Moleculas Orgánicas

Moleculas Orgánicas:
Se caracterizan por:
� Contienen C
� Tienen un esqueleto de C y
otros atomos como H, O, N
� Pueden asumir formas
completas como cadenas,
anillos y ramificaciones

Carbono es el atomo central de la vida.
� C es el atomo central de las biomoleculas.
� El átomo de carbono posee un total de 6e-
� 2e- en el nivel de energía mas bajo y 4 electrones de valencia en el nivel
más alto.
� Carbono puede completar su capa más externa formando un total de 4
enlaces covalentes.
� Enlace doble ( C=C ), Enlace triple (-C=C-)
H H
H-C-C-H (Etano)
H H
H H H
H-C-C-C-H (Propano)
H H H

Moleculas inorganicas:
NO contienen C � ej. H2O, NH3, PO4

Grupos funcionales: grupos de moleculas que
reaccionan como grupos; determinan las caracteristicas y
la reactividad de las moleculas. Tabla
� Hidroxilo u oxihidrilo- (OH-); es polar e interactua
con moléculas de agua.
� Carbonilo- (-C=O)
� Aldehído tiene un grupo de carbonilo en el extremo
(R-C=O)
� Cetona tiene el grupo carbonilo interno (R-CO-R)
� Carboxilo- (R-COOH)
� Amino- (R-NH2)
� Fosfato- (R-PO4H2) es débilmente ácido, puede
liberar uno o dos iones de hidrógeno.
� Sulfihidrilo- (R-SH)

Grupos principales de biomoleculas:
� Carbohidratos
� Lípidos
� Proteínas
� Ácidos nucleicos
Moleculas organicas � su estructura es importante � dicta la funcion.

Monomeros, Polimeros y Macromoleculas:
Las macromoleculas se forman al unirse “bloques”
(monomeros) y formar largas cadenas (polimeros) de moleculas.

¿Como se forman las macromoleculas?
Por reacciones quimicas conocidas como:
Sintesis por deshidratacion
Hidrolisis
monosaccharides a disaccharide
Un carbohidrato complejo es una macromolecula (polimero)
formado por una larga cadena de azucares simples.

Tipos de Reacciones:
� Sintesis por deshidratacion:
� Atomo + atomo � moleculas
� Monomero + monomero � dimero + H2O
� Monomero + monomero + monomero + monomero � polimero
� Hidrolisis:
� Rompimiento de la cadena de polimeros en
presencia de H2O
� Polimero + H2O(↓) � monomero + polimero

Carbohidratos:
Se utilizan obtener energia y para formar estructuras.
Los monomeros que forman los carbohidratos
son azucares simples.
Glucosa es una azucar simple (monosacarido) muy comun;
fórmula C6H12O6. Se encuentra en la miel y en los jugos de frutas.

Carbohidratos:
� Contienen atomos de C H O (proporcion 1:2:1)
� Fuente de energia y componente estructural de los organismos.
� Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía.
� Solubles en agua y se clasifican por la cantidad de C o por el grupo
funcional que tienen adherido.
� Azúcares: Monosacaridos; Disacaridos; Polisacaridos
“osa” = azucar
� Los monosacáridos son cristalinos, incoloros, de sabor dulce, fácilmente solubles en
agua y ópticamente activos.
� La cantidad de átomos de carbono proporciona el nombre:
� aldotriosas o cetotriosas (n= 3); aldopentosas o cetopentosas (n=5),
� aldohexosas o cetohexosas (n=6),
� Las hexosas (6C) más importantes son la glucosa y fructosa (azucar de maiz),
galactosa (azucar de leche).
� Pentosas (5C) � Ribosa, desoxiribosa

Disacaridos y Polisacaridos:
� Unión (sintesis por deshidratacion) de dos
monosacaridos.
� Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar
simples unidas covalentemente.
� sacarosa (azúcar de caña) = glucosa + fructosa
� maltosa (azúcar de malta) = glucosa + glucosa
� lactosa (azúcar de la leche) = glucosa + galactosa
� Polisacaridos
� Cadenas de azucares simples
� pueden almacenar energia o realizar funciones estructurales.
� Abundantes: incluyen almidones, glucogeno y celulosa.
� Ej. Almidon (almacenamiento en las plantas);
� Glucogeno (almacenamiento en animales)
� Celulosa (estructura en plantas)
� Quitina (estructura en animales) Fig.

Ejemplos de Carbohidratos complejos:
Note que estas macromoleculas estan formadas por uniones
simples de unidades repetitivas.

Produccion de Energia Estructura
Celulosa es probablemente la
macromolecula mas abundante en la
Tierra.

Lipidos:
� Contienen regiones extensas formadas casi exclusivamente
por CHO
� no polares, hidrofobicos e insolubles en agua
� Contienen 1 o mas acidos grasos (largas cadenas de CH + grupo
carboxilo {COOH} en un extremo) � generalmente No tienen forma de anillo
� Se forman por deshidratacion a partir de 3 unidades de acidos
grasos y una molecula de glicerol (3C + (-OH)) � por esto se conocen
como trigliceridos
� consistencia grasosa, cerosa o aceitosa
� fuente de energia (son mas eficientes para almacenar E que
los carbohidratos) � caloria = contenido energetico
� componente estructural de la membrana celular
� Algunos son hormonas o precursores de ellas

Lipidos son moleculas hidrofobicas
que existen en 3 formas primarias.
Esteroles
Grasas Fosfolipidos

� Grasa saturadas � no contienen enlaces covalentes dobles (contienen el numero maximo
de atomos de H. Ejemplo; grasa animal y manteca
� Grasas insaturadas� contienen enlaces covalentes dobles por lo que es mas facil de
digerir (aceites)
� Ceras � quimicamente similares a las grasas pero altamente saturadas; forman
recubrimiento impermeable (cubiertas protectoras de hojas y tegumentos animales)
� Fosfolipidos � son compuestos estructurales de la membrana celular;
contienen “cabezas” hidrofilicas y “rabos” hidrofobicos.
� Esteroides � constan de 4 anillos de C fusionados; precursores de hormonas
(grupo extenso de lípidos (naturales o sintéticos), o compuestos químicos liposolubles, con una actividad
fisiológica muy amplia. Los esteroides incluyen alcoholes (esteroles), ácidos biliares, la vitamina D y varios
tipos de hormonas.

Las grasas y aceites son
utilizadas para almacenar
energia
También llamados triglicéridos.
Sirven como depósitos de
reserva de energía en las
células animales y vegetales.
Cada molécula de grasa está
formada por cadenas de ácidos
grasos unidas a un alcohol
llamado glicerol o glicerina.

Un acido graso
Modelo espacial de una grasa

El grado de saturacion
de una grasa afecta las
propiedades fisicas y la
salud.
Grasas No Saturadas:
Cis and Trans
Omega-3fatty
acids
monoandpolyunsaturated
Saturated
trans
“Bad”
“Good”
all cis
polyunsaturated

Contenido Nutricional
A partir de enero 1, 2006, la FDA
exige que la cantidad de grasas
trans este escrito en las etiquetas
de Contenido Nutricional.

Los fosfolipidos son componentes estructurales de
la Membrana Celular
La cabeza hidrofilica y la cola hidrofobica son claves en el
funcionamiento de un fosfolipido.

La membrana celular esta formada por una doble capa de fosfolipidos.

Esteroides
Note la estructura formada por 4
anillos que es comun en todos los
esteroides.
Esteroides son: 1) Componentes esenciales de la membrana
2) forman varias hormonas.

Esteroides son Hormonas:
Linford Christie fue descualificado
de una competencia international
despues de haber resultado positivo
a esteroides (hormona de diseno).
Estrogeno, testosterona,
progesterona y corticosteriodes
(cortisol) son hormonas.

Proteinas:
� Macromoleculas que sirven como componentes estructurales de
celulas y tejidos (el crecimiento, respiracion y conservacion del organismo)
� Elastina � confiere elasticidad a la piel
� Queratina � proteina principal del pelo, cuernos y unas
� Albumina � proteina de la clara del huevo
� Hemoglobina � proteina portadora del O2 en la sangre
� Sus funciones estan ligadas a sus estructuras tridimensionales
� Recuerde: La estructura determina la funcion.
� Las proteinas son la clave de la vida. Gobiernan todas las funciones junto al DNA.
� Son cadenas de aminoacidos
� Enzimas son un tipo de proteinas.

Funciones
� Las proteínas son de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los
seres vivos (biomoléculas).
� Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de las proteínas.
� Casi todas las enzimas son catalizadores de reacciones químicas.
� muchas hormonas son reguladores de actividades celulares
� la hemoglobina y otras moléculas tienen funciones de transporte en la sangre;
� los anticuerpos, son los encargados de acciones de defensa natural contra
infecciones o agentes extraños;
� son receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de
desencadenar una respuesta determinada;
� la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la
contracción;
� el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

Algunas funciones de Proteinas

Aminoácidos:
� Compuestos orgánicos que contienen un
grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-
COOH).
� 20 de ellos naturales y que son los
constituyentes de las proteínas.
� Están formados por un carbono alfa unido a
un grupo carboxilo, a un grupo amino, a un
hidrógeno y a una cadena (R) de estructura
variable, que determina la identidad y las
propiedades de los diferentes aminoácidos.
� Existen cientos de cadenas R por lo que se
conocen cientos de aminoácidos diferentes.
Amino acido es un elemento mínimo
de una proteína:
•Un final amino que es : H³N o NH²
•Un final carboxilo que es: COO- o COOH
•Un carbono alfa que es el carbono central del
amino acido.
•Un grupo radical (R) que se ubica en la cadena
lateral que cambia para cada aa.

Aminoácidos:
� El orden de los aa en una proteina dicta la funcion.
� Alteraciones en la secuencia de los aa en una
proteina causa que la proteina misma no funcione �
pierde especificidad
� Se unen mediante sintesis por deshidratacion
(condensacion)
� La unión de dos aminoácidos da lugar a un
dipéptido. Si se unen tres se forma un tripéptido.
� Cuando se juntan de cuatro a diez aminoácidos dan
lugar a una cadena peptídica y, cuando se unen
más de diez originan una cadena polipeptídica o
polipéptido.
� Las proteínas suelen estar formadas por una o varias
cadenas polipeptídicas.

Los aa estan unidos por enlaces peptidicos para formar proteinas.
Las proteinas son cadenas lineares construidas por aa.
Enlace Peptido

Enzimas:
� son proteinas
� Aceleran o disminuyen la velocidad de las
reacciones quimicas de nuestro cuerpo
(metabolismo)
� Son altamente especificas por lo que existen
miles diferentes (llave y cerradura)
� Coenzimas:
� nucleotidos que apoyan a las enzimas en sus funciones
de promover y dirigir las reacciones quimicas
� Consisten de un nucleotido combinado con una vitamina

Acidos Nucleicos:
Existen 2 tipos de acidos nucleicos,
DNA y RNA.
Ambos estan a cargo del
almacenamiento y transferencia de
la informacion genetica.
DNA = acido desoxiribonucleico
RNA = acido ribonucleico
RNA juega un papel regulador importante.
DNA

Ácidos Nucleicos
� Macromoleculas (polimeros) formados por la repetición de monomeros (nucleotidos).
� DNA y RNA se diferencian en:
� La azucar (pentosa) que contienen: desoxirribosa en DNA y la ribosa en el RNA.
� Las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina en el DNA;
adenina, guanina, citosina y uracil en el RNA.
� En las celulas eucariotas:
� la estructura del ADN es doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria (aunque
puede presentarse en forma extendida (ARNm), o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr y
participa en la sintesis de proteinas.
� La masa molecular del DNA es generalmente mayor que la del RNA.
� El DNA contiene la información genetica usada en el desarrollo y el funcionamiento de
los organismos vivos conocidos y de algunos virus, es el responsable de la
transmisión hereditaria y determinan las proteinas que producen las celulas.

Ácido desoxirribonucleíco (DNA)

Nucleotidos son
monomeros que
forman polimeros que
a su vez componen el
DNA y RNA
Los nucleotidos contienen
la información genetica
utilizada en el desarrollo
y funcionamiento de los
seres vivos conocidos y
de algunos virus.
Son responsables de la
transmisión hereditaria.

Ácido ribonucleíco (RNA)
� Está presente tanto en las celulas
procariotas como en las celulas eucariotas, y
es el único material genético de ciertos virus.
� Es quien dirige las etapas intermedias de la
sintesis proteica (el DNA no puede actuar
solo y usa el ARN para transferir esta
información vital durante la síntesis de
proteínas (producción de las proteínas que
necesita la célula para sus actividades y su
desarrollo)).
� Varios tipos de RNA regulan la expresion
genetica, mientras que otros tienen actividad
catalitica. El RNA es mucho más versátil que
el DNA.

Comparativa entre ADN y ARN

Nucleotidos ciclicos: son mensajeros intracelulares
Nucleotidos ciclicos llevan
informacion de la membrana
plasmatica a otras moleculas de
la celula y llevan E de un lugar a
otros en la celula (metabolismo
energetico).
Ex. AMP, ADP, ATP
ATP es la molecula (nucleotido) que
transporta energia en la celula.

Preguntas ???