Compuestos orgánicos e inorgánicos Carbohidratos Isómeros ...

<strong>Carbohidratos</strong><br />

• Los carbohidratos son compuestos <strong>orgánicos</strong> simples<br />

formados por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno<br />

(O) en una proporción de aproximadamente de 1:2:1.<br />

• Los carbohidratos se componen de uno o más azúcares y<br />

tienen tres funciones principales: p p pproveen energía g a las<br />

células, almacenan energía y sirven como moléculas<br />

estructurales.<br />

– Una característica particular de los carbohidratos es su tipo de arreglo.<br />

– Aquellos que se componen de un azúcar son llamados monosacáridos;<br />

los que se componen de cadenas cortas con pocos azúcares simples<br />

son oligosacáridos, y los que tienen una cadena de muchas unidades<br />

son polisacáridos.<br />

(C) CENGAGE Learning 3<br />

Azucares<br />

• El azúcar más simple es la glucosa, su composición química es<br />

C 6H 12O 6 .<br />

• Al ser un azúcar simple, se le conoce como monosacárido.<br />

• Las plantas captan la energía radiante del Sol y la convierten en<br />

energía química de glucosa (fructosa) por el proceso de fotosíntesis.<br />

• Los oligosacáridos, compuestos formados por moléculas cortas de<br />

dos o más azúcares simples.<br />

– La lactosa que se compone de dos azúcares simples: glucosa y galactosa. La<br />

sucrosa se forma de la unión de dos azúcares simples: glucosa y fructuosa.<br />

• El tercer grupo de carbohidratos es el de los polisacáridos,<br />

compuestos que se forman de la unión de muchos (“poli”) azúcares.<br />

– El almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina son algunos<br />

<strong>Compuestos</strong> <strong>orgánicos</strong><br />

e in<strong>orgánicos</strong><br />

• Los compuestos in<strong>orgánicos</strong> son aquellos que no contienen<br />

carbono (C), a excepción del dióxido de carbono (CO2) y de los<br />

carbonatos (CO3) como el carbonato calizo (CaCO3). • Los compuestos <strong>orgánicos</strong> son los que contienen el elemento<br />

carbono con las excepciones antes mencionadas (CO 2 y CO CO3) 3).<br />

– Algunos ejemplos son la glucosa(C6H12O6) y la hemoglobina<br />

(C3032H4816O872N780S8Fe4). – En los compuestos <strong>orgánicos</strong> hay cuatro elementos clave: carbono (C),<br />

hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que forman el acrónimo<br />

CHON.<br />

(C) CENGAGE Learning 2<br />

<strong>Isómeros</strong><br />

• Entre los monosacáridos encontramos algunos isómeros que son<br />

azúcares diferentes por su arreglo de los átomos. Ejemplo: glucosa y<br />

fructuosa (figura 3.1). Los isómeros son compuestos que tienen la<br />

misma composición y diferente estructura.<br />

(C) CENGAGE Learning 4<br />

(C) CENGAGE Learning 5 (C) CENGAGE Learning 6<br />

1/10/2010<br />

1

---

Lípidos<br />

• Los lípidos, al igual que los carbohidratos, están compuestos de<br />

carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), con menos cantidad de este<br />

último.<br />

– Por ejemplo, un lípido puede tener una fórmula química de C57H110O6 en la cual<br />

observamos que la cantidad de oxígeno es mucho menor.<br />

– Cumplen p dos funciones: almacenar energía g o ser componente p estructural de<br />

los tejidos.<br />

• Son la forma más concentrada de energía, pues cada gramo contiene<br />

más del doble de energía que un carbohidrato.<br />

• El exceso de carbohidratos se convierte en lípidos y se almacena en<br />

tejido adiposo de la región abdominal, glúteos, caderas y muslos. En<br />

caso de que agote su reserva de carbohidratos, el cuerpo convierte<br />

los lípidos almacenados en glucosa para suplir de energía a la célula.<br />

(C) CENGAGE Learning 7<br />

Grasas<br />

• En los últimos años es común<br />

escuchar acerca de grasas saturadas<br />

y no saturadas.<br />

• En un lípido saturado todos los<br />

carbonos están unidos a átomos de<br />

hidrógeno y no hay enlaces dobles<br />

entre los carbonos.<br />

• En los no saturados ocurre lo<br />

contrario: hay enlaces dobles entre<br />

algunos carbonos y, por tanto, no<br />

están unidos a átomos de hidrógeno.<br />

(C) CENGAGE Learning 9<br />

Insulina<br />

• En la figura se muestra un diagrama de la insulina bovina, formada<br />

por una secuencia de aminoácidos.<br />

• La insulina humana es una proteína muy parecida a la que se aprecia<br />

en la figura (también tiene 51 aminoácidos), pero el arreglo de los<br />

aminoácidos varía levemente.<br />

• LLas proteínas tí funcionan f i como enzimas, i es decir, d i como catalizadores tlid o<br />

sustancias que aceleran una reacción, ya que la temperatura del<br />

cuerpo no es la suficiente para que las reacciones químicas se lleven<br />

a cabo.<br />

Tejido adiposo<br />

• Sirve para proteger órganos internos.<br />

• Son un componente principal de la membrana celular y<br />

cubren parte de la neurona del sistema nervioso. La falta de<br />

lípidos produce daños al organismo.<br />

• La anorexia nerviosa es una enfermedad causada por la falta<br />

de grasas en la dieta, lo que afecta las neuronas; el sistema<br />

nervioso deja de funcionar eficientemente y en casos<br />

extremos sobreviene la muerte.<br />

(C) CENGAGE Learning 8<br />

Proteínas<br />

• A diferencia de los carbohidratos y los lípidos, las proteínas<br />

están constituidas por unidades más pequeñas conocidas<br />

como aminoácidos.<br />

• Además de tener carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O),<br />

contienen nitrógeno y otros elementos como azufre, azufre fósforo y<br />

hierro.<br />

• En los organismos vivos hay 20 aminoácidos diferentes. Una<br />

proteína se forma de una o varias cadenas de estos<br />

aminoácidos.<br />

– Si se cambia el orden de los aminoácidos, cambia la estructura de la<br />

molécula y, por consiguiente, sus características.<br />

(C) CENGAGE Learning 10<br />

(C) CENGAGE Learning 11 (C) CENGAGE Learning 12<br />

1/10/2010<br />

2

---

Ácidos nucleicos<br />

• Los ácidos nucleicos son moléculas que tienen varias<br />

funciones en la célula.<br />

• Se conocen así pues fueron descubiertos en el núcleo donde<br />

abundan, aunque también se hallan en otros organelos.<br />

• Los ácidos nucleicos se dividen en dos grupos: unos que están<br />

relacionados con el movimiento de energía en la célula y otros<br />

que regulan las actividades de ésta y son responsables de la<br />

herencia.<br />

(C) CENGAGE Learning 13<br />

(C) CENGAGE Learning 15<br />

¡El Planeta Agua!<br />

• En nuestro planeta, 1100 millones de personas no tienen<br />

acceso al agua potable y 2400 millones carecen de sistemas<br />

de saneamiento. El efecto es que casi 2 millones de niños<br />

mueren cada año a causa de infecciones trasmitidas por el<br />

agua insalubre.<br />

• Se necesitará un 20% más agua de la que está disponible<br />

ahora para satisfacer las necesidades de los otros tres<br />

millones de personas más que vivirán en 2025.<br />

• Dos terceras partes de la población mundial podrían estar<br />

bajo estrés hídrico para el año 2025.<br />

• La mitad de los ríos y lagos del planeta están seriamente<br />

contaminados.<br />

ADN y ARN<br />

• El ácido desoxirribonucleico (ADN), es responsable del<br />

control celular pero también es portadora de las<br />

características que se transmiten de una generación a otra, es<br />

decir, de la herencia.<br />

• En el control de la célula hay otra molécula que ayuda al ADN, ADN<br />

es el ácido ribonucleico (ARN).<br />

• El ADN está compuesto de unidades conocidas como<br />

nucleótidos.<br />

• Cada nucleótido se compone por un grupo fosfato, una base<br />

nitrogenada y un azúcar (ribosa). Estas subunidades se unen y<br />

originan una especie de escalera en forma de espiral.<br />

(C) CENGAGE Learning 14<br />

¿Qué sabemos del agua?<br />

(C) CENGAGE Learning 16<br />

(C) CENGAGE Learning 17 (C) CENGAGE Learning 18<br />

1/10/2010<br />

3

---

Características e importancia del agua<br />

• La molécula de agua posee un arreglo estructural particular,<br />

pues tiene un ángulo de casi 105° entre cada átomo de<br />

hidrógeno.<br />

• El oxígeno tiene ocho protones y el hidrógeno, uno; los<br />

electrones son atraídos por las cargas positivas de los<br />

protones por lo que están más tiempo moviéndose alrededor<br />

del oxígeno que del hidrógeno. Debido a esto, la molécula del<br />

agua adquiere una leve carga negativa cercana al oxígeno y<br />

cargas positivas en la región de los hidrógenos.<br />

• El hidrógeno de una molécula se unirá al oxígeno de otra<br />

mediante un enlace de hidrógeno, que como es muy débil,<br />

constantemente se rompe y se vuelve a formar.<br />

(C) CENGAGE Learning 19 (C) CENGAGE Learning 20<br />

Capilaridad, tensión de superficial y<br />

calor especifico del agua<br />

• La capilaridad, que es su capacidad de moverse por espacios<br />

extremadamente pequeños. Esta capacidad se debe a dos<br />

propiedades: la cohesión y la adhesión.<br />

– Cohesión, que es la atracción entre moléculas iguales.<br />

– Adhesión, , qque<br />

es la unión de moléculas distintas.<br />

• La tensión superficial es la capa laminar se la superficie<br />

externa del agua por consecuencia de los puentes de<br />

hidrógenos.<br />

• El calor especifico de una sustancia es la capacidad de<br />

almacenar calor. El agua necesita gran cantidad de calor para<br />

subir la temperatura del agua y se pierde mucho calor al<br />

bajarla.<br />

(C) CENGAGE Learning 21 (C) CENGAGE Learning 22<br />

Ácidos, bases y escala de pH<br />

• Un ácido es una sustancia que suple protones (H+) al agua y una base<br />

provee grupos negativos de hidróxido (OH‐). El agua pura tiene cierta<br />

cantidad de H+ y de OH‐ debido a que sus moléculas se rompen y<br />

reforman continuamente.<br />

• Un ácido tiene mayor cantidad de H+ y una base menos.<br />

(C) CENGAGE Learning 23<br />

Discusión<br />

1. ¿Qué importancia tienen los diferentes tipos de alimentos<br />

que ingerimos? Indique cinco tipos de alimentos, sus<br />

componentes básicos y su función en el cuerpo.<br />

2 2. ¿Cómo se explica la acidez estomacal? ¿Qué función tienen los<br />

antiácidos?<br />

3. ¿Por qué flota el hielo en agua líquida?<br />

(C) CENGAGE Learning 24<br />

1/10/2010<br />

4