El documento describe la bioquímica como la rama de la biología que estudia las biomoléculas y los bioelementos en organismos vivos, enfocándose en su composición, estructura y funciones en procesos vitales. Se clasifican los bioelementos en primarios, secundarios y oligoelementos, destacando su importancia en la formación de biomoléculas como glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas. Además, se abordan los metabolitos primarios y secundarios, que cumplen roles fundamentales en la vida y diversas funciones biológicas.

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“VÍCTOR ANDRÉS BELAUNDE”
JAÉN
BIOQUÍMICA
1. CONCEPTO:
Rama de la biología que estudia la composición, estructura y funciones de las
Biomoléculas que intervienen en procesos químicos vitales como la fotosíntesis,
digestión, respiración, reproducción, etc.
2. BIOELEMENTO:
Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos
químicos, presentes en seres vivos. La materia viva está
constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los
elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases
nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la
mayoría de las células está constituida por cuatro elementos,
carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N),
que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre.
Comprenden un conjunto de 27 elementos químicos presentes en los organismos
vivos debido a sus especiales propiedades químicas como:
 Tener pesos atómicos bajos
 Ser solubles en el agua
 Presentar enlaces covalentes y/o puentes e hidrógeno.
 Configuración especial.
2.1. CLASIFICACIÓN:
a) Bioelementos primarios:
Son el C, H, O, N, P y S. Todos ellos forman parte de
las biomoléculas más importantes (glúcidos, lípidos,
proteínas, ácidos, nucleicos, etc).
b) Bioelementos secundarios:
Son Fe; Mg; Ca; K, Na; Cl; así como Pb; Sn; Ag;
Ni; Co; Al; Ba; Mo; Be (microconstituyentes).
Todos ellos conforman moléculas orgánicas o
inorgánicas (enzimas, vitaminas, pigmentos, sales).
Na+
: Huesos, tejido y sangre. Catión extracelular que mantiene el
equilibrio osmótico. Interviene en la regulación del equilibrio ácido –
básico (pH).

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K+
: Tejido nervioso. Catión intracelular. Influye en la actividad muscular
y en especial sobre el miocardio.
Cl -
: Anión extracelular. Importante para la síntesis de HCl.
Ca2+
:Huesos, sientes, conchas calcáreas. Iónicamente regula la
contracción muscular, la actividad nerviosa y la coagulación de la sangre.
Mg2+
:Cofactor enzimático. Forma parte de la clorofila y se encuentra en
los huesos en forma de sales.
P: Presenta en muchas proteínas, tejido nervioso, huesos, tejido
nervioso, huesos, ácidos nucleicos.
Fe2+
: Hemoglobina, mioglobina citocromos se liga en el plasma a la
transferrina.
Cu2+
: Hemocianina de algunos invertebrados. Participa en la formación
de Hb.
I: Fundamental para la Tiroxina: hormona producida por la Tiroides.
Previene el bocio y el cretinismo.
F: En su forma de fluoruro previene las caries; endureciendo el esmalte
dentario.
c) OLIGOELEMENTOS:
Micros constituyentes, o elementos vestigiales, que
aparecen en la materia viva en proporción inferior
al 0,1% siendo también esenciales para la vida:
hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro,
silicio, vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y
estaño. Aun participando en cantidades
infinitesimales, no por ello son menos importantes,
pues su carencia puede acarrear graves trastornos
para los organismos.

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BIOMOLÉCULAS
I. CONCEPTO:
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis elementos
químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C,H,O,N,P,S) representando alrededor del 99% de la
masa de la mayoría de las células, con ellos se crean todo tipos de sustancias o biomoléculas
(proteínas, aminoácidos, neurotransmisores).
Estos seis elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:
 Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones,
debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy
estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos
unidos.
 Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos
tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de
carbonos.
 Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C; C y O; C
y N. Así como estructuras lineales, ramificadas, cíclicas, heterocíclicas, etc.
 Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de
grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con
propiedades químicas y físicas diferentes.
II. CLASIFICACIÓN DE LAS BIOMOLÉCULAS:
Según la naturaleza química, las biomoléculas son:
 Biocompuestos inorgánicos
Son moléculas que poseen tanto los seres vivos como los seres
inertes, aunque son imprescindibles para la vida, como el agua,
la biomolécula más abundante, los gases (oxígeno, etc) y las
sales inorgánicas: aniones como fosfato (PO4
3−
), bicarbonato
(HCO3−) y cationes como el amonio (NH4+).
 Biocompuestos orgánicos o principios inmediatos.
Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura con base en
carbono. Están constituidas, principalmente, por los elementos químicos carbono,
hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia también están presentes nitrógeno, fósforo y
azufre; a veces se incorporan otros elementos pero en mucha menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en cinco grandes tipos:

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1. Glúcidos
Los glúcidos (impropiamente llamados hidratos
de carbono o carbohidratos) son la fuente de
energía primaria que utilizan los seres vivos para
realizar sus funciones vitales; la glucosa está al
principio de una de las rutas metabólicas
productoras de energía más antigua, la glucólisis,
usada en todos los niveles evolutivos, desde las
bacterias a los vertebrados. Muchos organismos,
especialmente los vegetales (algas, plantas)
almacenan sus reservas en forma de almidón, en cambio los animales forman el
glucógeno, entre ellos se diferencia por la cantidad y el número de ramificaciones de
la glucosa. Algunos glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como la
celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula
de los artrópodos.
2. Lípidos
Los lípidos son un conjunto de moléculas
orgánicas (la mayoría biomoléculas) compuestas
principalmente por carbono e hidrógenoy en menor
medida oxígeno, aunque también pueden
contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como
característica principal el serhidrófobas (insolubles
en agua) y solubles en disolventes orgánicos como
la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso
coloquial, a los lípidos se les llama
incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes
de animales.Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes,
entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), la estructural (como
los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas esteroides).
3. Proteínas
Las proteínas son las biomoléculas que más
diversidad de funciones realizan en los seres vivos;
prácticamente todos los procesos biológicos
dependen de su presencia y/o actividad. Son
proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de
reacciones metabólicas de las células; muchas
hormonas, reguladores de actividades celulares; la
hemoglobina y otras moléculas con funciones de
transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de
acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de
las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta
determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del
músculo durante el estado de la contracción; el colágeno, integrante de fibras
altamente resistentes en tejidos de sostén.

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4. Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez,
la función más importante para la vida: contener, de
manera codificada, las instrucciones necesarias para el
desarrollo y funcionamiento de la célula. El ADN tiene la
capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas
instrucciones a las células hijas que heredarán la
información.
5. Vitaminas
Las vitaminas son precursoras de coenzimas, (aunque no
son propiamente enzimas) grupos prostéticos de las
enzimas. Esto significa, que la molécula de la vitamina, con
un pequeño cambio en su estructura, pasa a ser la molécula
activa, sea ésta coenzima o no.Los requisitos mínimos
diarios de las vitaminas no son muy altos, se necesitan tan
solo dosis de miligramos o microgramos contenidas en
grandes cantidades (proporcionalmente hablando) de
alimentos naturales. Tanto la deficiencia como el exceso de los niveles vitamínicos
corporales pueden producir enfermedades que van desde leves a graves e incluso
muy graves como la pelagra o la demencia entre otras, e incluso la muerte. Algunas
pueden servir como ayuda a las enzimas que actúan como cofactor, como es el caso
de las vitaminas hidrosolubles.
III. METABOLITOS SECUNDARIOS
Las biomoléculas que son constituyentes fundamentales en procesos vitales de los seres
vivos (mencionados anteriormente) son denominados metabolitos primarios. Estos
metabolitos tienen distribución taxonómica amplia. Se puede considerar que los
metabolitos primarios por excelencia son la glucosa, la ribosa, la fructosa, el ácido pirúvico,
el gliceraldehído, el ácido acético (Esterificado como acetil coenzima A), el ácido
oxaloacético, el ácido málico, el ácido 2-oxoglutárico, el ácido palmítico, el ácido esteárico,
el ácido oleico, el porfibilinógeno, el pirofosfato de isopentenilo, los 20 aminoácidos
proteínicos, las bases púricas, las bases pirimidínicas y las Vitaminas del grupo B.
Existen compuestos orgánicos provenientes de los metabolitos primarios, que cumplen
funciones complementarias a las vitales, tales como comunicación intra e interespecífica,
defensa contra radiación, congelación, ataque de patógenos o parásitos. A estos
compuestos se les denomina metabolitos secundarios.3