Átomos, Moléculas e Substâncias

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ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
Sólido
Líquido
Gaseoso
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ELEMENTOS Y ÁTOMOS
“Los elementos son Sustancias que no pueden descomponerse en otras sustancias más sencillas por métodos químicos. La partícula elemental que posee todas las propiedades del elemento es el Átomo.”
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ÁTOMOS
núcleo
neutrones
protones
electrones
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Átomos y Niveles de Energía
Hidrógeno
Carbono
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ENLACES Y MOLÉCULAS
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ENLACES QUÍMICOS
Molécula: Es una partícula formada por dos o más átomos.
Las uniones entre átomos son llamadas enlaces químicos. Los principales tipos de enlace son el iónico y el covalente.
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ENLACES IÓNICOS
Para muchos átomos la forma más sencilla de tener un nivel energético externo completamente lleno de electrones es cediendo o ganando electrones. Cuando la unión entre los átomos se realiza a través del ceder y ganar electrones respectivamente, se llama enlace iónico.
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ENLACE IÓNICO
Sodio (Na)
Cloro (Cl)
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ENLACE IÓNICO
Cloruro de Sodio (Cl-Na+)
Catión Sodio Na+
Anión Cloro
Cl-
Electrón cedido
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ENLACE COVALENTE
Para completar el nivel energético más externo los átomos comparten mutuamente electrones. Estos ahora pasan a estar parte del tiempo en el núcleo y luego en otro. 
Los átomos más propensos a formar este tipo de enlace son aquellos que necesitan ganar electrones en su último nivel energético.
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ENLACE COVALENTE
Hidrógeno (h)
Hidrógeno (h)
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ENLACE COVALENTE
Hidrógeno Gaseoso (h2)
Electrones compartidos
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ELEMENTOS BIOLÓGICAMENTE IMPORTANTES
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ENLACE COVALENTE
hidrógeno
hidrógeno
hidrógeno
hidrógeno
carbono
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ENLACE COVALENTE
Metano (CH4)
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A nivel de la organización…
Partícula
subatómica
Átomo
Molécula
Sustancias Químicas
Sustancias
Orgánicas
Sustancias
Inorgánicas
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Monómeros
Es una molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.
Por Ejemplo:
Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas.
Los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucléicos.
Los monosacáridos son los monómeros de los glúcidos.
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Polímero
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
Por Ejemplo:
El glucógeno (que es un hidrato de carbono) es un polímero de glucosa (el cual es un monómero constituido por 1 azúcar.)
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SUSTANCIAS ORGÁNICAS
Glúcidos o hidratos de carbono
Ácidos Nucleicos
Lípidos
Péptidos o Proteínas
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También conocidos como Glúcidos, 
Azúcares o Polisacáridos.
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Glúcidos
Son las principales moléculas de reserva energética que se encuentran en casi todos los seres vivos.
Se forman a partir de pequeñas moléculas llamadas azúcares.
Se los clasifica en: Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos.
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Monosacáridos
Están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.
Son las principales fuentes de energía en la mayoría de los organismos.
Azúcar + Oxígeno CO2 + H2O + Energía
La glucosa es la principal fuente de energía de todas las células vivas.
Casi el 60% de la energía de la célula se almacena en las moléculas de glucosa. 
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Glucosa – Estructura Química
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Disacáridos
Es una forma de transporte de los azúcares.
Son el resultado de la unión de 2 azúcares, es decir de 2 monómeros.
Ejemplos:
La Sacarosa (o azúcar de caña), es un disacárido compuesto por Glucosa + Fructosa.
La Lactosa (azúcar de la leche), es un disacárido compuesto por Glucosa + Galactosa.
Los enlaces entre ambos pueden romperse a través de la Hidrólisis.
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Sacarosa – Estructura Química
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Polisacáridos
Formados por la unión de monosacáridos formando largas cadenas.
Son la forma de reserva de los azúcares.
Cuentan con una función estructural celular importante.
La forma de reserva más importante de azúcar en los animales es el Glucógeno.
El Glucógeno es un polímero de glucosa.
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Glucógeno – Estructura Química
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También conocidas como Péptidos,
Polipéptidos. 
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Proteínas
Constituyen el 50% o más del peso seco del individuo.
Son polímeros de monómeros llamados Aminoácidos.
Existen 20 Aminoácidos diferentes a partir de los cuales se forman las proteínas.
La unión entre Aminoácidos se llama unión peptídica.
De los 20 Aminoácidos necesarios para la construcción de las proteínas del organismo, 9 de ellos deben ser incorporados en la dieta y son llamados Esenciales.
Las Proteínas cuentan con importantísimas funciones, tanto estructurales como funcionales para la célula.
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Aminoácidos – Estructura Química
Todos comparten la misma estructura fundamental, y solo cambian en una cadena química llamada radical “R”.
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Niveles de Organización
Las proteínas contienen varios niveles de organización en su estructura.
Primaria
Secundaria
Terciaria
Cuaternaria (no en todos los casos)
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Estructura Primaria
Corresponde a la cantidad y secuencia de aminoácidos que existirá dentro de una proteína.
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Estructura Secundaria
Corresponde al tipo de plegamiento que puede sufrir una cadena, según la interacción química que surja entre sus aminoácidos.
Alfa Hélice
Lámina Plegada
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Estructura Terciaria
Corresponde al plegamiento de la estructura secundaria formando complejas estructuras globulares.
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Estructura Cuaternaria
Corresponde a la interacción entre 2 o más proteínas formando una sola unidad funcional. Por Ejemplo la Hemoglobina.
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Grasas, aceites, glucolípidos, 
Fosfolípidos, Ceras y Esteroides. 
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Lípidos
Son sustancias insolubles en solventes polares como el Agua.
Son moléculas dedicadas a la reserva de energía y a funciones estructurales.
Algunos lípidos cumplen funciones como mensajeros químicos.
Las grasas rinden seis veces más energía que el glucógeno a pesos iguales.
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Grasas y Aceites
Son también llamados Triglicéridos. 
Los Triglicéridos están formados por tres moléculas de ácidos grasos, unidos covalentemente a una molécula de glicerina.
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Grasas y Aceites
Los ácidos grasos de los triglicéridos pueden ser saturados o insaturados según contengan doble enlaces en sus uniones o no.
Los ácidos grasos saturados a temperatura ambiente cuentan con un estado sólido, mientras que los insaturados tienden a ser líquidos a temperaturas normales y se los conocen como aceites; estos son predominantes en las plantas.
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Fosfolípidos y Glucolípidos
Tanto los glucolípidos como los fosfolípidos están formados por ácidos grasos unidos a glicerina.
En los fosfolípidos un grupo fosfato se une al armazón de glicerina y ácidos grasos.
En los glucolípidos se une al armazón un hidrato de carbono pequeño.
Ambas moléculas tienen una gran importancia en la formación estructural de la célula, sobre todo en su Membrana Citoplasmática.
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Colesterol y Esteroides
El colesterol es la base para la formación de numerosas hormonas llamadas esteroideas como el Cortisol y las hormonas sexuales.
Si bien el Colesterol no cuenta con la misma estructura química que los demás lípidos, comparte la cualidad de ser insoluble en Agua.
El colesterol se fabrica en el Hígado a partir de Ácidos Grasos Saturados.
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Ceras
Las ceras son un tipo de lípido con función estructural.
Forman cubiertas protectoras e impermeables sobre la piel, pelo, plumas, hojas y frutos. 
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ADN y ARN
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Ácidos Nucleicos
Son macromoléculas que contienen la información necesaria para la formación de las estructuras proteínicas.
Están formados por monómeros llamados Nucleótidos.
Los Nucleótidos están formados por tres subunidades:
Un Grupo Fosfato
Un azúcarUna Base Nitrogenada
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Nucleótidos – Estructura
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Nucleótidos
El azúcar puede ser, Ribosa (en el caso del ARN) o la Desoxirribosa (en el caso del ADN).
Existen 5 bases Nitrogenadas distinas:
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
Uracilo
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Nucleótidos
Las bases nitrogenadas pueden ser clasificadas en:
El ADN contiene en su estructura las bases Adenina, Timina, Guanina y Citosina, mientras que el ARN contiene Uracilo en lugar de la base Timina.
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ADN y ARN
Aunque los componentes químicos del ADN y ARN son muy parecidos sus funciones biológicas son muy diferentes.
EL ADN es el portador del código genético y está formado por una doble hélice.
EL ARN es una copia, o transcripción, del mensaje genético y sirve de molde para la fabricación de proteínas y está compuesto por una sola cadena de nucleótidos.
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ADN y ARN – Estructuras Químicas
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ATP
Adenosín Trifosfato
Es una molécula portadora de energía en casi todos los procesos biológicos.
Es un nucleótido unido a 2 grupos fosfatos más que transportarán la energía en sus enlaces covalentes.
Cuando un ATP es utilizado en una proceso biológico, uno de los fosfatos se libera, liberando energía y transformando el ATP (Adenosín Trifosfato) en ADP (Adenosín Difosfato)
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ATP y ADP – Estructuras Químicas
ATP 
(adenosín trifosfato)
ADP
(adenosín difosfato)
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