COMPOCISIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA BIOQUÍMICA: BIOMOLECULAS ORGANICAS

1. APUNTES DE BIOLOGÍA – SEMANA 3 - CEPREUNA
COMPOCISIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA BIOQUÍMICA: BIOMOLECULAS
ORGANICAS
I. GLÚCIDOS: Tienen una importancia en nuestro cuerpo: energética, estructural,
farmacológica, dietética.
a.) Energética:
b.) Estructural:

2. APUNTES DE BIOLOGÍA – SEMANA 3 - CEPREUNA
c.) Farmacológica: Hay algunos antibióticos, como la estreptomicina, que son
glucósidos, es producida por bacterias del genero streptomyces.
d.) Dietética: El consumo de muchas ensaladas, genera una fuente importante
de fibra vegetal, esta contiene celulosa, azúcar indigerible por nuestro
sistema digestivo, su consumo en grandes cantidades, no aumenta el peso
en el cuerpo humano, por eso ES que ayuda a padecer obesidad.
1. DEFINICIÓN:
Los glúcidos, denominados también carbohidratos, hidratos de carbono, sacáridos o
simplemente azucares, son biomoléculas orgánicas, formadas por 3 bioelementos
principalmente de (C,H,O).
2. CLASIFICACIÓN: Se clasifican en tres grupos, según su tamaño, estructura
molecular.
A. MONOSACÁRIDOS (OSAS):
a. Monosacáridos simples: Son aquellos que solo están formados por C, H, O, se
clasifican de la siguiente forma:
 Dihidroxiacetona: Triosa, las más simple de las cetosas (C3H6O3). Suele
obtenerse a partir de plantas tales como la remolacha o la caña de azúcar,
por fermentación de la glicerina, conocida como DHA.
 Xilosa: Pentosa, un monosacárido que contiene cinco
átomos de carbono. Tiene forma de pirano (hexágono) y
se encuentra ampliamente distribuida en distintas
materias vegetales: madera (cerezo), paja, etc.
 Glucosa: Es el monosacárido más abundante, en el
cuerpo de los seres vivos, y principal fuente de energía
para el sistema viviente, es una aldohexosa, con
configuración piranósica. Son muy abundantes en la
tierra, celulosa, almidón y glucógeno.

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 Galactosa: Es una aldohexosa, formada por las glándulas mamarias, la
galactosemia, es una enfermedad hereditaria que se caracteriza por la
incapacidad de metabolizar la galactosa en glucosa. Se requiere
tratamiento para esta enfermedad.
 Fructosa: Es una cetohexosa presente en las frutas,
verduras, en la miel, en otras plantas, es el más
dulce de los carbohidratos. En condiciones de
hidrolisis no se rompe en carbohidratos más
pequeños.
 Ribosa: Es una aldopentosa, característica del
ARN, además es un componente de los
ribosomas, que se sintetiza, en el siglo oxidativo,
de las pentosas fosfato.
 Ribulosa: Cetopentosa, encargada de captar el
CO2 atmosférico durante el ciclo de Calvin, dela fotosíntesis, donde es
activada por el ATP.
 Talosa: Es una aldohexosa, monosacárido artificial, soluble en agua y
ligeramente soluble en metanol.
b. Monosacáridos derivados: Son aquellos que sufren una modificación en sus
radicales alcohólicos, es decir que son sustituidos por otros radicales, los más
comunes son:
 Azucares alcoholes: Son azucares con todos sus carbonos y radicales
alcohólicos.
 Desoxiazúcares: Son monosacáridos que han perdido un átomo de
oxígeno, por ejemplo: la desoxirribosa, que es la pentosa del ADN.
 Azucares ácidos: Son los monosacáridos, que contienen grupos
carboxilo en uno de sus carbonos, como los ácidos glucurónico y
galacturónico, este es importante de la pared celular, porque forma
un polímero ácido llamado pectina (tiene propiedades gelatinizantes,
espesantes, y estabilizantes como la mermelada).
 Aminoazúcares: Son monosacáridos, con grupo amino (-NH2), como
la glucosamina.
 Glucosaminas: Son monosacáridos con grupos o radicales aromáticos.
B. OLIGOSACARIDOS: Son aquellos azucares que se forman por la
polimerización de pocos monosacáridos, los que se unen
mediante enlace glucosídico, este enlace resulta de la reacción
de los grupos –OH, de dos monosacáridos, en el proceso se
pierde una molécula de agua, dentro de los oligosacáridos más
representativos tenemos: disacáridos, trisacáridos,
tetrasacáridos, pentasacaridos y las ciclodextrinas.
a. Disacáridos: Formados por dos residuos de monosacáridos, se unen
mediante enlace glucosidico
Disacáridos reductores:
 Maltosa: azúcar de malta, se encuentra en la germinación de cereales
(trigo, cebada y avena)
 Lactosa: azúcar de leche, compuesta por galactosa y glucosa, unidos
por enlace glucosidico, sintetizada por los mamíferos a nivel de
glándulas mamarias.
 Celobiosa: Compuesto por glucosa y glucosa, mediante enlace
glucosidico, se encuentra como unidad conformadora de la celulosa,
en la pared celular.
Disacáridos no reductores:
 Sacarosa o sucrosa: Azucar de caña, compuesta de residuos de glucosa
y fructuosa, el azúcar que se transporta en los vegetales y se almacena
en los tallos (caña de azúcar), y raíces (beterraga) y frutas.
 Trehalosa: Compuesta por residuos de glucosa y glucosa, se encuentra
en la hemolinfa de los insectos. (principal azúcar de los insectos)
 Kojibiosa: Disacárido formado por la unión de dos moléculas de
glucosa, principal azúcar de la miel de abejas.
b. Trisacáridos: Compuestos por tres residuos de monosacáridos, unidos por
enlaces glucosídicos, entre ellos:
 Melicitosa: Formado por fructosa, glucosa y glucosa, se encuentra
en la miel.
 Rafinosa: Formado por galactosa, glucosa y fructosa, se encuentra
en la remolacha azucarera.
 Panosa: Formado por tres residuos de glucosa, se encuentra en la
hidrólisis parcial de amilo pectina.
 Maltotriosa: Formado por tres residuos de glucosas, se encuentra
en la hidrólisis parcial de la amilosa.

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c. Tetrasacáridos: Compuesto por cuatro residuos de monosacáridos, unidos
por enlaces glucosidicos, así tenemos a la estaquiosa, donde se encuentran
las legumbres y la soya.
d. Pentasacáridos: Compuestos por cinco residuos de monosacáridos, unidos
por enlaces glucosidicos, la verbascosa, puede ser encontrada en las
legumbres, soya y otros vegetales.
e. Ciclodextrinas: Se obtienen por la hidrolisis del almidon, las principales
ciclodextrinas son: alfadextrinas: 6 unidades de glucosa, unidos por enlace
alfa; betadextrina: 7 unidades de glucosa. Su importancia radica en el uso de
la farmacéutica.
C. POLISACARIDOS: Formados por más de 10 residuos de monosacáridos, unidos
por enlaces glucosidicos. Se dividen en: homopolisacaridos, heteropolisacaridos.
a. Homopolisacáridos:
Homopolisacáridos simples: formados por monosacáridos simples, de estos
tenemos:
 Almidón: Polisacárido de reserva en los vegetales (tallos, raíces) y algas,
formado por residuos de glucosa unidos, amilosa y amilopectina.
 Glucógeno: Polisacárido de reserva en bacterias, hongos, animales, en
estos últimos abunda el hígado, músculos, conocida como almidón
animal.
 Celulosa: Polisacárido que forma parte de las paredes celulares de
vegetales y algas, componente principal de la madera y fibra de algodón.
Homopolisacaridos derivados:
 Pectina: Polímero de ácido galacturonico, importante constituyente de la
pared celular, de las plantas y algas, que favorece la unión de las celular,
para la constitución de los tejidos.
 Quitina: Polisacarido estructural que forma parte del exoesqueleto de los
insectos, crustáceos, arácnidos.
b. Heteropolisacáridos: Polímeros formados por diferentes monosacáridos, tenemos:
Heteropolisacaridos simples:
Formado por unidades monosacáridos simples, dentro de estos destaca la
hemicelulosa, polímero de xilosa y arabinosa, constituyente de la pared
celular, componente más abundante de la pared celular primaria.
Heteropoliscaridos derivados: Formado por diversos monosacáridos
derivados.
 Sulfato de queratano: Conformada por una unidad disacarida
repetitiva de galactosa y acetilglucosamina.
 Ácido hialurónico: Se encuentra en la epidermis, tejidos conectivos,
cartílagos, liquido sinovial, ojos, órganos y tejidos, lo conforma una
unidad disacárido repetitiva de ácido glucurónico y acetil
glucosamina
 Heparina: Conformado por ácido glucurónico, ácido udurónico, es
importante como anticoagulante sanguíneo.
 Sulfato de condroitina: Condroitin sulfato, es importante en la
sustancia intercelular del tejido cartilaginoso.
II. PROTEINAS:
Las proteínas son las moléculas orgánicas más abundantes en las células de modo que
constituyen el 50% o más de su peso seco. Se encuentran en todas las partes de la célula y
no es posible imaginar alguna forma de vida sin ellas. Existe un número elevadísimo de
proteínas diferentes, cada una con una función biológica determinada. Además, la
información gen ética en su mayor parte es expresada en forma de proteína mediante el
proceso de la biosíntesis de proteínas.
Las proteínas están formadas por Carbono, Hidrogeno, Oxigeno y Nitrógeno. Además, casi
todas contienen Azufre y también pueden poseer Fosforo, Hierro, Cobre y Cinc. El peso
molecular de las proteínas es muy elevado y están formadas por un monómero que son los
amino ácidos. Los aminoácidos se unen entre sı con enlaces covalentes y a estos enlaces se
les llama enlaces peptídicos dando lugar a largas cadenas polipeptídicas. El enlace peptídico
(- CO - NH -) se establece al reaccionar el grupo carboxílico de un amino ácido con el grupo
amino del siguiente amino ácido y eliminándose una molécula de agua.
La fórmula del amino ácido es: C (Carbono central o) cuyas cuatro valencias se saturan con:
 Una con el grupo amino (NH2)
 Otra con el grupo carboxílico ( - COOH)
 Una con Hidrogeno
 Y otra con un radical R. Y dependiendo de la naturaleza de estos se diferencian los
distintos aminoácidos.
El amino ácido se dice que tiene comportamiento anfótero puesto que en medio básico
actúa como acido debido al grupo carboxílico y en medio ´ácido actúa como base debido al
grupo amino.

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El polipéptido y en general la proteína tienen también carácter anfótero pues siguen
teniendo un grupo carboxílico y un grupo amino libres.
Los aminoácidos se clasifican según su importancia nutricional en esenciales y no
esenciales.
Los esenciales son los que requieren nuestras células, porque no pueden sintetizarlas, entre
estas tenemos: Arginina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Metionina, Fenilalanina, Treonina,
Triptófano y Valina y los no esenciales son: Alanina, Asparagina, Acido aspártico, Glutamina,
Acido glutámico, Cisteína, Glicina, Prolina, Serina y Tirosina.
Según la composición química de los grupos R de los aminoácidos tenemos:
1. Alifáticos: Su grupo R es un hidrocarburo no aromático y entre estos tenemos:
Glicina, Alanina, Valina, Leucina y la Isoleucina.
2. Hidroxilados: Su grupo R tiene un radical oxhidrilo y entre estos tenemos: Serina y
Treonina.
3. Sulfurados: Su grupo R tiene Azufre, y entre estos tenemos: Cisteina y la Metionina.
4. Aromáticos: Su grupo R es un hidrocarburo aromático y entre estos tenemos:
Fenilalanina, Tirosina y el Triptófano.
5. Ácidos: Su grupo R contiene un grupo carboxilo adicional, entre estos tenemos:
Acido aspártico, Asparagina, Acido glutámico y la Glutamina.
6. Básicos: Su grupo R tiene un grupo amino adicional, entre estos tenemos: Arginina
y la Histidina.
7. Amínicos: Su grupo R tiene una estructura amínica NH2 y entre estos tenemos:
Lisina y la Prolina.
ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
a. Estructura primaria: es la secuencia de amino ácidos en la cadena polipeptídica de
una proteína, determinado genéticamente.
b. Estructura secundaria, se presentan tres formas:
 Hélice, las cadenas de amino´acidos se enrollan en un eje imaginario.
 Hoja plegada, es cuando los segmentos continuos se disponen formando
pliegues ligeramente
 extendidos.
 Al azar, los segmentos de la cadena se disponen sin adoptar una forma
definida.
c. Estructura terciaria, es cuando las estructuras secundarias se doblan, determinando
la forma de las proteínas: globulares o fibrosas.
d. Estructura cuaternaria, es la unión de dos o más estructuras terciarias.
CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS:
Existen diferentes clasificaciones:
1. Según su forma, pueden ser:
 Globulares, entre estas tenemos: La hemoglobina, albuminas, inmunoglobulinas,
etc.
 Fibrosas, que son alargadas y el ´asticas, entre estas tenemos: colágeno, elastina,
fibrina, miosina, etc.
2. Según su composición, pueden ser:
 Simples: que están constituidas solo por aminoácidos, ejemplo:
 Colágeno: se encuentra en el pelo, piel, uñas, huesos ligamentos,
tendones, vasos sanguíneos e intestinos.
 Queratina:
 Miosina:
 Elastina:
 Conjugadas: que además de aminoácidos contienen otras sustancias y tenemos:
 Cromoproteínas, que dan color, ejemplo: Hemoglobina, Mioglobina,
Clorofila, etc.
 Glucoproteínas, que contienen amino ácidos y glúcidos, ejemplo:
Mucina, Inmunoglobulinas, etc.
 Fosfoproteínas, ejemplo: Caseína de la leche y vitelina del huevo
 Lipoproteínas, presentes en membranas celulares.
 Nucleoproteínas, unidos a ácidos nucleídos, ejemplo: Histonas
 Metaloproteínas, unidos iones metálicos, ejemplo: Hemocianina y las
Enzimas
III. VITAMINAS
Las vitaminas, al igual que las enzimas, son biocatalizadores precisos para el
funcionamiento de los seres vivos y estos biocatalizadores se precisan en cantidades muy
pequeñas.
Los vegetales son capaces de sintetizar vitaminas; ello no ocurre en los animales, aunque la
incapacidad no es total (ej. Vitamina D).
Tanto el exceso de vitaminas como el defecto puede provocar enfermedades
(hipovitaminosis o hipervitaminosis).

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Las vitaminas se clasifican en dos tipos: liposolubles (A, D, E, K) e hidrosolubles (complejo B
y C).
LIPOSOLUBLES
1. Vitamina A (antixeroftálmica o retinol)
Es un derivado del caroteno. Se encuentra en forma de provitamina en vegetales ricos en
carotenos (lechuga, tomate, zanahoria, pimientos). Entre los productos de origen animal se
encuentran en el aceite de hígado de pescados, en la yema del huevo, en la leche y en la
mantequilla.
Una hipovitaminosis A origina retraso de crecimiento, ceguera por desecación de la
conjuntiva del ojo
Una hipervitaminosis A tiene efectos tóxicos.
2. Vitamina D (antirraquítica)
Es un esteroide y se encuentra poco en los vegetales y abunda en los animales (aceite de
hígado de pescados, la yema del huevo, mantequilla). Muchas veces se toma en forma de
provitaminas por acción de los rayos ultravioleta se transforma en su forma activa.
La vitamina D es fundamental para la absorción del calcio, del fosforo, y su posterior fijación
en los huesos evitando la osteoporosis.
Su deficiencia origina raquitismo, reblandecimiento óseo, etc.
Su exceso tiene efectos tóxicos.
3. Vitamina E (tocoferol)
Es un lípido isopronoide, se encuentra en el germen de la semilla de los cereales, en aceites
vegetales. En los animales es poco abundante, aunque se encuentra en la yema del huevo
y la mantequilla.
Una hipovitaminosis E produce esterilidad y también trastornos en el movimiento.
Una hipervitaminosis E tiene efectos tóxicos.
4. Vitamina K (antihemorrágica)
Se encuentra en las zonas verdes de los vegetales.
En los animales se encuentra en el tocino, hígado de cerdo.
La flora intestinal, es decir, las bacterias del colon (escherichia coli) sintetizan esta vitamina.
Su hipovitaminosis da lugar a hemorragias puesto que la vitamina K es fundamental para la
formación de la protrombina, la cual se transformará después en trombina e intervendrá
en la coagulación durante las hemorragias.
HIDROSOLUBLES
Complejo B
Está la vitamina B1, B2, B6, B12 y la P-P.
1. Vitamina B1 (tiamina)
Se encuentra en vegetales verdes siendo muy abundante en la cascarilla del arroz.
Su deficiencia origina el beri - beri que conlleva trastornos nerviosos concluyendo en
insensibilidad y parálisis.
2. Vitamina B2 (riboflavina)
Se encuentra en la leche y levaduras.
Su deficiencia produce alteración en la piel (fisuras, costras...)
3. Vitamina B12 (cobalamina)
Se encuentra en el hígado y los huevos.
Ayuda a la formación de glóbulos rojos en la sangre y al mantenimiento delsistema nervioso
central.
4. Vitamina P-P (antipelagrasa)
Abunda en el hígado, carne, leche, la cascarilla del arroz...
Su deficiencia origina la pelagra o mal de la rosa.
5. Vitamina C (antiescorbútica)
Se encuentra en los cítricos y también en la leche.
Esta vitamina se destruye rápidamente por acción de la luz.
Su deficiencia origina el escorbuto que provoca inflamación y hemorragias en las encías con
posterior caída de dientes.

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IV. ACIDOS NUCLEICOS
Son compuestos pentarios (CHONP), grandes polímeros, formados por la repetición de
monómeros denominados nucleótidos, que cumplen funciones vitales en el organismo de
acuerdo a la clase de ácido nucleico. Son los portadores de los caracteres hereditarios y son
dos:
El ADN o ácido desoxirribonucleico y el ARN o ácido ribonucleico. Son componentes
esenciales de las células y representan entre el 15 y el 20% de su peso seco.
Todo ser vivo posee ácidos nucleicos incluso los virus.
El ADN tiene estructura de doble hélice enrollada en espiral y el ARN, hélice sencilla. Estas
macromoléculas son polinucleotidos, pues su monómero o molécula sencilla es el
nucleótido. A su vez, el nucleótido está formado por un nucleósido más un ácido fosfórico.
Cada nucleótido tiene tres componentes que son:
1. Bases nitrogenadas, son:
a) Purinas o puricas: que se derivan de la purina y son la Adenina y la Guanina.
b) Pirimidinas: que son la Citosina, Timina y el Uracilo.
2. Pentosas, que son monosacáridos y son:
a) Ribosa que forma parte del ARN.
b) Desoxirribosa, que forma parte del ADN.
3. Ácido fosfórico. Estos componentes al unirse una base nitrogenada y una pentosa
forman los nucleósidos y cuando al nucleósido se une el ácido fosfórico se forman los
nucleótidos y estos forman los polinucleotidos. Se clasifican en:
 ADN (Ácido desoxirribonucleico). Presenta una doble cadena de polinucleotidos, y
está formado por:
a) Bases nitrogenadas en pares: Adenina - Timina y Guanina - Citosina.
b) Pentosa: la desoxirribosa.
c) Ácido fosfórico: Localización, se encuentra en el núcleo (cromosomas) de las
células, mitocondrias y cloroplastos.
 ARN (Ácido ribonucleico). Presenta una sola cadena de polinucleotidos y está formado
por:
a) Bases nitrogenadas: la Adenina, Citosina, Guanina y Uracilo.
b) Pentosa: la Ribosa.
c) Ácido fosfórico: se encuentra en el nucléolo, citoplasma, mitocondrias y
cloroplastos.