1. La base molecular de la vida

2. LA MATERIA VIVA
BIOELEMENTOS
PIIMARIOS
ENLACES QUÍMICOS
INORGÁNICO
SALES
MINERALES
OLIGOELEMENTOS
SECUNDARIOS
BIOMOLÉCULAS
AGUA
GLÚCIDOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
ACID.NUCLÉICOS
ORGÁNICO
DINÁMICA
ENERGÉTICA
ESTRUCTURAL
Está formada por
Por su abundancia son
Si su proporción es muy pequeña son
Establecen
Formando
de tipo de función
son
son

3. Los bioelementos son los
elementos químicos que
constituyen los seres vivos.
De los aproximadamente
100 elementos químicos
que existen en la
naturaleza, unos 70 se
encuentran en los seres
vivos.
De estos sólo unos 22 se
encuentran en todos en
cierta abundancia y
cumplen una cierta función.
BIOELEMENTOSBIOELEMENTOS

4. Aparecen en una
proporción media del
96% en la materia viva, y
son carbono, oxigeno,
hidrógeno, nitrógeno,
fósforo y azufre. Estos
elementos reúnen una
serie de propiedades que
los hacen adecuados
para la vida.
• Forman entre ellos
enlaces covalentes muy
estables, compartiendo
pares de electrones. El
carbono, oxígeno y
nitrógeno pueden formar
enlaces dobles o triples.
• Facilitan la adaptación de
los seres vivos al campo
gravitatorio terrestre, ya
que son los elementos
más ligeros de la
naturaleza.

5. Aparecen en una
proporción próxima al
3,3%. Son: calcio,
sodio, potasio,
magnesio y cloro,
desempeñando
funciones de vital
importancia en
fisiología celular.

6. Aparecen en la materia
viva en proporción
inferior al 0,1% siendo
también esenciales para
la vida: hierro,
manganeso, cobre, zinc,
flúor, yodo, boro, silicio,
vanadio, cobalto,
selenio, molibdeno y
estaño.

7. O
C
H
N
P
S
Na
K
Mg
Ca
Cl
Mn
Fe
Co
Cu
Zn
B
Al
V
Mo
I
Si
Li
PRIMARIOS SECUNDARIOS INDISPENSABLES VARIABLES
BIOELEMENTOS OLIGOELEMENTOS

8. OXÍGENO
SILICIO
ALUMINIO
HIERRO
47
28
8
5
OXÍGENO
CARBONO
HIDRÓGENO
NITRÓGENO
63
20
9,5
3
CORTEZA (%) SERES VIVOS (%)
LOS ELEMENTOS QUÍMICOS MÁS ABUNDANTES EN LA CORTEZA
TERRESTRE Y EN LOS SERES VIVOS ( EN % EN PESO)
ELEMENTOSELEMENTOS

9. • El carbono, hidrógeno y oxigeno (respiración
aerobia incorpora electrones) constituyen la
estructura básica de las moléculas orgánicas.
• El nitrógeno participa en la construcción de
proteínas y ácidos nucleicos.
• El fósforo forma parte de los ácidos nucleicos
y sus enlaces son utilizados en la obtención
de energía (ATP).
• El azufre constituye parte de la mayoría de las
proteínas.

10. AZUFRE
Se encuentra en dos aminoácidos, presentes en todas las proteínas.
FÓSFORO Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos
nucléicos. También forma parte de los fosfatos, sales minerales
abundantes en los seres vivos.
MAGNESIO Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como
catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del
organismo
CALCIO Forma parte de las estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene
en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del
impulso nervioso.
SODIO Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción
nerviosa y la contracción muscular
POTASIO Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la
conducción nerviosa y la contracción muscular
CLORO Es el anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua
en la sangre.

11. HIERRO Fundamental para la síntesis de clorofila y la hemoglobina.
MAGNANESO
Interviene en la fotosíntesis en las plantas.
IODO Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el
metabolismo.
FLUOR
Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
COBALTO Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de
hemoglobina .
SILICIO Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales
CROMO
Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
ZINC
Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
LITIO Actúa sobre neurotransmisores y en la permeabilidad celular.

12. Bioelementos
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos
Son los bioelementos o elementos biogénicos
Bioelementos
PRIMARIOS:
• Constituyen el 95
% del peso de
cualquier organismo
• C, H, O, N
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo
• P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe
OLIGOELEMENTOS:
• Constituyen el 0,1 %
del peso de cualquier
organismo
• Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni
Si, ……..

13. Biomoléculas
Los bioelementos se unen originando las
biomoléculas que forman la materia viva
CompuestosInorgánicos Orgánicos
• Agua
• Sales
minerales
• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos
nucleicos
Unión de numerosos
monómeros
POLÍMEROS
Macromoléculas formadas
a base de moléculas más
sencillas

14. PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES
DE LAS BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Hidroxilo - OH Alcoholes
Carbonil
o
Aldehídos
Cetonas
Carboxilo
Ácidos
orgánico
s
Éster Ésteres Amino Aminas

16. El agua y sus funciones biológicas
Por término medio
constituye el 75 % del peso
del organismo
Las especies
El tipo de tejido
Edad del individuo
Propiedades del agua
Vehículo de transporte
Medio de reacción Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrólisis
Regulador térmico

17. EL AGUA
El agua es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más
abundante en los seres vivos. En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen
del animal y en la lechuga, el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el
líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen
contener gran cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo,
escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composición.
Estructura
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de
Oxígeno. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad
proporciona unas características poco frecuentes. Estas características son:
1.-La molécula de agua forma un ángulo de 104,5º.
2.-La molécula de agua es neutra.
3.-La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una zona
con un diferencial de carga positivo en la región de los Hidrógenos, y una zona
con diferencial de carga negativo, en la región del Oxígeno.
3.-El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de hidrógeno,
que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de
otra.

18. Importancia biológica del agua
Las propiedades del agua permiten aprovechar esta molécula para algunas
funciones para los seres vivos. Estas funciones son las siguientes:
Disolvente polar universal: el agua, debido a su elevada constante dieléctrica,
es el mejor disolvente para todas aquellas moléculas polares. Sin embargo,
moléculas apolares no se disuelven en el agua.
Lugar donde se realizan reacciones químicas: debido a ser un buen disolvente,
por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo grado de ionización.
Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere
estructura, volumen y resistencia.
Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada
constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar,
gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua
como medio de transporte por su interior.
Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve
como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.
Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor de
vaporización el agua es un material idóneo para mantener constante la
temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es
necesario.

26. Solubilidad del agua
• Sustancias polares o hidrófilas: glúcidos, aminoácidos, etc.
• Sustancias apolares o hidrófobas. Presentan interacciones
hidrofóbicas.
• Sustancias anfipáticas. tienen una parte de su molécula que
es hidrófila y otra parte hidrófoba. medio acuoso, orientan su
molécula y dan lugar a la formación de micelas, monocapas o
bicapas. Las membranas celulares son, esencialmente,
bicapas formadas por lípidos anfipáticos

30. LAS SALES MINERALES
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres
vivos de forma precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras
moléculas.
Precipitadas
Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando agua. En
forma precipitada forman estructuras duras, que proporcionan estructura o
protección al ser que las posee. Ejemplos son las conchas, los caparazones o
los esqueletos.
Disueltas
Las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los
cationes más abundantes en la composición de los seres vivos son Na+
, K+
,
Ca2+
, Mg2+
... Los aniones más representativos en la composición de los seres
vivos son Cl-
, PO4
3-
, CO3
2-
... Las sales disueltas en agua pueden realizar
funciones tales como:
Mantener el grado de grado de salinidad.
Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón.
Controlar la contracción muscular
Producir gradientes electroquímicos
Estabilizar dispersiones coloidales.

31. Asociadas a otras moléculas
Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar
funciones que, por sí solos no podrían, y que tampoco realizaría la
molécula a la que se asocia, si no tuviera el ión. La hemoglobina es
capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un
ión Fe++
. Los citocromos actúan como transportadores de electrones
porque poseen un ión Fe+++
. La clorofila captura energía luminosa
en el proceso de fotosíntesis por contener un ión Mg++
en su
estructura.

32. Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono
Bioelementos C : H : O 1:2:1
Monómeros
• Moléculas no hidrolizables
• Solubles y de sabor dulce
• Se unen formando disacáridos y polisacáridos
Función Energética Su equivalente calórico = 4 Kcal/g
Estructural Sólo algunos

33. Principales monosacáridos
Triosas
 Gliceraldehído
 Dihidroxiacetona
Uno es un aldehído, el otro
es una cetona
Se diferencia en la
posición del doble enlace
con el Oxígeno
Pentosas
 Ribosa
 Desoxirribosa
Son aldosas
Se diferencian en que la
desoxirribosa carece de
grupo alcohólico en el 2º
carbono
Hexosas
 Glucosa
 Galactosa
 Fructosa
Glucosa y galactosa son
aldosas, la fructosa es
cetosa
Las aldosas se diferencian
en la posición de los
grupos alcohólicos de los
carbonos 2 y 3

34. Disacáridos y polisacáricos
DISACÁRIDOS
Sustancias hidrolizables
Unión de dos monosacáridos
 MALTOSA
 Dos glucosas
 LACTOSA
 glucosa y galactosa
 SACAROSA
 glucosa y fructosa
POLISACÁRIDOS
Polímeros hidrolizables
Unión de n monosacáridos
 DE RESERVA
ALMIDÓN en vegetales
 GLUCÓGENO en animales
 ESTRUCTURALES
 CELULOSA, principal
componente de la pared de la
célula vegetal

35. LÍPIDOS
De composición química variada
Son sustancias orgánicas insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos
GLICÉRIDOS OTROS LÍPIDOS
 GRASAS y SEBOS 
sólidos a temperatura
ambiental
 ACEITES  líquidos a
temperatura ambiental
 Reserva de energía a largo plazo
 Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g
 Más adecuados que los glúcidos para
almacenar energía, ahorrando espacio y
peso
Los seres vivos emplean como fuente de energía los glúcidos, y una vez agotados, consumen las
grasas almacenadas

36. GLICÉRIDOS Son ésteres de glicerina y
diferentes ácidos grasos
Glicerina, Glicerol
Alcohol propanotriol
Ácidos grasos
3 H2O

37. OTROS LÍPIDOS
Ceras Fosfolípidos Esteroides Carotenoides
 Función
protectora
 Recubren
superficies de hojas
y frutos
 Recubren piel de
vertebrados
 Mantienen
superficies flexibles
e impermeables
 Función
estructural
 Moléculas
anfipáticas: una
cabeza hidrófila,
una cola hidrófoba
 forman una
bicapa lipídica,
estructura básica
de las membranas
biológicas
 Destaca el
colesterol
 Estructural:
forma parte de las
membranas de
células animales
 Regulador:
precursor de otras
sustancias como
hormonas
 Dan lugar a los
pigmentos
vegetales,
responsables de los
colores rojizos y
amarillentos de las
plantas

38. Proteínas Los compuestos orgánicos más abundantes
Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva
Sus unidades básicas
 Moléculas no hidrolizables
 Ácidos orgánicos formados
por un grupo amino y un grupo
carboxilo
Grupo carboxilo
Grupo amino
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas

39. El enlace peptídico Se unen aas entre
el grupo carboxilo de uno
y el amino del siguiente
Se forman cadenas peptídicas o péptidos
de longitud variable
Cada proteína es una macromolécula
formada por una o varias cadenas
peptídicas
En cada célula existen miles de proteínas
distintas con funciones específicas
Cualquier alteración en la
secuencia de aminoácidos, incluso
la sustitución de un solo aa por
otro, proporciona una proteína
diferente

40. Especificidad de las proteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee
proteínas diferentes a
las de otras especies
Dentro de una misma especie,
cada individuo tiene proteínas
exclusivas que le diferencian
de otros individuos
Una misma proteína tiene
secuencias peptídicas distintas
en distintos individuos
El grado de diferencia dependerá
de su parentesco evolutivo
Cada ser vivo tiene
unas características
determinadas,
porque tienen unas
proteínas
determinadas

41. Función de
las proteínas
ESTRUCTURAL ENZIMÁTICA
 Son el principal material de construcción de
los organismos
 Forman parte de casi todas sus estructuras
biocatalizadores  aumentar la
velocidad de las reacciones
biológicas
 Todas las reacciones químicas
celulares se realizan por enzimas

43. Los ácidos nucleicos
ADN ARN
En el núcleo
celular
formando
parte de los
cromosomas
En el núcleo
celular
(nucleolo y
jugo
nuclear), y
en el
citoplasma
formando
parte de los
ribosomas
ARNm
ARNt
ARNr
Químicamente son polímeros que resultan de la
unión de otros monómeros: los nucleótidos

44. Nucleótidos
• Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres
componentes
PENTOSA
RIBOSA
ARN
DESOXIRRIBOS
A
ADN
ADENIN
A
GUANIN
A
CITOSINA
Forman parte del ADN y
del ARN
TIMINA Forma parte del ADN
URACIL
O
Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U
ADN: A, G, C, T

45. Polinucleótidos
• Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos
La unión se hace entre:
El ácido fosfórico
Une las ribosas de
dos nucleótidos
consecutivos
El ARN está formado por una
sola cadena
El ADN por dos cadenas
enrolladas formando una
doble hélice

46. Bases nitrogenadas en los ácidos
nucleicos
En el ADN la unión de
bases nitrogenadas se
hace por parejas:
A - T
G - C

47. Enlaces entre bases en el ADN
3 enlaces
entre G y C
2 enlaces
entre A y T

48. Funciones de los
ácidos nucleicos
Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información
hereditaria
Un gen es un fragmento de ADN
que dirige la síntesis de una proteína,
responsable de la aparición de un
carácter.
Cada molécula de ADN está
constituida por numerosos genes
sucesivos
A un gen con una determinada
secuencia de nucleótidos le
corresponde una proteína con una
determinada secuencia de aas.
El ARN es el encargado de ejecutar
la información contenida en el ADN, y
el encargado de sintetizar las
proteínas.
El ADN se duplica o replica
Gracias a ello los caracteres
hereditarios se transmiten de padres a
hijos
Replicación:
Se desenrolla el ADN
Cada hebra sirve de molde
para la síntesis de la cadena
complementaria
Se vuelven a enrollar en la
doble hélice

49. Las mutaciones
• Una mutación es un cambio hereditario producido por la
modificación del material genético
Se manifiestan en las célulasSe manifiestan en las células
que las sufren y en suque las sufren y en su
descendenciadescendenciaCélulas somáticas
La mutación sólo afecta a
la parte del cuerpo donde
se ha producido la
mutación y no se
transmite a los hijos
Células reproductoras
No se manifiesta en el
individuo pero sí en la
descendencia
Las mutaciones son
causa de variabilidad
genética en las
poblaciones
Constituyen la base
del proceso de
evolución

50. Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de
MONÓMEROS
que pueden ser:
HIDROLIZABLES
NO
HIDROLIZABLES
Nucleótidos Aminoácidos
Glicerina y
Ácidos grasos
Monosacáridos
Forman polímeros de
ácidos nucleicos:
Polinucleótidos
ADN
ARN
Forman polímeros de
Proteínas:
Péptidos
Polipéptidos
Proteínas
Forman polímeros de
Lípidos:
Triglicéridos
Forman polímeros de
Glúcidos:
Disacáridos
Polisacáridos

51. Las biomoléculas
• Las biomoléculas son exclusivas de los seres vivos. Son los
glúcidos, los lípidos, las proteinas y los ácidos nucleicos.
Las biomoléculas realizan diversas funciones:
• Los glúcidos proporcionan la energía.
• Los lípidos son sustancias de reserva energética.
• Las proteinas sirven para el crecimiento y reparación de tejidos.
• Los ácidos nucleicos permiten las funciones de reproducción.
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