de
A) Hidrógeno
D) Nitrógeno
membrana.
B) Oxígeno
E) Calcio
A) FVV
D) VVF
B) VFV
E) VVV
C) Carbono
C) VFF
08. La molécula de agua se caracteriza por ser: A) Lineal y polar
04. La característica que no corresponde al
B) Polar y angular
agua:
C) No Polar y lineal
A) Es el disolvente universal.
D) Iónica y covalente
B) Regula la temperatura debido a su ele-
E) Angular y lineal
vado calor específico. 19
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09. La sustancia más abundante en los seres
14. ¿Cuál es el bioelemento importante en la
vivos es:
organización molecular de la mioglobina?
A) Proteínas
D) Lípidos
B) Glucosa
E) Todos
C) Agua
A) Cu
D) Na
B) Zn
E) Mo
C) Fe
10. Es la biomolécula orgánica más abundan-
15. No es una característica general de los com-
te en la materia viva: A) Agua
puestos inorgánicos:
B) Glúcidos
A) Son de bajo peso molecular
C) Lípidos
B) Pueden estar formando sulfatos
D) Proteínas
C) No son ergomoléculas
E) Ácidos nucleicos
D) Poseen unión entre el carbono y el carbono.
11. El yodo es importante en la función de:
E) Pueden formar fosfatos y sales
A) Hipófisis B) Tiroides
16. La propiedad del agua que permite la
C) Suprarrenales
termorregulación de nuestro cuerpo es:
D) Páncreas
A) El mayor grado de ionización
E) Testículos
B) La gran solubilidad de sustancias C) Bajo punto de congelación
12. Uno de los siguientes bioelementos participa en la organización molecular de la vita-
D) Alto punto de calor específico
mina B12:
E) La mayor densidad que otros líquidos
A) K
D) Mg
B) Co
E) Br
17. ¿En qué caso siguiente se manifiesta la
C) Cu
termorregulación del agua corporal? A) Al orinar
13. La hormona tiroxina producida por la tiroides
B) Al sudar
presenta el bioelemento siguiente: A) Si
D) Cu
C) Cuando se absorven los líquidos
B) Zn
E) I
D) Durante la filtración renal
C) Co
E) Cuando hay contracción muscular 20
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18. ¿Cuál es la proposición falsa con relación al agua? A) A temperatura ambiente el agua es líquida. B) El oxígeno y los hidrógenos se unen por enlace covalente. C) Tienen elevada constante dieléctrica D) Alto grado de ionización E) Elevado calor específico 19. A nivel corporal, el mayor porcentaje de agua se localiza en: A) La sangre B) La linfa C) El nivel intracelular D) El nivel intercelular E) En el LCR 20. En la solución donde hay mayor liberación de iones hidrógeno. ¿Cuál en el pH de la solución? A) Alcalino
D) Apolar
B) Neutro
E) Básico
C) Ácido 21. ¿Qué sustancia tiene menor pH? A) Jugo pancreático B) Jugo gástrico C) Lágrimas D) Saliva E) Sangre
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(CARBOHIDRATOS O AZÚCARES) I.
TRASCENDENCIA BIOLÓGICA 1. FUENTE DE ENERGÍA COTIDIANA: 1gr
4,2 kcal
La energía diaria que gastan los seres vivos, provienen generalmente de los glúcidos, en especial de la glucosa. Éste al catabolizarse libera energía (1gr 4,2 kCal) para cualquier trabajo celular.
º
EQ TRABAJO CELUAR
POLISACARIDO (Almidon)
EºQ
2. ESTRUCTURAL: Algunos grandes glúcidos (polisacáridos), constituyen parte de la composición química, de diversas estructuras de sostén o soporte de algunos organismos, ejemplos:
– Ribosa
: ARN
– Quitina
– Desoxirribosa : ADN – Condroitina: Huesos y cartílagos – Peptidoglicanos: Pared celular de
– Celulosa
bacterias.
22
Cubierta de artrópodos Pared celular de hongos Pared celular de algas y plantas Túnica de Urocordatos
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II. DEFINICIÓN Son Biomoléculas orgánicas terciarias porque presentan C, H y O. Aunque algunos Glúcidos derivados además de estos presentan N, P y S. 1. MONOSACARIDOS •
FORMADO: Por una molécula que presenta de 3 a 7 carbonos.
•
CARACTERÍSTICAS: Dulces, hidrosolubles, no hidrolizables, sólidos y de color blanco.
•
GRUPOS FUNCIONALES: En sus estructuras los monosacáridos presentan grupos funcionales que pueden ser: –
Grupo Aldehido (-CHO): Aldosa (monosacárido).
–
Grupo Cetóna (-CO-): Cetosa (monosacárido).
2. OLIGOSACARIDOS Están formados de 2a10 Monosacáridos unidos a través del enlace Glucosídico (Enlace característico de los Glúcidos). Los Oligosacáridos más importantes son los Disacaridos y Trisacaridos. a) DISACÁRIDOS: •
FORMADO: Por dos monosacáridos unidos a través de un enlace “GLUCOSÍDICO”, que se forma mediante una reacción de condensación (liberación de agua).
•
CARACTERÍSTICA: Dulces, hidrosolubles, hidrolizables y cristalizables.
•
FÓRMULA: C12H22O11
•
FORMACIÓN: Se forman mediante una reacción de condensación (liberación de una molécula de Agua).
ENLACE GLUCOSÍDICO M1
+
M2
M1
O
M2 H2O
DISACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS Glucosa + Glucosa Glucosa + Galactosa Glucosa + Fructosa
MALTOSA + H 2O LACTOSA + H 2O SACAROSA + H 2O
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PRINCIPALES:
•
Maltosa: Resulta de la unión de dos a - glucosas. Presente en el grano germinado de
–
la cebada. Se obtiene por la hidrólisis del glucógeno y del almidón. En la naturaleza se encuentra en el grano germinativo de la cebada. ENLACE GLUCOSÍDICO: (1' 4') 6’
6’
CH2 OH
H
H
HO
OH 3’
H
H 2’
H +
1’
OH
HO
OH
3’
H
-GLUCOSA
–
OH
H 2’
CH2 OH
O
5’
H
H 4’
6’
CH2OH
O
5’
H 4’
6’
CH2OH
O
5’
H
1’
OH
HO
OH
H
H 4’
OH
H
H 4’
O
2’
H
H
1’
H
3’
O
5’
OH
H
3’
OH
2’
H
1’
+ H2O
OH
OH
-GLUCOSA
Lactosa: Formada por una galactosa + glucosa. En la naturaleza se encuentra en la leche de mamíferos (4 a 5% leche de vaca). Durante el embarazo puede aparecer en la orina, es menos dulce. En la deficiencia de lactosa, su mal absorción conduce a diarrea y flatulencia.
6’
6’
CH2OH
HO
OH 3’
H
H 2’
OH
O
1’
H
H 4’
OH 3’
-(1’ 4’)
-GALACTOSA
-
O
H
H
4’
H
CH2OH
O
H
H 2’
OH 1’
H
OH
-GLUCOSA
Sacarosa: (Azúcar de caña). Se forma: glucosa + fructosa. Es la forma de transporte de alimento en los vegetales. En la naturaleza se encuentra en la caña de azúcar (20% en peso) y en la remolacha azucarada (15% en peso), en la zanahoria, es más dulce. En la deficiencia de sacarosa, la mal absorción conduce a diarrea y flatulencia.
24
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
6’
1’
CH2OH
CH2OH
O
HO
H
4’
HO
OH
1’
H
3’
2’
OH
3’
6’
CH2OH
4’
OH
-(1’ 2’)
-GLUCOSA
H 1’
HO
H
O
2’
H
–
O
H
H
-FRUCTOSA
Celobiosa: Formada por dos glucosas. No esta libre en la naturaleza. Es la unidad disacárida que se repite en la celulosa, se obtiene por hidrolisis de celulosa.
CH2 OH
CH2OH O
H 4’
HO
OH
4’
1’
H
H
2’
H
-GLUCOSA
–
OH 3’
-(1’ 4’)
OH
OH
H
H
2’
H
O
1’
H
3’
O
H
H
OH
-GLUCOSA
Isomaltosa: La reunión de dos glucosas forman esta molécula. Se obtiene por hidrólisis de la amilopectina y del glucógeno. 6’
CH2OH O
5’
4’
HO
1’
OH 3’
H
H
OH
6’
CH2
O
2’
-(1’ 6’)
-GLUCOSA
4’
OH
O
5’
OH 3’
H
2’
OH
-GLUCOSA 25
H 1’
OH
BIOLOGÍA –
PAMER – UNI Trehalosa: Formado por la unión de dos glucosas, cuyo enlace glucosidico es (1' 1') 6’
CH2
H O
5’
H
H
H 4’
OH
HO
3’
H
H
4’
6’
OH
O
OH
3’
OH 1’
2’
H
2’
H
1’
H
OH
O
5’
H
-(1’ 1’)
-GLUCOSA
-GLUCOSA
b) TRISACARIDOS: Están formados por la unión de tres monosacáridos. El más importante es la rafinosa . Está formada por una - D - galactopiranosa y una sacarosa mediante enlace (1 6). Su nombre es - D - galactopiranosil - (16) - - D - glucopiranosil - . D - fructofuranósido. Se encuentra en la semilla del algodón y en la remolacha. 6’ CH
2 OH
OH 4’
H
O
5’
H
H
OH 3’
H
H
1’
6’
CH2
O
2’
OH
- GALACTOPIRANOSA
O
5’
H 4’
OH
OH
H
3’
2’
H
OH
O
1’
CH2OH
H
H
1’
2’
O
H
3’
OH
H OH
4’
5’
CH2OH
6’
H
3. POLISACÁRIDOS: (Azúcares múltiples) •
FORMADOS: Por más de 10 monosacáridos unidos por el enlace GLUCOSÍDICO.
•
CARACTERÍSTICAS: Insípidos, no hidrosolubles e hidrolizables.
•
FÓRMULA: (C6H1005)n
•
ESTRUCTURA: 26
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
G
E. GLUCOSÍDICO (1'
4')
MONOSACÁRIDO
G
G
G
G
H2O
G
G
G
H2O
H2O
G
E. GLUCOSÍDICO
H 2O
(1'
6')
G
G H2O (Condensación)
H2O
DISACARIDO
POLISACÁRIDO > 10 (Generalmente Glucosa)
•
PRINCIPALES: –
ALMIDÓN: Propio de los vegetables: tallo, raíz, frutos. Está constituido por dos tipos de polímeros: Amilosa y amilopectina. *
Amilosa: (15% - 20%). De estructura helicoidal no ramificada, constituida por glucosas con enlaces (1 - 4).
*
Amilopectina: (80 - 85%). Constituido por cadenas muy ramificadas de glucosas por la presencia adicional de enlaces (1 - 6). AMILOSA
O
O
O
4'
1' (1' O
1'
ALMIDÓN PAPA
6'
O
(1'
6')
4')
… G L U C O S A
… AMILOPECTINA
27
BIOLOGÍA –
PAMER – UNI GLUCÓGENO: (Almidón animal). Forma de almacenar glucosa en los tejidos animales (hígado: 90%; músculos: 10%). Es más soluble en agua y ramificado que el almidón.
GLUCOSA
1’ ALMIDÓN O
(1'
6')
HÍGADO (1'
4')
ESTRUCTURAL: –
Celulosa: Es el carbohidrato más abundante constituyendo más del 50% del carbono de las plantas. Es insoluble, compuesto por moléculas de glucosa, que se unen por enlaces (1-4); los humanos no contamos con enzimas para desdoblar este enlace, por lo tanto la celulosa no puede utilizarse como nutriente.
Pared celular (celulosa)
–
O
O
Quitina: Principal componente del exoesqueleto de los insectos, arácnidos y crustáceos (artrópodos); también presenta en la pared celular de los hongos. Este polímero esta constituido por unidades de N - acetil glucosamina (NAG), que se unen por enlaces (1 - 4).
28
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
EXOESQUELETO QUITONOSO QUITINA ARTRÓPODO Pared celular
HONGO
LÍPIDOS (GRASA O ESTERES) I.
TRASCENDENCIA BIOLÓGICA: 1. Almacena Energía: 1gr *
9,1 kcal
(T. Adiposo)
(T. Adiposo)
(Triglicéridos)
EQ
29
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
2. Estructural: *
Sistemas de Membranas
LIPIDOS
3. Termoaislante:
*
ANIMALES: Sobre todo en animales acuáticos de sangre caliente que constantemente están sometidos a bajas temperaturas, como las ballenas, focas, pingüinos, orca, etc.
CALOR
GRASA (Trigliceridos)
30
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
4. Electroaislante:
IMPULSO NERVIOSO (acelerado)
Dendritas VAINA DE MIELINA (Esfingomielina)
Axon
SOMA
II. DEFINICIÓN Son Biomoléculas orgánicas ternarias, porque presentan C, H y O, siendo el oxígeno en menor proporción que los glúcidos. Además son insolubles en el Agua, pero solubles en solventes orgánicos como: éter, acetona, bencina, etc. III. ESTRUCTURA Se forman por: ALCO HOL: Todo alcohol presen ta como grupo funcional al oxidrilo (-OH). El alcohol que se enc uentra formando a casi todos los lípidos es el GLICEROL (Alcohol de 3 carbonos).
H H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
GRUPO OXIDRILO HO
H GLICEROL C3H8O3 31
ALCOHOL
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
ÁCIDO GRASO: Son cadenas hidrocarbonadas (C y H) que presentan en un extremo al grupo carboxilo.
CH3 – CH2 – CH3 ------------ CH2 – C
O
< >
OH
R
O
C – Ac. Graso
HO GRUPO CARBOXILO
Los ácidos grasos son: –
SATURADOS: Simples enlaces entre sus carbonos, ejemplo: Ac. Butírico, Ac. Láurico, Ac. Palmítico, Ac. Esteárico, etc.
–
INSATURADOS: Dobles o triples enlaces entre sus carbonos. Estos son los que fundamentalmente forman a los lípidos, siendo los más importantes los ácidos grasos ESCENCIALES, porque no lo podemos sintetizar y necesariamente lo tenemos que ingerir en la dieta, ya que a su deficiencia produce alteraciones en la piel, deficiencia reproductiva, retardo en el crecimiento, etc. Ellos son: Ac. Linoleico y el Ac. Linolénico.
IV. FORMACIÓN Se forman por condensación (Liberación de agua)
O ALCOHOL
C
OH
ACIDO GRASO
HO H2O ALCOHOL (Glicerol)
O O
C
ACIDO GRASO
ENLACE ESTER
LIPIDO O GRASA O ESTER 32
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
V. CLASIFICACIÓN De acuerdo a las moléculas que las constituyen son: 1. LÍPIDOS SIMPLES: *
Formados:
Alcohol Acidos Grasos
Ejemplos: Alcohol : GLICEROL GLICÉRIDOS: Ácid os Grasos
–
GLICEROL
GLICEROL
GLICEROL
Enlace
Ac. G
Ac. G
Ac. G
ESTER
Ac.
Ac.
Ac.
G
G
G
El más importante los TRIGLICÉRIDOS, porque forman las grasas y los aceites de animales y vegetales.
CÉRIDOS:
–
Alcohol :Monohidroxilo Ác. Grasos
Se encuentra en los animales protegiendo de la humedad y en los vegetales evitando la pérdida de agua. 2. LÍPIDOS COMPLEJOS: *
Formados:
Alcohol Acidos Grasos Compuesto Químico
33
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
Ejemplos: –
FOSFOLÍPIDOS: Se encuentra formando parte de la estructura de los sistemas de membranas y químicamente está formado por: X+ O O
P
O-
<>
O
GLICEROL COLAS Ac.
Ac.
G
G
A N F I P A T I C A
Ejemplo: –
x+ = Inositol Fosfatidilinositol.
–
x+ = Serina Fosfatidilserina.
–
x+ = Colina Fosfatidilcolina.
–
ESFINGOLÍPIDOS: Derivados de N-acil ceramida (presenta esfingosina) y son: •
ESFINGOMIELINA: Forma la vaina de mielina que envuelve al Axon de la neurona.
•
CEREBROSIDOS: Se encuentra en las membranas de las neuronas cerebrales.
•
GLANGLIÓSIDOS: Se encuentra en un 6% aproximadamente de todos los lípidos cerebrales, una alteración en su degradación produce un deterioro neurológico fatal conocido como Tay-sachs.
3. LÍPIDOS DERIVADOS: Estos lípidos debido a su origen presentan diferentes estructuras, siendo los más importantes los ESTEROIDES. 34
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
ESTEROIDES: *
Formados: Todos presentan el ciclo pentanoperhidrofenantreno.
*
Principales: •
COLESTEROL: Se encuentra en la membrana celular de animales y en la sangre unido a proteínas formando LIPOPROTEÍNAS. Es precursor de todos los esteroides.
•
VITAMINA “D” o CALCIFEROL: A su deficiencia produce RAQUITISMO (niños) y OSTEOMALACIA (Adultos).
•
ÁCIDOS BILIARES: Se sintetizan en el hígado y almacenados en la vesícula biliar. Emulsifican las grasas.
•
HORMONAS SEXUALES: –
Estrógeno
–
Progesterona
–
Testosterona
–
Aldosterona
–
Otras.
35
BIOLOGÍA
PAMER – UNI 05. Es molécula que sirve almacenando energía en el ser humano: A) Almidón B) DNA
01. En las plantas, el almidón se almacena en
C) Celulosa
............ y raíces. Análogamente, en los ani-
D) Triglicéridos
males el glucógeno se almacena en ......... y
E) Enzimas
el hígado. A) hojas
–
músculos
B) tallos
–
bazo
C) hojas
–
huesos
D) tallo
–
músculo
E) tallo
–
huesos
06. Sobre lípidos marcar V o F: ( (
D) celulosa E) amilasa
)
Se forman por reacciones de condensación.
grupo? B) ribosa
Todos poseen oxígeno en su composición.
02. ¿Qué nombre no corresponde al siguiente A) glucosa
)
C) galactosa
(
)
Son para reserva.
(
)
Algunas son vitaminas
A) FVVF
D) FFFV
B) VVFF
E) VFFF
C) VVVV
03. En el siguiente grupo de moléculas, todas
07. La maltosa es un disacárido formado por:
pertenecen a lípidos, excepto:
A) Glucosa
A) ácidos grasos
+ fructosa
B) colesterol
B) Glucosa
+ glicerina
C) ácidos nucleicos
C) Galactosa
+ glucosa
D) triglicéridos
D) Galactosa
+ galactosa
E) esteroides
E) Glucosa
+ glucosa
08. Son llamados elementos biogenésicos o
04. Precursor de los pigmentos biliares, vitamina "D" y hormonas sexuales:
bioelementos primarios:
A) colesterol
A) H2O, O2 y CO2
B) egosterol
B) ADN y ARN
C) coprosterol
C) Glúcidos y lípidos
D) lecitina
D) Ne, Ar, Xe y He
E) esfingomielina
E) C, H, O y N 36
BIOLOGÍA
PAMER – UNI 15. Con respecto a la glucosa, es una:
09. Son todos polisacaráridos, excepto: A) Almidón
D) Glucógeno
A) Triosa
D) Hexosa
B) Quitina
E) Celulosa
B) Tetrosa
E) Heptosa
C) Pentosa
C) Hemoglobina 10. Señale cual de los siguientes glúcidos no es un polisacárido, ni un monosacárido: A) Almidón
D) Fructosa
B) Lactosa
E) Glucógeno
C) Quitina 11. Señale cual de las siguientes moléculas no cumplen la función estructural: A) Celulosa
D) Quitina
B) Fosfolípido
E) Queratina
C) Almidón 12. Son lípidos que constituyen la membrana celular: A) Grasas
D) Fosfolípidos
B) Ceras
E) Estrógenos
C) Aceites 13. El oso polar puede resistir las bajas temperaturas del ambiente donde vive, porque almacena una gran cantidad de: A) Sebos
D) Fosfolípidos
B) Ceras
E) Esteroides
C) Aceites 14. Las moléculas que aportan mayor energía en la dieta son: A) Proteínas
D) Glúcidos
B) Lípidos
E) Celulosa
C) Vitaminas 37
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
(SOLUTO BIOLÓGICO MÁS ABUNDANTE) I.
TRASCENDENCIA BIOLÓGICA 1. ESTRUCTURAL Y FLEXIBILIDAD
COLÁGENO PROTEÍNAS ELASTINA
TENDÓN
2. INMUNOLÓGICA
LINFONCITO “B”
ANTICUERPOS O INMUNOGLOBULINAS (Ig) (Proteínas)
Ag CÉLULA PLASMÁTICA
38
ANTIGENO cuerpo extraño al organismo como virus, bacterias, etc.
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
3. MOTILIDAD
4. HORMONAL
Hígado
INSULINA (Proteína)
SANGRE Glucógeno (90%)
Glucosa
•
Insulina.- Proteína que disminuye la concentración de glucosa en la sangre, evitando la DIABETES
5. ENZIMÁTICAS •
Reacciones Bioquímicas A+B
C+D
Sustratos
30 horas
Productos ENZIMAS (proteínas)
A+B
( B io c a t a liz a d o r e s )
Sustratos
C+D Productos
39
6 horas
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
II. DEFINICIÓN Son biomoléculas orgánicas cuaternarias (C,H, O, N), siendo el "N" el bioelemento característico * Químicamente se define como polímero de aminoácidos (monómero).
Hígado
ENLACE PEPTÍDICO MONÓMERO aa
aa
aa
AminoAcido
aa
aa
aa
POLIMERO
III. AMINOÁCIDO(AA)
•
ESTRUCTURA
aa
aa
aa
aa
aa
aa
POLIMERO H Grupo Amino
•
H
R
N
C H
O C
Aminoacido (aa)
OH Grupo Carboxilo
TIPOS En la naturaleza existen más de 50 tipos pero en los vivos hay 20 tipos de las cuales 10 son esenciales, porque no lo podemos sintetizar y que necesariamente lo tenemos que ingerir en la dieta, Arginina, fenilalanina, Histina, Isolucina, Leucina, Lisina, metionina, Treonina, Triptófano y Valina. 40
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
IV. PÉPTIDOS Son moléculas constituidas por dos o más aminoácidos unidas por enlaces peptídicos
ENLACE PEPTÍDICO aa 1
aa 2
aa 10
aa 100
aa 11
aa 101
aa n
OLIGOPEPTIDO POLIPEPTIDO PROTEÍNA o M > 10000 V. CLASIFICACIÓN Existen diversos criterios para clasificar a las proteínas, entre ellos hacemos mención de los más comunes: 1. POR SU COMPOSICIÓN •
•
Simples: Cuando están formados, constituídas solo por aminoácidos.
aa
aa
aa
aa
-
Albuminas Histonas Tubulinas Queratinas Colágenos
Conjugadas: Formados por aminoácidos y además presenta otros componentes denominados GRUPOS PROTÉTICOS HEMOGLOBINA aa
aa
INSULINA aa
Fe aa
GLUCOPROTEÍNA
aa
aa
aa
aa
aa
aa
Zn aa
aa
LIPOPROTEÍNA
GRUPO PROSTÉTICO Bioelementos Glúcidos Lípidos, etc
41
aa
aa
aa
aa
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
2. POR SU FORMA •
•
Fibrosas: Presentan forma de fibra (alargada) y son insolubles en el agua –
Colágeno : Matriz del tejido conjuntivo
–
Queratina : Piel, pelo, uña, cuernos, plumas
–
Elastina : Tendones y vasos sanguíneos
–
Fibroina : Seda, Tela de Araña
–
Fibrina : Coágulos sanguíneos
Globulares: Presentan forma globular (esférica) y son solubles en el agua –
Anticuerpos : Defensa del organismo, reacciones contra el antígeno
–
Enzimas : Catalizan las reacciones bioquímicas acelerándolos
–
Histonas : Constituyentes de la cromatina
–
Interferones : Proteínas antivirales
–
Hemoglobina : Transporta el oxigeno (O2)
42
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
VI. ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE LAS PROTEÍNAS: 1. ESTRUCTURA PRIMARIA: Es la secuencia lineal de los aminoácidos y está estabilizada por el enlace PEPTÍDICO. Ejemplo: Hb–s.
ENLACE PEPTÍDICO (Estabiliza) aa1
aa2
aa3
aan
aa4
2. ESTRUCTURA SECUNDARIA: Es la disposición en el espacio de la estructura primaria y está estabilizada por los puentes de hidrógenos (enlaces débiles).
aminoácidos PUENTES DE HIDRÓGENOS (Estabiliza)
- HOJA PLEGADA (Fibroina)
- HELICE (Queratina)
43
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
3. ESTRUCTURA TERCIARIA: Es la disposición en el espacio de las estructuras secundarias y está estabilizada fundamentalmente por puentes o enlaces DISULFUROS (enlaces covalentes), debido a la presencia de azufre (S) en los aminoácidos cisteina y metionina. CISTEINA S
PUENTE DISULFURO
S METIONINA N H O PUENTE DE HIDRÓGENO
4. ESTRUCTURA CUATERNARIA: Es la disposición o relación en el espacio de las estructuras terciarias (monomero) y está estabilizada por enlaces débiles como: puente de hidrógeno, fuerza de Van Der Waals, etc.
HEM (Fe)
GLOBINA
HEMOGLOBINA
ENLACES DÉBILES -
Puente de “H” Fuerza de Vander Waals Enlace dipolo - dipolo Enlace Hidrofóbico
44
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
VI. DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS Es la pérdida de la función biológica de las proteínas debido a cambios en el P.H. o temperatura, es decir la proteína se inactiva porque pierde su estructura cuaternaria, terciaria y secundaria, menos la PRIMARIA. HEM (Fe)
GLOBINA
ESTRUCTURA CUATERNARIA
ESTRUCTURA TERCIARIA
PROTEÍNA DESNATURALIZADA, NO FUNCIONA
ESTRUCTURA SECUNDARIA
SH
+ OH
-
OH
-
SH OH OH
ESTRUCTURA PRIMARIA
45
DESNATURALIZACIÓN
HEMOGLOBINA
Cambios en pH o temperatura
BIOLOGÍA
PAMER – UNI
Lectura EL CUY, EXCELENTE NUTRIENTE La internacional Analytical Servies S.A. (Inassa), en los análisis de ácidos grados de tres muestras de cuy, demostró: Los alimentos promovidos por las culturas precolombinas muestran poseer excelentes calidades nutritivas, que superan las de los alimentos foráneos que actualmente consumimos. La grasa del cuy contiene a los ácidos grasos esenciales linoleico (LA o 18:2n6, como también son identificados internacionalmente) y el ácido graso linolénico (LNA o 18:3n3). El LA se halla en bajísima cantidad en las grasa de bovinos, ovinos y caprinos y en tales animales no existe en LNA. El cuerpo humano transforma el LA en el ácido graso araquidónico (AA o 20: 4n6) y el ácido graso LNA en el decosahexaenoico (DHNA o 22:6n3). El AA y EL DHA integra en un 49% las neuronas del cerebro, el DHA forma las membranas de las células protegiéndolas de los ataques de virus y bacterias y en un 60% constituye el cuerpo del gameto masculino. Merced a la colaboración del doctor Guidio Antúnez de Mayolo, en Aija se crió a tres cuyes de una camada, el primero con pasto natural, el cual contenía 15% de LA y 21% de LNA, el segundo con quinua, cuya grasa contenía 19% de LA y 28% de LNA; y el tercero con cebada, tenía 15% de LA y 29% de LNA. Es decir, que el cuy proporciona en altísima proporción los ácidos grasos esenciales para la adecuada nutrición de quien los consume. Es reconocida la contribución del incanato a la alimentación mundial. A ella se suma, ahora, esta verificación de los ácidos grasos esenciales para la salud del poblador que están en la grasa del cuy. 02. Los ácidos grasos esenciales Linoleico y Linoleico, se transforman en nuestro cuerpo y contribuyen a la formación de: A) Sistema Nervioso B) Sistema Endocrino C) Aparato Digestivo D) Espermatozoide
01. El ácido araquidónico se forma en base a: A) Un aminoácido esencial B) Un ácido graso omega 7 C) El ácido graso linoleico D) No existe el ácido araquidónico E) Un lípido compuesto
E) A y D 46
BIOLOGÍA
PAMER – UNI 05. Señale el compuesto que corresponde a una macromolécula:
01. El monómero estructural de los ácidos que une a estos se le denomina ............. –
peptídico
B) ácido graso
–
éster
C) nucleósido
–
fosfoéster
D) nucleótido
–
fosfodiéster
E) monosacárido –
glucosídico
unión con un carbohidrato se llama: A) Glucoproteína B) Nucleoproteína C) Lipoproteína D) Fosfoproteína E) Ferroproteína
plumas de aves, pelo, cuernos garras, se
07. Señale el compuesto que no presenta enla-
llama: D) Fibrina
B) Oseina
E) Fibroina
ces glucosídicos:
C) Queratina
A) Maltosa
D) Glucógeno
B) Sacarosa
E) Proteína
C) Almidón
03. En el citosol de una célula se puede hallar: I.
E) Triglicérido
06. Las proteínas conjugadas resultante de la
02. Proteínas que se encuentran en la uña, piel,
A) Quitina
D) Colesterol
B) Vitamina C) Glucosa
nucleicos es ............ y al enlace covalente A) aminoácidos
A) Proteína
08. Los anticuerpos son compuestos que perte-
Monosacáridos
necen al grupo de:
II. Iones III. Nucleótidos IV. Aminoácidos D) I, II, IV y V
B) II, IV y V
E) Todas
D) Proteínas
B) Lípidos
E) Enzimas
C) Lipoproteínas
V. Moléculas inorgánicas A) I, II y IV
A) Glúcidos
09. ¿Cuál de los siguientes compuestos carece de aminoácidos?
C) III y V 04. Señale la proposición falsa sobre las proteí-
A) Albúmina
D) Glucógeno
B) Queratina
E) Mioglobina
C) Colágeno
nas: A) Algunas son anticuerpos
10. Las proteínas que aceleran una reacción
B) Presentan enlaces peptídicos
química y son específicas para su sustrato,
C) Algunas hormonas son proteínas
se denominan:
D) Los aminoácidos son sus unidades E) Almacenan energía de forma prolongada.
A) Albúminas
D) Nucleoproteínas
B) Colágenos
E) Enzimas
C) Caseinas 47
BIOLOGÍA ANATOMÍA
I.
PAMER – UNI
DEFINICIÓN Es un tejido conectivo de consistencia líquida que circula a través de los vasos sanguíneos y el corazón.
II. CARACTERÍSTICAS COLOR DENSIDAD
Rojo brillante – sangre oxigenada Rojo oscuro – sangre poco oxigenada 1,06 gr/cm3
VISCOSIDAD 4 – 5 veces mayor que la del agua Ph VOLEMIA
7,4 8% del peso corporal
III. FUNCIONES 1. Respiratoria: Transporta el oxígeno desde los pulmones a los tejidos y el anhidrido carbónico desde los tejidos a los pulmones. 2. Nutritiva: La sangre transporta los nutrientes desde el tracto digestivo hasta los tejidos. 3. Excretora: Transporta los productos de desechos para su eliminación desde los tejidos hasta los órganos excretores: riñones, pulmones 4. Defensiva: Protección contra agentes extraños que invaden el organismo y éste se define a través de los leucocitos y anticuerpos. IV. COMPOSICIÓN DE LA SANGRE Elementos Formes: –
Glóbulos rojos
–
Glóbulos blancos
–
Plaquetas
Plasma: Parte líquida V. HEMATOCRITO Se define como el volumen de glóbulos rojos, respecto a un volumen de sangre total, expresado en porcentaje. Valores normales: –
Hombres: 45%
–
Mujeres: 42% 48
BIOLOGÍA ANATOMÍA
PAMER – UNI
Plasma
- Agua - Proteínas - Lípidos - Otros
Forme
- Hematíes - Leucocitos - Plaquetas
VI. PLASMA 1. Características: Constituye la porción líquida de la sangre, es de color amarillo pálido y representa el 5% del peso corporal. 2. Composición: *
Agua: 90% de los componentes del plasma:
*
Proteínas: 6 - 8 g/dl
–
Albúmina
–
Globulinas
–
El Fibrinógeno *
Iones: Na+, K+, Mg++, Ca++, Cl-, HCO3 , PO4
*
Gases, hormonas, nutrientes, productos de desecho
VII. HEMATOPOYESIS Es un conjunto de fenómenos que conducen a la formación de células sanguíneas. El lugar en que ocurre la hematopoyeis varía de acuerdo a la edad de la persona. Etapa Mesoblástica: Al final del primer mes de gestación aparecen las células sanguíneas en saco vitelino. Etapa Hepática: Comprende desde la quinta semana de gestación hasta el sexto mes de vida fetal. Se lleva a cabo en el hígado, bazo, timo y ganglios linfáticos. Etapa Medular: La médula ósea roja empieza a formar las células sanguíneas, se inicia a partir del cuarto a quinto mes y a partir del sexto mes es el primer órgano homatopoyético. 49
BIOLOGÍA ANATOMÍA
RIÑÓN
PAMER – UNI
MÉDULA ÓSEA ROJA (M.O.R.)
Vaso sanguíneo
STEM - CELL (célula madre)
NÚCLEO
PROERITROBLASTO
ERITROBLASTO BASÓFILO (ARN)
ERITROBLASTO POLICROMATOFILO (ARN = Hb)
ERITROBLASTO ACIDOFILO (Hb > ARN)
RETICULOCITO (Hb >>> ARN)
NÚCLEO SANGRE 24 horas
50
ERITROCITO (Hb)
BIOLOGÍA ANATOMÍA
PAMER – UNI
A. GLÓBULOS ROJOS, ERITROCITOS O HEMATÍES O RUBROCITO Los eritrocitos son discos bicóncavos de 7,5mm de diámetro y 2 m de espesor. Los eritrocitos no poseen núcleo.
2mn 1. Número
1mn
*
Hombre:
5 000 000 / mm3
*
Mujer:
4 500 000 / mm3
2. Estructura Posee membrana plasmática y citoplasma, en cuyo interior, aproximadamente el 33% de su volumen está constituido por la hemoglobina, esta es una molécula formada por 4 subunidades, cada una constituida por la unión de un grupo prostético (el Hem) y una cadena polipeptídica (la globina). Valores normales de la hemoglobina: *
Hombre:
14 - 16 g/dl
*
Mujer:
12 - 14 g/dl GLOBINA (cadena polipeptídica)
GRUPO HEM
Fe
O2
3. Eritropoyesis: Es el proceso de formación de los eritrocitos. Después del nacimiento, se lleva a cabo exclusivamente en la médula ósea roja (MOR) 4. Tiempo de Vida: 120 días 5. Hemocateresis: Es el proceso de destrucción de los eritrocitos que han finalizado su ciclo de vida. Es realiado por los macrófago fijos, principalmente a nivel de (MOR). El hígado y bazo también desempeñan esta función. 6. Función: A través de la hemoglobina transporte de O2 de los pulmones a los tejidos y transporte de CO2 de los tejidos a los pulmones. El O2 se transporta unido a la hemoglobina formando la oxihemoglobina y cuando el CO2 se une a la hemoglobina forma la carbaminohemoglobina. 51
BIOLOGÍA ANATOMÍA
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B. GLÓBULOS BLANCOS (LEUCOCITOS) Son unidades móviles del sistema inmune. Son transportados específicamente a zonas donde hay inflamación, proporcionando así una defensa rápida y enérgica. No poseen hemoglobina, por lo cual son células incoloras. Presentan núcleo a diferencia del glóbulo rojo que es anuclear. Tiene forma esférica. Su diámetro varía de 8-20 m . 1. Números: 4 000 - 10 000 / mm3 2. Propiedades: A. Quimiotasis: Capacidad del leucocito de ser atraído por sustancias quimicas (sustancias quimiotácticas) B. Diapedesis: Capacidad para atravesra las paredes de los capilares sin lesionarlos. C. Movimieto Ameboideo: Desplazamiento que realiza fuera de los vasos sanguíneos mediante pseuodópodos. D. Fagocitosis: Se encargan de ingerir bacterias, restos celulares y partículas extrañas al organismo.
Foco infeccioso Sustancia quimiotáctica
(A)
(C)
(D) (B)
CAPILAR 3. Clasificación: Se clasifican de acuerdo a la presencia o ausencia de granulaciones específicas. A. Granulocitos: Poseen granulaciones específicas en su citoplasma. Su núcleo está segmentado en lóbulos. Se les llama polimorfo nucleares. 52
BIOLOGÍA ANATOMÍA
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1. Neutrófilos: Sus gránulos son finos y se tiñen débilmente. durante su maduración, hay una gran actividad de síntesis proteica, gracias a esto se forman una serie de enzimas que se almacenan en lisosomas. Constituye la primera línea de defensa del organismo al fagocitar principalmente bacterias. 2. Eosinófilo: Presenta granulaciones más grandes de color anaranjado. Posee un núcleo con dos lobulaciones. Una vez formados los complejos antígeno-anticuerpo, gracia a la acción de los plasmocitos son fagocitados por los eosinófilos. En caso de parasitosis como reaccione alérgicas existe una eosinofilia (aumento de eosinófilos. 3. Basófilo: Glóbulo blanco del cual deriva al mastocito (célula del tejido conectivo). Presenta núcleo de forma irregular. Posee gránulos densos de color azul, los cuales contienen histamina y heparina.
NEUTRÓFILO
EOSINÓFILO
BASÓFILO
B. Agranulocitos: Carecen de granulaciones específicas en el citoplasma. Su núcleo no es segmentado. Se llama también mononucleares. 1. Monocito: Presenta núcleo de forma arriñonada; cuando sale a los tejidos, adquiere capacidad de fagocitosis denominándose macrófago. Constituye la segunda línea de defensa del organismo. 2. Linfocitos: Célula esférica o discretamente ovoide. El núcleo ocupa el 90% del volumen de la célula. Son de tres tipos: *
Linfocitos T (timodependientes): Realiza la inmunidad celular, ya que se pone en contacto directo con el antígeno, pero este contacto se realiza previa presentación del antígeno (Ag) por medio de “células presentadoras” (macrófago linfocito B, por ejemplo).
*
Linfocito B (timoindependientes): Realiza la inmunidad humoral. En la vida intrauterina se origina en el hígado y en la vida extrauterina en la médula ósea. Los linfocitos B se van a transformar en células plasmáticas y éstas liberan anticuerpos (inmunoglobulinas) uniéndose estos a los antígenos. Este mecanismo específico de defensa es la inmunidad humoral. 53
BIOLOGÍA ANATOMÍA *
PAMER – UNI Linfocito NK: Se encarga de destruir directamente a las células extrañas. MONOCITO
MACRÓFAGO
LINFOCITO
*
Origen: Se originan en la MOR, los linfocitos se forman también en ganglios linfáticos,
*
Tiempo de vida: Variable, de horas (neutrófilos) a años (linfocitos)
*
Fórmula de Leucocitaria
bazo y limo.
Neutrófilos ............................ 50 - 70 % Eosinófilos ............................ 1 - 4 % Basófilos
............................ 0 - 1 %
Monocitos
............................ 4 - 8 %
Linfocito
............................ 25 - 35 %
C. PLAQUETAS (TROMBOCITOS) Se forman en la MOR por fragmentación del citoplasma del megacariocito. El número de plaquetas es de 150 000 – 400 000 / mm 3 , el aumento se denomina trombocitosis y su disminución trombocitopenia. Al fragmentarse son parte del citoplasma por lo cual carecen de núcleo. Pero en su parte central se encuentra el granulómero, zona en la cual existen dos tipos de gránulos: los alfa y los densos que contiene diversas sustancias que intervienen en la hemostasia. La zona periférica recibe el nombre de hialómero. Las plaquetas tienen un tiempo de vida de 8 – 10 días. Su función es intervenir en los mecanismos de hemostasia.
M.O.R.
MEGACARIOCITO
Plaquetas o trombocitos 1. Propiedades: A. Adhesividad: Se adhiere a la superficie de un vaso lesionado. B. Agregación: Se aglutinan entre sí formando el tapón plaquetario. 54
BIOLOGÍA ANATOMÍA
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HEMOSTASIA
I.
DEFINICIÓN Es una serie de mecanismos que el organismo pone en movimiento para detener una hemorragia al ser dañado o seccionado un vaso sanguíneo. Es un mecanismo de defensa que hace uso nuestro organismo para ayudar a proteger la integridad del sistema vascular.
II. FASES Se divide en 4 fases: 1. Fase Vascular: Es una respuesta inmediata y de emergencia. Se produce luego de 1-3 segundos de lesionado el vaso sanguíneo. 2. Fase Plaquetaria: Es una respuesta un poco más lenta. Dura de 3 a 10 segundos y tiene por finalidad formar el trombo plaquetario o blanco que constituye un tapón hemostásico temporal y débil. 3. Fase de Coagulación: Es un fenómeno mucho más lento que los anteriores, demora de 1 a 3 minutos y tiene por objetivo formar el coágulo sanguíneo definitivo.
LESIÓN DEL VASO SANGUÍNEO
PROTROMBINA
Fibrinógeno Activador
TROMBINA
Ca++
Protrombina Fibrina 4. Fase de Fibrinolisis: Proceso mediante el cual el coágulo sanguíneo se desintegra restaurándose el flujo sanguíneo en el vaso lesionado, de esta manera se evita la formación de trombos. 55
BIOLOGÍA ANATOMÍA
PAMER – UNI 4. 5. A) B) C)
01. Respecto a la sangre, es falso: A) El volumen es aproximadamente 5 litros. B) La sangre arterial es roja brillante por el O 2 y la hemoglobina C) A las células de la sangre también se les conoce como elementos formes. D) El suero posee fribrinógeno para la formación del coágulo E) Los anticuerpos son proteínas de defensa específica.
Monocito Neutrófilo 1,2,3,4,5 5,4,3,2,1 5,4,3,1,2
( ) ( ) D) E)
Alergia IgG 5,4,2,1,3 3,5,4,2,1
06. El hematocrito normal en los seres humanos es: A) 10% D) 40% B) 20% E) 45% C) 30% 07. Célula nucleada encargada de la defensa en la sangre: A) Hematíe D) Microglia B) Trombocito E) Leucocito C) Mafacariocito
02. Respecto a Glóbulos Rojos, marque «V» o «F» 1. Los eritrocitos son anucleados, por ello son procariontes. 2. Los eritrocitos se forman por eritropoyesis en M.O.R. 3. En altura las personas poseen mayor cantidad de glóbulos rojos. 4. El hematocrito es el porcentaje de glóbulos Rojos. A) VVVV D) FVFF B) FVVV E) FFFF C) FVVF
08. Relacione ambas columnas: 1. Neutrófilo ( ) alergia, asma 2. Basófilo ( ) parasitosis 3. Eosinófilo ( ) primera línea de defensa 4. Monocito ( ) segunda línea de defensa específica 5. Linfocito ( ) defensa específica A) 1;2;3;4;5 D) 2;3;1;4;5 B) 1;3;4;5;2 E) 2;3;5;4 C) 2;3;4;5;1
03. Lo s le uc oc itos q ue for man las inmunoglobinas son: A) LinfocitoT4 B) Linfocito T8+ C) Linfocito B D) Eosinófilo E) Basófilo
09. El hematíe presenta el pigmento hemoglobina, el cual ocupa el ....... aproximadamente A) 20% D) 70% B) 33,3% E) 10% C) 50%
04. Las células que originan a las plaquetas son: A) Macrófago B) Monocit C) Megacariocito D) Linfocito B E) Basófilo
10. El aumento de los Hematíes se debe a, excepto: A) Hipoxia D) La altura B) Testosterona E) Renina C) Eritropoyetina
05. Relacione, respecto a las células de la sangre. 1. Linfocito B ( ) Bacterias 2. Basófilo ( ) Fagocitosis 3. Linfocito T4 ( ) Dirección 56
