INTRODUCCIÓN
Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de atomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por si mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.
La materia que compone los seres vivos esta formando por cuatro bioelementos que son el carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno, a partir de los cuales se forman las biomoleculas. Todas estas biomoleculas están organizadas en unas unidades superiores que son las células.
Las biomoleculas orgánicas son: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Las biomoleculas inorgánicas son: agua, sales minerales y gases.
Estas moléculas se repiten constantemente en todos los seres vivos, por lo que el origen de la vida procede de un antecesor común, pues sería muy improbable que hayan aparecido independientemente dos seres vivos con las mismas moléculas orgánicas.
Todos los seres vivos está constituidos por células; en el interior de estas se realizan las secuencias de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, necesarias para la vida.
Clasificación de las vitaminas
Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad: si lo son en coenzimas, (aunque no son propiamente enzimas) grupos prostéticos de las enzimas. Esto significa, que la molécula de la vitamina, con un pequeño cambio en su estructura, pasa a ser la molécula activa, sea ésta coenzima o no.agua hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles.
La deficiencia de vitaminas puede producir trastornos más o menos graves, según el grado de deficiencia, llegando incluso a la muerte. Respecto a la posibilidad de que estas deficiencias se produzcan en el mundo desarrollado hay posturas muy enfrentadas.
Las vitaminas aunque son esenciales, pueden ser tóxicas en grandes cantidades y otras son inocuas incluso en cantidades muy altas.
La toxicidad puede variar según la forma de aplicar las dosis. Como ejemplo, la
Hormona
son sustancias fabricadas por las glándulas endocrinas, que al verterse en el torrente sanguíneo activan diversos mecanismos y ponen en funcionamientos diversos órganos del cuerpo.
Las hormonas van a todos lugares del cuerpo por medio del torrente sanguíneo hasta llegar a su lugar indicado, logrando cambios como aceleración del metabolismo, aceleración del ritmo cardíaco, producción de leche, desarrollo de órganos sexuales y otros.
El sistema hormonal se relaciona principalmente con diversas acciones metabólicas del cuerpo humano y controla la intensidad de funciones químicas en las células. Algunos efectos hormonales se producen en segundos, otros requieren varios días para iniciarse y durante semanas, meses, incluso años.Avitaminosis Hipervitaminosis vitamina D se administra en cantidades suficientemente altas como para cubrir las necesidades para 6 meses; sin embargo, no se podría hacer lo mismo con vitamina B3 o B6, porque sería muy tóxica.
Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen:
Clases y clasificación de Hormonas
Inicialmente las hormonas se clasificaban en tres grupos de acuerdo a su estructura química: hormonas peptídicas y proteicas, las hormonas asteroideas y las hormonas relacionadas con aminoácidos. En vertebrados se clasifican en:
Los ácidos nucleicos
En la naturaleza existen distintos tipos de elementos que conforman el medio ambiente y los cuerpos existentes en ellos, entre esos elementos se encuentran aquellos capaces de unir y dar origen a una molécula capaz de dar vida, estos elementos se unen y mezclan de distintas maneras formando variedad de moléculas entre las cuales se nombran las siguientes:
Enzimas, hormonas, vitaminas, minerales, acidos nucleicos, ADN, ARN, estos forman una compleja gama de uniones dando origen a lo que es una celula y la mantienen viva gracias a varios procesos para su sobrevivencia, cabe mencionar que el objetivo principal es caracterizar los principales componentes orgánicos e inorgánicos de la célula.
Las cuales se mencionaran detalladamente más adelante para poder conocer sus funciones de cada una de ellas en nuestro organismo.
MOLECULAS ORGANICAS EN LOS SERES VIVOS
Enzimas
Las enzimas son proteínas que catalizan todas las reacciones bioquímicas. Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación de una reacción química, incrementando la velocidad de la reacción haciendo que las enzimas aceleran la formación de equilibrio químico, pero no afectan las concentraciones finales del equilibrio
Clasificación de las enzimas
De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:- SIMPLES: formadas por una o mas cadenas polipetidicas.
- CONJUGADAS: contiene por lo menos un grupo no proteico enlazado a la cadena polipetidica
En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:
Apoenzima: Es la parte polipeptídica de la enzima.
Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.
Clasificación de las enzimas según su actividad.-
Tipo de enzimas
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Actividad
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Hidrolasas
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Catalizan reacciones de hidrólisis. Rompen las biomoléculas con moléculas de agua. A este tipo pertenecen las enzimas digestivas.
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Isomerasas
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Catalizan las reacciones en las cuales un isómero se transforma en otro, es decir, reacciones de isomerización.
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Ligasas
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Catalizan la unión de moléculas.
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Liasas
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Catalizan las reacciones de adición de enlaces o eliminación, para producir dobles enlaces.
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Oxidorreductasas
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Catalizan reacciones de óxido-reducción. Facilitan la transferencia de electrones de una molécula a otra.
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Tansferasas
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Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra.
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Actividad enzimática
La sustancia sobre la cual actúa una enzima se llama sustrato.
Los sustratos son específicos para cada enzima: La sacarosa es el sustrato de la sacarosa que actúa rompiéndola en sus componentes.
Factores que afectan la actividad enzimática.-
Concentración del sustrato.- A mayor concentración del sustrato, a una concentración fija de la enzima se obtiene la velocidad máxima.
Concentración de la enzima.- Siempre y cuando haya sustrato disponible, un aumento en la concentración de la enzima aumenta la velocidad enzimática hacia cierto límite.
Temperatura.- El calor es un factor que desnaturaliza las proteínas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiada, la enzima pierde su actividad.
pH.- El pH óptimo de la actividad enzimática es 7, excepto las enzimas del estómago cuyo pH óptimo es ácido.
Vitaminas
Las vitaminas son sustancias requeridas en la dieta en cantidades mínimas, pero no son indispensables para el funcionamiento normal de las células las cuales no pueden ser sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los alimentos naturales.
Las vitaminas son precursoras de Clasificación de las vitaminas
Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad: si lo son en coenzimas, (aunque no son propiamente enzimas) grupos prostéticos de las enzimas. Esto significa, que la molécula de la vitamina, con un pequeño cambio en su estructura, pasa a ser la molécula activa, sea ésta coenzima o no.agua hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles.
| Vitamina | Función (interviene en) | Fuente | |||
| A | Intervienen en el crecimiento, Hidratación de piel, mucosas pelo, uñas, dientes y huesos. Ayuda a la buena visión. Es un antioxidante natural. | Hígado, Yema de huevo, Lácteos, Zanahorias, Espinacas, Broccoli, Lechuga, Radiccio, Albaricoques, Damasco, Durazno, Melones, Mamón | |||
| D | Regula el metabolismo del calcio y también en el metabolismo del fósforo. | Hígado, Yema de huevo, Lácteos, Germen de trigo, Luz solar | |||
| E | Antioxidante natural. Estabilización de las membranas celulares. Protege los ácidos grasos. | Aceites vegetales, Yema de huevo, Hígado, Panes integrales, Legumbres verdes, Cacahuate, Coco, Vegetales de hojas verdes | |||
| K | Coagulación sanguínea. | Harinas de pescado, Hígado de cerdo, Coles, Espinacas | |||
| Compuesto | Función (interviene en) | Fuente | |||
| Vitamina B1 | Participa en el funcionamiento del sistema nervioso. interviene en el metabolismo de glúcidos y el crecimiento y mantenimiento de la piel. | Carnes, yema de huevo, levaduras, legumbres secas, cereales integrales, frutas secas. | |||
| Vitamina B2 | Metabolismo de prótidos y glúcidos Efectua una actividad oxigenadora y por ello interviene en la respiración celular, la integridad de la piel, mucosas y el sistema ocular por tanto la vista. | Carnes y lácteos, cereales, levaduras y vegetales verdes | |||
| Vitamina B3 | Metabolismo de prótidos, glúcidos y lípidos Interviene en la circulación sanguínea, el crecimiento, la cadena respiratoria y el sistema nervioso. | Carnes, hígado y riñón, lácteos, huevos, en cereales integrales, levadura y legumbres | |||
| Vitamina B6 | Metabolismo de proteínas y aminoácidos Formación de glóbulos rojos, células y hormonas. Ayuda al equilibrio del sodio y del potasio. | Yema de huevos, las carnes, el hígado, el riñón, los pescados, los lácteos, granos integrales, levaduras y frutas secas | |||
| Vitamina B12 | Elaboración de células Sintesis de la hemoglobina Sistema nervioso | Sintetizada por el organismo. No presente en vegetales. Si aparece en carnes y lacteos. | |||
| Vitamina C | Formación y mantenimiento del colágeno Antioxidante Ayuda a la absorción del hierro no-hémico. | Vegetales verdes, frutas cítricas y papas | |||
La deficiencia de vitaminas puede producir trastornos más o menos graves, según el grado de deficiencia, llegando incluso a la muerte. Respecto a la posibilidad de que estas deficiencias se produzcan en el mundo desarrollado hay posturas muy enfrentadas.
Las vitaminas aunque son esenciales, pueden ser tóxicas en grandes cantidades y otras son inocuas incluso en cantidades muy altas.
La toxicidad puede variar según la forma de aplicar las dosis. Como ejemplo, la
Hormona
son sustancias fabricadas por las glándulas endocrinas, que al verterse en el torrente sanguíneo activan diversos mecanismos y ponen en funcionamientos diversos órganos del cuerpo.
Las hormonas van a todos lugares del cuerpo por medio del torrente sanguíneo hasta llegar a su lugar indicado, logrando cambios como aceleración del metabolismo, aceleración del ritmo cardíaco, producción de leche, desarrollo de órganos sexuales y otros.
El sistema hormonal se relaciona principalmente con diversas acciones metabólicas del cuerpo humano y controla la intensidad de funciones químicas en las células. Algunos efectos hormonales se producen en segundos, otros requieren varios días para iniciarse y durante semanas, meses, incluso años.Avitaminosis Hipervitaminosis vitamina D se administra en cantidades suficientemente altas como para cubrir las necesidades para 6 meses; sin embargo, no se podría hacer lo mismo con vitamina B3 o B6, porque sería muy tóxica.
Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen:
Las actividades de órganos completos.
El crecimiento y desarrollo.
Reproducción
Las características sexuales.
El uso y almacenamiento de energía
Los niveles en la sangre de líquidos, sal y azúcar.
Clases y clasificación de Hormonas
Inicialmente las hormonas se clasificaban en tres grupos de acuerdo a su estructura química: hormonas peptídicas y proteicas, las hormonas asteroideas y las hormonas relacionadas con aminoácidos. En vertebrados se clasifican en:
Aminas
prostaglandinas
esteroides
péptidos y proteinas.
Esteroideas- Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula diana. Se une a un receptor dentro de la célula y viaja hacia algún gen el núcleo al que estimula su trascripción.
No esteroideas- Derivadas de aminoácidos. Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. El receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios en la célula. La hormona actúa como un primer mensajero y los bioquímicos producidos, que inducen los cambios en la célula, son los segundos mensajeros.
No esteroideas- Derivadas de aminoácidos. Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. El receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios en la célula. La hormona actúa como un primer mensajero y los bioquímicos producidos, que inducen los cambios en la célula, son los segundos mensajeros.
CLASIFICACIÓN
Está hecha a partir de las relaciones anatómicas entre la célula A y la célula B.
1.- Sistémica
La hormona se sintetiza y almacena en células específicas asociadas con una glándula endocrina, esta libera a la hormona al torrente sanguíneo hasta que recibe la señal fisiológica adecuada. La hormona viaja hacia un blanco celular lejano que usualmente tiene una alta afinidad por la hormona. La hormona se acumula en este blanco y se inicia una respuesta biológica que suele resultar en un cambio de concentración de un componente sanguíneo que sirve como señal de retroalimentación para la glándula endocrina que disminuye la biosíntesis y secreción de la hormona.
2.- Paracrina
La distancia entre las células A y B es pequeña de manera que A sintetiza y secreta la hormona que difunde hasta B.
Está hecha a partir de las relaciones anatómicas entre la célula A y la célula B.
1.- Sistémica
La hormona se sintetiza y almacena en células específicas asociadas con una glándula endocrina, esta libera a la hormona al torrente sanguíneo hasta que recibe la señal fisiológica adecuada. La hormona viaja hacia un blanco celular lejano que usualmente tiene una alta afinidad por la hormona. La hormona se acumula en este blanco y se inicia una respuesta biológica que suele resultar en un cambio de concentración de un componente sanguíneo que sirve como señal de retroalimentación para la glándula endocrina que disminuye la biosíntesis y secreción de la hormona.
2.- Paracrina
La distancia entre las células A y B es pequeña de manera que A sintetiza y secreta la hormona que difunde hasta B.
3.- Autocrina
Es una variación del sistema paracrino en el que la célula que sintetiza y secreta la hormona también es la célula blanco.
4.- Neurotransmisores
Cuando la señal eléctrica de la neurona es sustituido por un mediador químico, (el neurotransmisor) que es secretado por el axón. El neurotransmisor difunde localmente en la sinapsis hasta el receptor de la célula adyacente.
Es una variación del sistema paracrino en el que la célula que sintetiza y secreta la hormona también es la célula blanco.
4.- Neurotransmisores
Cuando la señal eléctrica de la neurona es sustituido por un mediador químico, (el neurotransmisor) que es secretado por el axón. El neurotransmisor difunde localmente en la sinapsis hasta el receptor de la célula adyacente.
Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas por la repetición de un monómero llamado nucleótido. Estos se unen entre sí por un grupo fosfato, formando largas cadenas. Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen, constituídas por millones de nucleótidos.
Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son las responsables de su transmisión hereditaria. Existen dos tipos de ácidos nucléicos, ADN y ARN, que se diferencian en: • El azúcar (pentosa) que contienen: la desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN. • Las bases nitrogenadas que contienen, adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. • En los eucariotas la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria aunque puede presentarse en forma lineal como el ARNm o en forma plegada cruciforme como ARNt y ARNr. Tipos de ácidos nucleicos:
Ácido Desoxirribonucleico (ADN)
El Ácido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la información genética de todos los seres vivos
Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta cadena la que determina las características individuales, desde el color de los ojos y el talento musical hasta la propensión a determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra, que está formado por segmentos llamados genes.
La combinación de genes es específica para cada organismo y permite individualizarnos. Estos genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.
Las mutaciones pueden surgir de forma espontánea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias químicas a las que llamamos agentes mutágenos.
Ácido Ribonucleico (ARN): El "ayudante" del ADN
Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.
La información genética está, de alguna manera, escrita en la molécula del ADN, por ello se le conoce como "material genético". Por esto, junto con el ácido ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.
El ARN hace de ayudante del ADN en la utilización de esta información. Por eso en una célula eucariótica (que contiene membrana nuclear) al ADN se lo encuentra sólo en el núcleo, ya sea formando a los genes, en cambio, al ARN se lo puede encontrar tanto en el núcleo como en el citoplasma.
El ADN, por tanto, sería la "copia maestra" de la información genética, que permanece en "reserva" dentro del núcleo.
El ARN, en cambio, sería la "copia de trabajo" de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones (traducción) para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero(ARNm).
La replicación y la transcripción difieren en un aspecto muy importante, durante la replicación se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripción es selectiva, se puede regular.
El ARNm
ARN mensajero: molécula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminoácidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extraídas. El ARNm es un completo reflejo de las bases del ADN, es muy heterogéneo con respecto al tamaño, ya que las proteínas varían mucho en sus pesos moleculares. Es capaz de asociarse con ribosomas para la síntesis de proteínas y poseen una alta velocidad de recambio.
El ARN mensajero es una cadena simple, muy similar a la del ADN, pero difiere en que el azúcar que la constituye es ligeramente diferente (se llama Ribosa, mientras que la que integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las bases nitrogenadas difiere en el ARN y se llama Uracilo, sustituyendo a la Timina.
CONCLUSIÒN
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. También contienen nitrógeno, fósforo algunos lípidos y nucleótido, nitrógeno y azufre.
El carbono es primordial, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables y de compuestos.
Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan. Entre los tipos principales de moléculas orgánicas importantes en los sistemas vivos están los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los nucleótidos.
Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los seres vivos. Los más simples son los monosacáridos, los monosacáridos pueden combinarse para formar disacáridos como la lactosa componente de la leche o la maltasa componente del almidón que es un polisacárido.
Los lípidos son moléculas que como los carbohidratos, almacenan energía y son importantes componentes estructurales. Incluyen las grasas y los aceites y otros. Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas.
Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada.
Estas son algunas de las principales moléculas orgánicas que se deben de tomar en cuenta para obtener el correcto funcionamiento en organismo de los seres vivos.
La aportación fundamental de este trabajo es dar a conocer las distintas moléculas orgánicas que se encuentran en nuestro organismo y que son de gran importancia ya que nos favorecen en un adecuado desarrollo de los seres vivos.
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