Unidad de Componentes Celulares

Los átomos están formados por un núcleo atómico central, que contiene dos tipos de partículas subatómicas: los protones que tienen carga positiva y los neutrones que no tienen carga. Alrededor del núcleo central orbitan los electrones que son partículas subatómicas con carga negativa​​.[pic 1]

​El número de protones que hay en el núcleo de un átomo corresponde al número atómico. La suma del número de protones más el número de neutrones, corresponde al peso atómico.

​Los electrones, se repelen mutuamente por tener carga negativa, pero son atraídos hacia el núcleo porque éste tiene carga positiva (dada por los protones).

Los electrones orbitan el núcleo dentro de espacios limitados llamados capas de electrones, cada capa de electrones tiene mayor nivel de energía a medida que se aleja del núcleo atómico. 

​La capa más cercana al núcleo atómico puede contener un máximo de 2 electrones, la segunda 8 y las capas más distantes pueden contener un número mayor de electrones. 

Los electrones de un átomo, siempre llenan primero la capa más cercana al núcleo y luego continúan con las siguientes.

En la naturaleza se han descrito 92 átomos, y cada uno de ellos forma la unidad de un elemento. Un elemento es un tipo de materia formado por átomos de la misma clase. Los elementos se ordenan en la tabla periódica de los elementos.

Elementos en rojo: constituyen el 99% de los organismos vivos, en orden son H>O>C>N.

Elementos en azul: constituyen el 0,9% de los organismos vivos. 

Elementos en verde: son elementos traza, se encuentran en muy pequeña cantidad.

Elementos en amarillo: no está claro si son o no fundamentales para la vida.

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​Las moléculas de agua tienen carga neta igual a cero, pero se comportan como un dipolo, debido a que los electrones en los enlaces covalentes se comparten de manera desigual.[pic 9]

El oxígeno atrae más a los electrones y queda con carga parcial negativa (δ-),         mientras que     los hidrógenos los atraen menos, por tanto, quedan con carga parcial positiva (δ+).

Dos moléculas de agua adyacentes, pueden formar un puente de hidrógeno. En estado líquido, las moléculas de agua están en constante movimiento y cada una interactúa con 3,4 moléculas más. En cambio, en estado sólido, una molécula de agua interactúa solo con cuatro otras moléculas de agua, aumentando la distancia entre ellas.

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El agua es un solvente polar. El agua disuelve la mayoría de las moléculas biológicas, que generalmente están cargadas o son compuestos polares. Los compuestos que se disuelven fácilmente en agua se denominan hidrofílicos, las moléculas de agua los rodean y mantienen en solución. Ejemplo, la sal común (cloruro de sodio) o el azúcar (sacarosa).[pic 11]

​En contraste, los compuestos no polares que no se disuelven fácilmente en agua se denominan hidrofóbicos, y corresponden a moléculas que no pueden interactuar con las moléculas de agua. Por ejemplo, el aceite (lípido).

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​​Las moléculas orgánicas son aquellas compuestas por carbono. El carbono puede formar 4 enlaces covalentes con otros átomos. Los átomos de carbono pueden unirse entre sí a través de enlaces covalentes para formar cadenas o anillos, y generar moléculas grandes y complejas.  [pic 13]

Estos átomos pueden unirse por enlace covalente simple, que permite la rotación de una parte de la molécula respecto a otra, o por enlace covalente doble, que forma un plano.

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Las células contienen cuatro familias principales de moléculas orgánicas llamadas: azúcares, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos, que corresponden a subunidades o monómeros que formarán macromoléculas o polímeros.

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Los azúcares o carbohidratos son fuente de energía para la célula. Los más simples se denominan monosacáridos y su forma química general es (CH2O)n, donde n puede ser 3, 4, 5 ó 6.[pic 17]

De acuerdo al número de carbonos los monosacáridos se clasifican en:

Triosas (3C), como gliceraldehído.

Tetrosas (4C), como eritrosa.

Pentosas (5C), como ribosa.

Hexosas (6C), como glucosa, fructosa, galactosa y manosa.

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​Los monosacáridos se pueden unir    

para formar disacáridos 
por un enlace covalente llamado enlace glucosídico. 

Este enlace se forma, entre dos grupos –OH de cada monosacárido, formando una molécula de agua.

Del mismo modo, se pueden formar oligosacáridos o polisacáridos.

Disacárido:[pic 19]

​* Lactosa (galactosa + glucosa).

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Polisacáridos: 

* Glicógeno (polímero de glucosa), reserva energética en animales.

* Almidón (polímero de glucosa), reserva energética en vegetales.

* Celulosa (polímero de glucosa), componente de la pared celular de células vegetales.

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​Los ácidos grasos sirven como reserva de energía concentrada para las células.[pic 21]

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