Este documento describe los bioelementos y macromoléculas que componen los seres vivos. Explica que los carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno forman el 99% de la materia viviente, y que otros elementos como el fósforo y el calcio constituyen el 1% restante. Además, describe las propiedades de los carbohidratos, lípidos, proteínas y sus funciones en los organismos.

1. BIOELEMENTOS
Dr. Fernando Torres Velas

2. • Bioelementos: Se denominan bioelementos
o elementos biogenéticos a los que entran en
la composición química de los seres vivos.
• Elementos organogenos: Son el carbono,
oxigeno, hidrogeno y nitrógeno forman el 99%
del peso de la materia viviente.
Oxigeno 74% Hidrogeno 10%
Carbono 10% Nitrógeno 5%

3. • Presentan una serie de propiedades comunes
que le dan las características generales a los seres
vivientes, son:
a) Abundan en la biosfera, están difundidos en la
atmosfera, hidrosfera y litosfera, lo que permite la
existencia de gran cantidad de materia viviente.
b) Densidad baja, lo que hace que lo sean sus
compuestos, algo menos que la del agua.
c) Color especifico bajo; es decir que no necesitara
mucha cantidad de calor para elevar su
temperatura, lo que evita cambios bruscos.
d) Peso atómico bajo; lo que permite que se forme
numerosos moléculas de importancia biológica.

4. e) Químicamente son muy activos, por lo que
reaccionan fácilmente y enérgicamente con
activa movilización de energía.
f) Calor de combustión elevado por lo que al
oxidarse se movilizan gran cantidad de energía
calorífica.
g) Son solubles en el agua o dan combinaciones
gaseosas solubles, lo que permite su difusión en
la biosfera y agiliza los intercambios.
h) Forman un considerable numero de
compuestos, lo que explica la gran variedad de
compuestos químicos que se encuentran en los
seres vivos.

5. • Oligoelementos: Son aquellos elementos que
representan el 1% restante.
K 0.35% P 0.05%
Si 0.21% Na 0.04%
Ca 0.16% S 0.03%
Cl 0.08% Fe 0.02%
Mg 0.05% Mn 0.005%
Otros 0.005%
• Los minerales son fundamentales para la
nutrición del hombre y cualquier alteración del
metabolismo mineral normal, puede
desencadenar reacciones patológicas graves.

6. • Carbohidratos: Son compuestos químicos
formados por carbono hidrogeno, oxigeno (C,
H, O) se llaman también hidratos de carbono,
glúcidos o sacáridos.
Se les nombra con la terminación “OSA”,
según el número de átomos de carbono se
denominan:
* Triosas * Pentosas
* Tetrosas * Hexosas

7. • Monosacáridos: Son alcoholes poli hídricos de
cadena abierta y sus nombres dependen del
numero de átomos de carbono en la cadena.
– Pentosas: La ribosa y la desoxirribosa (cadena de 5
carbonos) se encuentra en el RNA (ribosa) y en el DNA
(desoxirribosa).
– Hexosas: La glucosa ( C6 H12 O6) es una aldosa (-CHO)
presente en la sangre (0,1g por 100 ml) y es la
principal modalidad de energía transportable en el
organismo.
Es el primer glúcido que se forma en la fotosíntesis y
por sus transformaciones y combustión, desempeña
un papel fundamental en el metabolismo celular.

8. • La fructosa (levulosa) se encuentra
principalmente en las frutas, es una cetosa
(-CO-).
• La galactosa se encuentra formando parte de
la estructura química de la lactosa.

9. • Disacáridos: Son azucares dobles que están
formados por la unión de dos moléculas de
monosacáridos con perdida de una molécula de
agua. (C12 H22 O11) son:
– Sacarosa: Glucosa + fructosa (azúcar de caña)
– Maltosa: Glucosa + Glucosa (azúcar de malta)
– Lactosa: Glucosa + Galactosa (azúcar de leche).
• Por hidrólisis acida incorcorporan agua y se
desdoblan en monosacáridos que lo forman
(sacarosa y maltosa).
C12 H22 O11 + H2O  C6 H12 O6 + C6 H12 O6

10. • La lactosa es fácilmente transformada por
algunas bacterias en acido láctico.
C12 H22 O11 + H2  4 C3 H6 O2

11. • Polisacáridos: Son anhídridos que provienen de la
condensación de varios monosacáridos (C6 H10 O5)n que
forman cadenas largas.
La condensación se produce con perdida de tantas
moléculas de agua, cuantas sean las de monosacáridos que
se unen.
nC6 H12 O6 – nH2O  (C6 H10 O5)n
De hexosas: Glucógeno, almidón, celulosa.
 El glucógeno o almidón animal, se le encuentra en los
músculos y en el hígado como reserva en suspensión
coloidal.
 El almidón se encuentra en las células vegetales en forma
de granos.
 La celulosa forma parte estructural de las células vegetales.
De pentosas (C5 H8 O4)n arabano, xilano.

12. • Los polisacáridos se hidrolizan desdoblándose
en monosacáridos como es el caso del almidón
(amilosa y amilopectina).
(C6 H10 O5)n + nH2O  n C6 H12 O5
El desdoblamiento se produce por etapas, la
cadena se fragmenta en otras menores que
vuelven a romperse para formar disacáridos lo
que a su vez se desdoblan en moléculas de
monosacáridos.
En el protoplasma el desdoblamiento se produce
con intervención de enzimas hidrolizantes
(amilasas).

13. PROPIEDADES DE LOS CABOHIDRATOS
• Los monosacáridos son solubles en agua, de
sabor dulce, con el reactivo de Benedict dan
precipitado pardo rojizo (CuO) sobre todo las
aldosas (-CHO).
• Los polisacáridos dan soluciones coloidales
(almidón), no tienen sabor, dan reacciones
coloreada, con el lugol da color azul (almidón),
el glucógeno rojo oscuro; la dextrina color
rojo.

14. • Lípidos: Son compuestos formados por
carbono hidrogeno y oxigeno, presentan en su
molécula la función acido (-COOH) por lo que
pueden ser ácidos grasos o sus derivados.
Son solubles en solventes orgánicos como
acetona, alcohol, éter y cloroformo, su
formula es R-COOH (ácidos grasos).
Comprenden los glicéridos, los céridos, los
esteroles.

15. • Glicéridos: Provienen de la combinación de un
acido graso mas un alcohol (Glicerina) como es el
caso del triestearato de glicerina (sebo).
CH3 – (CH2)16 – COO – CH2
CH3 – (CH2)16 – COO – CH
CH3 – (CH2)16 – COO – CH2
Los glicéridos: Por acción de enzimas (lipasas)
se desdoblan en ácidos grasos y glicerina
(saponificación). Se encuentran en semillas de
plantas oleaginosas y en las del tejido adiposo de
los animales, como material de reserva.

16. • Ceridos: Son lípidos que forman ceras, son
esteres de acidos grasos, de alcoholes de alto
peso molecular. los alcoholes son
monovalente (cerilico, melisico, etc.).
Son segregados por animales (abejas) o por
vegetales, que recubren las hojas, los frutos
(palmeras, caña de azúcar, manzana, etc.).
• Esteroles: Son esteres de ácidos grados y
alcoholes de moleculas muy compleja,
formado los esteroles cuya estructura se
encuentra el ciclo pentano, perhidro
femantreno.

17. • Lo constituye el colesterol, las hormonas
sexuales, etc.

18. • Lípidos complejos: Comprenden:
Los fosfolipidos que contienen ácidos grasos,
glicerina acido fosforico un compuesto
nitrogenado. Ejem. Lecitinas, cefalina, etc. Son
componentes estructurados de las mitocondrias y
el tejido nervioso.
Los glucolipidos formados por lípido unido a un
glúcido y a un compuesto nitrogenado. Se
encuentran en las células nerviosas.
Otros lípidos importantes: Son los esfingolipidos y
las lipoproteinas. Los ácidos grasos no saturados
esenciales son el linoleico, linolenico y
araquidónico.

19. PROPIEDADES DE LOS LÍPIDOS
• Son insolubles en agua y solubles en disolventes
orgánicos.
• Son líquidos, como es el caso de los aceites (oliva,
de semilla del algodón o de hígado de bacalao).
• Son solidas como es el caso de las grasas (oleina,
palmitina y estearina).
• Los lípidos líquidos forman emulsiones, es decir,
se mezclan con el agua (leche).
• Se les puede identificar por su punto de fusión.

20. • Proteínas: Son compuestos formados por carbono
hidrogeno, oxigeno y Nitrógeno a los que se agrega
en pequeña proporción, S; P; M; Fe.
Son de peso molecular muy elevada; son
macromolecular, solubles en agua formando
soluciones coloidales, y están constituidas por
unidades llamadas aminoácidos.
Los aminoácidos están formados por un grupo
carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2) el
primero le da propiedades de acido y el segundo de
base (anfoterismo).

21. NH2 – R – COOH
NH2 – CH2 – COOH
Glicina
• Las proteínas están compuestas por
aminoácidos, son anfóteras y pueden
neutralizar tanto ácidos como las bases, lo que
explica la acción amortiguadora en la sangre y
tejidos.

22. CLASIFICACIÓN
• Se clasifican en simples y conjugada:
– Proteínas simples: Cuando al hidrolizarse las
proteinas simples se obtienen aminoácidos
simples. Ejm. Albumina, lactoalbumina, globulina,
zeina del maíz, gliadina del trigo, orizeina del arroz
queratina, etc.
– Proteinas conjugadas: Están formadas de una
proteinas simples unida a alguna otra sustancia
llamada grupo prostetico son:

23.  Fosfoproteinas: El grupo prostetico es el acido
fosforico. Ejm. Caseína de la leche, vitelina de la yema
del huevo.
 Glucoproteinas: El grupo protetico es un glucido Ejm.
Mucina de la saliva, se llama tambien mucoproteinas.
 Lipoproteinas: El grupo prostetico es un lipido. Ejm.
HDL y LDL en el suero sanguineo.
 Cromoproteinas: El grupo prostetico es un pigmento.
Ejm. Hemoglobina, citocromos y la flavoproteina.
 Nucleoproteinas: El grupo prostetico es un acido
nucleico. Ejm. Histonas y protaminas.

24. PROPIEDADES
• Las proteínas representan la mayor parte de
sustancia seca de las células y son indispensables
para la vida.
• Hay diferentes clases de proteínas, cada una
especializada en una función biológica distinta.
• Las proteínas tienden a desnaturalizarse con el calor,
como es el caso de la albumina (Clara del huevo).
• Las proteínas pueden comportase como ácidos o
como bases (anfioterismo).