1. Términos básicos
relacionados con el
estudio de las
biomoléculas y
macromoléculas

2. MODELO DE ROBERTIS-ROBERTIS

3. MODELO DE SMALWOOD Y GREEN

4. MODELO NIVELES DE
ORGANIZACIÓN ECOLÓGICA

8. fusión termonuclear.

9. homonucleares

16. • Los elementos que integran los seres vivos se
llaman bioelementos o elementos
biogenéticos.
• Los átomos están formados por tres tipos de
partículas subatómicas: los protones, los
neutrones y los electrones. Las partículas
subatómicas se caracterizan básicamente por
su masa y por su carga:

17. CONCEPTOS
• Biomoléculas o principios
immediatos:
ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS
BÁSICOS DE LOS SERES VIVOS
LAS BIOMOLÉCULAS O PRINCIPIOS
INMEDIATOS, SON LAS MOLÉCULAS QUE
FORMAN PARTE DE LOS SERES VIVOS

18. ESTRUCTURA FÍSICA QUÍMICA DE LA MATERIA VIVAESTRUCTURA FÍSICA QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA

19. 1. Elementos Biogenésicos
 Se les conoce con el nombre de BIOELEMENTOS
 Forman parte del mundo mineral y del protoplasma de los
SERES VIVOS
De todos los bioelementos sólo 27 se encuentran en todos los
seres vivos y cumplen una cierta función
 Se les conoce con el nombre de BIOELEMENTOS
 Forman parte del mundo mineral y del protoplasma de los
SERES VIVOS
De todos los bioelementos sólo 27 se encuentran en todos los
seres vivos y cumplen una cierta función
Elementos químicos que forman parte de los seres vivos.

20. a. Elementos biogenésicos primariosa. Elementos biogenésicos primarios
Llamados macroelementos.
 98.5% del peso total de los seres vivos formados por estos
elementos
 Carbono (C 20%), Hidrógeno (H 15%), Oxígeno (O 62%),
Nitrógeno (N 3%) P , S
Llamados macroelementos.
 98.5% del peso total de los seres vivos formados por estos
elementos
 Carbono (C 20%), Hidrógeno (H 15%), Oxígeno (O 62%),
Nitrógeno (N 3%) P , S
El Carbono (C): es el bioelemento más
característico de los seres vivos.

21. NITRÓGENO
o Elemento menos común en la materia
o Forma 3% de la materia viva
o Indispensable para la formación de proteínas, el 78% se encuentra en el
aire
o Forma nitratos, nitritos (abono) y amoníaco (descomposición de M.O.)
o Distribución electrónica
oElemento: Nitrógeno
o Símbolo: N
NITRÓGENO
o Elemento menos común en la materia
o Forma 3% de la materia viva
o Indispensable para la formación de proteínas, el 78% se encuentra en el
aire
o Forma nitratos, nitritos (abono) y amoníaco (descomposición de M.O.)
o Distribución electrónica
oElemento: Nitrógeno
o Símbolo: N

22. b. Elementos biogenésicos secundarios

23. b. Microelementosb. Microelementos Concentraciones bajas entre 1%

25. c. Elementos biogenéticos micro constituyentes

26. Se encuentran en los seres vivos en una
proporción menor al 0,5%.
Pueden ser:
– Imprescindibles (lo tienen todos los
seres vivos): Mn (catalasas), Fe
(hemoglobina), Co (vit. B-12), Cu
(fotosíntesis), Zn (metabolismo ac.
nucleicos).
– Variables: (sólo lo necesitan algunos
organismos): B, V, Al, Mo, I, Si
Oligoelementos (=elementos vestigiales).Oligoelementos (=elementos vestigiales).

27. c. Elementos trazac. Elementos traza Concentración menor de 0.05%

28. Al analizar la materia obtendremos:
• Agua 85%
•Lípidos 0.5%
• Proteínas 9%
• Vitaminas 0.1%
• Carbohidratos 3.5%
• A. Nucléicos 1%
• Minerales 0.8%
• Hormonas 0.1%
• Agua 85%
•Lípidos 0.5%
• Proteínas 9%
• Vitaminas 0.1%
• Carbohidratos 3.5%
• A. Nucléicos 1%
• Minerales 0.8%
• Hormonas 0.1%
BIOMOLÉCULAS

29. BIOMOLÉCULAS
 Las biomoléculas están compuestas por los
bioelementos
Son las moléculas constituyentes de los seres vivos.
CLASIFICACIÓN
1.Inorgánicas1.Inorgánicas
INORGANICAS
S. Minerales
Agua
Gases
 Actúan bajo la formación de aniones y cationes Actúan bajo la formación de aniones y cationes

30. BIOMOLECULAS
1. Disolvente universal. Solvente natural en la materia viva
2. Es el medio donde tiene lugar la mayoría de las reacciones
químicas.
3. Medio de transporte de compuestos biológicos.
4. Amortiguador de la temperatura.
5. Reactivo de algunas reacciones químicas (hidratación)
6. Actúa como medio de dispersión para la estructura coloidal de
los componentes celulares
7. Eliminacion de sustancias de la célula
8. Participan en reacciones enzimáticas de la célula
A. AGUA
Es la biomolécula mas abundante e importante de los
seres vivos (60-90% del peso). La vida, tal como se
conoce en el planeta Tierra, se desarrolla siempre en medio
acuoso. Incluso en los seres no acuáticos el medio interno
es esencialmente hídrico.
FUNCIONES:

31. PROPIEDADES FISICAS DEL AGUAPROPIEDADES FISICAS DEL AGUA

32. Disuelve diferentes tipos de compuestos
(propiedad solvente o disolvente)
Disuelve diferentes tipos de compuestos
(propiedad solvente o disolvente)
Manifiesta los fenómenos de cohesión y adhesiónManifiesta los fenómenos de cohesión y adhesión
Tiene un alto grado de tensión superficialTiene un alto grado de tensión superficial
Tiene elevado calor específico, debido a
puentes de H intermoleculares
Tiene elevado calor específico, debido a
puentes de H intermoleculares
Alcanza su mayor densidad a los 4°C pero por debajo de
esa temperatura la densidad disminuye nuevamente
Alcanza su mayor densidad a los 4°C pero por debajo de
esa temperatura la densidad disminuye nuevamente
Propiedades del Agua de Importancia Biológica

33. BIOMOLECULAS
• El agua tiene un punto de ebullición muy elevado (100ºC, a 1
atmósfera de presión), teniendo en cuenta su tamaño. El
comportamiento del H2O se aleja del de los demás hidruros
formados con los elementos del grupo VI de la Tabla
Periódica. Este comportamiento se debe al gran número de
puentes de hidrógeno que forman sus moléculas.
• Por el mismo motivo, su punto de congelación (0ºC) es mayor
de lo esperado. El amplio margen de temperaturas en que
permanece en fase líquida (entre 0ºC y 100º C) proporciona
variadas posibilidades de vida, desde los organismos
psicrófilos, que pueden vivir a temperaturas próximas a 0º C
hasta los termófilos, que viven a 70-80º C.
A. AGUA:PROPIEDADES
FÍSICAS:

34. BIOMOLECULAS
• Su gran
capacidad de formación de enlaces de hidrógeno
• Su capacidad de disociación
A. AGUA
El agua es el solvente más apropiado por contar con:
PROPIEDADES QUÍMICAS DEL AGUA:

35. BIOMOLECULAS
Cada molécula de agua puede formar 4 puentes de
hidrógeno, ya que tiene:
• dos átomos de H susceptibles de ser cedidos
• dos dobletes electrónicos capaces de aceptar otros
tantos átomos de H
El patrón de formación de puentes de hidrógeno es
distinto en el agua y en el hielo. Por ese motivo el
agua a 4ºC es más densa que el hielo
A. AGUA:PROPIEDADES QUÍMICAS:
Su gran
capacidad de formación de enlaces de hidrógeno

36. BIOMOLECULAS
• El agua líquida, al igual que el hielo pueden
establecer enlaces en cualquier dirección del
espacio, formando una malla tridimensional, que
determina, aparte de alguna de las propiedades
físicas enumeradas (altos puntos de fusión y
ebullición), la capacidad de solubilización de
moléculas con grupos polares y su participación
en los mecanismos de muchas reacciones
hidrolíticas.
A. AGUA:PROPIEDADES QUÍMICAS:
Su gran
capacidad de formación de enlaces de hidrógeno

37. BIOMOLECULAS
• Su capacidad de disociación y la rápida
emigración de los iones resultantes (H+
y OH-
)
explican la importancia crítica del pH en muchos
procesos biológicos.
• El agua se comporta como ácido y como base, ya
que generar tanto H+
como OH-
. Se trata por tanto
de una sustancia anfótera o anfolito.
A. AGUA:PROPIEDADES QUÍMICAS:
Su capacidad de disociación

38. BIOMOLECULAS
• REPRESENTA EL 95% DEL AGUA TOTAL Y ES LA
PARTE USADA PRINCIPALMENTE COMO SOLVENTE
PARA LOS SOLUTOS Y COMO MEDIO DISPERSANTE
DEL MEDIO COLOIDAL
A. AGUA
El contenido de agua en la célula está dado por la
suma de una porción libre y otra ligada
AGUA LIBRE:

39. BIOMOLECULAS
• REPRESENTA EL 5% ESTA UNIDA LAXAMENTE A
LAS PROTEINAS POR UNIONES DE H
• COMPRENDE EL AGUA INMOVILIZADA EN EL SENO
DE LAS MACROMOLÉCULAS
A. AGUA
El contenido de agua en la célula está dado por la
suma de una porción libre y otra ligada
AGUA LIGADA:

51. BIOMOLECULAS
 DISUELTAS
 PRECIPITADAS
 ASOCIADOS
B. SALES MINERALES
fosfatos, carbonatos, amonio,…
CLASIFICACION:

52. Son sintetizadas exclusivamente por los seres
vivos (no aparecen en las sustancias inertes).
Tienen una estructura a base de carbono
BIOMOLÉCULAS
 Las biomoléculas están compuestas por los
bioelementos
Son las moléculas constituyentes de los seres vivos.
CLASIFICACIÓN
2.Orgánicas2.Orgánicas
ORGÁNICAS
Glucidos
Lípidos
A. Nucleicos
Proteínas

53. CLASIFICACION COMPONENTES ORGANICOSCLASIFICACION COMPONENTES ORGANICOS

54. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Clasificación:
 Glúcidos:
Monosacáridos.
Disacáridos.
Polisacáridos.
 Lípidos:
Saponificables
Insaponificables
 Proteínas:
Fibrosas (estructurales).
Globulares (funcionales).
Mixtas
 Ácidos nucleicos:
ADN
ARN

55. GLUCIDOS
 Los glúcidos son la fuente de energía principal que utilizan
los seres vivos para realizar sus funciones vitales.
 También existen glúcidos con funciones estructurales (ej.
Celulosa, quitina).
 Están compuestos por átomos de C, H, O, unidos mediante
enlaces covalentes (al romperse estos enlaces se genera
mucha energía).
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Nombre de origen griego que significa dulce, lo cual
representa una propiedad de muchos de estos
compuestos formados por largas cadenas de
carbono, a las cuales se le suman átomos de
hidrógeno y oxigeno.
Los glúcidos mas básicos son los monosacáridos
FORMULA: (CH2O)n
FORMULA: (CH2O)n
Esta formula, al desarrollarse
da monómeros, los que se
unen para dar formas mas
complejas como son los
polímeros

56. GLUCIDOS
 Son los glúcidos más simples (formados por una sola
molécula)
 Los monosacáridos son la principal fuente de energía
para el metabolismo (la glucosa es la más importante en
la naturaleza)
 Otro monosacáridos son utilizados en procesos de
biosíntesis (ribosa, desoxirribosa).
 Cuando los monosacáridos no son necesitados para las
células son rápidamente convertidos en otra forma
(polisacáridos, lípidos,…).
 Algunos ejemplos de monosacáridos: glucosa, fructosa,
galactosa, ribosa, desoxirribosa,…
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Según su complejidad se clasifican:
MONOSACARIDOSMONOSACARIDOS

57. Según el n° de carbonos que presente el monómero :
Hexosas: C6H12O6 Ej.: Glucosa, Fructosa y Galactosa.
Triosas: C3 H6O3 Ej.: Gliceraldeido
Tetrosas: C4H8O4 Ej.: Xilulosa
Pentosas: C5H10O5 Ej.: Ribosa y Desoxirribosa
Los glúcidos presentan la propiedad de dejar de ser cadenas lineales para
convertirse en compuestos cíclicos gracias a la liberación de hidrógenos de
los grupos -OH

58. GLUCIDOS
 Son glúcidos formados por dos moléculas de
monosacáridos.
 Pueden hidrolizarse (producen monosacáridos libres).
 Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace
covalente conocido como enlace glucosídico (con
perdida de una molécula de agua).
 La formula química general es C12H22O11.
 Algunos ejemplos de disacáridos: sacarosa
(=glucosa+fructosa), lactosa (=glucosa+galactosa),
maltosa (=glucosa+glucosa)
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Según su complejidad se clasifican:
DISACARIDOSDISACARIDOS

59. GLUCIDOS
 Son cadenas (ramificadas o no) de monosacáridos
(resultan de la condensación de muchas moléculas de
monosacáridos con la pérdida de varias moléculas de
agua).
 Pueden hidrolizarse.
 La formula química general es (C6 H10 O5)n.
 Las funciones biológicas de los polisacáridos son
estructurales o de almacenamiento energético (no se
utilizan de modo inmediato).
 Algunos ejemplos de polisacáridos: almidón
(almacenamiento energético en plantas), glucógeno
(almacenamiento energético en animales), celulosa
(función estructural en plantas), quitina (función
estructural en animales).
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Según su complejidad se clasifican:
POLISACÁRIDOSPOLISACÁRIDOS

60. Resultan de la unión de muchos monosacáridos (+
de 1000). Entre los más estudiados tenemos:
Almidón: Cadena de glucosas que se emplea como
reserva energética en las células vegetales.
Glucógeno: Cadena de glucosas que se emplea
como reserva energética en las células animales.
Celulosa: Cadena de amilosa y amilopectina. (v)
Quitina: formando exoesqueleto de artrópodos

61. Función Estructural de polisacárido:
-Forman las paredes celulares de las plantas,
hongos y bacterias.
-Celulosa es la molécula orgánica más abundante
de la biósfera.
-Quitina forma el exoesqueleto de los artrópodos.
-Forman parte de la matriz extracelular.
Estructura de un polisacárido: el almidón

62. ENZIMASENZIMAS

63. CLASIFICACION

64. 1. Oxidorreductasas
2. Transferasas
3. Hidrolasas
4. Liasas
5. Isomerasas
6. Ligasas
catalizan oxidaciones y reducciones
catalizan la transferencia de porciones,
como grupos glucosilo, metilo o fosforilo
catalizan la división hidrolítica de C—C,
C—O, C—N y otros enlaces
catalizan la división de C—C, C—O, C—N y otros enlaces
mediante eliminación de átomo
catalizan cambios geométricos o
estructurales
dentro de una molécula.
catalizan la unión de dos moléculas acopladas a la
hidrólisis de ATP).

65. LIPIDOSLIPIDOS
Del griego lipos, que significa grasa.
Son los derivados reales ó potenciales de los
ácidos grasos y sustancias relacionadas.
Son biomoléculas orgánicas formadas
básicamente por carbono e hidrógeno y
generalmente también oxígeno; pero en
porcentajes mucho más bajos. Además pueden
contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

66. Es un grupo de sustancias muy heterogéneasEs un grupo de sustancias muy heterogéneas
que sólo tienen en común estas dosque sólo tienen en común estas dos
características:características:
Son insolubles (o poco solubles) en agua.Son insolubles (o poco solubles) en agua.
Son solubles en disolventes orgánicos, comoSon solubles en disolventes orgánicos, como
(CCl4), (C6H6), (CH3-CH2-O-CH2-CH3).

67. Funciones de los lípidosFunciones de los lípidos

68. Funciones de los lípidosFunciones de los lípidos
Función de reservaFunción de reserva. Un gramo de grasa produce 9,4
kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación,
mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1
kilocaloría/gr.
Función estructuralFunción estructural. Forman las bicapas lipídicas de las
membranas. Recubren órganos (grasa perivisceral) y le dan
consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido
adiposo del cuerpo (grasa subcutánea).
Función biocatalizadoraFunción biocatalizadora. Facilitan las reacciones
químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta
función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y
las prostaglandinas.

69. Clasificación de acuerdo a su estructura químicaClasificación de acuerdo a su estructura química
Simples
Grasas y aceites
Ceras
Glicerol + ácido graso
Alcohol + ácido graso
Compuestos
Fosfolípidos
Glucolípidos
Glicerol+Ac. graso+ fosfato+
base nitrogenada
CH+ Ac. Graso+ esfingosinol
Derivados
Ácidos grasos libres
Pigmentos
Vitaminas liposolubles
Esteroles
Derivados de lípidos simples
Carotenoides,clorofila,xantófilas
A,D,E,K
Colesterol, Fitosterol

71. Lípidos saponificables (poseen ácidos grasos)
Simples
- Acilglicéridos
- Céridos
Complejos
- Fosfolípidos
- Glucolípidos
Lípidos insaponificables (no poseen ácidos grasos)
Terpenos
Esteroides
Prostaglandinas
Clasificación de acuerdo a su capacidadClasificación de acuerdo a su capacidad
para formar jabonespara formar jabones

74. ACIDOS NUCLEICOS
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
 Son macromoléculas formadas por cadenas lineales de
nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.
 Están constituidas por átomos de C, H, O, N, P.
 Existen dos tipos de ácidos nucleicos:
ADN (ácido desoxirribonucleico)
ARN (ácido ribonucleico).

75. ACIDOS NUCLEICOS
 Los dos tipos de ácidos nucleicos se diferencian por:
– El glúcido (pentosa) que contienen:
 Desoxirribosa (ADN)
 Ribosa (ARN)
– Por las bases nitrogenadas que contienen:
 ADN: adenina, guanina, citosina y timina.
 ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo.
– Por la estructura:
 ADN: doble cadena (bicatenaria)
 ARN: cadena simple (monocatenaria)
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

77. Estructura de un nucleótido
Organización de una cadena de
nucleótidos, para configurar un
ácido nucleico

79. ACIDOS NUCLEICOS
 Mientras que el ADN contiene la información genética,
el ARN expresa dicha información, pasando de una
secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal
de aminoácidos en una proteína.
 Para expresar dicha información, se necesitan varias
etapas y varios tipos de ARN:
– ARN mensajero (ARNm):
 Se sintetiza en el núcleo de la célula.
 Su secuencia de bases es complementaria de un
fragmento de una de las cadenas de ADN.
 Actúa como intermediario en el traslado de la
información genética desde el núcleo hasta el
citoplasma (poco después de su síntesis sale del
núcleo asociándose a los ribosomas donde actúa
como molde para la síntesis proteica).
 Una vez cumplida su misión se destruye.
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

80. ACIDOS NUCLEICOS
ARN ribosómico (ARNr):
 Forma parte de los ribosomas (subunidades de
los ribosomas)
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
ARN transferente (ARNt):
 Son moléculas relativamente pequeñas.
 Adquieren una estructura secundaria (dando
lugar a una serie de brazos y bucles).
 Su función es la de transferir los aminoácidos
del citoplasma hasta los ribosomas,
colocándolos en el lugar adecuado que indica
la secuencia de nucleótidos del ARNm.

82. ProteínasProteínas

83. PROTEINAS Son biomoléculas formadas por cadenas lineales de
aminoácidos unidos mediante enlace peptídico (con
liberación de una molécula de agua).
 Son las biomoléculas más versátiles y más abundante
de los seres vivos.
 Las proteínas se sintetizan dependiendo de cómo se
encuentren regulados los genes que las codifican.
 Todas las proteínas tienen C, H, O ,N y muchas
poseen también S.
 Una característica importante de las proteínas es su
especificidad, cada proteína tiene una función
específica que está determinada por su estructura
primaria (secuencia lineal de aminoácidos sin que
adopten una conformación espacial).
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

84. FORMACION DE PROTEINASFORMACION DE PROTEINAS

85. (a) Formación de un dipéptido a partir de dos aminoácidos. (b) Esquema de
un polipéptido, mostrando la diversidad de tipos de aminoácidos y los
extremos terminales

86. Proteínas
PROPIEDADES:
Solubilidad: las proteínas globulares poseen un elevado tamaño
molecular, por lo que se disuelve.
Desnaturalización: Variación de la conformidad
Especificidad: Diferencias entre proteínas.
FUNCIONES:
Estructural
Transporte
Biocatalizadora
Hormonal
Motora
Otras como: Asociación del ADN, Enzimática, Hormonal, Contráctil,
Reserva y Homeostática.

87. FUNCIONES : ESTRUCTURALES
- las glucoproteínas que forman parte de las
membranas celulares.
-Las histonas que forman parte de los cromosomas
- El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso.
- La elastina, del tejido conjuntivo elástico.
- La queratina de la epidermis
- las glucoproteínas que forman parte de las
membranas celulares.
-Las histonas que forman parte de los cromosomas
- El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso.
- La elastina, del tejido conjuntivo elástico.
- La queratina de la epidermis
- Gastrina: jugo gástrico
- Pépsina: Jugo gástrico
- Amilasa o ptialina : Jugo pancreático y saliva
- Gastrina: jugo gástrico
- Pépsina: Jugo gástrico
- Amilasa o ptialina : Jugo pancreático y saliva
FUNCIONES : ENZIMÁTICA

88. FUNCIONES : DEFENSA
- Inmunoglobulinas
-Fibrinógeno Precursor de la fibrina que permite la
coagulación sanguínea
-- Trombina: Sustancia que transforma, durante el
proceso de coagulación, el fibrinógeno en fibrina
FUNCIONES : RESERVA
* Ovoalbúmina, proteína de la clara de huevo
* Gliadina, del grano de trigo
* Lactoalbúmina, de la leche

89. Resumen Función de las Proteínas y algunos ejemplos
• ESTRUCTURALES  glucoproteínas, - histonas
• ENZIMÁTICA  Gastrina – Pépsina - Amilasa
• DEFENSIVA  Inmunoglobulinas, - Fibrinógeno
• TRANSPORTE  Hemoglobina
• RESERVA  Ovoalbúmina
• HORMONAL  insulina, el glucagón, la tiroxina

90. CLASIFICACIONCLASIFICACION

91. Según su conformación nativa

92. Según su composición química

96. AMINOACIDOSAMINOACIDOS
Grupo
CarboxílicoGrupo AminoGrupo Amino
Radical o cadena
lateral
Radical o cadena
lateral

98. CLASIFICACION AMINOACIDOSCLASIFICACION AMINOACIDOS

99. EJEMPLOSEJEMPLOS
Aminoácidos hidrofílicos:
Acido aspártico histidina
Asparragina
Acido glutámico cisteína glutamina
Lisina treonina glicina
Arginina
serina
Aminoácidos hidrofóbicos:
Alanina valina fenilalanina
Leucina prolina triptofano
Isoleucina metionina

100. - aminoácidos no esenciales: aquellos que pueden ser sintetizados
por el propio cuerpo
-aminoácidos esenciales: aquellos que deben obtenerse de fuentes
externas
-La carencia de aminoácidos esenciales limita el desarrollo del
organismo, sin ellos no es posible reponer las células de los tejidos
que mueren o crear nuevos tejidos. fenilalanina , isoleucina ,
leucina, lisina , metionina ,treonina, triptófano, valina, arginina,
histidina
Sumando los esenciales y los no esenciales son sólo 20 los
aminoácidos importantes para el ser humanos.
Clasificación de los aá