1. Estructura de los compuestos
químicos de la célula:
Bioelementos y Biomoléculas
1

2. Preguntas clave
 ¿Qué son elementos y compuestos?
 ¿Cuáles son los principales tipos de
moléculas inorgánicas en los seres vivos?
 ¿Porqué el agua es importante para el
funcionamiento de las células?
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3. Introducción
 Todos los organismos están hechos de
sustancias químicas.
 Las reacciones entre estas sustancias
mantienen el citoplasma (y por ende el
organismo) vivo.
3

4. Elementos
4
y
Compuestos

5. Compuestos químicos en
células
 Elementos:
 Un elemento es cualquier sustancia que no
puede ser descompuesta en sustancias más
pequeñas.
 La unidad más pequeña de un elemento es el
átomo.
 Un elemento solo está hecho del mismo tipo
de átomos.
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6. Ejemplos
 Plata
 Carbon
 Oro
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7. Elementos
 Hay 134 elementos en la tabla periódica.
 Solo 25 elementos son necesarios para
construir un organismo con vida.
 No todos estos elementos los encontramos en
todas las célula vivas.
 Los principales elementos (CHON) son los que
se encuentran con más frecuencia en las
células, formando alrededor del 96 % de la
biomasa del cuerpo humano.
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8. BIOELEMENTOS
 Los bioelementos son los elementos
químicos que constituyen los seres vivos.
 Bioelementos primarios: C, H, O, N, P y S.
Representan en su conjunto el 96,2% del
total.
 Bioelementos secundarios: Na+, K+, Ca2+,
Mg2+, Cl-. Aunque se encuentran en menor
proporción que los primarios, son también
imprescindibles para los seres vivos.

9. Oligoelementos
 Los oligoelementos son los elementos que
se encuentran en pequeñas cantidades en
las células( en un porcentaje menor del
0.1%) pero que son importantes para los
procesos biológicos.
Mn
B
Co
Cu
Fe
Si

10. Compuestos en células
(biomoléculas)
 Compuestos:
 Son dos o más elementos que están
combinados químicamente.
 La unidad más pequeña de un compuesto es
una molécula.
 Un ejemplo de un compuesto es el agua.
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Fuente: Neptune's Web

11. Compuestos orgánicos e
inorgánicos
 Los compuestos inorgánicos no contienen
el elemento carbon.
 Los compuestos orgánicos contienen
carbon e hidrógeno y casi siempre están
asociados a cosas vivientes.
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12. BIOMOLECULAS
 Bioelementos  Biomoléculas
 Compuestos químicos de la célula
 Inorgánicos
• H2O
• Sales minerales
 Orgánicos
• Hidratos de carbono (carbohidratos)
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucléicos

13. Componentes
inorgánicos
13

14. AGUA
 2/3 de nuestro cuerpo está hecho de
agua.
 Es el más abudante en los seres vivos.
 Es muy importante para las células.

15. Componentes de la célula
 75 – 80% H20
 2 – 3% Sales minerales
 Porcentaje restante: Compuestos
derivados de átomos de carbono
Moléculas estructurales de la
célula
• Compuesta por grandes moléculas
denominadas polímeros o
macromoléculas

16. El agua: elemento bipolar
 En cada molécula de H2O los
dos átomos de H están unidos
por enlaces altamente polares.
 El O atrae con mayor fuerza a
los e-, el H los atrae débilmente.
 Los electrones se distribuyen de
forma desigual en la molécula.
 Puente de hidrógeno: La
atracción que se genera cuando
una región con carga positiva se
acerca a una región de carga
negativa estableciendo un
enlace.

17. BIOMOLECULAS:
Agua
 Contenido de agua relacionado con la edad y
actividad metabólica.
 75% al nacer y 60% en edad adulta
 Puede adherirse electrostáticamente a las
proteínas.
 Interviene en la eliminación de sustancias de la
célula.
 Todos lo procesos metabólicos se desarrollan
en medio acuoso

18. ¿Porqué es importante el agua?
 Las moléculas de agua forman parte de
las reacciones químicas, y estas
reacciones no podrían ocurrir sin agua.

19. ¿Porqué es importante el agua?
 El agua disuelve sustancias
 El agua ayuda a las células a mantener
su tamaño y forma
 El agua ayuda a mantener la
temperatura de las células
(homeostasis)
 El agua transporta material hacia y
desde la célula (Osmosis y Difusión).

20. BIOMOLECULAS:
Sales Minerales
 Sales disociadas en aniones: Cl-, Na+ y
K+. Mantienen presión osmótica y
equilibrio ácido-base.
 Mg2+: cofactor enzimático.
 Fosfato inorgánico: forma parte del ATP
 Ca+: en células que desempeñan papeles
reguladores
 Fe: Forma parte de la hemoglobina.

21. BIOMOLECULAS
 COMPUESTOS ORGANICOS
21

22. Carbohidratos Lípidos Proteínas
Ácidos
Nucléicos
Composición
Están hechos de
los elementos
Carbono (C),
hidrógeno y
oxígeno
Están hechos
de los
elementos de
Carbono (C),
hidrógeno y
oxígeno
Están hechos
de los
elementos de
Carbono (C),
hidrógeno,
nitrógeno y
sulfuro
Están hechos
de los
elementos de
Carbono (C),
hidrógeno,
nitrógeno y
fósforo
Función
Provee energía
para los
procesos
celulares:
energía de
almacenamiento
de corto plazo
Almacena
grandes
cantidades de
energía de
largo plazo,
forma las
membranas de
las células
Regula
procesos
celulares y
construye las
estructuras de
las paredes
celulares
Lleva la
información
hereditaria,
utilizado para
hacer proteínas
¿En donde los
encontramos?
Azúcar en frutas,
espaguetis,
papas, arroz, pan
Grasas,
aceites, ceras,
fosfolípidos, y
colesterol
Enzimas, piel y
pelo
ADN y ARN

23. 23
Fuente: Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS et al

24. Estructuras Generales
de la Célula
Biología Celular
24

25. La estructura y función celular
 Los organelos rodeados por membranas de las
células eucarióticas permiten que haya una
división de trabajo dentro de la célula.
 Cada organelo está especializado para llevar a
cabo una actividad en particular.

26. LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
 Las mitocondrias: llevan a
cabo las reacciones
químicas para liberar la
energía que se usa en las
actividades celulares.
 La externa no se pliega,
pero la interna se pliega
para formar unas
proyecciones llamadas
crestas.

27. Mitocondrias
 En las crestas ocurren
algunas de las reacciones
químicas que liberan la
energía de los alimentos.
 Las células que trabajan
continuamente, como las
del músculo cardíaco,
tienen más mitocondrias
(miles).
◦ ¿En qué otro tipo de célula
esperarías encontrar
muchas mitocondrias?

28. LOS ORGANELOS
CITOPLASMÁTICOS
 El retículo endoplásmico:
es un sistema de
membranas que se
extiende a través del
citoplasma, desde la
membrana nuclear hasta
la membrana celular.
 Las membranas del
retículo endoplásmico
proveen vías para el
movimiento de materiales
por la célula.

29. Retículo endoplásmico rugoso y
liso
 Algunas de las membranas del retículo endoplásmico
(RE) tienen una apariencia rugosa (RE rugoso) que se
debe a la presencia de los ribosomas.
 Se llama RE liso a las membranas del RE que no tienen
ribosomas. Algunos tipos de lípidos se forman en las
membranas del RE liso.

30. LOS ORGANELOS
CITOPLASMÁTICOS
 Los ribosomas: son los
organelos donde se hacen
las proteínas.
◦ Las proteínas que se forman
en el RE rugoso pueden
transportarse por la célula,
pasar hasta la membrana
celular y ser liberadas fuera
de la célula.
◦ También podemos encontrar
ribosomas libres en el
citoplasma; las proteínas
que se forman en ellos van
directamente al citoplasma

31. LOS ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS
 El aparato de Golgi: se parece a un conjunto de sacos vacíos. Los
sacos están formados por membranas.
 Aquí se preparan los materiales para que sean liberados desde
la célula hacia el espacio intercelular, mediante el proceso de
secreción.
 Las proteínas y los lípidos que se sintetizan en el RE llegan aquí
para ser concentradas, quitándoles el agua.
 El producto se empaqueta en una vesícula y se mueve hacia la
membrana celular donde se libera.

32. LOS ORGANELOS
CITOPLASMÁTICOS
 Las vacuolas son unas estructuras llenas de fluido que
contienen varias sustancias.
 Generalmente, en las células animales, las vacuolas son
pequeñas y sirven para almacenar sustancias.
 En los organismos unicelulares, tienen diversas funciones
especializadas: digerir alimentos, bombear y retirar el exceso
de agua o de materiales de desecho del interior de la célula
(vacuolas contráctiles).

33. LOS ORGANELOS
CITOPLASMÁTICOS
 Los lisosomas contienen enzimas digestivas
que facilitan el rompimiento de moléculas
grandes (almidones, lípidos y proteínas).
 Digieren las partículas extrañas que entran a
la célula (ej. : bacterias).
 Destruyen partes gastadas de la célula,
cuyos productos se pueden volver a usar.
 En algunas ocasiones, la membrana que
rodea al lisosoma puede romperse, lo que
hace que la célula se digiera a sí misma.

34. LOS ORGANELOS
CITOPLASMÁTICOS
 Los microfilamentos son fibras muy
finas que están hechas de proteínas.
◦ Con frecuencia, se encuentran en hojas
o agrupaciones, debajo de la membrana
celular.
◦ Producen el flujo citoplásmico y, en esta
forma, permiten el movimiento de las
sustancias dentro de la célula; y, en
algunos organismos unicelulares, este
flujo, permite que se muevan de un sitio
a otro.
 Los microtúbulos son unas
estructuras huecas, en forma de tubo,
compuestas de proteínas.
◦ Su disposición ayuda a dar forma a las
células.
◦ Se asocian con la habilidad de la célula
para moverse de un sitio a otro. La
estructura básica de cilios y flagelos
son los microtúbulos.

35. Cilios y Flagelos

36. Los organelos de células
vegetales

37. LOS ORGANELOS DE CÉLULAS
VEGETALES
 La vacuola central, que es
grande y puede ocupar casi
todo el espacio y empujar el
citoplasma contra la
membrana celular.
 Almacena una gran variedad
de sustancias (azúcares,
minerales y proteínas),
frecuentemente disueltas en
agua.
Los organelos estudiados hasta ahora se encuentran en células
animales y vegetales. Sin embargo hay algunos que se encuentran
sólo en células vegetales o son más conspicuos en éstas:

38. LOS ORGANELOS DE CÉLULAS
VEGETALES
 Los plastidios funcionan como fábricas de productos químicos y
otros como almacenes de alimentos y pigmentos.
◦ El cloroplasto es el más común en las células de las plantas verdes.
Aquí se elaboran alimentos, gracias a la clorofila que atrapa la energía
solar.
◦ Los leucoplastos contienen proteínas, lípidos o almidón almacenados
◦ Los cromoplastos contienen pigmentos rojos, amarillos o anaranjados.

39. Comparación entre células