Proteínas

Proteínas

-Concepto e importancia biológica:

Proteos(muchas formas,que pueden formar proteinas)

Emitológicamente

Proteiros=1º

Las proteinas son cuantitativamente más de la mitad de los seres vivos(+50% peso seco)

Realizan muchas funciones:

-Catalizadores(enzimas)

-Reguladoras(hormonas)

-Movimiento(musculo)

-Estructural(peloo)

Defensiva(anticuerpos)

Transporte(hemoglobina)

Son polimeros de monomeros distintos.Porque existen 20 aminoacidos diferentes.

Presentan secuencias, orden de aminoácidos (información)que determina la forma de la proteina y la funciíon.

Polímero lineales de aminoácidos forman unas moléculas enormes,macromoléculas,que tienen unos pesos enormes,son moléculas bastante compleja.

Se montan y desmontan con mucha facilidad.Una de las característica de los seres vivos en la materia viva(renovación)

Proteina Polipeptidos(cadenas de + de 10 aminoácidos)

Hidrolisis

Polipeptidos Peptidos 20 aminoácidos distintos

-Aminoácidos:

Son los monómeros de las proteinas.Todos tienen en común esta parte de la molécula.

Ese carbono central es el carbono Alfa y está rodeado de un amino, un ácidos, un hidrógeno y un radical o resto.

Propiedades de los aminoácidos.

-Carácter ácido/básico.

Esto quiere decir que se comportan como ácidos a PH básicos y como base a PH ácido.

Curva de titulación de un aminoácido : alanina

PK--->el valor de PH en el que la mitad están disociados y la mitad sin disociar.

Si cambia el PH cambia las cargas eléctricas de los aminoácidos.

-Son polares--->porque tiene un grupo amino y un grupo ácido --->son solubles en agua -->son cristalizables-->tienen un alto punto de fusión (como el agua) -->líquido a sólido fácilmente.

-Isomería espacial y óptica(por los carbono asimétricos)

El carbono Alfa es un carbono asimétrico (cuatro sustituyentes distintos)

Isomería óptica-->desvía la luz polarizada(destrojio,levojilo)

solamente hay un aminoácido que no presenta isomería espacial:

GLICOLA

COOH

|

NH2- C -H

|

H ---->no presenta ni isomería espacial ni óptica.

Clasificación de lo aminoácidos

Se clasifican según su resto a PH7 y esto priduce 3 columnas:

Aa apolares Polar sin carga Polar con carga - Polar con carga +

-Prolina(grupo amino -Cisteína(azufre) -ácidos aspártico -lisina

ciclado) -ácido glutámico -Argina

-Fenilalanina -Histidina

-Tristófano

-Tirosina

Enlace peptídico

Es el enlace que une a los aminoácidosSe establece entre un ácido y un amino dando lugar a:

El primer aminoácido de la cadena tiene el amino libre y el último de la cadena tiene el grupo ácido libre. Los átomos petídicos tienen que estar necesariamente en el mismo plano.

-C=N-

| --->enlace doble

OH

El giro que más influencia tiene es el del carbono Alfa que al girar arrastra el resto y determina la forma de la proteína.

El enlace peptídico es un enlace resonante.

O OH

|| |

-C-N- -C = N-

|

H

Deben compartir electrones que les hace estar en el mismo plano. No pueden girar, los demás sí, especialmente importante el giro Alfa (arrastrar)que determina las estructuras de las proteínas.

Al formarse enlaces peptídicos, se produce una ñínea quebrada de los átomos peptídicos y de los carbones Alfa en el que los restosquedan alternativamente hacia arriba y abajo haciendo una línea quebrada.

Estructura de las proteínas

Aminoácido con enlace peptídico. Dipeptídico(2-10), polipeptídico(+ de 10 Aa). Una proteína está formada por 1 o más polipéptidos.

Estructura primaria

Cada proteína formada por ciertos aminoácidos en un determinado orden: secuencia de aminoácidos. Esta secuencia de Aa es caraterística de cada proteína, es específica de cada proteína. Esta sería su estructura primaria. Línea quebrada por átomos peptídicos y los carbonos Alfa en la que los restos se alterna hacia arriba y hacia abajo.

La estructura primaria determina el resto de estructuras (y su función) y sus propiedades. Como por ejemplo la especifidad de especies.

Especifidad de especies: una msima proteína determina las diferentes estructuras en las distintas especies.

La hemoglobina humana no tiene la misma función que la hemoglobina de vaca, por ejemplo.

Los aminoácidos esenciales son esenciales para la función o para la estructura de la proteína , no varían a lo largo de la evolución.

El resto de los aminoácidos son los que varían de una especie a otra.

En conclusión desde el punto de vista de la estructura, la estructura en la proteína es extendida. Cuando se conoció la primera estructura, se supuso que como era extendida todas las proteínas eran extendidas, osea , no presentaba más estructuras.

Disfracción de Rayos X.

Presentan una forma tridimensional, una forma espacial que es lo que se llama ESTADO NATIVO(forma de la proteína). Es el estado que presenta más enlaces ,más estable,con menos energía libre. Este estado es el resultado de varios niveles estructurales y todos dependientes de la estructura primaria. Así, todas las proteínas presentan también una estructura secundaria.

Estructura secundaria

Primera estructura secundaria:

Todas las estructuras secundarias son el resultado del giro de carbono Alfa Hélice. La estructura Alfa Hélice se forma al girar los carbonos Alfa en hélice alrededor de un eje imaginario. Este giro es de 3,6 aminoácidos por vuelta.

Esto pasa porque el aminoácido que está en el carbono 1queda enfrentado con el aminoácido 5 quedando enfrentados en posición geométrica correcta.(distancia y orientación correcta para formar puentes de hidrógeno)

Puentes de hidrógeno intracatenario.(dentro de la cadena)

Estos puentes de hidrógeno son los que mantienen el Alfa Hélice. Siempre es 3,6 porque cada 4 aminoácidos crea puentes de hidrógeno (más enlaces) y , por tanto, más largo. Los restos quedan hacia fuera de la hélice.

Segunda estructura secundaria:

Otro tipo de estructura secundaria. Carbono Alfa actúa como punto de plegamiento. Los puentes de hidrógeno también se producen aquí pero son intercatenarios(entre cadenas)

Tercera estructura secundaria:

Triple hélice colágeno. También forma hélice sólo que el colágeno en la estructura primaria del colágeno abundan la prolina y la hidroxiprolina (son aminoácidos con grupo amino ácido, carece de hidrógeno para formar puentes de hidrógeno)

No se forman puentes de hidrógeno intracatenarios y se forma una hélice extendida con puentes intercatenarios (como una cuerda de tres cabos)

Estrutura secundaria NO pura:

No están ni completamente estructurada ni de un sólo tipo.

Por ejemplo:

Alfa Hélice +discontinuidades(no tiene estructura secundaria)+Beta Hoja plegada.

Este conjunto de estructura secundaria y de su discontinuidades constituyen el estado nativo, es decir, la estructura terciaria.

Estructura terciaria

Conjunto de estructura secundarias y discontinuidades(rotura de estructura secundaria)

Las causas de las discontinuidades --->prolina e hidroxiprolina que rompen la estructura secundaria porque no forman puentes de hidrógeno (amino ciclado)

Lo mismo ocurre con los aminoácidos que tienen restos apolares hidrófobos(huyen del agua) que se introducen dentro de la estructura secundaria (huyen del agua, buscan un ambiente lipófilo del interior). Producen discontinuidad en la estructura secundaria especialmente si además son voluminosas--->fenilalanina y trstófano.

También produce discontinuidad aminoácidos cercanos con cargas iguales o distintas.

Las cargas distintas se unen y las cargas iguales se repelan-->discontinuidad. Esto hace que se rompa la estructura secundaria.

La Cisteína tiene un grupo SH. Si dos Cysteinas se encuentran enfrentadas en la posición geométrica correcta, se forma un puente de disulfuro entre ella que provoca discontinuidad y que también rompen la estructura secundaria.

Si sólo tiene estructura terciaria, este es su estado nativo.

Si imaginamos una estructura terciaria en la que hay zonas en las que la parte de la estructura secundaria se une con otra estructura secundaria (enlaces nuevos)

La estructura terciaria se mantiene gracias a unos enlaces nuevos resultantes de la forma de la proteína. Encontramos distintos enlaces:

Interacciones eléctricas entre cargas permanentes.

• Aminoácidos con cargas distintas llamadas interacciones crónicas[aminoácidos ácido con base (carga positiva y carga negativa)]
• Puentes de hidrógeno H/O/N átomos electronegativos cargados.
• Fuerzas de VAN DER WALLS (atracciones eléctricas entre cargas fluctuantes)
  Se producían entre hidrocarburos, anillos muchos dobles enlaces comparten muchos electrones--->muchos electrones libres--->cargas fluctuantes
• Interacciones hidrofóbicas:
  Los restos apolares se introducen hacia dentro de la cadena por hidrófobos y se unen entre sí por ser lipófilos.

Todos estos enlaces son débiles pero como son números permiten sostener la estructura terciaria.

Además de los enlaces, hay enlaces fuertes llamados puentes de disulfuro que son enlaces covalentes de cisteínas.

ALGUNAS proteínas presentan estructura cuaternaria, cuando la tienen, este es su estado nativo (su fórmula). Son aquellas proteínas con subunidades, como la hemoglobina.

4subunidades con estructura terciaria:

Estructura cuaternaria

Es la unión de subunidades con estructura terciaria. Los enlaces en la estructura cuaternaria aparecen a unirse la subunidad. En la estructura cuaternaria ocurre lo mismo que en la estructura terciaria(puentes de hidrógeno,etc)excepto con los puentes de disulfuro. Todos estos enlaces son débiles.

Relación entre estructura y función

Los enlaces que mantienen el estado nativo son débiles y se modifican según el ambiente , pero también según la función. La función depende de la estructura que determina que ciertos restos en superficie sean capaces de interaccionar débilmente con un ligando (Encima-Sustrato, Hb-O2, antígenos-anticuerpos..)para unirse a él y otras interacciones para realizar su función.

Los aminoácidos catalíticos (sólo para las enzimas) no tienen que estar necesariamente seguidos en la cadena juntos por la forma de la proteína y en un surco. Este surco en la superficie de la proteína se denomina Centro Activo (donde va a parar el sustrato)

Propiedades de la proteína

-Solubilidad en agua

Son relativamente solubles porque 2/3 aminoácidos que tienen resto son más o menos polares. Las proteínas también tienen un tamaño muy grande--->no disoluciones(disolución y dispersiones)sino dispersiones coloidales,

-Especifidad

La misma proteína es distinta entre distintas especies y también distinta entre individuos. Esto se debe a que en una proteína hay una serie de aminoácidos esenciales catalíticos o de unión -recuerda sólo para enzimas-. Estos aminoácidos esenciales no cambian nunca ni en especies ni en individuos. Cambian las de relleno de 350 aminoácidos--->50 no cambian.

300 combinaciones 20300

Son tantas las combinaciones distintas que lo extraño serían que fueran iguales.

Proteína específica

• de especie
• de individuo

Aminoácidos esenciales

• los de unión
• los de reacción
• los que mantienen el estado nativo

Aminoácidos no esenciales--->todos los demás.

Varían porque caben tantas combinaciones que lo difícil sería que dos proteínas sean iguales.

350 aminoácidos

• 50 son esenciales
• 300 no esenciales

El sistema inmune conoce nuestra estructura primaria de nuestras proteínas, reconoce lo extraño y repuesta inmunitaria.

Respuesta inmunitaria

• infecciones
• rechaza órganos trasplantados
• transfusión sanguínea errónea

Cuando un aminoácido esencial cambia significa que existe una enfermedad que es producida por mutación ,por ejemplo, anemia falciforme. Los glóbulos rojo normales tienen forma de disco dicóncavo. En la anemia fasciforme lo que ocurre es que ocurre un cambio en un aminoácido esencial po uno neutro (ácido glutamínico-->valina). El cambio de la estructura primaria afecta a la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria. Como los glóbulos rojos contienen hemoglobina al cambiar la estructura primaria afecta a los glóbulos rojos haciendo que tenga forma de media luna. Esto hace que el oxígeno baje y produce anemia(falta de glóbulos rojos). Esta anemia es parniciosa. Todos los glóbulos rojos van al vazo para ser destruídos y como tienen forma de media luna, todos son destruídos.

Desnaturalización y renaturalización

El estado nativo se adquiere espontáneamente. Depende de la estructura primaria y se mantiene por enlaces débiles. Como se mantiene por enlaces débiles, fácilmente se pierde o se altera.

Si la proteína en su estado terciario aumenta o baja el PH , la temperatura aumenta, se añade detergente sol, se produce la DESNATURALIZACIÓN, pierde forma (estado nativo), su función y sus propiedades.

Cuando están denaturalizados son solubles y esto hace que precipite.

Es soluble porque los restos quedan expuestos y la cadena queda extendida por lo que son apolares y cambia el tamaño (extendido). Al ser apolar y de gran tamaño, es insoluble ya que para ser solubles tiene que ser polar y de pequeño tamaño.

Esta desnaturalización ha sido suave. Si es suave y vuelve a producirse los mismo cambios que antes, es decir, se le se vuelven las mismas condiciones,la proteína recupera su estado nativo. A esto se le denomina RENATURALIZACIÓN REVERSIBLE.

Si en lugar de devolverle las condiciones, los cambio a más, es decir, le echo más sal o el aumento el PH, se pierde la estructura primaria, es decir, se produce hidrólisis------>DESNATURALIZACIÓN NO REVERSIBLE.

Clasificación y funciones de las proteínas

-en cuanto a su composición : haloproteínas(formadas sólo por aminoácidos)

-en cuanto a su forma: tienen forma globular(albúminas y globulinas)

Las albúminas transportan sustancias en sangre y las globulinas hemoglobina.

Tienen forma fribrosa:

-queratina-->cisteína(pelo,uñas,piel,etc.)

-miosina-->forma parte de los músculos

-colágeno--->conjuntivo que hay bajo la piel;da consistencia.

-proteína antiestiramiento-->tejido óseo,cartilaginoso.

• Heteroproteínas(aminoácidos + otras sustancias no proteicas)

Esa sustancia no proteica se le llama grupo protésticos (prótesis-->ayuda).

En las heteroproteínas el grupo protéstico es el que realiza la función y no la propia proteína. La cadena de aminoácido aporta ambiente adecuado para que funciones el grupo protéstico.

La unión entre un grupo protéstico y al proteína es permanente y fuerte y en cuanto a las coenzimas , la unión no es ni fuerte ni permanente.

• Las Glucoproteínas (son glúcidos)

Se encuntran en las membranas donde se producen las señales de indentificación celular.(antígenos y algunos anticuerpos)inmunoglobulinas(mucina-->mocos)

• La fosfoproteína(PO4H3)

-caseína leche.

-ovoalbumina.

• La cromoproteína (proteína con color) anillo tetrapirróico.

El anillo pirróico al temer mucho dobles enlaces, les da color. Son resonantes porque hay muchos electrones compartidos y al tener muchos electrones libres, captan y ceden fácilmente.(cadenas transportadoras de electrones)y además absorben energía(pigmentos fotosintéticos).

clorofila(pigmentos fotosintéticos).

citocromos(cadena transportadora de electrtrones).

Si el metal que se encuentra en los anillos en el hierro-->hemoglobina,si es magnesio--->clorofila.

• Nucleoproteínas(ácidos nucleicos +proteínas)

Los ácidos nucleicos son los grupos protéicos. Los cromosomas y los ribosomas están formados por nucleoproteínas que también constituyen la cromatina.

-en cuanto a su función.

Sería más fácil preguntarse qué no hacen pero vamos a decir precisamente lo que hacen.

-catalizadores-->aceleran las reacciones.(enzimas)

-reguladoras-->modifican la intensidad metabólica(hormonas de insulina y de crecimiento)

-movimiento-->muscular(actina y miosina)

-defensivas-->anticuerpos del sistema inmunitario.

-transporte-->hemoglobina+mioglobina.

-estructural-->pelo,uñas,cilios,flagelos de la membrana.

bioelementos y las biomoléculas.

TEMA 1.Composición de los bioelementos y las biomoléculas.

Composición cuantitativos y cualitativos.

La composición cuantitativa y cualitativa de todos los seres vivos es igual. La composición de los seres vivos no se ha elegido al azar ni por la cantidad de que de ellos haya en el planeta, (el carbono en la corteza terrestre es del 1% mientras que en los seres vivos es del 18%) sino por las propiedades vitales de los elementos para los seres vivos.

Existen 16 elementos comunes existentes en los seres vivos. Todos los elementos que forman parte de los seres vivos tienen en común sus propiedades. Existen dos tipos de composición de los seres vivos según sus propiedades:

-Bioelementos mas del 0.1%

Son el C, N, H, O …. 95%

S, P, Ca, Mg, Cl, Na, K, etc.

-Oligoelementos menos del 0.1%

I, Fe, F, etc. Y pueden variar según unos organismos u otros.

Propiedades de los bioelementos y oligoelementos.

-Tienen bajo peso atómico ya que el el peso atómico es inversamente proporcional a la estabilidad del enlace covalente(enlace de la materia orgánica).

Un gas nobles es aquel que tiene la última capa de electrones completa. El resto de los elementos forman enlaces para completar la última capa de electrones. Todo esto sucede para llegar a la estabilidad.

LA TEORÍA DE ENLACE

Los gases nobles, que son estables debido a que tienen la última capa de electrones completa, no forman enlaces mientras los otros átomos sí forman estos enlaces para tener la última capa de electrones completa.

¿Cómo se enlazan los átomos?

• Al Na le faltan 7 átomos y al Cl le falta 1, entonces, el sodio cede el electrón y el cloro lo acepta con carga negativa, se unen y forman el enlace iónico (de baja energía-materia inorgánica)
• A algunos átomos les falta mucho y se unen con otros(los comparte no los pierde) y se crea el enlace covalente y,como le falta mucho, necesita mucha energía para formar este enlace.
• Gracias al enlace covalente se obtiene la energía de los seres vivos = E.QUÍMICA.

Por ejemplo, la molécula del agua es electrónicamente neutra (covalente)y eléctricamente cargada. Es un enlace covalente dativo.

H+ -O H+

(dipolo:Un dipolo eléctrico es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.)

En la molécula del agua,aunque tiene una carga total neutra, presenta una distribución asimétrica de sus electrones ,lo que le convierte en polar(sin cargas

eléctricas)

-Alto calor específico.(la cantidad de calor que le tengo que dar a un gramo de una sustancia para que aumente un grado.)Y desprende mucho calor cuando se enfría.

El metabolismo es un conjunto de procesos de reacciones químicas para poder realizar el funcionamiento de las células en tiempo real. Todas las reacciones químicas necesitan energía.

La temperatura es una medida de la energía química y la energía química es la agitación de las partículas. El calor no se tiene.

-Amortiguan los cambios de temperatura. En el caso de los iones monovalentes(una carga) como es el Cl- Na+ K+ , son fundamentales en la creación y el mantenimiento de los gradientes eléctricos y químicos.(gradiente: variable que sigue una línea)

-La presión osmótica.La presión osmótica es igual a la cantidad de soluto (concentración de soluto). Los gradientes varían la presión osmótica. El movimiento que crea la presión osmótica se denomina difusión.

Iones divalentes.

Fe Mg++ Mn+ Cu++ Ca++

Aceptan o ceden electrones con mucha facilidad. Son cadenas o ,más bien, cascadas transportadoras de electrones.

Cuando el electrón pierde energía se fabrica ATP. Estos electrones también colaboran con enzimas que catalizan reacciones químicas con las que se intercambian electrones.

• BIOELEMENTOS

-C,H,N,O es el 95% en peso seco.

El carbono y el hidrógeno y el nitrógeno y el oxígeno tienen electronegatividades distintas. Si se mezclan se forman enlaces covalentes dativos(son sustancias polares con cargas eléctricas y son solubles en agua.

• C y N.
  Se oxidan o se reducen, tienen la misma afinidad.
  Nunca hay una oxidación sin una reducción y viceversa. A este proceso se le denomina oxidorreducción (redox). Esto implica muchas reacciones metabólicas.
  Co2 / CH4
  No3H / NH3

• Carbono C. Tiene esqueleto, toda la materia orgánica está formada por el carbono.(un 18%). En la corteza sólo existe un 1% de C.
  • El carbono forma enlaces covalentes consigo mismo y con el resto de los elementos. Si es consigo mismo, tiene un bajo peso atómico ( C-C ..enlace covalente estable). También forma anillos que es igual a la estabilidad de la materia orgánica.
  • Los enlaces del carbono son tridimensionales, no son planos asique tiene forma en el espacio.
  • Se pueden hacer infinitas cadenas ya que tiene diversas formas que forman anillos y tienen longitud. Gracias a estas infinitas cadenas, hacemos infinitas funciones.

El Silicio es similar al Carbono pero el problema es que el Silicio tiene un alto peso atómico y eso hace que sea inestable. Los enlaces cpvalentes entre Oxígeno y Silicio son muy estables, demasiado, cosa que no es buena, ya que no debe ser ni demasiado estable ni demasiado inestable.

• OLIGOELEMENTOS

Menos del 0.1% son oligelementos

Funciones esenciales.

Su carencia produce enfermedades carenciales y graves trastornos y su exceso es tóxico.

Existe 60 oligoelementos de los cuales 14 son comunes: Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, etc.

Fe forma hemoglobina,

I hormona tiroidea(bocio)

F esmalte de huesos y dientes.

Características de las biomoléculas

Del peso total del organismo,el 70% es agua y el 30% es peso seco.

De este peso seco,el 95% es materia orgánica y el 5% son sales minerales.

Biomoléculas:

• Inorgánicas
  • agua
  • sales minerales
  • gases
• Orgánicas
  • proteínas
  • glúcidos
  • lípidos
  • ácidos nucleicos

Moléculas orgánicas:

-Son macromoléculas

-Son polímeros (moléculas formadas a partir de otras más pequeñas((monómeros)))

Por ejemplo: los glúcidos son polímeros y están formados por monosacáridos que son monómeros.

Tipos de polímeros:

-Polímeros de mismo monómeros.

• glúcidos
  • Almidón = glu-glu-glu-glu... x10^3
• lípidos
  • grasa = ac.grasos
    Sirven para (funciones pasivas)
    -reserva energética... almidón/grasas
    -estructural(ladrillo)...celulosa /fosfolípidos

-Polimeros de distintos monómeros

• proteínas de 20 aminoácidos distintos
• ácidos nucleicos de 4 nucleótidos distintos
  • Tienen una secuencia, esta secuencia determina la forma de la proteína y esa forma determina la función.La secuencia de nucleótidos contienen la información genética.
  • Realizan funciones activas

• EL AGUA (H2O)

Los seres humanos estamos formados por un 70% de agua. Pero el porcentaje depende del tipo de organismo y de la edad de este.

-% de agua.

• Tpo de organismos
  • medusa (90%)
  • lechuga(60%)
• edad
• parte del organismos
  • semilla(10%)
  • huesos(25%)
  • sangre(+ o – 80%)

Forma y estructura

El O2 tiene una electronegatividad muy alta. El H2 tiene una electronegatividad muy baja. Por ello ambos tienen distinta afinidad eléctrica. Forman enlaces covalentes. El oxígeno tiene ocho electrones en la última capa y y le faltan dos para ser estable,entonces el hidrógeno comparte con él dos electrones y así ambos tienen la última capa completa. Los electrones se encuentran más cerca del oxígeno que del hidrógeno. Forman un enlace covalente dativo. Como enlace covalente que son, son electrónicamente neutras pero electrónicamenete cargadas, lo que da lugar al dipolo. Esto explica las propiedades del agua.

Enlaces por puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno son enlaces débiles aunque mas fuertes que otras.

Las moléculas de agua forman tetraedros.

Propiedades vitales (debido al dipolo y al PH del agua)y funciones pasivas.

Son anómalas

• Es líquida a temperatura ambiente. Como el Co2, Co, No, (gases). Tienen el mismo peso molecular o parecido pero se encuentran en distintos estados.
  El agua líquida está ligada a la existencia de la vida.

• Tiene un alto calor específico. (Es el calor necesario que necesita un gramo de cualquier sustancia para que aumente un grado centígrado. La temperatura es la medida de la agitación térmica de las partículas.)
  Parte del calor se traspasa a la superficie haciendo que se amortigüe la temperatura.
  En el metabolismo hay muchos cambios de energía sin producir un cambio de temperatura porque las reacciones se producen en el agua.

• Tiene un alto calor de vaporización.(Es la cantidad de calor necesaria para evaporar un gramo de cualquier sustancia)
  El calor aumenta la temperatura y cuando la presión del vapor es igual a la presión atmosférica se vapora, se necesitan 500 cal/g.
  Necesita mucho calor para evaporarse. La utilidad que tiene para los seres vivos es que al evaporarse se produce un enfriamiento por transpiración y sirve para el clima. El alto grado de vaporización se explica debido a los puentes de hidrógeno.

• Tiene un alto punto de fusión y una baja densidad en el estado sólido.

El agua se congela a 0ºC y el alcohol etílico (CH5 CH2 OH-) a -144ºC.El

hecho que se congele a temperaturas tan altas permite a que el agua se

encuentre en los 3 estados físicos. El agua tiene menos densidad en estado

sólido que en estado líquido y es por eso por lo que flota.¿Por qué flota?

Cuando las moléculas están establecidas dejan un hueco entre ellas donde se

encuentra aire y es por eso por lo que flota.

La consecuencia que tiene para los seres vivos es que permite a vida bajo el

hielo donde los fondos marinos están fríos.

• Tiene una alta tensión superficial.
  Es la resistencia que opone un líquido a la introducción de un sólido.(intentas meter algo en el agua y no deja con facilidad.)Esto es porque las moléculas de agua están unidas por los puentes de hidrógeno. La tensión es una medida de la cohesión entre medidas.
  Para que un cuerpo flote tiene que tener más volumen que masa.
  Se producen movimientos por corrientes plasmáticos gracias a a tensión.
  La tensión permite el transporte de la savia bruta por la capilaridad.

Las moléculas de agua están en fila y cada vez que una molécula se expora, mueve a las que van detrás y esto ocurre gracias a la transpiración. La transpiración hace que el agua pase por un capilar gracias a su tensión(sólo si el tubo es fino).

• Disolvente universal (sólo de sustancias polares)
  Cl- Na+ + H2O
  El agua asila las cargas eléctricas y esto hace que se disuelvan los compuesto. La mayoría de moléculas orgánicas son polares y necesitan un medio igual de polar (agua) y esto hace que se disuelvan. Esto les sirven a los seres vivos para formar el medio interno y también sirve como medio de transporte. El agua también influye sobre las sustancias apolares (como en los fosfolípidos) y determina la forma de estos.

Funciones activas del agua.

El agua tiene función activa en las reacciones químicas del metabolismo:

• La hidrólisis (romper enlaces con agua) se produce en muchos enlaces de moléculas orgánicas.
• También se producen reacciones de REDOX (reducción oxidación)gracias al agua y este tiene un papel importante en la fotosíntesis.
  H20 ----> 2H+ + 2e- + ½ O2 ---> fotolisis(gracias al redox)
• También hace falta agua para sintetizar ácidos grasos.(como los camellos)

Estados físicos de las biomoléculas

• Dispersiones coloidales y disoluciones acuosas.
  El agua es el principal componente de nuestro medio interno. Nuestras células se encuentran bañadas por el plasma intracelular y dentro de ese plasma por el citosol. El plasma sanguíneo se convierte en plasma intrascelular y vuelve al capilar.

El medio interno es un líquido que rodea las células del cuerpo de los animales constituida por el líquido intersticial de los tejidos, la linfa, el plasma sanguíneo y los líquidos celomáticos y,cuya función es de servir de protección a dichas células, así como de vehículo para el intercambio de sustancias. El medio interno sirve para el mejor funcionamiento.

• Medio interno
  • agua
  • otras cosas
    • disoluciones (Cl Na)
      • soluto
        • soluble de menos tamaño
      • dispersiones coloidales o coloides
        • agua +/- soluto +/- grande
      • suspensión
        • agua + insolubre

sedimentan orgánulos de mayor tamaño.

Homeóstasis: mantenimiento de la constancia de las variables del medio

interno. Cuanto mas Hidrógeno(para el PH), más evolución e independencia.

(se controla)

• Dispersiones coloidales o coloides
  el disolvente ahora se llama fase dispersante( agua).
  el soluto ahora se llama fase dispersa.
  Se habla de dispersiones coloidales cuando la fase dispersa es más o menos soluble y suficientemente pequeña para dispersarse homogéneamente.
  Las partículas de la fase dispersa son turbias , filtrables, y no sedimentan ya que la agitación térmica del agua las sostiene.
  La fase dispersa tiene una alta cantidad de cargas eléctricas y as de mismo signo se repelan,que es también ayuda a que no sedimenten.
  Hay varios tipos de dispersiones:
  • Sólido /líquido en gas.(fase dispersante)P.E. El humo, la niebla, nubes.(aerosoles).
  • Menos sólido en más líquido (agua)
    Cuando la fase dispersa(sólido) sobre la fase dispersante (líquida=agua) se denomina SOL.P.E hialoplasma o citosol, pintura, tinta, etc.
    Cuando es viceversa se denomina GEL.P.E. Gel de baño, queso, flan, jalea, etc.
    Si a un sol le añades gel se hace gel y si a un gel le añades sol se hace sol.

• Emulsiones.
  Mezcla (dispersión) de dos líquidos inmiscibles. P.E. Agua y aceite.

Si se añade jabón la emulsión se queda para siempre. Cuando ocurre esto se dice que la reacción está emulsionada. El aceite actúa como sustancia emulsionante.
P.E. La leche ---> agua + grasa ---> emulsionada con caseína (proteína)
La bilis (sustancia que segrega el hígado) para hacer el mismo efecto (emulsionar)
• Ósmosis y presión osmótica.
  Cuando se forma una disolución o dispersión aparece un movimiento de las moléculas que se igualan las concentraciones, se denomina difusión.
  La presión osmótica es la que empuja las moléculas y esta es igual a la concentración de soluto o de fase dispersa.
  • Ósmosis.
    Explica la presión osmótica. Es el paso de disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada a través de la membrana. Es un proceso mediante el cual se equilibra la concentración de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable mediante el paso de agua del medio más diluido al más concentrado, ya que la presión osmótica del medio más concentrado es mayor que la presión osmótica del medio más diluido. Atrevés de la membrana semipermeable sólo puede pasar agua.(disolvente)
    Membrana semipermeable(membrana intermedia)
    -membrana plasmática
    -pergamino

-celofán

Cuando la presión hidrostática es igual a la presión osmótica ya no hay más ósmosis.

Medio hipertónico: un medio es hipertónico respecto a otro cuando su concentración de soluto es mayor.

Medio isotónico: dos medios son isotónicos cuando su concentración de soluto son iguales.

Medio hipotónico: un medio es hipotónico cuando su concentración de soluto es menor.

Se utiliza la sal para contrarrestar los cambios de presión osmótica , quita el choque osmótico y hace el medio isotónicos.

Producto iónico del agua ---> escala del PH

El agua es un electrolito( pocas cargas) débil (pocas). 1/550 000 000 moléculas de agua se ioniza gracias al dipolo.

+H3O -HO --->

La fuerza de una carga negativa de una molécula de agua, le arranca un protón a otra molécula de agua.

Disoluciones acuosas y sales minerales.

Producto iónico del agua ---> escala del PH.

2H2O <---> -OH + H+

Cuando el agua es pura a 25ºC , la concentración ( |OH| · |H+|= 10^-14) si.....

uno sube el otro tiene que bajar para que sea la misma cantidad.(cargas positivas y cargas negativas,inversamente proporcionales)

|-OH| · |H+| = 10^-14) ---> 10^-7 · 10 ^-5 = 10^-14 (constante)

Esto se utiliza como referencia para medir el grado de acidez(H+) o el grado de alcalinidad (-OH) de una disolución.

|-OH| = |H+| = |10^-7| (entonces es neutro)

Si es de 1 a 6,es ácido y si es de 8 a 14 es básica.

¿Qué es el PH?

PH = -lg |H+| = -lg 10^-5= 5 ---> así ya no es negativo.

También existe el Poh,¿qué es ?

Poh = -lg |OH| = - lg10 ^-9 = 9

Entre ellas(las unidades) hay 10 veces menos o más.

Ácido / Base

Cuando los ácido /base en una disolución se disocian ,estos se ionizan.

AH<--->A- + H+

BoH <---> b+ + OH-

(las bases de N son las únicas que capturan el H+).

¿Cuándo se ioniza o se disocia una base?

Gracias a K que es la constante de disociación.

K= A- + H+ (forma ionizada)

------------- --------------> ácido o base ,alta o débil ,constante alta

AH (forma sin ionizar) o baja.

Ácido o base fuerte.

Los seres vivos tenemos ácidos y bases bajas, por eso no nos interesan...Los ácidos y bases fuertes en disolución se disocian. También formas disociadas y sin disociar.

Disociado = ionizado = con cargas.

Los ácidos y bases bajos no son necesariamente disociados, ionizado o con carga.

Utilizamos la F(PH) = PK ---> es aquel valor del PH en el que el ácido o base débil está la mitad disociada y en otra mitad sin disociar.

COOH = COO + H+ PK= [6,8]---> Es el valor que indica que la mitad está ionizada y la otra mitad sin ionizar.

En este caso sin ionizarse por debajo de 6,8 y ionizado por encima de 6,8.

Las bases de Nitrógeno son las únicas que capturan H+.

NH2 + N+ ------> NH3+ PK = 9 |5|

Cuando el PH está por encima ----> ___ carga

Cuando el PH está por debajo ----> ____ carga

Cuando el PH está por igual ----> mitad – mitad

Forma de las proteínas

Dependen de sus cargas eléctricas durante el metabolismo.---> H+ /- OH más o menos PH.

Es esencial que no cambie el PH ya que sino cambian las cargas eléctricas , cambia la forma y cambian la función (de la proteína ) y eso no puede ser (PH Aprox. 7)

Entonces se necesitan los sistemas amortiguadores. Con las cargas eléctricas se utiliza el sistema tampón.

Los seres vivos sólo aguantamos entre 6,7 y 7,3 de PH.¿cómo aumentamos esta neutralidad? Con los sistemas tampón ---> Homeóstasis.(manutención del PH)

• SALES MINERALES

Una sal es la unión de un ácido y una base .

SAL + AGUA ---> SE DISUELVE

Cl Na -----> Cl - + Na (iónico)

se aíslan las cargas que rompen el enlace y se disuelven.

Tenemos por ejemplo:

Aniones de Cl- ,H2CO3, -HPO4 , =HPO4 ----> Como están disueltas nosotros no

Cationes de Na+ , K+ Mg++ Ca+ -------------> tenemos sales , sólo aniones cation-

es y disolución.

Algunas sales producen funciones específicas.

• El fosfatocálcico --->dientes y huesos.
• El Cl+ /Na+/K+--->contracción muscular, impulso nervioso.
• Mg++/Ca++----> cofactores enzimáticos.

Pero todas las sales cumplen unas funciones generales por su naturaleza o propiedades químicas.

¿Cuáles son?

1 Regulación de los equilibrios químicos /osmóticos.

La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración de soluto.

Se necesita igualar la presión osmótica para que no se produzca el choque osmótico. Por ello el medio debe ser isotónico.(| |=| |).Entonces ,para ello,necesitamos el agua.

Las sales solubles crean la presión osmótica (sed de agua o de sal)

Se utilizan para contrarrestar los cambios de presión osmótica que se producen continuamente durante el metabolismo.---->Función general de las sales.

2 Regulación de los equilibrios ácido /bases.

El PH debe ser neutro para mantener las cargas eléctricas de la proteína para que conserven su forma y su función.

(La estructura y forma es distinta. La forma depende de la estructura.)

Continuamente en metabolismo:

H+ (bajo PH) -OH(alto PH)

Gracias a los sistemas tampones, mantenemos el PH neutro ya que los tampones capturan las cargas eléctricas desde que se forman. PH constante.

Un tampon está formado por : Ácido / Base (débil) + sal

La mayoría de los cambios van hacia la acidez así que hacen falta más sistemas tampón para los ácidos. Ha dos tipos de tampones:

• Los que captan carga +
• Los que captan cargas - (base /acidez)

Ejemplo de tampón para ácido:

H2CO3 /Na HCO3 = 1/20 -----> Hay un ácido carbónico por cada carbonato cálcico.

ClH----> Cl- + H+ bajo PH, pero --->Na HCO3 ---> Na+ + HCO3

ClH + HCO3 ---> ClNa + H2CO3 ….y así no ha variado el PH pero ¿está en la proporción 1/20?

Sí, ya que el ClNa se elimina mediante la orina y el Co2 + H20 se elimina en el aire.

PO4H3 / PO4HCa ---> también es un tampón.

Las proteínas también actúan como tampón ya que poseen ácidos /bases.

3 Regulación de equilibrios eléctricos.

Las sales son iones. Tienen cargas eléctricas por lo que son responsables del establecimiento y mantenimiento de proceso eléctricos como los que caracterizan los típicos de músculos y neuronas.