Presentación de las principales biomóleculas.

1. Biomoléculas
 También se les suele llamar macromoléculas o
moléculas de la vida.
 Se basan en la combinación de átomos de
carbono, hidrógeno , oxígeno, nitrógeno y
otros elementos como el azufre y el fósforo
 Hay cuatro tipos:
• Carbohidratos
• Ácidos nucleicos
• Proteínas
• Lípidos
Molécula de un lípido

2. Carbohidratos
Son biomoléculas formadas por C, H y O.
Su fórmula condensada es CnH2nOn,
Dan la energía sencilla de arranque y son
componentes estructurales.
Son las biomoléculas que más existen en la
naturaleza.
Se desempeñan en la dieta como
nutrientes energéticos o combustibles.

3. Los monosacáridos, o azúcares sencillos, son carbohidratos que no
pueden hidrolizarse a compuestos más sencillos.
Proyección de Físcher de los azúcares. La glucosa y la fructosa son monosacáridos. La
glucosa es una aldosa (un azúcar con un grupo aldehído) y la fructosa es una cetosa
(un azúcar con un grupo cetona). Las estructuras de los carbohidratos por lo común se
dibujan usando proyecciones de Físcher.

4. Monosacáridos
 Están formados por un solo azúcar por ejemplo: glucosa, fructosa,
galactosa, ribosa y desoxirribosa. La glucosa se encuentra en sangre y
líquido extracelular. La fructosa en los frutos, la ribosa en el RNA, la
desoxirribosa en el DNA y la galactosa en la leche.
Fructuosa

5. los azúcares con grupos aldehído se les llaman aldosas y a aquellos con grupos cetona se les
llaman cetosas. El número de átomos de carbono en el azúcar por lo general va de tres a
siete, designados por los términos triosa (tres carbonos), tetrosa (cuatro carbonos), pentosa
(cinco carbonos), hexosa (seis carbonos), y heptosa (siete carbonos). Por ejemplo, la glucosa
tiene un aldehído y contiene seis átomos de carbono, por lo que es una aldohexosa. La
fructosa también contiene seis átomos de carbono, pero es una cetona, por lo que se le
llama cetohexosa. La mayoría de las cetosas tienen la cetona en el C2, el segundo átomo de
carbono de la cadena. La mayoría de los azúcares comunes que se encuentran en la
naturaleza son aldohexosas y aldopentosas.

6. La mayoría de los azucares de origen natural son de la serie D, con el grupo OH del
carbono asimétrico en la parte Inferior a la derecha en la proyección de Fisher

8. Un aldehído reacciona con una molécula de un alcohol para formar un hemiacetal y
con una segunda molécula de alcohol para formar un acetal. El hemiacetal no es tan
estable como el acetal, y la mayoría de los hemiacetales se descomponen de manera
espontánea al aldehído y al alcohol. Por tanto, los hemiacetales rara vez son aislados.
Si el grupo aldehído y el grupo hidroxilo son parte de la misma molécula, resulta un
hemiacetal cíclico. Los hemiacetales cíclicos son muy estables si resultan en anillos de
cinco o seis miembros.

10. Azucares reductores  hemiacetal

11. Azucares no reductores  acetal
La sacarosa (azúcar no reductor) no es tan fácil de oxidar como un azúcar reductor, por lo
que es mucho más útil para la conservación de los alimentos como mermeladas y jaleas.
Un azúcar reductor como la glucosa se oxidaría y se echaría a perder.

13. Disacáridos
 Son dos monosacáridos
unidos por condensación (se
libera una molécula de
agua). Los más importantes
son:
 La lactosa se encuentra en
la leche y consta de glucosa
y galactosa.
 La sacarosa se encuentra en
frutos (azúcar de mesa),
consta de glucosa y
fructuosa.
 La maltosa se obtiene como
resultado de la digestión del
almidón (glucosa y glucosa).

14. Polisacáridos
 Son largas cadenas de monosacáridos, usados
por las plantas y animales como reservas de
energía. Los más comunes en los seres vivos
son: celulosa, almidón, glucógeno y quitina.

15. • Celulosa: formada por glucosas unidas fuertemente, se encuentra en las paredes celulares
de todas las plantas y funciona como estructura, soporte y protección en raíces, tallos o
cortezas. Nosotros no podemos obtener energía de las glucosas que la forman, ya que
no tenemos las enzimas necesarias para descomponerla.
Enlaces beta 1-4

16.  Almidón: son cadenas de glucosa unidas linealmente, almacenada en plantas,
granos, semillas y tubérculos como la papa y el camote. Es soluble en agua.
 Tiene enlaces glucosidicos alfa 1-4 (amilosa) y ramificaciones alfa 1-6
(amilopectina)

17. • Glucógeno: son cadenas de glucosa
ramificadas, almacenado como reserva en los
animales. Es muy soluble.

18.  Quitina: son cadenas de N-acetil-glucosamina que
forman el exoesqueleto de artrópodos, hongos, etc.
 Enlace beta 1-4

19. Azúcares que no son dulces
 No todos los azúcares son dulces, existen algunos
como la fucosa y el ácido siálico que nada tienen
que ver con el sabor dulce y el papel alimentario y
estructural, sino que forman mensajes. Si se sitúan
en la superficie de las membranas celulares y ahí
exhiben su mensaje; pueden señalar la vejez de un
glóbulo rojo, el lugar para que una bacteria ancle, o
indicar el grupo sanguíneo (glucoproteína).
FUCOSA ÁCIDO SIÁLICO

20. Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son polímeros sustituidos de la ribosa que transportan la información genética de
un organismo. Una pequeña cantidad de ADN en un óvulo fertilizado determina las características físicas
del animal completamente desarrollado. La diferencia entre una rana y un ser humano está codificada
en una parte muy pequeña de este ADN. Cada célula transporta un conjunto completo de instrucciones
genéticas que determinan el tipo de célula, cuál será su función, cuándo crecerá y se dividirá, y cómo
sintetizará todas las proteínas estructurales ,enzimas, grasas, carbohidratos y otras sustancias que la
célula y el organismo necesitan para sobrevivir.
Las dos clases principales de ácidos nucleicos son los ácidos ribonucleicos (ARN) y los ácidos
desoxiribonucleicos (ADN). En la célula común, el ADN se encuentra principalmente en el núcleo,
donde transporta el código genético permanente. Las moléculas de ADN son enormes, con masas
moleculares de basta 50 mil millones. Cuando la célula se divide, el ADN se replica para formar dos
copias para las células hijas. El ADN es relativamente estable, proporcionando un medio para la
transmisión de la información genética de una generación a la siguiente.
Las moléculas de ARN por lo general son mucho más pequeñas que el ADN y son más fáciles de
hidrolizar y descomponer. El ARN por lo común sirve como una copia de trabajo del ADN nuclear que se
está decodificando. El ADN nuclear dirige la síntesis del ARN mensajero, que deja el núcleo para servir
como una plantilla para la construcción de las moléculas de las proteínas en los ribosomas. Después de
haber servido a su propósito, el ARN mensajero se rompe de manera enzimática a sus partes
componentes, las cuales se vuelven disponibles para ensamblarse en nuevas moléculas de ARN para
dirigir otras síntesis.
El esqueleto del ácido nucleico es un polímero de anillos de cinco miembros del azúcar ribosa enlazados
por medio del grupo éster de fosfato. Cada unidad de ribosa transporta una base heterocíclica que
provee parte de la información necesaria para especificar un aminoácido particular en la síntesis de
proteínas.

21. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA DE
LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
• Los ácidos nucléicos
resultan de la
polimerización de
monómeros complejos
denominados nucleótidos.
• Un nucleótido está
formado por la unión de
un grupo fosfato al
carbono 5’ de una
pentosa. A su vez la
pentosa lleva unida al
carbono 1’ una base
nitrogenada.

22. ribonucleosidos

23. ribonucleotidos

24. ARN  simple hebra
A-U G-C

25. ADN

26. Pares de bases del
ADN:
La formación
específica de
enlaces de
hidrógeno entre G
y C y entre A y T
genera los pares
de bases
complementarias
Las hebras son
antiparalelas, pues
una de ellas tiene
sentido 5’ - 3’, y la
otra sentido 3’ - 5’.

27. El modelo de la doble hélice establece
que las bases nitrogenadas de las
cadenas se enfrentan y establecen
entre ellas uniones del tipo puente de
hidrógeno. Este enfrentamiento se
realiza siempre entre una base púrica
con una pirimídica, lo que permite el
mantenimiento de la distancia entre
las dos hebras.
La Adenina se une con la timina
formando dos puentes de hidrógeno y
la citosina con la guanina a través de
tres puentes de hidrógeno. Las hebras
son antiparalelas, pues una de ellas
tiene sentido 5’- 3’, y la otra sentido 3’
- 5’.

28. El ADN y el ARN se diferencian:
• el peso molecular del ADN es generalmente mayor
que el del ARN
• el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es
desoxirribosa
• el ARN contiene la base nitrogenada uracilo,
mientras que el ADN presenta timina
• la configuración espacial del ADN es la de un doble
helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido
lineal monocatenario, que ocasionalmente puede
presentar apareamientos intracatenarios
Mirel Nervenis

29. La información fluye del ADN al ARN por vía del proceso Transcripción, y
luego a la proteína por el proceso de traducción.
• Transcripción: proceso de fabricación ARN usando ADN como molde
• Traducción: Construcción de una secuencia de aminoácidos (polipéptido)
con la información proporcionada por la molécula de ARN.
El ARNm es el molde para la construcción de la proteína.
La proteínas tienen diversas funciones: catálisis, estructura,
transporte, etc

30. Lípidos
 Biomoléculas formadas
por C, H y en menor
proporción O. Son
insolubles en agua y
solubles en benceno
y cloroformo
 Dan la energía de
almacenamiento o de
mantenimiento (9
Cal/gr). Son formadores
estructurales de las
membranas.

31. Lípidos (continuación)
 Forman barreras de protección y aislamiento.
 Recubren las fibras nerviosas (mielina) para la
transmisión de impulsos eléctricos.

32. Clasificación de los lípidos

33. Lípidos saponificables
Son los lípidos que forman jabones cuando reaccionan con
sustancias alcalinas como KOH y NaOH. Incluyen:
• Grasas o triglicéridos (grasas saturadas e insaturadas)
• Ceras
• Ésteres de glicerol (fosfolípidos y plasmalógenos)
• Ceramidas o ésteres de esfingosina (esfingomielinas
y cerebrósidos)

34. Ácidos grasos
 Los ácidos grasos pueden ser saturados e insaturados.
 Saturados: son los que carecen de dobles enlaces. Se encuentran en las grasas de origen
animal. A temperatura ambiente son sólidos como la manteca, mantequilla y el tocino.
 Insaturados: son los que poseen dobles y/o triples enlaces. Se encuentran en las grasas de
origen vegetal. A temperatura ambiente son líquidos como el de oliva, canola ,maíz, soya,
girasol y la margarina.
Por qué los ácidos grasos saturados son solidos a T amb y los insaturados son líquidos a T amb?

35. trigliceridos
Ácidos grasos

38. Ceras
 Son los compuestos más simples.
 Son lípidos completamente insolubles en agua.
 Funcionan como impermeabilizantes y tienen consistencia firme.
 Se componen por un ácido graso de cadena larga con un alcohol de
cadena larga.
 Son producidas por las glándulas sebáceas de aves y mamíferos
para proteger las plumas y el pelo.
 Se encuentran en la superficie de las plantas en una capa llamada cutina.
 En los panales de abejas formando la cera o el cerumen en los oídos de
los mamíferos, las plumas de las aves tienen este tipo de lípidos que les
sirve de protección. Los mamíferos nacen con una capa de grasa en el
pelo para su lubricación.
a) b)

39. Fosfolípidos
Resultan de la unión de una molécula de glicerol con dos moléculas de ácido
graso y una de fosfato. Son moléculas anfipáticas con porciones polares
(hidrófilas) y no polares (hidrófobas). Son los componentes estructurales de las
membranas celulares.

41. http://www.johnkyrk.com/cellmembrane.esp.html

43. Esteroides
Los esteroides son lípidos insaponificables derivados de una estructura de 4
ciclos (3 de 6 carbonos y 1 de 5) fusionados. El más conocido es el colesterol,
del cual se derivan numerosas hormonas.

44. Proteínas
 Son biopolímeros de elevado peso molecular
formadas por la unión de diferentes unidades o
monómeros llamados aminoácidos (existen 20 en
la naturaleza), cada uno con características
particulares.
 Son biomoléculas formadas por C, H, O, N y a
veces pequeñas cantidades de P y S.
 Son específicas para cada especie.
 Son componentes estructurales de las
membranas celulares. (con los fosfolípidos).

45.  Todos los aminoácidos proteicos tienen en común un grupo amino (–
NH2) y un grupo carboxilo (–COOH), unidos covalentemente a un
átomo de carbono central (Cα), al cual también se unen un átomo de
H y una cadena lateral R (radical) diferente a cada uno de los 20 AA.

49. Funciones de las proteínas
La función de cada proteína depende de la secuencia (orden) de los aminoácidos y
esta secuencia está dada por el código genético (DNA)de cada organismo.
Cumplen varias funciones importantes:
 Estructural (sostén): queratina (uñas), colágeno
(tendones, piel y músculos).
 Transporte: proteínas en los canales de las membranas
para dejar pasar o no ciertas sustancias (portadoras) y
transporte de gases en la sangre (hemoglobina).
 Catalítica (enzimas): aceleran las reacciones químicas
en el organismo.
 Defensa: como los anticuerpos.
 Reguladora: hormonas que sirven como mensajeros
(insulina, hormona del crecimiento).
 Movimiento: proteínas contráctiles como la actina
y miosina de los músculos.

50. Estructuras
Las proteínas tienen cuatro tipos de
estructuras:

51. Estructura primaria
 La estructura primaria de una proteína es una
cadena lineal de AA
 Esta secuencia está codificada por los genes.
 Ejemplo: insulina

52. Estructura secundaria
Aunque con frecuencia pensamos en las
cadenas de péptido como estructuras
lineales, éstas tienden a formar arreglos
ordenados enlazados por puentes de
hidrógeno. En particular, los átomos de
oxígeno del grupo carbonilo forman
enlaces por puentes de hidrógeno con
los hidrógenos de la amida (N-H). Esta
tendencia conduce a patrones
ordenados del enlace por puentes de
hidrógeno: hélice a y hoja plegada β. A
estos arreglos enlazados por puentes de
hidrógeno, si se presentan, se les llaman
estructura secundaria de la proteína.

53. Cuando una cadena de péptido se tuerce en un enrollado helicoidal, cada oxígeno del grupo carbonilo puede formar
enlaces por puente de hidrógeno con un hidrógeno del enlace N-H en el siguiente giro del enrollado. Muchas proteínas
se tuercen en una hélice a (una hélice que parece el enredado en un enroscado a la derecha) con las cadenas laterales
posicionadas en el exterior de la hélice. Los segmentos de péptidos también pueden formar arreglos de puentes de
hidrógeno alineados de manera lateral (uno al lado del otro). En este arreglo, cada grupo carbonilo en una cadena
forma un enlace por puente de hidrógeno con un hidrógeno del N-H en la cadena adyacente. Este arreglo puede
involucrar muchas moléculas de péptido alineadas de manera lateral, lo que da como resultado una hoja bidimensional.
Los ángulos de enloce entre las unidades de aminoácidos son tal que la hoja se pliega (arruga), con las cadenas laterales
de aminoácidos ordenadas en lados alternados de la hoja.

54. Estructura terciaria
 Es la conformación espacial definitiva.
 Entre los aminoácidos que contienen S (azufre) se
forman enlaces disulfuro.
 Cada estructura terciaria se conoce como péptido.

55. La estructura terciaria de una proteína es su conformación tridimensional completa. Piense
en la estructura secundaria como un patrón espacial en una región local de la molécula. Partes de la
proteína pueden tener la estructura de hélice a, mientras que otras pueden tener la estructura de hoja
plegada, y otras partes pueden ser enrollados aleatorios. La estructura terciaria incluye todas las
estructuras secundarias y todos los dobleces y plegados entre ellas.
enzimas
El enrollado de una enzima puede
dar formas tridimensionales que
producen efectos catalíticos
importantes. Las cadenas laterales
polares hidrojflicas se orientan hacia
el exterior del glóbulo. Los grupos no
polares hidrofóbicos se arreglan hacia
el interior. El enrollado en la
conformación apropiada crea un sitio
activo en la enzima, la región que se
une al sustrato y cataliza la reacción.
Una reacción que se lleva a cabo en
el sitio activo en el interior de una
enzima puede ocurrir en condiciones
no polares esencialmente anhidras,
¡mientras todo el sistema está
disuelto en agua!

56. Estructura cuaternaria
 Es la estructura más compleja, en la cual se forman agregados de
péptidos.
La estructura cuaternaria se refiere a la
asociación de dos o más cadenas de péptido
en la proteína completa. No todas las proteínas
tienen estructura cuaternaria. Las que la
tienen son aquellas que se asocian entre sí en
su forma activa. Por ejemplo, la hemoglobina,
la transportadora del oxígeno en la sangre de
los mamíferos, consiste en cuatro cadenas de
péptido conjugadas entre sí para formar una
proteína globular.

57. Desnaturalización
 Las proteínas pueden cambiar en su forma,
por ejemplo cuando agregas ácido a la leche,
dices que se “corta”.
 Cuando una proteína se desnaturaliza pierde
su configuración y ya no puede regresar a su
forma y función original.
 Los factores que las desnaturalizan son: T°
(temperaturas elevadas) y cambios en el pH.

58. Enzimas
Catalizan las reacciones químicas, disminuyendo la energía de activación y
aumentando la velocidad con la que se realiza.
Características de las enzimas
 Casi todas son proteínas con forma tridimensional,
producidas en el interior de todo ser vivo.
 Funcionan como un catalizador orgánico y aceleran
las reacciones químicas.
Las enzimas presentan dos atributos:
 Son específicas y
 Regulan la rapidez de las reacciones químicas
El proceso metabólico se asegura gracias al poder
catalítico + especificidad + regulación.

59. Funciones de las enzimas
ANIMALES
 Respiración
 Circulación
 Digestión
 Nutrición
 Impulsos eléctricos
 Contracciones musculares
 Excreción
PLANTAS
 Fotosíntesis
 Fijación del nitrógeno
 Desaminación
 Crecimiento

60. Estructura
 Cada enzima tiene
una muesca o
ranura llamada
sitio activo.
 La sustancia sobre
la cual actúa la
enzima se llama
sustrato.
 El sustrato y la
enzima forman un
complejo llamado
enzima-sustrato.

61. Desnaturalización
Los siguientes factores afectan y alteran la
estructura de las enzimas:
 Temperatura
 pH
 Sales
 Venenos
 Cuando cambian estos factores las enzimas se
desnaturalizan y por lo tanto se inhiben los
procesos en los que intervienen.

62. Inhibición
Inhibición es el proceso mediante el cual una enzima deja de realizar el
proceso que le corresponde. Existen varios tipos:
 Inhibición competitiva o reversible, cuando un compuesto ocupa
temporalmente el sitio activo de la enzima, este tipo es reversible.
Ejemplo: drogas, fármacos usados para combatir infecciones bacterianas.
 Inhibición no competitiva: el compuesto químico inhibitorio se une a
la enzima en un sitio de la molécula distinto del sitio activo.
Ejemplo: el plomo que ocasiona envenenamiento. Puede o no ser
reversible.
 Inhibición irreversible: las sustancias inhibitorias se unen
permanentemente al sitio activo y desnaturalizan completamente a la
proteína, de tal forma que su estructura no se puede restablecer.
Ejemplos: venenos, insecticidas organofosforados, ya que inhiben la
función de la enzima acetilcolinesterasa.