Sem 01 bioquimica i

REGULAR UNALM 2015 – I 1 Reacciona e impulsa tu ingreso…
BIOLOGÍA
Regular 2015 - I
Tema:
Bioquímica I
997164989 – 949337575 – 998040260 – 6594897
BIOQUIMICA
Todas las células están gobernadas por los mismos
principios físicos y químicos de la materia inerte. Si
bien dentro de las células encontramos moléculas
que usualmente no existen en la materia inanimada,
en la composición química de los seres vivos
encontramos desde sencillos iones inorgánicos,
hasta complejas macromoléculas orgánicas siendo
todos igualmente importantes para constituir,
mantener y perpetuar el estado vivo.
1. BIOELEMENTOS
Los bioelementos químicos llamados también
biogenésicos se encuentran en los seres vivos y
aproximadamente son 27 de los 109 que existen en la
tabla periódica; son llamados biogenésicos porque
dan origen a las biomoléculas.
LOS BIOELEMENTOS SE CLASIFICAN EN:
 Bioelementos primarios:
Que forman el 99% de las biomoléculas y también
son llamados Organógenos porque constituyen
posteriormente a Glúcidos, Lípidos, Proteínas y
Ácidos nucleícos. Los tipos de bioelementos primarios
son 2:
√ Básicos: Son los más abundantes y conforman el
96% de las biomoléculas. Son: C, H, O y N.
√ Complementarios: Que forman el 3% de las
biomoléculas y son: S y P
 Bioelementos secundarios:
Forman el 1% de las moléculas y también son
llamados Oligoelementos porque constituyen a las
biomoléculas inorgánicas como sales, ácidos y bases.
Los tipos de bioelementos secundarios también son:
√ Macro constituyentes: Son los más abundantes
Ej.: Cl, Na, K y Mg.
√ Micro constituyentes: Son más escasos pero de
igual importancia Ej.: Fe, I, Mn, Co, Zn, Cu, F, etc.
Sodio (Na+
) y Potasio (K+
): están ampliamente
distribuidos en los organismos. Están íntimamente
relacionados en sus funciones y de su proporción
depende el mantenimiento de constantes fisiológicas
vitales como la actividad del sistema nervioso, tales
como la presión osmótica, el equilibrio electrolítico,
etc. Contribuyen a proporcionar el medio iónico
apropiado para diversas reacciones enzimáticas,
regulan el potencial de membrana e intervienen en la
conducción del impulso nervioso y la contracción
muscular.
El potasio es esencial para el automatismo cardíaco,
la actividad de enzimas relacionadas con la síntesis
proteica y para evitar la desagregación de los
ribosomas. La pérdida de potasio causa hipotonía,
hiporreflexia, alteración de la conducción del impulso
nervioso y puede llevar a la muerte por paro
cardíaco. El potasio del organismo es sobretodo
intracelular a diferencia del sodio que es extracelular
Magnesio (Mg2+
): el magnesio se localiza en el
esqueleto y en los tejidos blandos. Es un catión
fundamentalmente intracelular, que interviene en
más de 300 reacciones enzimáticas relacionadas con
el metabolismo energético y proteico como ser la
formación de AMP cíclico, transporte a través de
membrana, transmisión del código genético, etc. En
los vegetales forma parte de la molécula de clorofila.
También interviene en la transmisión del impulso
nervioso, ayuda a mantener la integridad del sistema
nervioso central. Su carencia produce irritación
nerviosa, convulsiones y en casos extremos la
muerte.
Fosfato (PO4)3-
: Se encuentra en el tejido óseo,
formando la hidroxiapatita. Aproximadamente un 15
% se halla presente en fluidos y tejidos blandos,
puesto que todas las células lo contienen como
fosfatos orgánicos o inorgánicos. Formando parte de
compuestos orgánicos, podemos mencionar a los
nucleótidos trifosfatados, fosfolípidos de membrana,
ácidos nucleicos etc. Como fosfato inorgánico cumple
una función estructural, en el tejido óseo y además se
encuentra en los fluidos contribuyendo a mantener la
capacidad buffer

Biología Scientia AGRARIA REPASO 2015 - I
Zinc (Zn2+
): Es esencial para la actividad de más de 70
enzimas, ya sea porque forma parte de su molécula o
porque lo requieren como cofactor. Se lo relaciona
con la utilización de energía, la síntesis de proteínas y
la protección oxidativa
Cobre (Cu+
; Cu2+
): forma parte de distintas enzimas
que intervienen en reacciones oxidativas
relacionadas con el metabolismo del hierro, de los
aminoácidos precursores de neurotransmisores, Es
necesario para la síntesis de elastina, proteína fibrosa
de la matriz extracelular.
Hierro (Fe2+
; Fe3+
): El hierro es un mineral esencial
para el metabolismo energético y oxidativo. Se
encuentra en todas las células, estableciéndose dos
compartimentos: funcional y de reserva. El funcional
comprende al hierro del anillo central del grupo
hemo que forma parte de proteínas que intervienen
en el transporte y almacenamiento del oxígeno
(hemoglobina y mioglobina), también forma parte de
enzimas como los citocromos y las peroxidasas. El de
reserva se sitúa en el hígado, bazo, médula ósea, está
unido a proteínas (ferritina y hemosiderina). No se
encuentra libre en el plasma, sino que circula unido a
una proteína, la transferrina.
2. BIOMOLECULAS
Las biomoléculas son conocidas también como
“moléculas biológicas”, y están formadas por la unión
de bioelementos. Se encuentran cumpliendo
funciones vitales como dar estructura, transporte,
almacén de energía, almacén de caracteres
biológicos, etc.
BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
También son llamados principios inmediatos
inorgánicos, Son moléculas más o menos complejas.
Se caracterizan por ausencia del enlace C-C. Entre
ellas tenemos:
AGUA:
Es el compuesto que se encuentra en mayor
proporción en la materia viviente, con algunas
excepciones como los huesos y dientes. En ciertos
organismos como medusas puede estar presente en
más del 90%. Desempeña funciones de vital
importancia como:
√ Ser solvente universal y vehículo de transporte
de las sustancias.
√ Ser soporte en el que se desarrollan la mayor
parte de las reacciones químicas interviniendo
directamente en muchas de ellas.
√ Ser regulador térmico ya que para modificar su
temperatura un grado, debe liberar o absorber
muchas calorías, más que cualquier otro compuesto.
Mantiene húmedas las membranas para favorecer el
intercambio gaseoso.
√ Actúa como lubricante en muchas regiones,
principalmente en articulaciones.
√ Permite la realización de los procesos de
excreción, eliminándose de esta manera los
productos de desecho
La molécula de agua consta de dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno, unidos covalentemente.
Debido a la diferencia de electronegatividad entre los
mismos se crea una distribución asimétrica de cargas
lo que llega a la formación de una molécula polar.
Como hemos visto anteriormente esa polaridad
permite la aparición de los puentes de hidrógeno
entre las moléculas de agua.
Muchas de las propiedades del agua se explican
debido al gran número de puentes de hidrógeno que
existen entre sus moléculas. El agua es líquida en un
amplio intervalo de temperaturas que va desde los 0
°C a los 100 °C, lo que indica que no solo debemos
entregarle calor para que ocurra el cambio de estado
sino para poder romper los puentes de hidrógeno. El
calor de evaporación del agua es muy superior al de
otros líquidos por lo que muchos organismos utilizan
esta propiedad para el mantenimiento de la
temperatura corporal.
El hielo flota en el agua, es decir que el agua al estado
sólido es más liviana que al estado líquido, (debido a
que por la acción de los puentes de hidrógeno en el
estado sólido se forma una verdadera red cristalina

por lo que el agua al congelarse se dilata,
disminuyendo así su peso específico). Esta propiedad
permite que la capa de hielo que cubre un río o un
lago, flote sirviendo entonces como aislante,
permitiendo que la vida acuática continúe.
El agua actúa como disolvente para moléculas
polares, principalmente para aquellas con las que
puede formar puentes de hidrógeno. La alta
polaridad del agua favorece también a la célula
porque fuerza a las sustancias no polares a agregarse
y permanecer juntas, contribuyendo así a la
estructura de las membranas. Como veremos más
adelante las membranas biológicas están constituidas
principalmente por sustancias no polares (lípidos) los
cuales se agregan y cumplen una función de barrera
selectiva.
PROPIEDADES FÍSICAS
El agua debido a sus propiedades químicas presenta
propiedades físicas altas, como:
1. Alto calor específico:
El calor específico es la cantidad necesaria para elevar
un grado centígrado (1ºC) la temperatura de un
gramo de sustancia. En el caso del agua su valor es
igual a 1, que es mucho mayor a la esperada ya que
se requiere calor extra para romper los puentes de
hidrógeno. Como resultado de su capacidad de
absorber calor sin fluctuaciones apreciables de su
temperatura, las masas de agua y sobre todo los
océanos son reguladores naturales de la temperatura
en la biosfera, formando un medio muy estable para
las variaciones climáticas, el agua modera la
temperatura de la Tierra así como la de los seres
vivos.
2. Alto punto de ebullición:
El punto de ebullición es elevado para su peso
molecular, es decir que se puede absorber mucha
energía antes de cambiar de estado por la gran
cohesión de sus moléculas. Sin puentes de hidrógeno
el agua ebulliría a -80ºC. esta temperatura es mucho
menor que el promedio de la temperatura ambiental
(15 - 20ºC) y que la del cuerpo (37ºC), si fuese así las
células no tendrían posibilidades de sobrevivir bajo
estas circunstancias.
3. Alto calor latente de vaporización:
El calor latente de vaporización es el número de
calorías necesarias para transformar en vapor un
gramo de líquido.
El calor latente de vaporización del agua es uno de los
más altos que se conoce debido a la gran cohesión
entre sus moléculas (puentes de hidrógeno).
Esto permite que a temperaturas ambientales el agua
no se vaporice del cuerpo, evitado una
deshidratación.
4. Alta tensión superficial:
Es la resistencia a la ruptura que ofrece la superficie
libre de un líquido. Se debe a las fuerzas de atracción
que existen entre moléculas de su superficie, lo que
da la impresión de que el líquido estuviera cubierto
por una membrana. La tensión superficial del agua es
muy alta lo cual permite que organismos lo
suficientemente livianos pudieran posarse y hasta
caminar sostenidos por la tensión superficial del
agua. Tal es el caso de los patinadores, pequeños
insectos de largas patas a manera de esquíes, que se
desplazan corriendo sobre el agua y recogiendo sus
alimentos.

5. Capilaridad:
El agua tiene la propiedad de adherirse a las paredes
del recipiente que la contiene, en este caso un tubo
capilar y asciende por ellas arrastrando consigo a su
superficie, la que se mantiene intacta, lo cual trae
como consecuencia el ascenso del agua en el tubo. La
capilaridad contribuye al ascenso del agua en las
plantas.
OTRAS PROPIEDADES
1. DENSIDAD
La densidad de la mayoría de los líquidos aumenta al
disminuir la temperatura, hasta que llega el punto de
congelación.
A diferencia del resto de los líquidos, el agua alcanza
su máxima densidad a 4ºC, que es 0,9999… gr/cc y a
medida que desciende la temperatura su densidad
disminuye y su volumen aumenta, por lo que el hilo
flota.
14243 14444244443
Aguaen estado
LÍQUIDO
Aguaen
estado
SÓLIDO
O Tº(ºC)
MÁX
1»0,99
D(gr//cc)
El hielo es una estructura hexagonal hueca,
mantenida por puentes de hidrógeno; su flotabilidad
es fundamental para la supervivencia de animales
acuáticos en las regiones frías de nuestro planeta ya
que forma una capa superficial. La capa de hielo es un
aislante térmico, aislará entonces de la atmósfera
una zona de agua líquida donde los organismos
podrán continuar viviendo bajo la capa helada.
2. BAJA DISOCIACIÓN O IONIZACIÓN:
La disociación del agua es muy baja, por cada 551 x
106 moléculas solo 1 molécula se disocia y sería así:
H2O + H2O  H3O+
+ OH
pH: Es una medida de la acidez o alcalinidad de una
disolución. El pH indica la concentración de iones
hidronio presentes en determinadas sustancias. La
sigla significa "potencial de hidrógeno". Es el
logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los
iones hidrógeno. Esto es:
Por ejemplo, una concentración de [H3O+
] = 1 × 10-7
M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH
= - log [10-7
] = 7

PREGUNTAS PROPUESTAS
01. Los principales cationes relacionados con la
actividad del sistema nervioso son:
A) K* y Na*
B) K* y CI
C) Na* y CI
D) Ca*2 y CI
E) Na* y Ca*
02. Correlacione las dos columnas con respecto a los
bioelementos.
1. Calcio ( ) Membrana celular
2. Fosforo ( ) Sistema nervioso
3. K* y Na* ( ) Clorofila
4. Mg ( ) Contracción muscular
A) 3, 4, 2, 1
B) 1, 2, 4, 3
C) 2, 3, 1, 4
D) 2, 3, 4, 1
E) 4, 3, 2, 1
03. El puente de hidrogeno que forma el agua con
otras sustancias
A) Le confiere la propiedad de disolvente universal
B) Es un enlace covalente fuerte
C) Necesita de reacciones enzimáticas para su
formación
D) Es una reacción endergónica
E) Le confiere una naturaleza hidrofóbica
04. En las interacciones conocidas como puentes de
hidrogeno entre las moléculas de agua se observa lo
siguiente:
A) El oxígeno es electronegativo
B) Los hidrógenos tienen zonas parcialmente
negativas
C) La carga total del agua tienen diferentes
números de protones que de neutrones
D) La carga parcial positiva del oxígeno de una
molécula ejerce atracción electrostática sobre los
átomos de hidrogeno
E) Es un enlace fuerte entre oxigeno e hidrogeno,
mucho más fuerte que un enlace covalente inclusive.
05. Importante para el endurecimiento de los
dientes:
A) Flúor
B) Yodo
C) Manganeso
D) Cobalto
E) Magnesio
06. Propiedad del agua que le permite ascender por
tubos estrechos:
A) Alta tensión superficial
B) Baja tensión superficial
C) Capilaridad
D) Alto calor especifico
E) Densidad
07. Propiedad del agua que le permite actuar como
termorregulador:
A) Densidad
B) Tensión superficial
C) Calor especifico
D) Capilaridad
E) Calor de vaporización
08. Bioelementos importantes para la formación de
los puentes disulfuro en las proteínas y para
potenciar la función de la insulina, hormona que
regula al azúcar de la sangre, respectivamente:
A) Cloro y magnesio
B) Bromo y cromo
C) Carbono y nitrógeno
D) Sodio y potasio
E) Azufre y cromo
09. Bioelemento importante en la formación de la
vitamina B12:
A) Magnesio
B) Cobalto
C) Cloro
D) Manganeso
E) Bromo

10. Es el principal catión intracelular:
A) Sodio
B) Carbono
C) Magnesio
D) Potasio
E) Cloro
11. No es un bioelemento secundario:
A) Azufre
B) Bromo
C) Cromo
D) Aluminio
E) Yodo
12. Permite que a temperaturas ambientales el agua
no se vaporice del cuerpo, evitado una
deshidratación
A) Calor especifico
B) Alta tensión superficial
C) Calor de vaporización
D) Baja tensión superficial
E) Densidad
13. Propiedad del agua que le permite a ciertos
insectos ¨caminar sobre el agua¨:
A) La tensión superficial
B) La capilaridad
C) El calor especifico
D) La densidad
E) El calor de vaporización
14. Cuando el agua alcanza su máxima densidad una
molécula de agua se puede unir con
otras…………..moléculas.
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
15. Se puede definir como la diferencia entre las
fuerzas de cohesión con las fuerzas de adhesión:
A) Capilaridad
B) Ebullición
C) Calor de vaporización
D) Calor especifico
E) Densidad
16. El agua forma disolución molecular con la glucosa
porque:
a. La separa en sus iones componentes
b. Su densidad es menor
c. Forma puentes de hidrógeno con los grupos OH
d. Tiene pH neutro
e. No se evapora rápidamente, facilitando la
dilución
17. La acción disolvente y el alto calor específico del
agua se deben a la presencia de:
a. La estructura primaria
b. Los enlaces covalentes
c. Los puentes de hidrógeno
d. Un poder amortiguador
e. La flexibilidad y elasticidad de los tejidos
18. El………..es un bioelemento que participa en la
composición de la clorofila
a. Hierro
b. Cloro
c. Fósforo
d. Magnesio
e. Sodio
19. Los átomos de la molécula de agua se unen
mediante……….y entre moléculas de agua se
establecen….……
a. enlaces iónicos – puentes de hidrógeno
b. puentes de hidrógeno – enlaces covalentes
c. enlaces iónicos – enlaces iónicos
d. enlaces covalentes – puentes de hidrógeno
e. enlaces iónicos – enlaces covalentes
20. Las interacciones dipolo-dipolo entre moléculas
de agua ocurre a través de enlaces
a. Covalentes
b. Puentes de nitrógeno
c. Grupo OH
d. Glucosídicos
e. Puentes de hidrógeno
CLAVES
1.A 6.C 11.A 16.C
2.D 7.C 12.C 17.C
3.A 8.E 13.A 18.D
4.A 9.B 14.D 19.D
5.A 10.D 15.A 20.E

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