Issuu on Google+

Tema 1 As bases da vida: A NATURALEZA BÁSICA DA VIDA

I.E.S. AS TELLEIRAS Bioloxía e Xeoloxía 1º Bacharelato Curso 2011-12

1


2


¿que é a vida? MECANICISTAS

Os seres vivos non son diferentes da materia inanimada

VITALISTAS

Os organismos vivos presentan propiedades que non poden explicarse simplemente dende o punto de vista físicoquímico 3


Na actualidade a opinión maioritaria: - Os mecanicistas teñen razón ao dicir que a ESCALA MOLECULAR, a vida pode explicarse segundo os principios da física a e química. - Os vitalistas teñen razón ao dicir que os organismos teñen características que os diferencian da materia inerte. O paradigma dominante: ORGANICISMO (pretende recolle-las dúas propostas)

4


Caracter铆sticas diferenciais dun ser vivo 1 Complexidade molecular 2 Niveis de organizaci贸n 3 automantemento 4

reproduci贸n 5

Ciclo vital 6 sensibilidade

5


1.COMPLEXIDADE MOLECULAR Os séres vivos están formados por átomos e moléculas, coma a materia inerte,

Sen embargo forman MACROMOLÉCULAS, que non aparecen na materia non viva ( por ex.: proteínas e ac. Nucleicos)

6


2. Niveis de organización: A materia viva ten unha organización XERÁRQUICA, de complexidade crecente:

Da interacción entre os compoñentes dun nivel xorden novas propiedades: p. EMERXENTES

7


3. AUTOMANTEMENTO: Os seres vivos incorporan MATERIA e ENERXÍA para realiza-los seus procesos vitais: O METABOLISMO é o conxunto de procesos químicos mediante os que se utiliza a materia incorporada. 8


4. REPRODUCIÓN:

É a capacidade de orixinar copias de si mesma

Maniféstase tanto a nivel celular como a nivel de organismos. Pode ser asexual.

sexual

e

Adoita producir un aumento no número de individuos

Na reprodución prodúcense dous fenómenos: - herdanza: mantén as características dunha xeneración á seguinte, - variación: aparición de diferenzas na descendencia.

9


5. CICLO VITAL: Cigoto ou cĂŠlula ovo

Os seres vivos pasan por diferentes etapas ao longo da sĂşa vida

Fases larvarias ou embrionarias

adulto

10


6. SENSIBILIDADE: Tódolos organismos responden a CAMBIOS QUE SE PRODUCEN NO SEU CONTORNO: ESTÍMULOS AMBIENTAIS Estas respostas poden ser moi simples ou moi complexas

A posibilidade de resposta permite aos seres vivos a capacidade de AUTORREGULACIÓN 11


A unidade química dos seres vivos 

Ao analiza-la composición química dos seres vivos, destaca:

-

A súa materia está formada por uns poucos elementos químicos, Tódolos organismos teñen unha composición química moi semellante

-

12


Bioelementos: Son os elementos químicos que forman os seres vivos: C, H, O, N, K, P, Si, Mg, S, ‌

13


Bioelementos: PODEMOS DIFERENCIAR: - Aqueles que aparecen en cantidades importantes: C, H, O, N, P e S, (constitúen o 98% do peso), chámanse bioelementos PRIMARIOS. - Aqueles que aparecen en pequenas cantidades: Ca, K, Na, Mg, Fe ou Cl,( constitúen o resto do peso corporal), son os bioelementos SECUNDARIOS. Dentro deles, algúns non acadan o 0,1% , chámanse OLIGOELEMENTOS, aínda asi son imprescindibles para o funcionamento do organismo 14


Biomoléculas ou principios inmediatos B. inorgánicas -Auga - sales minerais

B. orgánicas -glícidos, -Lípidos, -Proteinas e -Ácidos nucleicos 15


A auga

E electronegatividade do osíxeno

Desigual distribución de carga É o composto máis abundante Nos seres vivos 60-90%

IMPORTANCIA BIOLÓXICA:

Cargas parciais

POLARIDADE

1. DISOLVENTE BIOLÓXICO, 2. ELEVADA CAPACIDADE TÉRMICA, 3. ACADA A SÚA MÁXIMA DENSIDADE AOS 4º C

Pontes de hidróxeno

16


17


Enlace de hidr贸xeno

18


GLÍCIDOS:(hidratos de carbono ou azucres)

Son compostos de carbono, hidróxeno e osíxeno

CnH2nOn

- átomos de carbono unidos a grupos alcolicos (-OH) (HIDROXILOS)e a radicais hidróxeno. - presentan sempre un grupo cetónico (-CO-) ou aldehído (-CHO) 19


20


Clasificación dos glícidos: Triosas: tres átomos de C Tetrosas: 4 Pentosas: 5

Osas ou monosacáridos

Aldosas y cetosas

Hexosas: 6 Heptosas: 7 Octosas. 8

glícidos oligosacáridos holósidos polisacáridos

ósidos heterósidos

Disacáridos trisacáridos Homopolisacáridos heteropolisacáridos

Glicoproteínas Glicolípidos Glícidos dos ac. nucleicos

21


Glícidos: monosacáridos 

Son os glícidos máis simples. Maior importancia biolóxica: 4, 5 ou 6 C. Pentosas (ribosa e desoxirribosa), hexosas (glicosa, fructosa) forman moléculas cíclicas

22


23


Glícidos: enlace glicosídico O-glicosídico(1- 4) O-glicosídico (1- 6)

24


Glícidos: disacáridos Resultan da unión mediante un enlace glicosídico de dous monosacáridos Os máis comúns son:

Lactosa ( gli+gal)

Maltosa ( gli+gli) Sacarosa (gli+fru)

25


Glícidos: polisacáridos   

Unión de moitos monosacáridos ( adoita se-la glicosa) Non teñen sabor doce Poden ser lineais: celulosa, quitina ou ramificados: amidón, glicóxeno

26


GlĂ­cidos: polisacĂĄridos

27


Glícidos: funcións 

 -

Combustible celular: a glicosa é a ppal. fonte de enerxía nas células. Reserva enerxética: amidón nas plantas e glicóxeno nos animais. Compoñente estructural: Ribosa e desoxirribosa nos ac. Nucleicos, Celulosa nas paredes vexetais Quitinas: fungos e artrópodos

28


Os lípidos   

Son compostos formados por C, H e O. Son apolares ou de baixa polaridade. Son insolubles en auga e solubles en disolventes orgánicos (eter ou cloroformo). Os ÁCIDOS GRAXOS, son raros libres, pero forman parte de moitos tipos de lípidos: son longas cadeas hidrocarbonads (14-24C) cun grupo funcional CARBOXILO: --COOH. Se carecen de dobres enlaces: Ac. G. saturados Se presentan dobres enlaces: Ac. G. insaturados 29


Lípidos: ac graxos

Ac. palmítico

30


31


LĂ­pidos: ac graxos

32


Lípidos: clasificación É moi complexa. Podemos diferenciar: 1. graxas: glicerina+ ac. graxos 2. Ceras: monoalcol+ ac. Graxos 3. Fosfolípidos: glicerina+ grupo fosfato+ ac. Graxos. 4. Esteroides: derivados do cicloperhidropentanofenantreno

33


GRAXAS: - Formadas pola unión mediante un enlace covalente tipo ester de : a. Glicerina (un trialcol) b. Unha, dúas ou tres moléculas de ac. Graxos. - segundo sexan os ac. Graxos, as graxas serán: 1. saturadas: en animais, sólidas. 2. insaturadas: aceites vexetais, líquidas

34


35


CERAS:  

Semellantes ás graxas Formadas por un monoalcol de cadea longa e un ac. Graxo de cadea longa. Exemplo: cera de abella cutina suberina

36


Fosfolípidos: - Formados por: alcol (glicerina)+grupo fosfato+ac. Graxos - estrutura bipolar: un extremo apolar (hidrófobo) e un polar (hidrófilo). Dise que a molécula é ANFIPÁTICA. - BICAPAS LIPÍDICAS 37


38


39


40


ESTEROIDES: 

Derivados do: cicloperhidropentanofenantreno son compostos insolubles en auga teñen gran importancia biolóxica: - colesterol, - vitamina D, - hormonas sexuais

41


colesterol

42


Funcións dos lípidos: Reserva

enerxética, Estructural, reguladora 43


AS PROTEINAS: -

Son biomoléculas orgánicas formadas por átomos de C, H, O e N.(pode haber outros elementos)

-

-

Son polímeros , producto da unión de monómeros chamados AMINOÁCIDOS (aa) Os aa únense por medio de enlaces PEPTÍDICOS 44


Os aminoácidos:  -

-

un aminoácido posúe: Un grupo amino: NH2 Un grupo carboxilo: -COOH Un radical R, diferente para cada un dos 20 aminoácidos. Estes tres grupos únense a un carbono chamado carbono alfa (α) 45


46


Enlace peptídico: O enlace petídico fórmase entre o grupo carboxilo dun aa e o grupo amino doutro, liberándose unha molécula de auga

47


As proteinas: 

Unha cadea de amminoácidos é un PÉPTIDO

Se o péptido ten poucos aa, fálase de OLIGOPÉPTIDOS.( 0-10:dipéptidos,tri-,tetra-) Cando ten moitos aa fálase de polipéptido uo cadea polipeptídica (máis de 10, ata centos de aa) Unha PROTEÍNA pode estar formada por unha ou varias cadeas polipeptídicas

48


Estructura tridimensional das proteínas: 

-

Cada proteína ten unha estructura tridimensional da que depende a súa función. Diferáncianse catro niveis de complexidade na organización dunha molécula proteica: Estructura primaria, Estructura secundaria, Estructura terciaria e Estructura cuaternaria. 49


Estructura tridimensional das proteínas: primaria 

É a secuencia ordenada de aa que forman a cadea polipeptídica.

50


Estructura tridimensional das proteínas: secundaria a cadea polipeptídica prégase en forma helicoidal ou en forma de folla pregada

51


Estructura tridimensional das proteínas: terciaria

As proteínas préganse sobre si mesmas, dando formas filamentosas ou globulares. Débese a enlaces débiles entre os grupos –R de aa que están alonxados na cadea

52


Estructura tridimensional das proteínas: cuaternaria -

-

Implica a asociación de varias cadeas polipeptídicas para dar unha molécula complexa. Unha proteína prégase no espacio sempre coa mesma estructura tridimensional característica

53


Estructura tridimensional das proteínas:

Os cambios no medio ( pH, Tª…) provocan a desnaturalización das proteínas: perde a súa estructura tridimensional e polo tanto as súas propiedades e a súa 54 función.


Funcións das proteinas: 

ESTRUCTURAL: coma o coláxeno, proteina fibrilar que da resistencia e elasticidade aos ósos e cartilaxes, a queratina das uñas ou pelo. TRANSPORTADORA: coma a hemoglobina, que transporta O2 no sangue ou as proteinas plasmáticas, que transportan o colesterol. REGULADORA: hai hormonas de naturaleza proteica, coma a insulina (regulas os niveis de azucre en sangue) ou a a hormona do crecemento (GH) 55


Funcións das proteinas: 

CONTRÁCTIL: a actina e a miosina son proteinas fibrilares que interaccionan entre si, producindo asi a contracción muscular. DEFENSA INMUNITARIA: os anticorpos neutralizan as substancias extrañas que penetran no organismo. ENZIMÁTICA: os enzimas son proteinas que actúan como biocatalizadores. 56


colรกxeno

57


58


AS PROTEINAS ENZIMÁTICAS: 

os enzimas son proteinas que actúan como catalizadores biolóxicos. Son moléculas globulares, cunha zona da súa superficie, CENTRO ACTIVO, diferente para cada enzima. Noméanse co sufixo –asa e o nome do substrato ex.: lipasa, rompe os lípidos sacarasa, rompe a sacarosa en fructosa e glicosa

59


MODO DE ACCIÓN DAS ENZIMAS: 

 

1. un substrato únese ao centro activo dun enzima específico formando o COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO, 2. esta unión é débil e rompe rápidamente, 3. durante a duración da unión prodúcese a reacción química e o enzima recupérase intacto.

60


Ácidos nucleicos:  Son

biomoléculas formadas por C, H, O, N e P.  Son polímeros, formados por subunidades chamadas NUCLEÓTIDOS.

61


Ácidos nucleicos: NUCLEÓTIDOS

-

Un nucleótido é unha molécula formada pola unión de : Un grupo fosfato, Unha pentosa e Unha base nitroxenada 62


テ…idos nucleicos: grupo fosfato

63


テ…idos nucleicos: pentosas

Pode se-la ribosa ou a desoxirribosa 64


Ácidos nucleicos: bases nitroxenadas - Son moléculas con estructura cíclica que contén NITRÓXENO ademáis de carbono. - hai dous tipos de bases: a) pirimidínicas, derivadas da pirimidina. Teñen un único anel. Son a CITOSINA(C), a TIMINA (T) e o URACILO(U), b) púricas, derivadas da purina. Teñen dous aneis unidos. Son a ADENINA(A) e a GUANINA(G) 65


テ…idos nucleicos:

66


テ…idos nucleicos: tipos, ARN e ADN

テ…ido desoxirribonucleico

テ…ido ribonucleico

67


Ácidos nucleicos:  Un

ac. nucleico é un polinucleótido,  Unión de nucleótidos por enlaces FOSFODIESTER,  O fosfato únese ao carbono 3´da pentosa dun nucleótido e ao carbono 5 ´da pentosa do seguinte 68


ÁCIDOS NUCLEICOS:  CADA

POLINUCLEÓTIDO CARACTERÍZASE POLA SÚA SECUENCIA PARTICULAR DE BASES NITROXENADAS,  O EIXE BÁSICO DE PENTOSA E FOSFATO É CONSTANTE 69


Estructura do ADN: 

a.

b. c.

d.

Na maior parte dos casos o ADN é unha DOBRE HÉLICE, que consiste en: Dúas cadeas helicoidais de nucleótidos cun eixo común, As cadeas son ANTIPARALELAS as pentosas e os grupos fosfato forman un esqueleto externo e as bases diríxense ao interior, A molécula é estable por que se establecen enlaces entre as bases nitroxenadas COMPLEMENTARIAS: ADENINA-TIMINA e CITOSINA-GUANINA 70


テ…idos nucleicos:

71


Funcións do ADN:

O ADN é o portador da información hereditaria.  A información está CODIFICADA en forma de secuencia de bases.  O ADN ten capacidade para duplicarse . (proceso complexo)  A información contida no ADN é utilizada polas células para elabora-las súas propias proteínas 

72


Estructura do ARN: O

ARN adoita estar formado por unha soa cadea de nucleótidos.

73


Tipos de ARN: ARN mensaxeiro (ARNm): copia a información do ADN para levala ata os ribosomas,  ARN ribosómico (ARNr): forma parte da estructura dos ribosomas,  ARN transferente (ARNt): transportan os aa ata os ribosomas para sintetizar as proteínas 

74


A orixe da vida:¿ ómo apareceu a materia viva?¿como se produciu o primeiro ser vivo? 1ª teorías: a xeneración espontánea, segundo a cal os seres vivos xurdían directamente da materia inerte.  Débese a deficientes observacións  Foi unha idea moi estendida ate o século XIX 

75


Xeneración espontánea: As principais investigadores que intentaron desbota-la teoría da xeneración espontánea foron:

-Francesco Redi (1668) -John Needham (1748) -Lazaro Spallanzani (1767) -Louis Pasteur (1861) 76


Francesco Redi: Foi o primeiro que intentou rebati-la idea da xeneración espontánea  O seu traballo non foi suficiente 

77


Jonh Needham: 

Logo do descubrimento dos microorganismos intentou demostra-la xeneración espontánea. O seu experimento tiña erros graves

78


Lazzaro Spallanzani: 

Repetíu os experimentos de Needahm dun xeito máis rigoroso: pechou herméticamente os fras cos e feervíunos. Os partidarios da xeneración espontánea decian que o exceso de calor eliminba o “ principio vital” 79


Louis Pasteur: 

A fin da xeneración espontánea

80


Síntese prebiótica: A.I. Oparin e J.B.S. Haldane Propoñen un modo de aparición da vida en etapas: a. Asociación progresiva de moléculas inorgánicas para dar moléculas orgánicas sinxelas, b. Condensación destas para dar macromoléculas : o “ caldo” primordial, c. Formación de agregados moleculares: “coacervados” 

81


O experimento de S. Miller:

82


Ideas actuais sobre a orixe da vida: A uniformidade estructural e funcional que presentan tódolos seres vivos indican unha orixe común de todos eles Sobre a síntese prebiótica: - A atmósfera non sería tan reductora, - Concentración das moléculas simples. Absorción en arxilas

Fontes hidrotermais submarinas

83


Tema 1 Biomoléculas