Biomoléculas Orgánicas- CEPRU unsaac

Biomoléculas Orgánicas
PRINCIPIOS INMEDIATOS
ORGÁNICOS
Blga. Lisette Marina Huamán Zegarra

CARBOHIDRATOS
• Hidratos de carbono o glúcidos.
• Están formados por C, H, y O, en su estructura se presenta la relación 2:1
entre el Hidrógeno y el Oxígeno.
• Son sintetizados por los autótrofos (productores) mediante la fotosíntesis.
• Son la fuente más importante de energía para el metabolismo celular y la
mayor fuente de constituyentes estructurales de células y tejidos.
• Fórmula empírica: (CH2O)n
• Ejm: azúcares, almidones y celulosa

• FUNCIONES:
• Son fuente de energía de todo ser vivo: glucosa y fructuosa.
• Almacén de energía en forma de almidón y glucógeno
• Constituyente estructural de la pared celular:
• En células vegetales: celulosa
• En hongos: quitina
• Bacterias: peptidoglicano o mureina

Clasificación de Carbohidratos

MONOSACÁRIDOS
• Azucares simples, son dulces, se cristalizan y son solubles en agua.
• Pueden ser:
• Aldosas: Poseen el grupo aldeido CHO, se encuentra en un extremo de la cadena, en el
carbono 1
• Cetosas: Poseen el grupo cetona C=O, ocupa el carbono 2
• Su estructura base (esqueleto) está formado por átomos de carbono, uno lleva el grupo
funcional y los demás tienen un grupo hidroxilo.
• La mayoría presenta estructura cíclica, para formar el anillo, el grupo aldehído o cetona
reacciona con el grupo hidroxilo del penúltimo C.

• Estructura cíclica piranosa: anillo formado por 5 átomos de carbono con
6 vertientes. Ejm: glucosa, galactosa.
• Estructura cíclica furanosa: anillo formado por 4 átomos de carbono con
5 vertientes. Ejm: Fructuosa, ribosa

• Según el número de carbonos, se subdividen en:
• TRIOSAS: gliceraldehido y dihidroxiacetona, son productos intermediarios
en la degradación de la glucosa.
• TETROSAS: Eritrosa (participa en vías metabólicas como el ciclo de
Calvin, biosíntesis de aminoácidos esenciales y aromáticos), treosa,
eritrulosa (es una cetosa)
• PENTOSAS: Ribosa y desoxirribosa, forman parte de la composición de
los ácidos nucleicos: ARN y ADN respectivamente.
• Ribulosa es el azúcar usado en la fotosíntesis para la fijación del CO2.
Arabinosa presente en gomas, muscilagos. La Xilosa es componente de la
madera.

• HEXOSAS:
GLUCOSA (dextrosa).- Monosacárido más
abundante en la naturaleza, es producto de la
fotosíntesis.
Presente en los vegetales, en la sangre de
mamíferos. Es la principal fuente de energía de
los seres vivos.
Puede encontrara se libre o combinada formando
disacáridos.
Es unidad constituyente de los polímeros
almidón, glucógeno y celulosa.

FRUCTUOSA (levulosa).-
• Importante en los seres vivos, presente en forma libre (miel, jugo de frutas) o
unida a la glucosa formando disacáridos (Sacarosa - Sucrosa).
• Unidad constituyente de la inulina (polisacárido en raíz del diente de león,
ajos y cebollas).

GALACTOSA.-
• No se encuentra en forma libre sino
combinada con la glucosa formado
lactosa.
• También está unida a un lípido
denominado cerebrósido (moléculas del
sistema nervioso central y periférico, que
forman parte de la vaina de mielina de
los nervios).

MANOSA.-
• Constituyente de las glicoproteínas de
origen animal.
• Se puede encontrar en pequeñas
cantidades en alimentos como los
melocotones, las manzanas, las
naranjas, así como en los
arándanos.
• Se están haciendo estudios sobre su
capacidad de retardar el desarrollo de
células cancerígenas.

OLIGOSACÁRIDOS
• Formados por 2 a 10 unidades
de monosacáridos, unidos por
enlace covalente (glucosídico o
glicosídico) que se establece
entre el grupo funcional aldehído
de un monosacárido y el grupo
hidroxilo o cetona del otro
monosacárido, se pierde una
molécula de agua.

Disacaridos
• Formados por dos monosacáridos simples, que pueden ser iguales o
diferentes, mediante la unión de un enlace glucosídico, son dulces,
hidrolizables y cristalizables.
• Su formula general es C12H22O11

• Aunque la glucosa tenga un anillo de seis
miembros, puede ocurrir de dos formas
diferentes con distintas propiedades.
• Durante la formación del anillo, el O, del
carbonilo, que se convierte en un grupo
hidroxilo, quedará atrapado por “arriba” (en
el mismo lado que el grupo CH2OH) o por
“debajo” (del lado contrario de este grupo)
del anillo.
• Cuando el hidroxilo está debajo, se dice que
la glucosa está en su forma alfa (α) y cuando
está arriba, que está en su forma beta (β).

• Maltosa (maltobiosa).- Resulta de
la unión de dos glucosas por
enlace  1,4
• Presente en la malta o cebada
germinada, es muy soluble en agua.

Disacárido Monosacaridos que se
unen
Enlace Donde se encuentra
Maltosa Glucosa + glucosa α 1,4 Cebada germinada
Lactosa Galactosa + glucosa β 1,4 Leche y derivados
Celobiosa Glucosa + glucosa β 1,4 Hidrolisis de glucosa
Sacarosa o Sucrosa Glucosa + frutosa α 1,2 Azucar de cañ, de remolacha o de
mesa
Trehalosa Glucosa + glucosa α 1,1 Levaduras, algunos hongos, y en
sangre de insectos

• Lactosa.- Es el azúcar de la
leche, formado por la unión de
una galactosa y una glucosa,
mediante enlace  1,4
• Es poco soluble en agua

• Celobiosa.- Unión de dos glucosas mediante enlace  1,4. No se encuentra
libre en la naturaleza es producto de la hidrólisis de la glucosa.

• Sacarosa o sucrosa.- Es el
azúcar de caña o remolacha,
conocido también como azúcar de
mesa, es muy soluble en agua.
• Es resultado de la unión de una
glucosa y una fructuosa,
mediante enlace  1, 2

• Trehalosa.- Este disacárido
resulta de la unión de
glucosa´+ glucosa enlace 
1,1.
• Se encuentra de manera
natural en algunos alimentos
como levadura, cerveza y
algunos tipos de hongos.
• También se considera el
azúcar de la sangre de
insectos

POLISACÁRIDOS
• Formados por más de 10 monosacáridos unidos con enlaces
glucosidicos con la pérdida de una molécula de agua por cada enlace.
Polisacáridos
Homopolisacáridos
Constituidos por unidades
de monosacáridos del
mismo tipo como glucosa.
Homopolisacáridos de
almacenamiento o reserva
nutricional .
Almidón
Glucógeno o
almidón animal
Homopolisacáridos de
estructura.
Celulosa
Quitina
Heteropolisacáridos
Constituidos por dos o más
monosacáridos diferentes

HOMOPOLISACÁRIDOS
• Formados por unidades de monosacáridos del mismo tipo como
glucosa, son polímeros lineales o ramificados.
• Su forma general es (C6H12O6)n
• No son dulces, son insolubles en agua
• Función: Constituir reserva energética y estructural
• Pueden ser de dos tipos:
• Homopolisacáridos de almacenamiento o reserva nutricional
• Homopolisacaridos de estructura

1.- Homopolisacaridos de almacenamiento
o reserva natural
• Se encuentran como gránulos en el citoplasma celular, pueden ser
de dos tipos:
• Almidón.- Presente en vegetales o plantas
• Glucógeno o almidón animal.- Presente en animales

Almidón
• Propio de los vegetales (en granos de arroz, maíz,
cereales, tubérculos como la papa), constituido
por dos polímeros: amilasa y amilopectina.
• AMILASA: Constituida por cadenas largas de
estructura lineal, formadas por residuos de 
glucosa con enlace glucosídico  1,4.
• AMILOPECTINA: Constituida por cadenas muy
ramificadas.
• El almidón es un producto de la fotosíntesis,
constituye material de reserva en los
vegetales.

Glucógeno o Almidón Animal
• Propio de animales.
• Compuesto de alrededor de 32 mil
residuos de glucosa.
• Molécula de estructura ramificada y
más compacta que la amilopectina.
• Almacenado principalmente en
células hepáticas y fibras
musculares.
Glucogeno sintasa
Enzima ramificante

2.- Homopolisacáridos de estructura
CELULOSA.- Formada hasta por 15 mil residuos de  glucosa, formando una
estructura lineal, unidos mediante enlace glucosídico  1,4.
Es el principal constituyente de la pared celular de células vegetales.
En la pared celular de las plantas, está organizada en haces de cadenas paralelas
que forman fibrillas como el algodón.

QUITINA.- Constituida por N-Acetil glucosamina.
Constituyente de la pared celular de hongos.

Funciones de los Carbohidratos
• Fuente importante de energía de los seres vivos.
• Almacén de energía en forma de almidón y glucógeno.
• Constituyente estructural de la pared celular en vegetales celulosa, quitina de los hongos,
ácido murámico de las bacterias y de la cubierta externa o glicocalix de células animales.
• Durante la vía metabólica de los carbohidratos se sintetizan ácidos grasos y productos
aminados.

• Pared celular.
• Celulosa: plantas
• Quitina: Hongos
• Ácido murámico: Bacterias

LÍPIDOS
• Son moléculas orgánicas insolubles en agua
y solubles en solventes orgánicos como: éter,
cloroformo, benceno, alcohol etc.
• Están formados básicamente por carbono,
hidrogeno y en menor proporción oxígeno.
• En su estructura molecular no existe la
relación de 2:1 entre los átomos hidrogeno y
oxígeno como en el caso de carbohidratos.

• Los lípidos incluyen aceites, grasas,
ceras y compuestos relacionados.
• Algunos lípidos son de doble naturaleza
o anfipáticas (anfifílicos) presentan una
porción polar o hidrofílica y otra
porción no polar o hidrofóbica llamada
también colas que constituyen las largas
cadenas hidrocarbonadas alifáticas
(compuestos orgánicos que disponen
de una cadena abierta como
estructura de sus moléculas)

Composición
molecular
Ácidos grasos
Ácidos grasos
saturados
Ácidos grasos
No saturados
Alcohol
Glicerol o
glicerina
Esfingosina

Ácidos Grasos
• Son cadenas hidrocarbonadas alifáticas que en uno de los extremos
presentan al grupo carboxilo mediante el cual se esterifica al grupo
hidroxilo del alcohol.
• Contienen un número par de átomos de carbono por ej., el ácido
palmítico tiene 16 carbonos.
• Los ácidos grasos pueden ser saturados y no saturados.

Ácidos Grasos Saturados
• Presentan solamente enlaces sencillos entre carbono-carbono (C-C).
• Se encuentran almacenados en las semillas y frutos de algunas plantas, así como en las
carnes rojas y piel de aves.
• Punto de fusión alto, consistencia sólida o semisólida.
• Causan arterioesclerosis (ateroesclerosis), forman placas en las paredes arteriales
produciendo endurecimiento.
• LA fórmula general es: CH3- (CH2)n - COOH

Estos son:
• Ácido butírico (4C). O ácido butanoico, en legumbres, tubérculos, pan, pastas, arroz integral.
• Ácido caproico (6C). En el aceite de coco, de almendra de palma.
• Ácido caprilico (8C). Ácido octanoico, en pequeña cantidad en aceite de palma y de coco, en la grasa
de la leche de mamíferos
• Ácido cáprico (10C). En la leche de distintos mamíferos.
• Ácido laúrico (12C) ácido dodecanoico, presente en el aceite de palma y coco. Tratamientos
de belleza.
• Ácido mirístico (14C) ácido tetradecanoico, presente en las semillas de nuez moscada
(Myristica fragrans) y coco.
• Ácido palmítico (16C) ácido hexadecanoico, presente en las grasas de las carnes rojas así como en
las grasas derivadas de la leche (mantequilla, queso, nata).
• Ácido esteárico (18C) presente en las grasas animales formando el sebo y en algunas semillas como
el cacao, cereales.
• Ácido araquídico (20) ácido eicosanoico, presente en las semillas del maní.
• Ácido Lignocerico (24). Ácido tetracosanoico, presente en el alquitrán de madera.

Ácidos Grasos No Saturados
• O insaturados, son de origen vegetal, entre algunos átomos de carbono de la cadena
hidrocarbonada poseen uno o varios dobles enlaces.
• Punto de fusión bajo, consistencia fluida.
• Los que presentan un solo doble enlace son: ácido palmitoleico de 16 átomos de carbono, ácido
oleico de 18 átomos de carbono.
• Fórmula: CH3 - (CH2) n - CH = CH - (CH2 )n – COOH
• Aquellos ácidos grasos que en su cadena hidrocarbonada presentan más de un doble enlace se
llaman poliinsaturados que tienen importancia fisiológica y son:
• Ácido linoleico
• Ácido linolenico
• Ácido araquidónico

Acido linoleico (18C)
• Es un ácido graso de la serie Omega 6, con dos dobles enlaces. Se puede
obtener de la semilla de linaza y de la pulpa de las aceitunas, así como de
las semillas del girasol, maíz, soja y calabaza, verduras, frutos secos,
cereales, huevos y pescado. El ácido linoleico ayuda a mantener la
permeabilidad de la piel y su consumo beneficia a los niños para el
desarrollo físico. Es el precursos del ácido araquidónico.

Ácido araquidónico (20 C)
• Es un ácido graso de la serie Omega 6, con cuatro enlaces dobles, que le
dan la posibilidad de formar una variedad de sustancias derivadas. En los
mamíferos se sintetiza a partir del ácido linoleico y otros ácidos grasos
omega 3 y 6. Este ácido se encuentra en mayor concentración en las células
neuronales y del musculo cardiaco, así como en los conos y bastones de la
retina.

Alcohol
• El alcohol es, desde un punto de vista químico, aquel compuesto orgánico
que contiene el grupo hidroxilo unido a un radical alifático o a alguno de
sus derivados. En este sentido, dado que se trata de un compuesto, existen
diversos tipos de alcoholes.
• Puede ser:
• Glicerol o glicerina
• Esfingosina

Glicerol o glicerina
• Es un alcohol polivalente constituido por
tres átomos de carbono, componente de
los triglicéridos y fosfoglicéridos.
Los ácidos grasos se unen a
los OH del glicerol por medio
del enlace ester.

Esfingosina
• Alcohol nitrogenado de 18 átomos de
carbono, componente de las
esfingomielinas y esfingolípidos:
El ácido graso se une al grupo
amino de la esfingosina a través
de enlace amida.

Enlace Ester
• Entre el OH del alcohol y el carboxilo
del ácido graso se establece el enlace
covalente tipo Ester con eliminación
de H2O.

CLASIFICACIÓN DE LÍPIDOS
Lípidos
Lípidos simples
Triglicérido
Homoglicéridos
Heteroglicéridos
Céridos
Lípidos
compuestos
Fosfolípidos
Fosfoglicéridos
Esfingomielinas
Glicoesfingolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos
Sulfátidos
Esteroides
Colesterol
Ergosterol
Coprosterol

II. LÍPIDOS SIMPLES
Son esteres de alcohol y ácidos grasos, en su composición solo intervienen carbono, hidrógeno y
oxígeno, a su vez se clasifican en:
a) TRIGLICÉRIDOS O TRIACILGLICEROLES.
• Homoglicéridos
• Heteroglicéridos
b) CÉRIDOS.

TRIGLICÉRIDOS O
TRIACILGLICEROLES
Un triglicérido está formado por el alcohol glicerol y tres ácidos grasos saturados o
no saturados unidos estos mediante el enlace éster, a su vez se dividen en:
• Homoglicéridos: Cuando los ácidos grasos son del mismo tipo: R1 = R2 = R3
ej. Tripalmitina (presente en el aceite de palma), trioleina (presente en el aceite
de oliva), triestearina (presente en la grasa de res) etc.
• Heteroglicéridos: Los ácidos grasos son de diferentes tipos R1 = R2 =
R3 o R1 = R2 = R3 ej. La grasa humana es de este tipo que está constituida por
dos moléculas de ácido oleico y un esteárico.

• Tripalmitina = glicerol + 3 ácidos palmíticos en aceite de palma
• Trioleina = glicerol + 3 ácidos oleico en aceite de oliva
• Triesterrina = glicerol + 3 ácidos esteáricos en grasa de carne de res
• Grasa humana = glicerol + 2 ácidos oleicos
1 ácido esteárico

• Los triglicéridos son lípidos son muy
abundantes.
• Una grasa en estado líquido se conoce
como aceite y en estado sólido se
denomina sebo.
• En los animales los triglicéridos se
acumulan en el tejido adiposo y en las
plantas se almacenan en ciertos frutos
y semillas.
• Son moléculas energéticas principalmente
fuente de calorías, de protección de
órganos internos y aislantes.

Céridos
• Lípidos formados por un alcohol superior con carbonos en mayor número que el
glicerol, este alcohol se esterifica con un ácido graso también superior, tienen un peso
molecular y punto de fusión más alto que los triglicéridos.
• Tienen la función de protección en los animales protege: pelos, plumas, fibras de lana
como lanolina, la piel, cabello, oído (cerumen), cera de abeja o miricina, en la cabeza de las
ballenas se localiza una mezcla de ceras líquidas conocida como espermaceti (blanco de
ballena).
• Las ceras están ampliamente distribuidos en los organismos marinos y en un gran número
en peces, moluscos, corales, crustáceos, etc. También se encuentra en el plasma
sanguíneo el palmitato de colesterilo que contiene como alcohol al colesterol.
• En las plantas son muy abundantes recubren hojas, flores, frutos, semillas, sobre todo
en las plantas de adaptación xerófita para evitar la transpiración.

• La cutícula es una estructura
formada por varias capas
de lípidos cuyo componente
principal es la cutina, asociada
con ceras.
• La cutícula es formada y
secretada por las células de
la epidermis de la planta.

II. LÍPIDOS COMPUESTOS
• Principales componentes de la estructura de las membranas celulares, en su
composición además de estar constituidos por los elementos carbono, hidrogeno,
oxígeno contiene fósforo, nitrógeno u otros compuestos orgánicos.
• Los lípidos compuestos a su vez se clasifican en:
a. Fosfolípidos: Fosfoglicéridos y esfingomielinas.
b. Glicoesfingolípidos: Cerebrósidos, gangliósidos y sulfátidos.

1.- Fosfolípidos
Son los componentes lipídicos más importantes de la estructura de las membranas
celulares se hallan formando la bicapa lipídica. Los fosfolípidos poseen dos largas
colas de ácidos grasos (hidrofóbicas) y una cabeza (hidrofílica) que lo
constituye el fosfato, por lo tanto, son moléculas anfipáticas.
• Se clasifican en fosfoglicéridos y esfingomielinas

a. Fosfogliceridos
• Están formados por el alcohol glicerol, 2
ácidos grasos que se esterífican al primer y
segundo grupo hidroxilo del alcohol, el ácido
fosfórico se esterifica al tercer grupo
hidroxilo del alcohol y esta a su vez se
esterifica al alcohol nitrogenado que puede
ser: colina, serina o etanolamina.
• Entre los fosfogliceridos se tiene; lecitinas
(fosfatidil-colina), Cefalinas (fosfatidil-serina y
etanolamina), lípidos más importantes de la
estructura de la membrana celular,
• Cardiolipinas son los componentes más
abundantes de la membrana de las bacterias y
membranas de la mitocondria, fosfatidil inocitol.

b. Esfingomielinas
• El alcohol es la esfingosina, un ácido
graso que se une al grupo amino del
alcohol mediante enlace amida, mientras
el fosforilcolina se esterifica al hidroxilo
terminal del alcohol, son componentes
importantes de las membranas celulares
están en mayor proporción en el cerebro y
tejido nervioso.

2.- GLICOESFINGOLIPIDOS
• Son también componentes estructurales de la membrana celular, están constituidos por
alcohol esfingosina, ácido graso y carbohidrato.
• Son abundantes en las membranas del sistema nervioso central.
• Entre estos lípidos se tiene:
• Cerebrosidos
• Gangliósidos
• Sulfatidos

a.- Cerebrósidos
• El carbohidrato es un azúcar del tipo monosacárido generalmente galactosa o
es la glucosa, denominado también galactocerebrosido o glucocerebrosido, los
cerebrósidos se encuentran en cantidades relativamente altas en el cerebro
formando la sustancia blanca y en la vaina mielínica de los nervios.

• El impulso nervioso recorre la neurona, y cuando llega a sus dendritas (una especie de
brazos deshilachados), salta hasta la siguiente neurona mediante la sinapsis, que se
produce a través del intercambio de unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores.
La vaina de mielina se forma alrededor de los
nervios, incluso los que se encuentran en el
cerebro y la médula espinal, permite que los
impulsos eléctricos se transmitan de manera
rápida y eficiente a lo largo de las neuronas.

b.- Gangliósidos
• En su estructura contienen al ácido neuramínico, forma la sustancia gris
del cerebro, intervienen en la transmisión de los impulsos nerviosos
durante la sinapsis y es receptor de las sustancias que tienen la capacidad
de ser neurotransmisoras.
* Los gangliósidos son los esfingolípidos
con cabezas polares muy grandes formadas
por unidades de oligosacáridos cargadas
negativamente, y que poseen una o más
unidades de ácido N-acetilneuramínico o
ácido siálico que tiene una carga negativa a
pH 7.

c.- Sulfátidos
• Son glucolípidos formados por esfingosina, ácido graso, ácido sulfurico
(H2SO4) el que se esterifica a la galactosa, se encuentran también en la
membrana plasmática.

III.- Esteroides
• Son derivados de hidrocarburos de estructura tetracíclica, constituido
por 17 carbonos en su estructura contiene el sistema de anillos condensados
del ciclopentanoperhidrofenantreno (Es un hidrocarburo policíclico que se puede
considerar producto de la saturación del fenantreno asociado a un anillo de ciclopentano. También
llamado ciclopentanperhidrofenantreno, esterano o gonano).
• Los esteroles son:
• Colesterol
• Ergosterol
• Coprosterol

a.- Colesterol
• De origen animal.
• Puede presentarse en forma libre o esterificado con
una molécula de ácido graso.
• El colesterol es componente importante de la
membrana de células animales que influye en la
fluidez.
• También se encuentra en el plasma sanguíneo,
asociado con proteínas, presencia que está
relacionada con la arterioesclerosis.
• Es componente del cérido denominado palmitato
de colesterilo.

• A partir del colesterol derivan:
- Hormonas Sexuales, como los andrógenos, estrógenos, la
progesterona y los adrenocorticales.
- Vitaminas D3 o Colecalciferol que se sintetiza a partir del 7
dihidrocolesterol en presencia de los rayos UV. (Su principal
función en el organismo es mantener en nuestra sangre niveles de calcio y
fósforo adecuados, si los niveles de estos minerales disminuyen se afectan
algunos procesos celulares, la función neuromuscular y la osificación de
nuestros huesos.)
- Ácidos biliares que se conjuga con el aminoácido glicina o
con la taurina derivado de la cisteína dando lugar a las sales
biliares, necesario para la digestión y absorción de los
alimentos grasos en el intestino.

b.- Ergosterol
• Esterol que se encuentra en las levaduras, a partir de él se sintetiza la
vitamina D2 o Calciferol.

c. Coprosterol
• Se encuentra en las heces.

Funciones de los lípidos
• Almacén de energía
• Fuente de energía importante en la dieta alimenticia.
• Aislantes térmicos, debido a que conduce el calor en
forma muy lenta en los animales incluyendo al hombre se
almacena debajo de la piel en donde ayuda a retener el
calor del cuerpo.
• Protección ubicada alrededor de órganos delicados, ayudan
a protegerlos del daño físico.
• Estructurales de las membranas biológicas.

PROTEINAS
• Son moléculas orgánicas constituidas
por carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno y generalmente azufre y
fósforo.
• Son los compuestos orgánicos más
abundantes en las células.
• Están presentes en la mayoría de los
sistemas vivos constituyen hasta el
50% o más del peso seco.

PROTEINAS
• Cada célula contiene cientos de proteínas
diferentes y casi todas son características de
cada especie, pero difieren un poco entre los
organismos de la misma especie, de modo que cada
individuo es biológicamente único.
• De los miles de proteínas que existen en la
naturaleza, cada una desempeña una función
específica en los organismos.
• Por ejemplo, actúan como hormonas, componen la
estructura de las células, son reserva de alimento, o
son catalizadores en las reacciones químicas
(enzimas) y se les llama enzimas

• Resultan de la combinación
repetitiva de los 20
aminoácidos naturales que
vienen a ser las unidades
constituyentes, estableciéndose
entre estos el enlace covalente
denominado peptídico.

Aminoácidos
• Son unidades monoméricas de la macromolécula
de las proteínas
• Todos los aminoácidos tienen la misma estructura
general:
• Un átomo de carbono central unido a un grupo amino
(NH2), a un grupo carboxilo (COOH), a un átomo de
hidrógeno (H) y a un grupo de átomos llamado radical o
grupo R.
• El grupo R es diferente en cada uno de los aminoácidos
la cual define sus características particulares.

• En la naturaleza existen muchos aminoácidos,
pero sólo 20 forman proteínas y reciben en nombre
de α (alfa) aminoácidos, cuando un humano
ingiere carne o cualquier otro producto que contenga
proteínas, éstas se desdoblan en los aminoácidos
que las componen, luego en los tejidos humanos se
vuelven a combinar para formar proteínas
humanas.
• De los 20 α aminoácidos que se necesitan para
formar proteínas, el cuerpo humano es capaz de
sintetizar 10 de ellos, los cuales reciben el nombre de
aminoácidos no esenciales y a los 10 aminoácidos
restantes se les denomina aminoácidos esenciales
y deben ser obtenidos a través de la dieta
alimentaria.
20 α aminoácidos
forman proteinas
10 aminoácidos
no esenciales
Son sintetizados
por el ser
humano
10 aminoácidos
esenciales
Se obtiene de los
alimentos, la
carne, huevo,
leche, pescado
contienen todos
estos
aminoácidos, los
vegetales pueden
ser deficientes en
uno o más.

Aminoácidos esenciales y no esenciales

• El cuerpo no puede absorber las proteínas tal y como
las ingerimos, necesita realizar una serie de procesos de
digestión y degradación en el estómago e intestino para
descomponerla en elementos más pequeños (aminoácidos
y péptidos) que ahora si pueden ser absorbidos y
aprovechados por nuestro cuerpo.
• Una vez son absorbidos en el intestino por los enterocitos,
pasan al torrente sanguíneo y llegan al hígado.
• El hígado es el encargado de realizar distintos procesos
metabólicos, podemos utilizar las cadenas carbonatadas de
los aminoácidos para producir energía, sintetizar lípidos o
realizar la glucólisis (a través de una molécula de glucosa
producimos energía en forma de ATP) y cetogénesis
(catabolismo de ácidos grasos para formar cuerpos
cetónicos utilizados en el ciclo de Krebs para producir
energía).

Enlace Peptídico
• El enlace se forma cuando el grupo amino de un
aminoácido se une al; grupo carboxilo de otro el proceso
implica la pérdida de una molécula de agua entre cada dos
aminoácidos y por consiguiente representa una síntesis por
deshidratación.
• Dos aminoácidos unidos forman un dipéptido, la unión
de varios aminoácidos (entre 6 y 50) es un polipéptido.
• Los aminoácidos que forman parte de un péptido se llaman
residuos para indicar la pérdida de una molécula de agua.
• Las proteínas pueden estar formadas de una o más
cadenas de polipéptidos. Como cada proteína contiene
centenares de aminoácidos combinados en un orden
particular, resulta posible una variedad infinita de moléculas
proteínicas.

• El número de residuos de aminoácidos en un polipéptído funcional o una
proteína varía de pocos a miles.
• Por ejemplo, la oxitocina que estimula las contracciones uterinas, y la
bradiquinina que inhibe la inflamación de los tejidos, son polipéptidos
formados de nueve aminoácidos.
• La insulina, hormona pancreática que regula el metabolismo de la glucosa
en el organismo, está formada de dos cadenas de polipéptidos una de 30 y
otra de 21 aminoácidos.
• La lizsozima (muramidasa), presente en la clara de huevo, está formada de una
cadena de 129 aminoácidos, actúa como una barrera frente a las infecciones, su
uso industrial es para control de bacterias lácticas.
• La RNA polimerasa (E. coli) tiene 5 cadenas polipeptídicas con un total de 4
158 residuos de aminoácidos.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS
• Las proteínas adoptan diferentes estructuras de acuerdo al nivel de
complejidad en la formación de la cadena polipeptídica. La estructura de
la proteína determina su función:
1. Estructura Primaria.- Las proteínas se componen de una cadena larga
de aminoácidos. La secuencia simple de la proteína se conoce como su
estructura primaria.
2. Estructura Secundaria.- Las cadenas polipeptídicas adoptan forma de
hélice o lámina plegada, llamadas hélice alfa (α) y lámina beta (β)
respectivamente.
3. Estructura Terciaria.- La estructura terciaria de proteínas se refiere a
la forma tridimensional total. La proteína se pliega de manera
intrincada y hace que toda la molécula adquiera una forma globular.
4. Estructura Cuaternaria.- Implica la interacción de dos o más cadenas
de polipéptidos.

Estructura Primaria
• Es la secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica, este nivel de organización está
determinado por el ADN y es específico en cada proteína.

Estructura Secundaria
• Las cadenas polipeptídicas adoptan forma de hélice o lámina plegada, llamadas hélice alfa
(α) (forman un espiral) y lámina beta (β) (forma paralela y antiparalela es decir esta extendido)
respectivamente. Estas formas son la consecuencia de puentes de hidrógeno entre los átomos
de oxígeno e hidrógeno de grupos laterales (grupos R) de algunos aminoácidos. Por ejemplo, la
queratina presente en las uñas y el cabello, tiene una estructura hélice alfa, la fibroína de la seda
producida por insectos y arañas tienen una estructura lámina beta.

Queratina: Alfa hélice Fibroina: lámina beta

Estructura Terciaria
• La proteína se pliega de manera intrincada y hace que toda la molécula
adquiera una forma globular. Es el resultado de enlaces azufre-azufre o puentes
de hidrógeno entre los átomos de algunas cadenas laterales (grupos R) así como
de las características hidrofóbicas o hidrofílicas de los aminoácidos.
• Las enzimas, hormonas y anticuerpos tienen estructura terciaria.

Estructura Cuaternaria
• Este nivel de organización de las proteínas implica la interacción de dos o más
cadenas de polipéptidos, las cuales se estabilizan mediante las mismas interacciones de
la estructura terciaria. Cada cadena conserva su estructura primaria, secundaria y
terciaria que la caracteriza. Por ejemplo, la insulina y la hemoglobina tienen estructura
cuaternaria ya que están formadas de dos y cuatro cadenas de polipéptidos,
respectivamente.

RELACIÓN ESTRUCTURA-FUNCIÓN
DE LAS PROTEÍNAS
• Las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína dependen de la secuencia
de aminoácidos, es decir de su estructura primaria.
• Si una proteína tiene aminoácidos incorrectos se puede producir un cambio en la estructura que le
impide a la proteína cumplir su función adecuadamente.
• Un solo aminoácido incorrecto de los 574 aminoácidos de la hemoglobina causa el trastorno
conocido como enfermedad de células falciformes.
• En las personas sanas, el ácido glutámico es el sexto aminoácido en las cadenas beta, pero una
mutación en el ADN introduce valina en vez de ácido glutámico, lo cual modifica la polaridad y el
arreglo tridimensional de la proteína.
• Los glóbulos rojos se deforman y adoptan la forma de hoz obstruyendo los vasos sanguíneos,
causando graves problemas circulatorios y daño en los órganos vitales.

• La anemia falciforme, llamada
también drepanocitosis o anemia
drepanocítica es un grupo de
trastornos hereditarios en los que los
glóbulos rojos adquieren forma de
hoz.
• Las células mueren antes de tiempo,
lo que deja una escasez de glóbulos
rojos saludables (anemia falciforme) y
puede obstruir la irrigación sanguínea
y causar dolor (crisis drepanocítica).
• Algunos de los síntomas de la anemia
falciforme son las infecciones, el dolor
y la fatiga, microinfartos y hemólisis.
• El tratamiento incluye medicamentos,
transfusiones de sangre y, con menos
frecuencia, trasplante de médula
ósea.

DESNATURALIZACIÓN
• Las proteínas suelen perder sus actividades funcionales por diversos factores, sólo pueden
funcionar si permanecen dobladas y enrolladas de una manera específica y particular.
• Su forma depende de muchos enlaces de hidrógeno, así como de otras interacciones que pueden ser
alteradas por el calor o cambios de pH.
• Si las cadenas polipeptídicas se desenrollan y cambian de forma se dice que se desnaturalizan y en
consecuencia pierden su función, esa es una de las razones por la que es tan peligroso que se eleve
la temperatura en los organismos.

La desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden
superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica
reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija.

PROTEINAS COMO ENZIMAS
• Con excepción de un pequeño grupo de moléculas de RNA catalítico (Las ribozimas son moléculas de ARN
capaces de catalizar reacciones bioquímicas concretas de manera similar a como lo hacen las enzimas proteicas), todas
las enzimas son proteínas.
• Las enzimas son catalizadores de las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos,
intervienen en casi todos los procesos metabólicos, desde la descomposición de los alimentos hasta la
producción de proteínas.
• La estructura de las enzimas es importante porque permite solo a ciertos reactantes unirse a la
enzima, los reactantes sobre los que actúa la enzima se llaman sustratos y cada enzima actúa únicamente
sobre un sustrato específico.
• Por ejemplo, la maltasa sólo descompone a la maltosa, por lo tanto, la maltosa es el sustrato de la
maltasa. Después de que ocurre la reacción, el sustrato se convierte en uno o más productos. Por
ejemplo, los productos de la acción de la maltasa son dos monosacáridos de glucosa.

Clasificación de las Proteínas
PROTEINAS
Según su composición
química pueden ser
SIMPLES
constituida solo por
aminoácidos
Según su estructura
tridimensional y solubilidad :
GLOBULARES o
ESFEROPROTEINAS
solubles en agua o en
soluciones polares, funciones
diversas
FIBROSAS
insolubles en agua, con
funciones estructurales y de
protección
CONJUGADAS
constituida por una proteína
simple más un compuesto no
proteico (grupo prostetico)

I. PROTEINAS GLOBULARES O
ESFEROPROTEINAS
• Se caracterizan por presentar a lo largo de sus
cadenas peptídicas distintos tipos de estructuras
secundarias que se pliegan entre sí.
• Desempeñan numerosas funciones como
enzimas, gran cantidad de proteínas de transporte,
proteínas reguladoras, proteínas motoras y muchas
más, así que se trata de un grupo muy diverso.

Albúminas
• Son proteínas solubles en agua.
• La albúmina es una proteína producida por el
hígado. La albúmina ingresa al torrente sanguíneo y
ayuda a mantener el líquido sin que se filtre de los
vasos sanguíneos a otros tejidos. También transporta
varias hormonas, vitaminas y enzimas sustancias por
el cuerpo.
• Pertenecen a este grupo:
• Lactoalbúmina de la leche,
• Seroalbúmina de la sangre, transporta ácidos
grasos, aminoácidos, esteroides, metales (como el
calcio), y numerosos fármacos al hígado, riñón,
intestinos.
• Ovoalbúmina del huevo.

Globulinas
• Son escasamente solubles en agua, pero
solubles en soluciones salinas diluidas.
• El sistema inmunitario las produce en el hígado.
Las globulinas juegan un papel importante en el
funcionamiento del hígado, la coagulación de la
sangre y el combate contra las infecciones.
• Pertenecen a este grupo las gamma
globulinas(inmunoglobulinas) para la defensa
inmunitaria, las globinas; en algunas semillas
como en la soya se encuentran la β-conglicina, la
gamma-globulina del ajonjolí, la adestina en el
cáñamo y las leguminas en leguminosas.

Glutelinas
• Son insolubles en agua, pero solubles en soluciones
ácidas o básicas diluidas. Se encuentran en las
semillas, son coagulables por el calor.
• Esta proteína es la responsable de la elasticidad de la
masa de harina y confiere la consistencia y esponjosidad
de los panes y masas horneadas. Por este motivo es
apreciado en alimentación, por su poder espesante
• Ejemplos, el gluten de trigo, el gluten de soya y la
orizenina del arroz.
* Junto con la gliadina forma el gluten que afecta
al intestino delgado atacando el revestimiento
compuesto por unas vellosidades, encargadas de
absorber los nutrientes.

Prolaminas
• Son insolubles en agua, pero solubles en soluciones
alcohólicas. Son ricas en el aminoácido prolina.
• Son proteínas de reserva de los granos en cereales.
• Se encuentran en semillas, por ejemplo, la zeína en el
maíz, la gliadina en el trigo, la hordeina en la cebada y la
solanina en la papa.
• Relacionadas con la patología gastrointestinal crónica
denominada Enfermedad Celíaca (EC), es un
trastorno digestivo y autoinmunitario crónico que daña
el intestino delgado. La enfermedad se desencadena al
ingerir alimentos que contienen gluten. La enfermedad
puede causar problemas digestivos duraderos y hacer
que el cuerpo no obtenga todos los nutrientes que
necesita.

Protaminas
• Son proteínas básicas solubles en agua. Se caracterizan por su alto contenido del
aminoácido arginina. Se encuentran asociados a los ácidos nucleicos en los
espermatozoides de peces.
• Las protaminas son proteínas esenciales para el funcionamiento de los
espermatozoides. Están en el núcleo donde condensan el ADN y lo protegen
de posibles daños y mutaciones. Esta compactación afecta a la morfología
del núcleo, es decir, a la forma de la cabeza del espermatozoide.
Por ejemplo, la salmina del salmón, la clupeína de los arenques y la esturina en
el esturión.
* El sulfato de protamina es un medicamento antídoto
de la heparina. Neutralizar la acción anticoagulante de
la heparina, y heparinas de bajo peso molecular
(HBPM). Tratar las hemorragias producidas por
heparina.

Histonas
• Son solubles en agua. Se caracterizan por su
alto contenido de aminoácidos básicos
arginina y lisina.
• Se combinan con el ADN de las células
eucarioticas, donde existen 5 tipos de histonas:
H1, H2A, H2B, H3 y H4; las cuatro últimas
histonas forman el nucleosoma, este octámero
de histonas constituye el armazón para el
enrollado del ADN; por su parte, la histona H1
esta combinada con el ADN que une a los
nucleosomas.

II. PROTEÍNAS FIBROSAS O
ESCLEROPROTEÍNAS
• Son moléculas insolubles en agua, con
funciones estructurales y de protección.
• Están compuestas por cadenas de polipéptidos
totalmente extendidas, las cuales se organizan
formando una especie de “fibra” o “cuerda” de
gran resistencia.
• Se encuentran formando fibras, aparecen sobre
todo en animales.

Queratina:
• Se caracteriza por su alto contenido de
aminoácidos azufrados bajo la forma
de sulfídrilo (ricos en cisteína).
• Es constituyente de las formaciones
epidérmicas, como la piel, los cabellos,
uñas, callos, lana, cuernos, pezuñas,
plumas, escamas, etc.

Colágeno
• Proteína de sostén, componente
de tejidos conjuntivos (tejido de
conexión), cartilaginoso
(cartílagos), tegumentarios y en la
parte orgánica de los huesos y
tendones.

Elastina
• Responsable de la
elasticidad de la piel,
constituyentes de
ligamentos y vasos
sanguíneos.

Fibroína:
• Proteína de los hilos de
seda, tela de araña, etc.,
se caracteriza por su gran
resistencia mecánica.

Actina y Miosina:
• La actina forma los filamentos delgados de las miofibrillas, mientras que la
miosina forma parte de los filamentos gruesos de las miofibrillas y ambas son
responsables de su contracción.

Fibrinógeno
• Proteína responsable de la coagulación sanguínea.

II. PROTEINAS CONJUGADAS
Llamadas también heteroproteínas.
Están formadas por una proteína simple más un compuesto orgánico o
inorgánico de naturaleza no proteica, denominado grupo prostético.
Todas son globulares, y se clasifican en función del grupo prostético.

Nombre de proteína
conjugada
Proteína simple Grupo Prostético Característica
Observación
Nucleoproteina Histonas Ácido nucleico (ADN) Forman los nucleosomas,
para la condensación de la
cromatina.
Fosfoproteinas Proteina simple Fosfato (ácido fosfório) Ej. Caseina (leche) vitelina
(huevo)
Lipoproteinas Proteina simple Lípido Fosfolípidos, colesterol,
lípidos neutros
Glicoproteinas Proteina simple Carbohidratos del tipo
oligosacáridos
Proteoglicanos Proteina simple Carbohidratos del tipo
heteropolisacáricos
Cromoproteinas Proteina simple Hemo (porfirina+hierro)
Porfirina+Magnesio
Hemoglobina rojo
Clorofila verde
Metaloproteinas Proteina simple Electrolito: Zn, Cu, Mn, Fe Hemocianina (proteína
trasnportadora de gases en
sangre de insectos.)

Nucleoproteínas:
El grupo prostético es el ácido nucleico.
El ADN asociado a las histonas, se encuentra
localizada en el núcleo.
Una nucleoproteina es una proteína que está
estructuralmente asociada con un ácido
nucleico (que puede ser ARN o ADN).
El desarrollo prototípico sería cualquiera de
las histonas, que son identificables en las hebras
de cromatina.

Fosfoproteínas
• Una fosfoproteína es una proteína unida
covalentemente a una sustancia que contiene
ácido fosfórico, a través del mismo. Un ejemplo
de tal grupo es un grupo fosfato. Los
aminoácido que son fosforilados suelen ser
serina, treonina, tirosina, aspartato o histidina.
• Son muy importantes en el control de eventos
intracelulares en células eucariotas.
• El grupo prostético es el fosfato. Ej. Caseína de
la leche, vitelina del huevo.

Lipoproteínas
• El grupo prostético es un lípido, el cual se une a la
proteína para ser transportado en el plasma
sanguíneo.
• Transportan masivamente las grasas por todo el
organismo.
• El colesterol bueno (HDL), malo (LDL) y
lipoproteína de muy baja densidad (VLDL) son
lipoproteínas. Los lípidos necesitan estar unidos a
las proteínas para moverse en la sangre.
• Las lipoproteínas (a) son un tipo de colesterol LDL
(malo). Estas proteínas llevan colesterol a las células
en las arterias y puede acumularse en las arterias
formando bloqueos llamados placas.
• Entre los lípidos están los fosfolípidos, lípidos
neutros y colesterol.

Glicoproteínas
El grupo prostético es un carbohidrato del tipo oligosacárido.
Estas pueden ser intracelulares, que intervienen en el reconocimiento e
interacción entre membranas celulares, y las de secreción, que son
secretadas por diferentes glándulas.
Ejemplos:
Ribonucleasa enzima que secretan los leucocitos cuando se
presenta una infección, ya sea por virus o por bacterias. La
desoxirribonucleasa es una enzima que regula el metabolismo de los
ácidos nucleicos lisis de las células envejecidas o disfuncionales, así como
lleva a cabo la destrucción de las células neoplásicas. (páncreas)
Hormonas adenohipofisiarias la hipófisis regula la actividad de la
mayoría de las demás glándulas endocrinas, a menudo se le llama
glándula maestra. * Estas hormonas se producen en el hipotálamo pero
se almacenan en la hipófisis, desde donde se secretan.(adenohipofisis)
Inmunoglobulinas llamadas también anticuerpos son proteínas
fabricadas por el sistema inmunitario para combatir gérmenes como
virus y bacterias. (órganos linfoides)

• Mucinas (glándulas salivales y órganos urogenitales)
son glicoproteínas epiteliales involucradas en la
protección de la integridad de la mucosa a través de la
preservación de la función de la barrera epitelial,
consideradas como los principales componentes
estructurales del sistema de transporte mucociliar. Las
células caliciformes son glándulas unicelulares que se
encuentran dispersas entre las células del intestino
delgado y grueso, del aparato respiratorio (Tráquea y
Bronquios), ocular, nasal, reproductor, ótico y laríngeo,
tienen como función secretar mucina.
• Glicoproteinas plasmáticas Tienen entre otras
funciones el reconocimiento celular cuando están
presentes en la superficie de las membranas
plasmáticas.(hígado)
• Ovoglobulinas Variedad de albúmina que representa el
6,7% de las albúminas de la clara del huevo(oviducto de
las aves).

Proteoglicanos
• El grupo prostético es un heteropolisacárido como los
ácidos urónicos.
• Un proteoglicano es una molécula de proteína
encargada de formar y mantener la estructura de las
células. También se encarga de la comunicación entre
el interior y exterior de las células, a través de la
membrana plasmática.
• Los proteoglicanos son hidratantes, reafirmantes y
mejoran la estructura y elasticidad de la piel. Mejoran
la formación de fibras de colágeno, lo que los
convierte en un fantástico antiedad. Además, tienen
efecto antioxidante, favorecen la renovación celular

Cromoproteínas
• Son proteínas de coloración.
• El grupo prostético puede ser Hemo o Hem, que está
formado por la porfirina que en su estructura central
contiene al elemento hierro, como sucede en la
hemoglobina, mioglobina y citocromos.
• Otro ejemplo es la clorofila, esencial para la
fotosíntesis y responsable del color verde, su grupo
prostético es la porfirina que contiene al elemento
magnesio en su estructura central.

Metaloproteínas
• El grupo prostético puede ser un electrolito: Mg,
Zn, Cu, Mn, Fe, el cual se une a la proteína como
activador o para ser transportado.
• Ejemplo, la hemocinina, proteína que transporta O2
en la sangre de los insectos, tiene como grupo
prostético al cobre metálico.

Funciones de las Proteínas
• Transporte: Como la mioglobina, que transporta O2 a nivel del músculo.
• la hemoglobina, que transporta O2 desde los pulmones hacia el interior de los
tejidos, así mismo lleva el CO2 hasta los pulmones
• la hemocianina, que transporta O2 en la sangre de los insectos
• la ceruloplasmina, que transporta Cu en el plasma sanguíneo
• las lipoproteínas que transportan lípidos
• la albúmina sérica, que transporta ácidos grasos en la sangre
• la transferrina, que transporta hierro.
• Estructural: La queratina, en la piel, cabellos, uñas, lana
• el colágeno, en el tejido conectivo, cartílago y piel.
• la elastina, en los ligamentos.

• Defensa inmunitaria: Las inmunoglobulinas, que constituyen
anticuerpos, que reconocen al antígeno que es una sustancia extraña al
organismo, como virus, bacterias o fragmentos de célula. La combinación
antígeno y anticuerpo reacciona formando las precipitinas y de esta manera
queda inmovilizado el antígeno.
• Coagulación sanguínea: El fibrinógeno forma fibrina en la coagulación de
la sangre y la trombina forma parte del mecanismo de la coagulación
sanguínea.

• Hormonal: Regulan diferentes procesos corporales:
por ejemplo, la insulina, el glucagón y la somatotrofina
u hormona de crecimiento.
• Reserva: Caseína, ovoalbúmina.
• Contractilidad: Actina, miosina, tropomiosina y el
complejo de las troponinas.
• Enzimática: Cataliza las reacciones químicas de los
procesos metabólicos. Ejemplos: polimerasas, ligasas,
deshigrogenasas, isomerasas, desoxiribonucleasas,
ribonucleasas, colagenasas, lipasas, etc

• Los ácidos nucleicos son moléculas complejas, están
formados por cadenas largas de nucleótidos.
• Hay dos tipos generales de ácidos nucleicos: El ADN
(ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido
ribonucleico).
• Las cadenas en los ácidos nucleicos se forman
cuando el azúcar de un nucleótido se une al grupo
fosfato del siguiente, formando una columna de
azúcar- fosfato. Las bases nitrogenadas unidas a
cada uno de los azúcares se extienden a lo largo de la
columna.
• La secuencia de bases nitrogenadas a lo largo de la
cadena constituye la estructura primaria en los
ácidos nucleicos.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS
ACIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos están constituidos por tres componentes indispensables:
1. Bases nitrogenadas
2. Azúcar
3. Fosfáto

Bases Nitrogenadas
• Son compuestos heterocíclicos en cuya composición intervienen los
elementos C, H, O, N y estos son:
a. Pirimidinas
b. Purinas

Purinas
Resultan de la fusión de dos anillos heterociclicos, uno es hexagonal y el
otro pentagonal del grupo imidazol con la presencia del nitrógeno en las
posiciones 1, 3, 7, 9 y estas son la Adenina y la Guanina, ambas bases
constituyentes del ADN y ARN.

Pirimidinas
• Formadas solo por un anillo heterocíclico hexagonal, la ubicación del
nitrógeno en las posiciones 1,3
• Son la Citosina base nitrogenada que también es componente del ADN y
ARN, Timina solo constituyente del ADN y Uracilo solo del ARN.

Azúcar
• Es una pentosa de estructura furanosa son de dos tipos Desoxirribosa
componente del ADN y Ribosa del ARN.
• La diferencia entre estos dos azúcares es que la desoxirribosa tiene un átomo
menos de oxígeno en el Carbono 2.

Fosfato
• Componente común de los aminoácidos.

Nucleótidos
• Los ácidos nucleicos son polímeros lineales
de nucleótidos.
• Un nucleótido se compone por tres
subunidades: un grupo fosfato, un azúcar
de cinco carbonos y una base nitrogenada.
• El azúcar puede ser ribosa o desoxirribosa,
que (la deoxiribosa contiene un átomo de
oxígeno menos que la ribosa).
• Las bases nitrogenadas pueden ser púricas
(adenina y guanina) o pirimídicas
(timina, citosina y uracilo).

Enlace Fosfodiéster
• Un enlace fosfodiéster es un tipo de enlace covalente que se produce
entre un grupo hidroxilo (OH-) en el carbono 3' y un grupo
fosfato (PO4
3− ) en el carbono 5' del nucleótido entrante, formándose así
un doble enlace éster.
• En esta reacción se libera una molécula de agua y se forma un
dinucleótido.
• Los enlaces fosfodiéster son esenciales para la vida, pues son los
responsables del esqueleto de las hebras de ADN y ARN.

ESTRUCTURA DEL ADN
• El ADN es la molécula que contiene la información
genética, tiene las funciones de almacenar y trasmitir la
información genética de una generación a la siguiente.
Un gen es un segmento de ADN que tiene la
información necesaria para producir una proteína o un
polipéptido funcional.
• El ADN se localiza en el núcleo, las mitocondrias y en
los cloroplastos de las células eucarióticas. En las
células procarióticas se encuentra en el citoplasma, la
secuencia de los nucleótidos en el ADN es el código
para producir cada una de las proteínas, y en último
término de todas las biomoléculas y de cada uno de los
componentes celulares.

• Los nucleótidos del ADN están formados por el azúcar
desoxirribosa, el ácido fosfórico y una de las siguientes
bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), timina
(T) y citosina (C). Consta de dos cadenas de polinucleótidos
enrollados uno en torno del otro como una escalera en
espiral.
• Las columnas de azúcar-fosfato son análogas al pasamanos
de la escalera y las bases a los escalones. A lo largo de la
cadena, cada una de las bases forma puentes de
hidrógeno con una base específica de la cadena opuesta.
• La adenina sólo une timina y la guanina sólo se une con la
citosina. Las dos cadenas tienen una disposición
antiparalela, pues en un extremo se encuentra la terminación
del nucleótido 3’ mientras que en la otra está el extremo 5.

MODELO DE LA DOBLE HÉLICE DEL ADN
Los científicos Watson y Crick (1953) propusieron
un modelo de la doble hélice para la estructura
del ADN con ella ganaron el Premio Nobel. La
molécula de ADN presenta las siguientes
características:
• Está constituida por 2 cadenas polinucleotidas,
helicoidales con giro a la derecha que forman una
doble hélice al rededor de un eje central.
• Las cadenas son antiparalelas, es decir los
enlaces fosfodiester 3’- 5’, se encuentran en
direcciones opuestas.
• Ambas cadenas se hallan unidas entre si mediante
puentes de H que se establecen entre pares de
bases A = T (doble puente de hidrógeno) y C = G
(triple puente de hidrógeno) siendo el par más
estable, CG

• En el modelo de Watson Crick la
distancia existente entre las bases es
de 3,4 Aº y en una vuelta de la doble
hélice se encuentra la distancia de
34Aº que corresponde a 10 nucleótidos,
el diámetro de la doble hélice promedio
es de 20Aº.
• El modelo presenta 2 surcos; mayor o
profundo y menor o superficial.
• La secuencia axial de bases a lo largo de
la cadena puede variar
considerablemente, pero la otra cadena es
complementaria.

Replicación del ADN
Se refiere a la síntesis del ADN. Para lo cual se
sigue ciertas reglas básicas:
• a) La replicación es semiconservativa; ese hecho se
refiere a que la doble hélice recién formada estará
constituida por una hebra original y otra recién
sintetizada.
• b) Las dos cadenas que integran el ADN sirven como
patrón para que se forme una hebra complementaria.
Como resultado, las dos hebras originales se separan y se
forma una nueva hebra completaría a las hebras
originales.
• c) Los nucleótidos se unen uno por uno de acuerdo con la
complementariedad de bases: adenina con timina y
guanina con citosina.
• d) Cuando se inicia la replicación, se duplica todo el
ADN, siguiendo la ley del todo o nada.

• e) Los nucleótidos se unen siempre al extremo 3’
de la cadena en crecimiento, el nucleótido que se
va a unir trae consigo tres fosfatos en el extremo 5’.
El rompimiento del enlace fosfato genera la energía
para que se una el extremo OH 3’ de la cadena en
crecimiento y el fosfato 5’ del nucleótido, de este modo,
la cadena crece en sentido 5’- 3’.
• f) La cadena de ADN no puede iniciarse por sí sola,
requiere un cebador o primer de ARN.
• g) La replicación se inicia en uno o varios puntos
de iniciación llamados replicones. El replicón se
forma cuando las enzimas helicasas rompen los
puentes de hidrógeno adenina-timina y citosina-
guanina.
• h) La replicación es discontinua y bidireccional.
Esto se debe a que las dos cadenas tienen una
trayectoria opuesta y la dirección de crecimiento
requiere que una de las cadenas se forme de
manera continua, en la dirección 5-3 y la otra tiene
que formar fragmentos discontinuos.

Enzimas de la Replicación
• La replicación requiere de la acción de varias enzimas que facilitan
el proceso (Oñate, 2010, p.67):
• a) Helicasas, que rompen los enlaces A- T y C – G (rompen los
puentes de hidrógeno), separando las dos cadenas.
• b) Primasas, que forman el ARN cebador o primer.
• c) Polimerasas, que son la ARN polimerasa y el ADN
polimerasa; estas enzimas unen el nucleótido a la cadena en
crecimiento. La ARN polimerasa permite el crecimiento del
cebador y el ADN polimerasa logra el crecimiento de la hebra de
ADN. El ADN polimerasa retira el cebador.
• d)Topoisomerasas, son enzimas que desenrollan la hélice
liberando la energía del giro de la molécula de ADN que está en
espiral, algunas topoisomerasas pueden cortar la cadena para hacer
pasar la hebra y facilitar el desdoblamiento de la espiral.
• e) Ligasas, unen los fragmentos de ADN.
• f) Exonucleasas, retiran el ARN cebador de cada fragmento.

Tipos de polimerasas
• Procariotas
• Los organismos procariotas (organismos sin un núcleo verdadero,
delimitado por una membrana) poseen tres ADN polimerasas
principales, abreviadas comúnmente como pol I, II y III.
• La ADN polimerasa I participa en la replicación y en la reparación del
ADN y posee actividad exonucleasa en ambos sentidos. Se considera
que el papel de esta enzima en la replicación es secundario.
• La II participa en la reparación del ADN y su actividad exonucleasa es
en el sentido 3´-5´. La III participa en la replicación y revisión del
ADN, y al igual que la enzima anterior, presenta actividad exonucleasa
es en el sentido 3´-5´.

• Eucariotas
• Los eucariotas (organismos con un núcleo verdadero, delimitado
por una membrana) poseen cinco ADN polimerasas,
denominadas con letras del alfabeto griego: α, β, γ, δ y ε.
• La polimerasa γ se localiza en la mitocondria y es la responsable
de la replicación del material genético en esta organela celular.
En contraste, las otras cuatro se encuentran en el núcleo de las
células y están involucradas en la replicación del ADN nuclear.

• Las variantes α, δ y ε son las más activas en el proceso de
división celular, lo que sugiere que su función principal está
asociada con la producción de copias de ADN.
• La ADN polimerasa β, por su parte, presenta picos de actividad
en las células que no se están dividiendo, por lo que se asume
que su función principal se asocia con la reparación del ADN.
• Distintos experimentos han logrado comprobar la hipótesis que
asocian mayormente a las polimerasas α, δ y ε con la
replicación del ADN. Los tipos γ, δ y ε presentan actividad
exonucleasa 3´-5´.

HORQUILLA DE REPLICACIÓN
• Una vez que se separan las dos cadenas de nucleótidos se inicia la replicación, el punto de
inicio se llama replicón. La síntesis se inicia cuando la primasa forma un ARN cebador o ARN
primer, uniendo en dirección 5’- 3’ a los ribonucleótidos complementarios a la hebra de
ADN, una vez formado el cebador, el ADN polimerasa une los desoxirribonucleótidos al
primer y se inicia la síntesis de la hebra continua en dirección 5’- 3’.

FRAGMENTOS DE OKAZAKI
A partir del sitio en que se inició la síntesis del ARN primer con trayectoria 5’- 3’, se va abriendo la
hebra de ADN en la dirección opuesta, al mismo tiempo se van formando pequeños fragmentos de
ADN que no pueden crecer de modo continuo porque la burbuja se va abriendo en la dirección
contraria de su crecimiento.

FUNCIONES DEL ADN
El ADN tiene dos funciones primordiales:
• 1. Tiene la capacidad de replicarse para que la célula madre tenga, antes de la
división celular, el doble de ADN, de tal forma que las células hijas tengan la
misma dotación genética que la madre.
• 2. Dentro de los cromosomas se hallan los genes, que están formados pro
ADN. Contiene toda la información necesaria para que se fabriquen las
proteínas que requiere un ser vivo; esto ocurre con la mediación del ARN que
trascribe y traduce la información genética.

Ácido Ribonucleico
• La composición química de ARN esta conformada por las
moléculas de polinucleótidos semejantes al ADN, pero en
los que participa ribosa en lugar de desoxirribosa y la base
uracilo en lugar de timina, en cuanto a su estructura
secundaria está formada solo por una cadena
polinucleótida (monocatenaria). Sin embargo, esta
estructura lineal no es tan simple, en el caso de RNAt que
en determinadas porciones de la cadena se establecen
pares de bases A = U, C = G. como en la estructura del
ADN dando lugar a la formación de asas u orquillas.
(Lozano et al, 2005).

• El ARN se genera por transcripción del
ADN que constituye el depósito
fundamental de la información genética, en
cuya secuencia de nucleótidos contiene el
código para las secuencias específicas de
aminoácidos, que se produce por un
proceso llamado traducción, todos estos
procesos forman parte de lo que es el
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA.

TRANSCRIPCIÓN
• El ARN, se sintetiza por transcripción, a partir de
una cadena de ADN en bases complementarias, la
enzima que cataliza la transcripción es la ARN
polimerasa.
• Existe solo una ARN polimerasa en procariontes
que transcribe los diferentes tipos de ARN, las
ARN polimerasas eucariòticas son tres diferentes
sumamente complejas y especializadas, cada una
encargada de la síntesis de un diferente tipo de
ARN. Las enzimas ARN polimerasas tienen gran
afinidad por las secuencias promotoras del ADN,
estas enzimas inician la síntesis de cadenas nuevas
de ARN sin la necesidad de un primer o cebador.
• La transcripción de un gen en una molécula de
ARN, siempre procede en dirección 5’ a 3’ a partir
de una cadena del ADN que actúa como molde o
templado.

• La enzima ARN polimerasa va
colocando los nucleótidos necesarios
para formar una molécula de ARN
mensajero que sea complementaria a
la secuencia de ADN que se está
copiando. Posteriormente se coloca
una adenina donde haya timina,
guanina con citosina y uracilo donde
haya adenina.
• Cuando se ha copiado el segmento de
ADN, el ARN mensajero se
desprende, sale del núcleo y
comienza sus funciones en el
citoplasma. La molécula de ADN se
cierra de nuevo y permanece en el
núcleo.

TRADUCCIÓN
• Para la traducción, es decir, la interpretación del mensaje del ADN, es necesaria la
participación del ARN ribosomal, el cual forma los ribosomas, que es donde se lleva a cabo la
síntesis de proteínas.
• Asimismo, es muy importante la participación de los ARN de transferencia, los cuales tienen
forma de trébol.
• En una parte de la molécula hay un grupo de tres bases llamado anticodón, y en otra parte de la
molécula hay un sitio por el cual puede unirse a un aminoácido, al cual va a transportar.

• El proceso de síntesis proteica se lleva a cabo de la siguiente
manera:
• 1. El ARN mensajero se coloca sobre un ribosoma y se inicia
la interpretación del mensaje.
• 2. La información del ARn mensajero se lee por tripletes, es
decir, por paquetes de tres letras; a cada paquete de tres letras
se le llama codón o triplete.
• 3. Los ARN de transferencia llevan aminoácidos –
componentes de las proteínas– y los van colocando en el orden
establecido, de acuerdo con la información que contiene el
ARN mensajero. En cada codón del ARNm se va a colocar
el ARNt que tenga el anticodón correspondiente y colocará el
aminoácido que trae consigo; para cada triplete hay un
ARNt, así que cada aminoácido es colocado de manera
específica, de acuerdo con el mensaje genético.
• 4. Los aminoácidos llevados y colocados en el ribosoma se
van uniendo por enlaces peptídicos y dan lugar a la cadena de
proteína.
• 5. Cuando termina de interpretarse el mensaje, la proteína se
libera del ribosoma.

Video: Transcripción y traducción

ARNm - (Mensajero)
• Es la copia de la información genética tomada del
DNA, esta molécula lleva la información codificada
por el DNA (gen) para la síntesis de proteína es la que
va hacer de molde o de plantilla para la síntesis
proteica cuya secuencia de bases agrupadas de 3 en 3
llamadas codones codifican a los aminoácidos.
• Para que se lleve acabo la traducción de la
información que contiene, se localiza con los
ribosomas formando polisoma o polirribosoma. Las
moléculas del RNAm son heterogéneas para cada gen
o genes.

ARNt - (Transferencia)
• Es esencial para la traducción del mensaje.
• Presentes en el citoplasma en forma libre, tiene la
función de servir como adaptadores entre el mensajero
y los aminoácidos que son ensamblados para formar la
molécula proteica.
• Para cumplir con sus funciones los RNAt adquieren una
forma característica que se asemeja a un trébol de 4
hojas que se forma por la presencia de pares de bases
complementaria A = U, G = C, el extremo OH 3’
sobresale y tiene el orden CCA que recibe el nombre de
extremo aceptor debido a que recibe el aminoácido.

• Los tres brazos restantes poseen en sus
extremos libres secuencias de nucleótidos no
apareados, con forma de asas, una de ellas se
denomina asa D (une el aminoácido con el
correspondente ARNt) otra contiene el triplete
de anticodón su composición varia en cada
tipo de RNAt según el aminoácido que
transporta, la tercera se conoce como asa T
(lugar de reconocimiento del ribosoma).
• Existen diferentes moléculas de RNAt para los
20 aminoácidos naturales.

ARNr - (Ribosomico)
• Constituye el material que integra junto
con una considerable variedad de
proteínas a los ribosomas donde se lleva
acabo la traducción de la información
genética.

FUNCIONES DELARN
1. Copia el ADN para producir las proteìnas que necesita la célula.
2. Une los aminoácidos de una proteína en el orden indicado en el código
genético.
3. Forma ribosomas.

Biomoléculas Orgánicas- CEPRU unsaac

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