Las moléculas orgánicas que componen los seres vivos están formadas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estas moléculas incluyen carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Los carbohidratos, lípidos y proteínas cumplen funciones estructurales y de almacenamiento de energía, mientras que los ácidos nucleicos almacenan y transmiten la información genética. Todas estas moléculas orgánic

1. MOLÉCULAS
MOLÉCULAS
ORGÁNICAS
ORGÁNICAS
COMPOSICIÓN QUÍMICA
DE LOS SERES VIVOS

2. • Participan sólo elementos Biógenos y se clasifican en:
• PRIMARIOS: representan más del 98% del peso corporal. Son O
(65%), C (18%), H (10%), N (3%), Ca (1.5 %) y P (1%).
• SECUNDARIOS: se encuentran en porcentajes menores. Son K,
Cl, S, Mg y Fe.
• OLIGOELEMENTOS: presentes en los tejidos en cantidades
pequeñas en relación a la masa total. Son I, Cu, Mn, Co, Zn, y Mo.
• Éstos forman compuestos:
• INORGÁNICOS: principalmente el agua que representa entre un
50 a 95% de la materia viva; a demás, sólidos minerales. El resto
está disuelto en líquidos corporales y compuestos celulares, y
muchos forman iones esenciales en el mantenimiento de
funciones vitales.
• ORGÁNICOS: principalmente proteínas, ác. nucléicos,
carbohidratos y lípidos; pero también las vitaminas, hormonas y
pigmentos.

3. • CARBOHIDRATOS:
compuestos de azúcares
• LÍPIDOS: moléculas que
contienen ácidos grasos
• PROTEÍNAS: compuestas
por aminoácidos
• NUCLEÓTIDOS: moléculas
complejas que se combinan
para formar ácidos nucleicos.

4. Molécula orgánica: ESQUELETO
DE CARBONO
• Carbono: puede combinarse con otros
átomos de carbono y con átomos
distintos
• Forma una gran variedad de cadenas
fuertes y estables y de compuestos con
forma de anillo
• Liberan energía cuando se oxidan.

6. • Enlaces covalentes: fuertes y estables.
• Las fuerzas de enlace: kilocalorías por mol,
debe suministrarse para romper el enlace en
condiciones estándar de temperatura y
presión, para liberar los átomos que
conforman las moléculas.
• Los sistemas vivos han desarrollado
"estrategias" para minimizar la energía
requerida para iniciar una reacción y la
proporción de energía liberada como calor.
• Estas estrategias implican, entre otros
factores, moléculas proteínicas
especializadas, conocidas como enzimas, que
son participantes esenciales de las reacciones
químicas de los sistemas vivos.

7. CARBOHIDRATOS
• Moléculas fundamentales de almacenamiento de energía
• Forman parte de diversas estructuras de las células vivas.
• De acuerdo con el número de moléculas de azúcar que
contienen, se clasifican en:
1. Los monosacáridos como la ribosa, la glucosa y la fructosa,
contienen sólo una molécula de azúcar.
2. Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples
unidas covalentemente. Ejemplos familiares son la sacarosa
(azúcar de caña), la maltosa (azúcar de malta) y la lactosa
(azúcar de la leche).
3. Los polisacáridos como la celulosa y el almidón, contienen
muchas moléculas de azúcar simples unidas entre sí.

8. • El gliceraldehído,
la ribosa y la
glucosa contienen
un grupo aldehído,
se llaman aldosas.
• La
dihidroxiacetona,
la ribulosa y la
fructosa
contienen un
grupo cetona, y se
cetosas.

9. • Las moléculas grandes, como los
polisacáridos, que están
constituidas de subunidades
idénticas o similares, se conocen
como polímeros ("muchas
partes") y las subunidades son
llamadas monómeros ("una sola
parte").
• Los disacáridos y polisacáridos
se forman por reacciones de
condensación, en las que las
unidades de monosacárido se
unen covalentemente con la
eliminación de una molécula de
agua. Pueden ser escindidas
nuevamente por hidrólisis, con la
incorporación de una molécula de
agua.

10. LÍPIDOS
• Insolubles en solventes polares como el agua
• Se disuelven fácilmente en solventes
orgánicos no polares, tales como el
cloroformo, el éter y el benceno
• Son moléculas de almacenamiento de energía,
en forma de grasa o aceite
• Cumplen funciones estructurales, como los
fosfolípidos, glucolípidos y ceras.
• Algunos desempeñan papeles principales como
"mensajeros" químicos, tanto dentro de las
células como entre ellas.

11. • Triglicéridos: formados por 3 ác. grasos unidos a 1 molécula de
glicerol. Las grasas son de origen animal, son sólidos a
temperatura ambiente, las saturadas poseen simples enlaces y
las no saturadas o insaturadas dobles o triples; mientras que los
aceites son de origen vegetal y son líquidos a temperatura
ambiente.
• Fosfolípidos: formados por 2 ác. grasos. 1 glicerol y 1 grupo
fosfato, poseen cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbicas,
forman películas y ramilletes. Se clasifican en
Glicerolfosfolípidos (cdo el alcohol es glicerol) y esfingolípidos
(cdo es la esfingosina).
• Glucoproteínas: formadas por 1 glicerol, 2 ác. grasos y 1 cadena
de carbohidratos unida al 3º C del glicerol. Las más abundantes
son las Glicoesfingolípidos (gangliósidos y cerebrósidos).
• Esteroides (colesterol): materia prima por la cual se sintetizan
hormonas adrenocorticales y sexuales (se forman del colesterol
de los ovarios, testículos), ác. biliares, etc. Son insolubles en
agua, forman el 25% de la membrana de glóbulos rojos, dan
rigidez, evitan congelamiento, son componente principal de la
vaina de mielina, y son sintetizados por el hígado a partir de ác.
grasos saturados y carne, queso, yemas.

14. AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS
• Veinte aminoácidos diferentes forman parte de las proteínas
• Varían de acuerdo con las propiedades de sus grupos laterales
(R).
• Contienen un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (-COOH),
Un átomo de hidrógeno y el grupo lateral (R) unidos a un átomo
de carbono central.
• Los grupos laterales pueden ser no polares y polares, con cargas,
pueden ser neutros, o cargados negativa o positivamente.
• Los grupos laterales no polares no son solubles en agua, y los
grupos laterales polares y cargados son solubles en agua.
• A partir de estos aminoácidos, se puede sintetizar una inmensa
variedad de diferentes tipos proteínas, cada una de las cuales
cumple una función altamente específica en los sistemas vivos.
• Los aminoácidos se unen entre sí por medio de enlaces
peptídicos.

16. Sus funciones son muy específicas:
• -Estructurales: colágeno, cubiertas vitales,
microtúbulos.
• -Reguladora (hormonal): insulina, ACTH, hormonas del
crecimiento.
• -Contráctiles: actina, miosina.
• -Transporte: hemoglobina, mioglobina.
• -Almacenamiento: clara de huevo, proteínas de las
semillas.
• -Defensa: anticuerpos, complemento.
• -Membrana: receptores, de transporte de membrana,
antígenos.
• -Toxinas: botulínicas, de la difteria.
• -Enzimáticas: sacarosa, pepsina.

17. • La secuencia de aminoácidos: estructura
primaria de la proteína.
• Los puentes de hidrógeno entre los grupos
C=O y NH tienden a plegar la cadena en una
estructura secundaria repetida, tal como la
hélice alfa o la hoja plegada beta.
• Las interacciones entre los grupos R dan como
resultado un plegamiento ulterior en una
estructura terciaria, que a menudo es de
forma globular e intrincada.
• Dos o más polipéptidos pueden actuar
recíprocamente para formar una estructura
cuaternaria.

18. • La hélice alfa: mantiene su
forma por los puentes de
hidrógeno, indicados por las
líneas de puntos.
• Se forman entre los átomos
de oxígeno del grupo
carbonilo de un aminoácido y
el átomo de hidrógeno del
grupo amino de otro
aminoácido situado a cuatro
aminoácidos de distancia en
la cadena.
• Los grupos R, que no se
muestran en este diagrama,
están unidos a los carbonos
indicados por las esferas
violetas. Los grupos R se
extienden hacia afuera
desde la hélice.

19. • La hoja plegada beta, en la que los pliegues se forman por la
existencia de puentes de hidrógeno entre distintos átomos del
esqueleto del polipéptido; los grupos R, unidos a los carbonos, se
extienden por encima y por debajo de los pliegues de la hoja.

21. • Enzimas: son catalizadores biológicos,
aceleran las reacciones químicas minimizando
el gasto de Energía y liberando calor.
Responde a un tipo de estrategia desarrollada
por los seres vivos y son altamente
específicas. Los Zimógenos son enzimas
inactivas que se activan en el medio.
• Hemoglobina: molécula transportadora de O2
en la sangre compuesta de 4 cadenas
polipéptidas, cada una unida a un grupo que
contiene hierro (hemo). Una sustitución de
aminoácidos por otro altera la superficie de la
molécula produciendo una enfermedad grave
conocida como “Anemia Falciforme”.

22. Usos estructurales de las proteínas.
• Proteínas fibrosas: las moléculas largas están
en interacción con otras cadenas de
polipéptidos similares o idénticos para formar
cables o láminas. Por ej. Colágeno y queratina.
• Proteínas globulares: los microtúbulos están
compuestos por unidades repetidas de ellas,
asociadas helicoidalmente en 1 tubo hueco.
Otras tienen funciones de regulación,
transporte y protección.

23. NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS
NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS
NUCLEICOS
NUCLEICOS
• La información contenida en los ácidos nucleicos es
transcripta y luego traducida a las proteínas. Son las
proteínas las moléculas que finalmente ejecutarán las
"instrucciones" codificadas en los ácidos nucleicos.
• Los ácidos nucleicos están formados por cadenas
largas de nucleótidos.
• Un nucleótido está formado por tres subunidades:
1. un grupo fosfato,
2. un azúcar de cinco carbonos
3. una base nitrogenada que tiene las propiedades de
una base y contiene nitrógeno.
• La subunidad de azúcar de un nucleótido puede ser
ribosa o bien desoxirribosa.

25. • Los nucleótidos pueden unirse en cadenas largas por
reacciones de condensación que involucran a los
grupos hidroxilo de las subunidades de fosfato y de
azúcar.
• Una molécula de RNA está formada por una sola
cadena de nucleótidos.
• Las moléculas de DNA constan de dos cadenas de
nucleótidos enrolladas sobre sí mismas, formando una
doble hélice.
• La ribosa es el azúcar en los nucleótidos que forman
ácido ribonucleico (RNA) y la desoxirribosa es el
azúcar en los nucleótidos que forman ácido
desoxirribonucleico (DNA).
• Hay cinco bases nitrogenadas diferentes en los
nucleótidos. Dos de ellas, la adenina y la guanina, se
conocen como purinas. Las otras tres, citosina, timina
y uracilo se conocen como pirimidinas.

27. • La adenina, la guanina y la citosina: en el DNA y RNA
• Timina: sólo en el DNA
• Uracilo: sólo en el RNA.
• DNA: constituyente primario de los cromosomas de
las células y portador del mensaje genético.
• RNA: transcribe el mensaje genético presente en el
DNA y lo traduce a proteínas.
• Cuando un nucleótido se modifica por la unión de dos
grupos fosfato, se convierte en un transportador de
energía, necesario para que se produzcan numerosas
reacciones químicas celulares.
• El principal portador de energía, en casi todos los
procesos biológicos, es una molécula llamada adenosín
trifosfato o ATP.

28. • Los enlaces que unen
los tres grupos
fosfato son débiles y
pueden romperse con
facilidad por
hidrólisis.
• Los productos son el
ADP -adenosín di
fosfato- un grupo
fosfato y energía.
Esta energía se utiliza
para producir otras
reacciones químicas.
• Alrededor de unas 7
Kcalorías de energía
se liberan por cada
mol de ATP
hidrolizado.
• La reacción puede
ocurrir en sentido
contrario si se
aportan las 7
Kcalorías por mol
necesarias.