Biomoléculas

Tema 7: BIOMOLÉCULAS
ORGANICAS
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos

Blga. Mg. Georgina Sucasaca Monzón

 Denominados también carbohidratos, hidratos de carbono,
azúcares y sacáridos, términos que hacen referencia a su
sabor dulce.
 Son las biomoléculas más abundante sobre la superficie
terrestre, ~ 75% de la materia orgánica.
 Formados por C, H y O.
 En la mayoría de los carbohidratos todos los átomos de
carbono, excepto uno, poseen un grupo hidroxilo (OH); en
el carbono restante existe un oxígeno carbonílico que se
encuentra combinado formando un enlace acetal o cetal. Si
el grupo carbonilo (-CO) se encuentra al final de la cadena
el carbohidrato recibe el nombre de aldosa; si se encuentra
en cualquier otra posición recibe el nombre de cetosa. Así
pues, los glúcidos pueden definirse como
polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

GLÚCIDOS

 Fuente inmediata de energía para la
inmensa mayoría de células.
 Reserva energética en tejidos, como el
hígado y los músculos.
 Cumple una función estructural en tejidos
como el conjuntivo.
 Forma parte de precursores para formar
otras biomoléculas.

GLÚCIDOS: funciones

 Monosacáridos:
◦ una sola cadena.
◦ 3 a 8 moléculas de carbono.
◦ Son las unidades básicas y no pueden ser hidrolizados
◦ Se nombran con el prefijo que hace referencia al número de carbonos y
el sufijo –osa. Ej: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas
 Disacáridos:
◦ formados por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace
glucosídico (covalente) con liberación de una molécula de agua
◦ estas moléculas son capaces de hidrolizarse.
 Oligosacáridos
◦ Poseen desde 3 hasta 10 monosacáridos
◦ unidos a proteínas y lípidos, glicoproteínas y los glicolípidos
 Polisacáridos
◦ varias moléculas de monosacáridos a través de enlaces glucosídicos
◦ Poseen tamaño molecular grande y suelen ser insolubles o forman
disoluciones coloidales.
◦ Homopolisacáridos: almidon, glucógeno, celulosa y quitina
◦ Heteropolisacáridos: pectina, agar-agar, goma arábiga,

GLÚCIDOS: clasificación

 Son un grupo heterogéneo de biomoléculas en
cuanto a su estructura y función.
 Están constituidos por C, H, O (en menor
proporción) y opcionalmente por N, S y P.
 Son insolubles en agua y solubles en los
solventes no polares como el eter, el cloroformo
y el benceno.
 Los lípidos son constituyentes importantes de la
alimentación no sólo por su elevado valor
energético, sino también por las vitaminas
liposolubles y los ácidos grasos esenciales
contenidos en la grasa de los alimentos
naturales.

LÍPIDOS

 Fuente de energía.
 Reserva de energía.
 Vitaminas liposolubles: A, D, K y E
 Hormonal.
 Aislantes térmicos.
 Aislantes eléctricos.
 Protección mecánica.
 Protección contra la deshidratación.
 Agentes emulsificantes.
 Estructural.
 Reconocimiento y antigenicidad.
 Transductores o segundos mensajeros.
 Sabor y aroma

LÍPIDOS : funciones

Lípidos Acilglicérido
Ácidos
Grasos simples u
Hololípidos
Céridos

Saponificables
Glicerolipidos
Lípidos
complejos o
LÍPIDOS Heterolípidos Esfingolipidos

Esteroides
Insaponificables
Terpenos

Prostaglandinas

LÍPIDOS: clasificación

Clasificación

- ÁCIDOS GRASOS

- LÍPIDOS NEUTROS
(acilglicéridos y ceras)
- SAPONIFICABLES
- LÍPIDOS ANFIPÁTICOS
(glicerolípidos y esfingolípidos)
LÍPIDOS

- TERPENOS
- INSAPONIFICABLES - ESTEROIDES
- EICOSANOIDES

 Son ácidos carboxílicos (-COOH) de cadena
larga (12-24). La cadena hidrocarbonada tiene
un número par de átomos de C. Pueden ser
saturados (sin dobles enlaces) o insaturados
(con ellos).
 Ácidos grasos saturados: enlaces simples y
cadenas lineales, son flexibles y sólidos a
temperatura ambiente. Ej. : palmítico (16C) y
esteárico (18C).
 Ácidos grasos insaturados: uno o varios
enlaces dobles que producen codos en al cadena.
Rígidos a nivel del doble enlace siendo líquidos
aceitoso.Ej. : oleico ( 18C).

Ácidos Grasos

 Carácter anfipático
◦ Grupo carboxilo (polar) Puentes
de H con el agua y con otras cabezas
◦ Cadena hidrocarbonada (apolar)
Fuerzas de Van der Waals con otras
colas
 Solubilidad: Hidrofóbicos,
forman micelas.
 Esterificación: Puede unirse a
un alcohol por un enlace éster
liberando una molécula de H2O.
 Saponificación: En presencia
de una base fuerte (KOH o
NaOH) da lugar a una sal de
ácido graso (jabón) que forma
emulsiones permanentes.

Ácidos grasos: características

 Formados por la esterificación de ácidos
grasos y un alcohol. Forman jabones al
tratarse con álcali (KOH o NaOH).
Formados únicamente por ác. grasos y un
alcohol.
 Acilglicéridos: aceites, mantecas, sebos
 Céridos: lanolina, palmitato de micirilo

SAPONIFICABLES - hololípidos

 Son ésteres de ácidos grasos, un alcohol y otros tipos de
moléculas.
 Tienen carácter anfipático y en contacto con el agua
forman dobles membranas.
 Constituyen el esqueleto básico de la membrana
plasmática.
 Glicerolípidos: son diacilglicéridos cuyo tercer grupo de la
glicerina unido a
◦ Grupo fosfato Fosfoglicéridos:
fosfatidilcolina,fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina
◦ Glúcido Gliceroglucolípidos
 Esfingolípidos: La esfingosina y el ácido graso se unen por
un enlace AMIDA. Hay dos tipos:
◦ Fosfoesfingolípidos: Esfingomielina: En vainas de mielina de
células del stma. nervioso
◦ Glucoesfingolípidos: Cerebrósidos, Gangliósidos

SAPONIFICABLES: heterolípidos

 No forman jabones
 No pueden hidrolizarse dando lugar a ácidos
grasos.
 Esteroides: Derivan del ciclopentano
perhidrofenantreno (antiguamente esterano).
Los principales son :
◦ Colesterol.
◦ Ácidos biliares
◦ Vitaminas D
◦ Estradiol
◦ Hormonas esteroideas
 Hormonas suprarrenales. Cortisol y aldosterona
 Hormonas sexuales. Progesterona, testosterona.

INSAPONIFICABLES: esteroides

 Formados por polimerización del isopreno.
 Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen
funciones muy variadas: esencias vegetales
(mentol, geraniol, limoneno, alcanfor,
eucaliptol,vainillina), vitaminas (A, E, K),
pigmentos vegetales (caroteno y la xantofila.)

INSAPONIFICABLES: terpenos

 Lípidos cuya molécula básica es el prostanoato
 Constituido por 20 carbonos que forman un anillo
ciclopentano y dos cadenas alifáticas.
 Se sintetizan a partir de los ácidos grasos
insaturados que forman parte de los fosfolípidos.
 Entre sus funciones destacan la regulación de la
coagulación de la sangre, la recepción del dolor,
la inflamación después de los golpes, la aparición
de fiebre como defensa en las infecciones, la
disminución de la presión sanguínea, la
reducción de la secreción de jugos gástricos, la
regulación del aparato reproductor femenino y la
iniciación del parto.

INSAPONIFICABLES:
prostaglandinas

 Las proteínas son macromoléculas
esenciales en la química de la vida.
 Son componentes estructurales de las
células y tejidos, de modo que el
crecimiento, la restauración y el
mantenimiento del organismo dependen
del abastecimiento adecuado de estas
sustancias
 Constituidas por unidades llamadas
AMINOÁCIDOS

PROTEÍNAS

 Función enzimática: fosfatasas, proteasas.
 Función hormonal. insulina y el glucagón
 Reconocimiento de señales químicas. hormonas y
neurotransmisores
 Función de transporte..
 Función estructural. Citoesqueleto , colágeno (una
proteína fibrosa)
 Función de defensa. Inmuniglobulinas
 Función de movimiento. la actina y la miosina.
 Funciones de reserva. La ovoalbúmina de la clara de
huevo, la lactoalbúmina de la leche, la gliadina del grano
de trigo y la hordeína de la cebada, constituyen una
reserva de aminoácidos para el futuro desarrollo del
embrión.
 Funciones reguladoras. Muchas proteínas se unen al
ADN y de esta forma controlan la transcripción génica.

PROTEÍNAS: funciones

PROTEÍNAS

Holoproteinas Heteroproteínas
Glucopr Lipoprot Nucleopr Cromopr
Globulares Fibrosas
oteínas einas oteinas oteinas

Colágeno,
queratina,
Prolaminas Gluteninas Albuminas Hormonas Enzimas elastina,
fibroina

Seroalbúmin
Zeína, a,
Glutenina, Ovoalbúmina Insulina, Oxidasa,
gliadina, Orizanina , Prolactina ligasas
hordeína Lactoalbúmin
a

PROTEÍNAS: clasificación

 En las células se encuentran principalmente
dos variedades de ácidos nucleicos:
◦ el ácido ribonucleico (ARN)
◦ el ácido desoxirribonucleico (ADN).
 El ADN forma genes, el material hereditario
de las células, y contiene instrucciones para
la producción de todas las proteínas que el
organismo necesita.
 El ARN está asociado a la transmisión de la
información genética
 Los ácidos nucleicos están constituidos por
monómeros llamados nucleótidos

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los nucleótidos están constituidos por:
 Ácido fosfórico (H3PO4)
NH2
 Pentosa: N
◦ Ribosa ARN O N
-
◦ Desoxiribosa ADN O P
-
O CH2
O
N
N
O H H

Base nitrogenada
H

OH OH
◦ Adenina - Timina
◦ Guanina – Citosina P e n to sa B a se

◦ Uracilo F o sfa to N u cle ó sid o

N u cle ó tid o

Estructura

 Síntesis de proteínas específicas de la célula

 ALMACENAMIENTO, REPLICACIÓN Y
TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
(son las moléculas que determinan lo que es y
hace cada una de las células vivas)

 La función principal del ARN es servir como
intermediario de la información que lleva el ADN
en forma de genesy la proteína final codificada
por esos genes.

FUNCIONES DEL ADN Y ARN

Dogma de la biología molecular

Moléculas Biológicamente Activas

Substrates enter active site; enzyme
changes shape so its active site Substrates held in
embraces the substrates (induced fit). active site by weak
interactions, such as
hydrogen bonds and
ionic bonds.

Active site (and R groups of
its amino acids) can lower EA
Substrates and speed up a reaction by
Enzyme-substrate • acting as a template for
complex substrate orientation,
• stressing the substrates
and stabilizing the
transition state,
• providing a favorable
Active microenvironment,
site is • participating directly in the
available catalytic reaction.
for two new
substrate
molecules.

Enzyme

Products are Substrates are
released. converted into
products.

Products

A substrate can Substrate
bind normally to the
active site of an Active site
enzyme.

Enzyme

Normal binding

A competitive
inhibitor mimics the
substrate, competing Competitive
for the active site. inhibitor

Competitive inhibition

A noncompetitive
inhibitor binds to the
enzyme away from the
active site, altering the
conformation of the
enzyme so that its
active site no longer
Noncompetitive inhibitor
functions.
Noncompetitive inhibition

 Hidrosolubles
◦ Aminas
◦ Aminoácidos
◦ Péptidos

 Liposolubles
◦ Derivados del colesterol

Clasificación

Localización de receptores hormonales en la célula diana

Hormonas hidrosolubles Hormonas Liposolubles
Tienen receptores en la Suelen tener los receptores en
membrana citoplasma y núcleo, pero a veces
también en la membrana

membrana membrana

núcleo

citoplasma

Mecanismo de acción de hormonas hidrosolubles
Las hormonas hidrosolubles pueden modificar:
1. la apertura de un canal iónico
2. la actividad de alguna proteína intracelular mediante un
segundo mensajero
Ca2+

2º mensajero

Modificación
de alguna
proteína

Mecanismo de acción de hormonas liposolubles
Las hormonas liposolubles, cuando actúan sobre
receptores dentro del núcleo, activan genes dando lugar a
la síntesis de una proteína.

Hormona

Gen

mRNA

Proteína

 Son sustancias  Coenzimas
orgánicas, de  La ingestión de
naturaleza y cantidades extras de
composición variada vitaminas no eleva la
capacidad física, salvo
 No aportan energía, en el caso de existir un
ya que no se utilizan déficit vitamínico
como combustible, (debido, por ejemplo, a
pero sin ellas el un régimen de comidas
organismo no es desequilibrado y a la
capaz de aprovechar fatiga)
los elementos  Las vitaminas deben
constructivos y ser aportadas a través
energéticos de la alimentación,
suministrados por la puesto que el cuerpo
alimentación humano no puede
sintetizarlas.

Vitaminas

 LIPOSOLUBLES  HIDROSOLUBLES
 VITAMINA C. Ácido Ascórbico.
 Vitamina A (Retinol) Antiescorbútica.
 VITAMINA B1. Tiamina.
 Vitamina D Antiberibérica.
(Calciferol)  VITAMINA B2. Riboflavina.
 VITAMINA B3. Niacina. Ácido
 Vitamina E Nicotínico. Vitamina PP.
Antipelagrosa.
(Tocoferol)  VITAMINA B5. Ácido
Pantoténico. Vitamina W.
 Vitamina K
 VITAMINA B6. Piridoxina.
(Antihemorrágica)  VITAMINA B8. Biotina.
Vitamina H.
 VITAMINA B9. Ácido Fólico.
 VITAMINA B12. Cobalamina.

Clasificación

 Vitamina A
◦ Retinol o
Antixeroftálmica.
◦ provitamina A, en
forma de
carotenos

Vitaminas liposolubles
02/11/2012

 Calciferol o Antirraquítica
◦ Sirve para la absorción de nutrientes como el
calcio y las proteínas.


 Tocoferol o restauradora de la fertilidad
◦ Esta vitamina participa en la formación de glóbulos
rojos, músculos y otros tejidos. Se necesita para la
formación de las células sexuales masculinas y en la
antiesterilización.
◦ Tiene como función principal participar como
antioxidante,

02/11/2012

 Antihemorrágica o filoquinona.
 Participa en diferentes reacciones en el metabolismo, como
coenzima, y también forma parte de una proteína muy importante
llamada protombina que es la proteína que participa en la
coagulación de la sangre.
 Tipos y fuente
 K1 : vegetales de hoja verde (espinacas, coles, lechuga, tomate,..)
 K2 :derivados de pescados.
 K3 : flora bacteriana intestinal.

02/11/2012

 VITAMINA C
 Ácido Ascórbico o vitamina
Antiescorbútica
◦ Esta vitamina es necesaria
para producir colágeno que
es una proteína necesaria
para la cicatrización de
heridas. Es importante en el
crecimiento y reparación de
las encías, vasos, huesos y
dientes,

Vitaminas Hidrosolubles Red CIB: Comunicación e
Integración Biomédica
http://www.uacj.mx/ICB/RedCI
02/11/2012 B/Paginas/default.aspx

 Eldenominado
complejo
vitamínico B
incluye los
siguientes
compuestos:
 Tiamina (B1)
 Riboflavina (B2)
 Äcido Pantoténico
(B3)
 Äcido nicotínico (B5)
 Piridoxina (B6),
 Biotina (B7), y
 Cobalamina (B12)

Vitaminas Hidrosolubles Red CIB: Comunicación e

 Vitamina B1
 Tiamina,
Aneurina O
Antiberibérica
 Actúa como
coenzima
 Desempeñan un
papel fundamental
en el metabolismo
de los glúcidos y
lípidos
Red CIB: Comunicación e

 Vitamina B2
 Riboflavina
 Actúa como
coenzima


 Vitamina B3
 Vitamina PP o
nicotinamida.
 Actua como
coenzima
 Interviene en el
metabolismo de
los hidratos de
carbono, las
grasas y las
proteínas

 Vitamina B5
 Ácido Pantoténico
o vitamina W
 Se encuentra en
una gran cantidad
y variedad de
alimentos
(pantothen en
griego significa "en
todas partes").
 Forma parte de
la Coenzima A. Red CIB: Comunicación e

 Vitamina B6
 Piridoxina.
 Actúa en la utilización
de grasas del cuerpo
y en la formación de
glóbulos rojos.
 Es básica para la
formación de
niacina (vitamina
B3), ayuda a absorber
la vitamina B12, a
producir el ácido
clorhídrico del
estómago e interviene
en el metabolismo del
magnesio Red CIB: Comunicación e

 VITAMINA B8
 Vitamina H o
Biotina
 Es una coenzima
que participa en la
transferencia de
grupos carboxilo (-
COOH), interviene
en las reacciones
que producen
energía y en el
metabolismo de
los ácidos grasos.

 Vitamina B12
◦ Cianocobalamina.
◦ Esta vitamina
Interviene en la
síntesis de ADN,
ARN.


 Falsas vitaminas.
◦ Son sustancias con una acción similar a la de
las vitaminas, pero con la diferencia de que el
organismo las sintetiza por sí mismo. Entre
ellas están:
◦ Inositol.
◦ Colina.
◦ Ácido fólico.


 Inositol:  Colina:
 Forma parte del complejo B y  También se le puede
está íntimamente unido a la considerar un
colina y la biotina.
componente del
 Forma parte de los tejidos de grupo B.
todos los seres vivos: en los
animales formando parte de  Actúa al mismo
los fosfolípidos. tiempo con el inositol
en la formación de
lecitina, que tiene
importantes funciones
en el sistema lipídico.
 La colina se sintetiza
en el intestino
delgado por medio de
la interacción de la
vitamina B12 y el
ácido fólico con el
aminoácido metionina e
Red CIB: Comunicación

 Ácido Fólico:
 Produce en los niños
 Se le llama ácido fólico por detenimiento en su
encontrarse principalmente crecimiento y
en las hojas de los disminución en la
vegetales resistencia de
 Junto con la vitamina B12 enfermedades.
participa en la síntesis del  En adultos, provoca
ADN anemia, irritabilidad,
 Es imprescindible en los insomnio, pérdida de
procesos de división y memoria, disminución
multiplicación celular, por de las defensas, mala
este motivo las necesidades absorción de los
aumentan durante el nutrimentos debido a un
embarazo desgaste del intestino


Vitamina Fuentes en la dieta Funciones en el Síntomas de
cuerpo deficiencia
Vitamina A Beta caroteno en Constituyente del Ceguera nocturna.
(retinol) verduras verdes, pigmento visual. Ceguera permanente
amarillas y rojas. Retinol Mantenimiento de tejidos
añadido a lácteos epiteliales
Vitamina D Aceite de hígado de Promueve el crecimiento y Raquitismo
bacalao, huevo, lácteos mineralización de los (deformaciones
huesos. Aumenta la óseas) en niños;
absorción de calcio deterioro esquelético
Vitamina E Semillas, verduras de Antioxidante, evita daños Posiblemente
(tocoferol) hoja verde, margarinas, celulares anemia
manteca.

Vitamina K Verduras de hojas Importante en la Sangrado,
verdes. Producto de coagulación de la sangre hemorragias internas
bacterias intestinales.

Vitamina Fuentes en la Funciones en el cuerpo Síntomas de deficiencia
dieta
Vitamina B1 Leche, carne, pan Coenzima en reacciones metabólicas Beriberi (debilidad muscular, cambios en
(tiamina) nervios periféricos, edema, insuficiencia
cardiaca)
Vitamina B2 Ampliamente distribuida Constituyente de coenzimas en el Labios enrojecidos, grietas en las
(riboflavina) en alimentos metabolismo energético comisuras de la boca, lesiones oculares
Niacina Hígado, carne magra, Constituyente de dos coenzimas en el Pelagra (lesiones cutáneas y
cereales, leguminosas metabolismo energético gastrointestinales; nerviosismo, desórdenes
mentales)
Vitamina B6 Carne, verduras, Coenzima en el metabolismo de Irritabilidad, convulsiones, tics musculares,
(piridoxina) cereales integrales aminoácidos dermatitis, cálculos renales
Ácido Leche, carne Constituyente de la coenzima A, Fatiga, perturbaciones del sueño, merma
pantoténico participa en el metabolismo energético de coordinación
Ácido fólico Leguminosas, verduras, Coenzima del metabolismo de ácidos Anemia, perturbaciones gastrointestinales,
trigo integral nucleicos y aminoácidos diarrea, retardo del crecimiento, defectos
congénitos
Vitamina Carne, huevo, lácteos Coenzima en el metabolismo de ácidos Anemia perniciosa, desórdenes
B12 nucleicos neurológicos
Biotina Leguminosas, verduras, Coenzima para la síntesis de grasas, Fatiga, depresión, náuseas, dermatitis,
carne metabolismo de aminoácidos y dolor muscular
formación de glucógeno
Colina Yema de huevo, hígado, Constituyente de fosfolípidos, precursor No se han informado en el ser humano
cereales, leguminosas del neurotransmisor acetilcolina
Vitamina C Cítricos, tomates, Mantenimiento de cartílagos, huesos y Escorbuto (degeneración de la piel, dientes,
(ácido pimientos y chiles verdes dentina, síntesis de colágeno vasos sanguíneos; hemorragias epiteliales)
ascórbico)

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