1. Capítulo 3: Las moléculas de la
vida
Prof. Carol V. López
c_lopez_pr@yahoo.com
B-204

2. Objetivos
• Definir compuestos orgánicos
• Enumerar las características de los mismos
• Definir grupos funcionales
– Enumerarlos y explicar su comportamiento
• Describir los tipos de carbohidratos
– Definir monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
• Definir los lípidos
– Enumerar las características de los lípidos
• Señalar importancia de las proteínas
– Explicar las diferentes estructuras de las proteínas
• Describir los ácidos nucleicos

3. Moléculas orgánicas
• Moléculas orgánicas:
– Tienen carbono en su estructura
– El carbono en los seres vivos forma parte de las
moléculas de la vida:
• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos

4. Introducción
• La química de los organismos vivos está
organizada alrededor del elemento
carbono
• Debido a que el átomo de carbono en su
último nivel de energía posee 4
electrones de valencia, éste puede
formar hasta 4 enlaces covalentes con
otros átomos incluyendo al de carbono

5. Esqueleto de carbono
• Los átomos de carbono pueden unirse
entre sí por medio de enlaces
covalentes y formar el esqueleto
principal de muchas moléculas
– Esta organización puede ser en forma
lineal así como en forma de anillo

6. Estructuras lineales y
(a)
cíclicas de carbono
Etano Propano
(b) (d)
1-Buteno 2-Buteno Ciclopentano Benceno
(c)
(e)
Isobutano Isopentano Histidina (amino ácido)

7. Fig. 3-5a, p. 38

8. Enlaces de carbono
CH4 Metano

9. Moléculas orgánicas
 La unión de H, O, N y otros átomos al
átomo de carbono crea unas moléculas
llamadas compuestos orgánicos
 En los seres vivos las moléculas orgánicas
típicas se clasifican en cuatro (4) familias:
 Carbohidratos
 Lípidos
 Proteínas
 Ácidos nucleicos

10. De estructura a función
• Todos los sistemas biológicos se basan en las
mismas moléculas orgánicas.
• Ejemplo: depende como los átomos de
carbono se enlacen formaran un diamante (el
mineral más duro, o el grafito (el más blando)

11. Grupos funcionales
• Grupo funcional: es un grupo de átomos
enlazados covalentemente a un átomo de
carbono en una molécula orgánica.
– Estos grupos imparten propiedades químicas
especificas a la molécula orgánica.
• Ejemplo: acidez, polaridad
– La mayoría de las moléculas de la vida tienen al
menos un grupo funcional.

12. Grupos funcionales
• Son átomos o grupo de átomos unidos
covalentemente a carbono.
• Son los responsables de determinar las
características químicas de los compuestos.
• Ejemplos:
– -OH-: hidroxilo. Imparte característica de alcohol
a la molécula. Se reconoce por el sufijo
“ol”, como en el caso de metanol.
• Es un tipo de alcohol que tienen pocos átomos de
carbono, son solubles en agua, se hallan en
azúcares, amino ácidos.

13. Grupos funcionales
– Metilo (CH3):. Es hidrofóbico, presente en
ácidos grasos
– Carbonilo, (-CO-): son solubles en
agua, presente en azúcares, amino ácidos y
bases nitrogenadas
– Carboxilo (-COOH): bien polar, soluble en
agua, actúa como ácido, presente en amino
ácidos y otros
– Hidroxilo-OH-:. Imparte característica de
alcohol a la molécula. Se reconoce por el
sufijo “ol”, como en el caso de metanol

14. Grupos Funcionlaes
– Fosfato (PO4=): presente en ATP y en ácidos
nucleicos, es soluble en agua
– Sulfhídrico (-SH): está presente en el amino
ácido cisteina, ayuda a estabilizar proteínas
– Amino (-NH2): actúa como una base débil
por que acepta H+

15. Common Functional Groups
in Biological Molecules

16. Metabolismo
• Metabolismo: suma de las reacciones
químicas que se llevan acabo en un
organismo.
• El metabolismo se refiere a las actividades que
permiten que la célula pueda obtener energía
para construir, reordenar y descomponer los
compuestos orgánicos.
• Estas actividades ayudan a que cada célula
siga viva, crezca y se reproduzca.

17. Metabolismo
• Las enzimas (son proteínas): son agentes
catalizadores que ayudan a que las reacciones
ocurran más rápido, que por sí solas.
• Reacciones metabólicas más comunes:
• 1. Condensación
• 2. Hidrolisis

18. Condensación
• En este proceso 2 moléculas se enlazan
covalentemente formando una molécula más
grande.
– Ejemplo: formación del agua
• Enzimas retiran un grupo OH de una molécula orgánica
y un átomo de H de otra molécula y se forma el agua.

19. Hidrolisis
• Es un tipo de reacción de descomposición.
• Las reacciones de descomposición dividen las
moléculas de gran tamaño en otras moléculas más
pequeñas.
• Es el inverso de la condensación. La molécula de agua
se rompe.
• Las enzimas rompen el enlace entre el grupo OH y el
átomo de hidrogeno en la molécula de agua.

20. Condensation and Hydrolysis

21. Condensation and Hydrolysis Reactions

22. Monómeros y Polímeros
 Monómeros: unidades básicas que se usan
para construir moléculas más grandes.
 Polímeros: moléculas grandes compuestas de
cadenas de monómeros.
• Estas moléculas pueden romperse y usarse para
energía.

23. Carbohidratos
• Los carbohidratos son compuestos orgánicos
que constan de carbono, hidrogeno y oxigeno
en proporción 1:2:1.
• Los tres principales tipos de carbohidratos
son:
– Monosacáridos
– Oligosacáridos
– polisacáridos

24. Carbohidratos
• Monosacáridos: (azucares simples)
– Son los carbohidratos más sencillos
– Una (1) sola unidad de azúcar
– sacárido= azúcar
– La mayoría de los monosacáridos son solubles en
agua, por lo que son transportado con facilidad dentro
de cualquier sistema.
– La mayoría están formados por una cadena de 5 a 6
carbonos, un grupo aldehído o cetona y dos o más
grupos hidroxilos.

25. Monosacáridos
• Pueden tener de 3 a 7 átomos de
carbono
• Pueden formar estructuras en forma de
anillos
• Su uso principal en la célula: como
fuente de energía
– Ejemplo: glucosa – tiene 6 carbonos
(hexosa), ribosa y desoxiribosa tienen 5
carbonos (pentosa)

26. Glucosa

27. Ejemplos de monosacáridos
• Glucosa
• fructosa
• lactosa

28. Glucose (C6H12O6) Fructose (C6H12O6) Galactose (C6H12O6)
(an aldehyde) (a ketone) (an aldehyde)
(c) Hexose sugars (6-carbon sugars)
Fig. 3-6c, p. 52

29. Disacáridos
• Están formados por dos unidades de
monosacáridos.
– Constan de dos monómeros de azucares simples.
• Ejemplos:
• Maltosa= glucosa + glucosa
• Sacarosa= glucosa + fructosa
• Lactosa= glucosa + galactosa

30. Hydrolysis of Disaccharides

31. Polisacáridos
• Polisacáridos:
– Son carbohidratos complejos
– Cadenas rectas o ramificadas de muchos
monómeros de azúcar.
• Ejemplos:
– Celulosa
– Glucógeno
– almidon

32. Polisacáridos
• Todos los polisacáridos constan de cadenas
formadas por monómeros de glucosa, en l que
se diferencian es en los patrones de enlaces
covalentes formado entre las unidades.
• Ejemplo:
– Los enlaces en el almidón hacen que la molécula se
enrolle en espiral.
– Esta molécula es poco soluble en agua.
– Se utiliza para almacenar energía en las células de
las plantas.

33. Polisacáridos
• Almidón: almacenaje de energía en las plantas.
• Celulosa: principal material estructural en las
plantas, forma la pared celular.
• Glucógeno: almacenaje de energía en los animales.
• Quitina: función estructural, lo encontramos en la
cubierta externa de muchos artrópodos e insectos
y formando la pared celular de los hongos.

34. Lípidos

35. Lipidos
• Son compuestos orgánicos grasos, aceitosos y
cerosos, insolubles en agua.
• Son no polares o hidrofóbicos por que no pueden
formar puentes de hidrógeno con agua.
• Están formados por átomos de H, C, O
• Forman un grupo heterogéneo

36. Lípidos= grasas
• Se clasificadas en:
–Grasas
–Triglicéridos
–Fosfolípidos
–Esteroides
–Ceras

37. Grasas
• Son lípidos que tienen 1,2 o 3 un ácido grasos
que cuelgan como colas de un alcohol llamado
“glicerol”.
– Ejemplo: mantequilla y aceites vegetales
• Triglicéridos: grasas que tiene tres colas unidas
al glicerol.
– Son una fuente importante de energía

38. Glicérido
Grupo carboxílico
Glicerol Ácido graso

39. Lípidos - Triglicérido
Enlace éster

40. Triglicéridos
• Son los lípidos más abundantes. Están
presentes en la mantequilla y aceites
vegetales.
• Poseen mucha energía en sus enlaces,
más del doble que en azúcares como el
almidón.
• Se almacenan en cuerpo como gotas de
grasa en el tejido adiposo.
– Este tejido tiene la función de actuar como
un aislante de temperatura

41. Lunes, 14 de Mayo de 2012 41

42. Fosfolípidos
• Formado por:
– Un grupo polar
– Un grupo fosfato
– Un glicerol
– Dos colas de ácidos grasos
• Se encuentran formando la membrana
plasmática:(capa doble de fosfolípidos)

43. Fosfolípidos
• Es una molécula anfipática por que parte de ella es
hidrofílica (glicerol + grupo fosfato) y otra parte es
hidrofóbica (los ácidos grasos)
– Asume una configuración especifica en agua o
moléculas polares

44. Fosfolípido - Lecitina
Colina Grupo Glicerol Ácido graso
fosfato
Área hidrofílica Area hidrofóbica

45. Ceras
• Son cadenas largas de ácidos grasos unidas a
cadenas de alcoholes o anillos de carbono.
• Repelen el agua, como en el caso de la cutícula
de las hojas (cutina).
• También están presentes en las secreciones
que lubrican e imparten elasticidad a piel y
pelo.
• Las abejas las usan para construir su panal

46. Esteroides
• No tienen ácidos grasos ni glicerol
• Constan de 4 anillos fusionados
– Ejemplo:
• Esterol
– Está localizado en membranas celulares
de animales
– Actúa como precursor de vitamina E,
hormonas sexuales y sales biliares
• Colesterol

47. Colesterol

48. Proteínas

49. Proteínas: diversidad de estructura y
función
• Proteína: compuesto orgánico formado de
una o más cadenas de aminoácidos.
• Aminoácidos:
– Pequeño compuesto orgánico compuesto por:
• Un grupo funcional amino
• Un grupo funcional carboxilo
• Uno o más átomos en conjunto (grupo R)

50. Amino Acid Structure
Existen solo 20 aminoácidos

51. Síntesis (formación de proteínas)
• La formación de proteínas consiste en la unión
de aminoácidos para formar cadenas llamadas
polipéptidos.

52. Funciones de las proteínas
• Las proteínas son las moléculas biológicas mas
diversas:
– Funciones estructurales (queratina:uñas y pelo)
– Comunicación celular (hormonas: estrógeno,
testosterona)
– Defensa del cuerpo (anticuerpos)
– Aceleración de reacciones (enzimas)
– Transportación (hemoglobina)
– Metabolismo (insulina: controla metabolismo de la
glucosa)

53. Funciones de las proteínas
• Si ocurren cambios drásticos de temperatura
y pH, las proteínas se desnaturalizan.
– Pierden su forma y dejan de funcionar
correctamente.
– La estructura de las proteínas dicta sus funciones.

54. Ácidos nucleicos

55. Acidos nucleicos
• Los ácidos nucleicos son
macromoléculas, las cuales
controlan las estructuras
y la función de una
célula.
• Hay dos clase:
– DNA ó ADN (Doble hebra):
Material genético
– RNA ó ARN (Hebra simple):
Síntesis de proteínas.

56. Nucleótidos
• Un nucleótido es una pequeña molécula orgánica
que consta de :
– Un azúcar
– Un grupo fosfato
– Una base nitrogenada
• Un acido nucleico: es un polímero o cadena de
nucleótidos donde el azúcar de un nucleótido
esta unido con el grupo fosfato del siguiente.

57. • Los monómeros de los ácidos nucleicos se conocen
como "nucleótidos".

58. adenine (A) thymine (T)
base with a base with a
3 phosphate double ring single ring
groups structure structure
sugar guanine (G) cytosine (C)
(deoxyribose) base with a base with a
double ring single ring
structure structure
Fig. 3-21, p. 48