Mono quimica II

Biomoléculas – Quimica II.
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BIOMOLECULAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS
Los compuestos químicos de la materia viva reciben el nombre de biomoléculas.
Antiguamente se les llamaba también principios inmediatos, pero esta
denominación ha caído en desuso. Las biomoléculas se clasifican en orgánicas e
inorgánicas según sean o no compuestos del carbono. Biomoléculas orgánicas Son
sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbono.
Están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con
frecuencia están también presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son
a veces incorporados pero en mucha menor proporción.
En el siguiente cuadro se muestran los distintos tipos de biomoléculas.
1. CARBOHIDRATOS O GLÚCIDOS – AZUCARES
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 de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan sus reservas en
forma de almidón. 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

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Se recomienda que el 60% del total de la dieta diaria sean carbohidratos,
principalmente para mantener los procesos vitales del organismo.
Los carbohidratos aportan 4 kilocalorías por gramo de peso consumido. Para una
dieta de 1,500 kilocalorías se deben consumir 900 kilocalorías ó 225 gramos de
carbohidratos, preferentemente provenientes de frutas y verduras. Es importante
variar la comida y saberla combinar. La falta de carbohidratos causa una mala
nutrición.
1.1 Funciones en el organismo
Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de
ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.
 Energéticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por
gramo de peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que
pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas
las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado
y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del
individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo
como tejido adiposo.
Se suele recomendar que mínimamente se efectúe una ingesta diaria de
100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos
metabólicos.
 Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se
utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función
plástica.
 Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión
deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente
acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos
intermedios de este metabolismo provocando así problemas (cetosis).
 Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña
del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe

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excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable
aporte.
1.2 Clasificación de los hidratos de carbono:
1.2.1 Carbohidratos simples:
Son azúcares de rápida absorción ya que por su tamaño pueden empezarse
a digerir desde la saliva; éstos generan la inmediata secreción de insulina.
Son aquellos que saben más dulces.
Los hidratos de carbono simples son los monosacáridos, entre los
cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que son los
responsables del sabor dulce de muchos frutos.
Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo
sabor y el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción induce a que
nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y
favorece los depósitos de grasa.
Se encuentran en azúcares refinadas, miel, mermeladas, jaleas, golosinas,
leche, hortalizas y frutas. Aportan calorías y poco valor nutritivo, además
aumento fácil de peso, por lo que su consumo debe ser moderado.
Carbohidratos simples se clasifican en:
Los Monosacáridos: azúcares que no pueden ser hidrolizados a otros
más simples.
Aquellos incapaces de hidrolizarse en carbonos más simples.
Se subdividen en:
• Triosas (C3H6O3)
Glicerosa/Gliceraldehido
Dihidroxiacetona
• Tetrosas (C4H8O4)
Eritrosa
Eritrulosa
• Pentosas (C5H10O5)
Ribosa

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Ribulosa
• Hexosas (C6H12O6)
Glucosa
Fructuosa
• Heptosas (C7H14O7)
Octosas (C8H16O8)
Aldosas o Cetosas
Pentosas de Importancia fisiológica
Azúcar Fuente Importancia Bioquímica Importancia Clínica
D-ribosa Ácidos Nucleídos Elementos estructurales de los ácidos
nucleídos como: ATP, NAD, NADP,
flovoproteinas. Los fosfatos de ribosa
son intermediarios en la vía del fosfato
de pentosa
D-ribulosa Se forman en los
procesos metábolicos
El fosfato de ribulosa es intermediario
en la vía del fosfato de pentosa
D-
arabinosa
Goma arábiga. Gomas
de ciruela y de cereza
Constituyente de la glucoproteinas
D-cilosa Gomas de madera,
proteoglucanos,
glucosaminoglucanos
Constituyente de la glucoproteinas
D-loxosa Musculo cardiaco Constituyente de una lixoflavina,
aislada del muscula cardiaco humano
L-xilulosa Intermediario en la vía de ácido urónico Se encuentra en la orina,
en la pentosuria esencial

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Los Oligosacáridos: polímeros de varios monosacáridos (de 2 a 10
generalmente)
oligo-. (Del gr. ὀλιγο-, poco). elem. compos. Significa 'poco' o
'insuficiente'.
sacárido. (Del lat. Sacchărum) azúcar
Son carbohidratos formados por escaso número de monosacáridos.
Producto resultante de hidrolisis parcial de polisacáridos, como la
maltosa y la maltotriosa.
Los Disacaridos, Son los oligosacáridos más abundantes, formados
por dos monosacáridos, iguales o distintos. Los disacáridos pueden
seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces
glicosídicos.
Hexosas de Importancia Fisiológica
Azúcar Fuente Importancia Bioquímica Importancia Clínica
D-glucosa Jugos de fruta. Hidrólisis
del almidón, caña de
azúcar, maltosa y lactosa
Constituyente el “azúcar” del cuerpo.
Es el azúcar que transporta la sangre y
el que principalmente utilizan los
tejidos
En la Diabetes Mellitus se
presenta en la orina
(glucosuria) debido al
aumento de la glucosa
sanguínea (hiperglucemia)
D-fructuosa Jugos de frutos. Miel de
abejas, hidrólisis de la caña
de azúcar y de la insulina
(proveniente de la
alcachofa de Jerusalén)
En el hígado puede convertirse en
glucosa y usarse como está en el
cuerpo
La intolerancia hereditaria
a la fructuosa da lugar a la
acumulación de esta y la
hipoglucemia
D-galactosa Hidrólisis de la lactosa En el hígado puede transformase en
glucosa y metabolizarse como tal. Se
sintetiza en la glándula mamaria para
constituir la lactosa de la leche. Es un
constituyente de los glucolípidos y las
glucoproteínas
La insuficiencia de su
metabolismo produce
galactosemia y cataratas.
D-manosa Hidrólisis del maná y
gomas vegetales
Es un constituyente de muchas
glucoproteínas

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Trisacáridos , ETC.
Límite: Se ha establecido un límite de 20 unidades para definir a los
oligosacáridos, en adelante se les mencionará como polisacáridos.
1.2.2 Carbohidratos complejos:
Son de absorción más lenta, y actúan más como energía de reserva.
Los hidratos de carbono complejos son los polisacáridos; formas
complejas de múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa
que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en
tubérculos como la patata y el glucógeno en los músculos e hígado de
animales.
El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos
de a poco, por eso son de lenta absorción.
Se encuentran en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas, arroz, papa,
elote, camote, tortillas y todos los derivados de los granos. Maíz, cebada,
centeno, avena, pastas, etc
• Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos
simples.
• Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.
• Función estructural: celulosa y xilanos.
Carbohidratos complejos se clasifican en:
• Función biológica
– Polisacáridos de reserva
– Polisacáridos estructurales
• Según su composición
– Homopolisacáridos
– Heteropolisacáridos

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Los polisacáridos de reserva,
• Los polisacáridos de reserva representan una forma de almacenar
azúcares.
• La principal molécula proveedora de energía para las células de los
seres vivos es la glucosa.
• Su almacenamiento como molécula libre, dado que es una molécula
pequeña y muy soluble, daría lugar a severos problemas osmóticos y de
viscosidad, incompatibles con la vida celular.
• Los organismos mantienen entonces sólo mínimas cantidades, y muy
controladas, de glucosa libre, prefiriendo almacenarla como polímero.
• Polisacáridos de reserva pueden ser: el almidón y el glucógeno.
Los polisacáridos estructurales.
• Se trata de glúcidos que participan en la construcción de estructuras
orgánicas. Los más importantes son los que constituyen la parte
principal de la pared celular de plantas, hongos y otros organismos
eucarióticos.
• En estos se encuentra la celulosa y la quitina.
Los homopolisacáridos,
• Los polisacáridos que son polímeros de un solo monosacárido se
denominan homopolisacáridos.
Almidón
Glucógeno
Quitina
Celulosa
Inulina
Los heteropolisacaridos,
• Los que contienen más de una clase de monosacáridos se denominan
Heteropolisacáridos
• Los heteropolisacáridos resultan de la polimerización de 2 o mais
monosacáridos elementales que contienen generalmente una
hexosamina, que puede contener o no grupos sulfato, y una molécula

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de ácido urónico, lo cual confiere al polisacárido un carácter ácido que
les hace comportarse como polianiones. Es así tenemos al ácido
hialuronico, condroitina y heparina.
2. Lípidos
Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células;
por una parte, son los fosfolípidos que forman el esqueleto de las membranas
celulares (bicapalipídica); por otra, los triglicérido son el principal almacén que
tienen los huevos de energíade los animales. Los lípidos insaponificables, como
los isoprenoides y los esteroides, desempeñan funciones reguladoras, como:
(colesterol, hormonassexuales, prostaglandinas).
2.1 IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Los lípidos son biomoléculas orgánicas de distribución prácticamente
universal en los seres vivos y que desempeñan en ellos numerosas funciones
biológicas, como son:
a)-Los lípidos constituyen el material fundamental de todas las membranas
celulares y subcelulares, en las que aportan la bicapa de fosfolípidos,
arreglados con las cabezas polares hacia fuera y las colas no polares hacia
dentro.
b)-Los lípidos forman la mayor reserva de energía de los organismos, que
en el caso del organismo humano normal, son suficientes para mantener el
gasto energético diario durante la inanición por un período cercano a los 50
días; mientras que el glucógeno corporal alcanza solamente para cerca de
16 horas y las proteínas corporales que teóricamente aportarían casi la
misma energía que las grasas, son demasiado importantes para permitir su
degradación masiva.

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c)-Las grasas funcionan como aislante térmico muy efectivo para proteger
a los organismos del frío ambiental, por lo que los animales de las zonas
frías del planeta se protegen con una gruesa capa de grasa bajo la piel y
también las grasas sirven de un amortiguador mecánico efectivo, que
protege los órganos internos como el corazón y el riñón.
d)-Los lípidos funcionan como hormonas de gran relevancia para la
fisiología humana, por ejemplo las hormonas esteroideas, las
prostaglandinas y segundos mensajeros hormonales, como el inositol-
trifosfato y también como las vitaminas liposolubles A,D, E y K que forman
parte de los lípidos asociados.
e)-Los lípidos tienen una función nutricional importante y figuran en la dieta
tipo aportando alrededor del 30 % de las kilocalorías de la dieta y como
fuente de los ácidos grasos indispensables: Linoléico, linolénico y
araquidónico.
2.2 FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS:
1. Función de reserva. Los lípidos son la principal reserva energética del
organismo. Un gramo de grasa produce 9.4 kilocalorías en las reacciones
metabólicas de oxidación (los glúcidos sólo producen 4,1 kcal/gr). La gran

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cantidad de energía se debe a la oxidación de los ácidos grasos en las
mitocondrias.
2. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas
citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Cumplen esta función los
fosfolípidos, los glucolípidos, el colesterol, etc. En los órganos, recubren
estructuras y les dan consistencia, (ceras). Otros tienen función de
protección térmica, (acilglicéridos, en animales de climas fríos).
Finalmente, protección mecánica, como la de los tejidos adiposos que
están situados en la planta del pie y en la palma de la mano del hombre.
3. Función biocatalizadora. Los biocatalizadores son sustancias que
posibilitan o favorecen las reacciones químicas que se producen en los
seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas
esteroideas y las prostaglandinas.
4. Función transportadora. El transporte de los lípidos desde el intestino
hasta su lugar de utilización o hasta el tejido adiposo, donde se almacenan,
se realiza mediante la emulsión de los lípidos gracias a los ácidos biliares
y las lipoproteínas, asociaciones de proteínas específicas con
triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos etc., que permiten su transporte
por la sangre y la linfa.
2.3 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
LÍPIDOS SAPONIFICABLES
a. Lípidos simples
i. Acilglicéridos
ii. Ceras
b. Lípidos complejos
i. Fosfolípidos
ii. Glucolípidos
iii. Lipoproteínas
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
i. Terpenos
ii. Esteroides

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iii. Prostaglandinas
Otra clasificación según página:
http://laguna.fmedic.unam.mx/~3dmolvis/lipido/index.html
ÁCIDOS GRASOS
• Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena
hidrocarbonada de tipo lineal.
• Cuentan con un número par de átomos de carbono (entre 4 y 24).
• Tienen en un extremo un grupo carboxilo (-COOH).
• En la naturaleza es muy raro encontrarlos en estados libre.
• Están formando parte de los lípidos y se obtienen a partir de ellos
mediante la ruptura por hidrólisis.
Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos:
1. Ácidos grasos saturados
2. Ácidos grasos insaturados
Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos
de carbono (mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C)) .

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Los ácidos grasos insaturados tienen uno (monoinsaturados) o varios
enlaces dobles (poliinsaturados).
• Sus moléculas presentan codos dónde aparece un doble enlace.
• Esto provoca variaciones en sus propiedades como el punto de fusión
(cuanto mas larga es la cadena y más saturada, mayor es el punto de
fusión). (oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles
enlaces)).
Los ácidos grasos esenciales son ácidos grasos poliinsaturados, que no
pueden ser sintetizados por los animales y deben tomarse en la dieta.
• El cuerpo humano es capaz de producir todos los ácidos grasos que
necesita, excepto dos: el ácido linoléico, un ácido graso omega-6, y el
ácido alfa-linolénico (ALA), un ácido graso omega-3, que deben
ingerirse a través de la alimentación.
• Se denominan, en conjunto, vitamina F (aunque no son una verdadera
vitamina).
• Son mas abundantes que los saturados, tanto en animales como en
vegetales, pero especialmente en estos últimos.
Propiedades químicas de los ácidos grasos.
Los ácidos grasos se comportan como ácidos moderadamente fuertes, lo
que les permite realizar reacciones de esterificación, saponificación y
autooxidación.
En la esterificación, un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace
covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua.
Mediante hidrólisis (hirviendo con ácidos o bases), el éster se rompe y da
lugar de nuevo al ácido graso y al alcohol.

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La saponificación es una reacción típica de los ácidos grasos, en la cual
reaccionan con bases (NaOH o KOH) y dan lugar a una sal de ácido
graso, que se denomina jabón.
Las moléculas de jabón presentan simultáneamente una zona lipófila o
hidrófoba, que rehúye el contacto con el agua, y una zona hidrófila o
polar, que tiende a contactar con ella. Esto se denomina comportamiento
anfipático.
Propiedades físicas de los ácidos grasos
1. solubilidad
2. punto de fusión.
La solubilidad, Los ácidos de 4 o 6 carbonos son solubles en agua, pero a
partir de 8 carbonos son prácticamente insolubles en ella.
Esto se debe a que su grupo carboxilo (—COOH) se ioniza muy poco y
por tanto su polo hidrófilo es muy débil. Cuanto más larga es la cadena

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hidrocarbonada, que es lipófila, más insolubles son en agua y más solubles
son en disolventes apolares.
El punto de fusión. Depende de la longitud de la cadena y del número de
dobles enlaces. Los ácidos grasos se agrupan por los enlaces de Van der
Waals entre las cadenas hidrocarbonadas
Si forman un sólido, para fundirlo hay que romper esos enlaces y separar
así sus moléculas.
 En los ácidos grasos saturados, cuanto mayor es el número de
carbonos, más enlaces hay que romper, más energía calorífica se ha de
gastar y, por tanto, más alto es su punto de fusión.
 En los ácidos grasos insaturados, la presencia de dobles y triples
enlaces forma codos en las cadenas, y hace que sea más difícil la
formación de enlaces de Van der Waals entre ellas y en consecuencia
sus puntos de fusión son mucho más bajos que en un ácido graso
saturado de peso molecular parecido
2.3.1 LÍPIDOS CON ÁCIDOS GRASOS O SAPONIFICABLES
• Los lípidos saponificables son aquellos que contienen ácidos
grasos.
• Todos los lípidos saponificables son esteres de ácidos grasos y un
alcohol o un aminoalcohol.
• Pertenecen a este grupo los lípidos simples u hololípidos y los
lípidos complejos o heterolípidos.
LIPIDOS SIMPLES
Son lípidos saponificables en cuya composición química solo
intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Comprenden dos
grupos de lípidos:
1. Acilglicéridos
2. Ceras

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ACILGLICÉRIDOS
Son lípidos simples formados por la esterificación de una dos o
tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina
(propanotriol).
También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples.
Según el número de ácidos grasos que forman la molécula, se
distinguen:
1. Monoacilglicéridos
2. Diacilglicéridos
3. Triacilglicéridos
Si un acilglicérido presenta como mínimo un ácido graso
insaturado, es líquido y recibe el nombre de aceite (el aceite de
oliva es un éster de tres ácidos oleicos con una glicerina).
Si todos los ácidos grasos son saturados, el acilglicérido es sólido
y recibe el nombre de sebo (la grasa de buey, de caballo o de cabra).
Si el acilglicérido es semisólido, recibe el nombre de manteca,
como la grasa de cerdo. En los animales de sangre fría y en los
vegetales hay aceites, y en los animales de sangre caliente hay
sebos o mantecas.
 Los acilglicéridos son moléculas insolubles en agua, sobre la
que flotan debido a su baja densidad.
 Los triacilglicéridos carecen de polaridad, (también se
denominan grasas neutras).
 Sólo los monoacilglicéridos y los diacilglicéridos poseen una
débil polaridad debida a los radicales hidroxilo que dejan libres
en la glicerina.
 Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de
saponificación en la que se producen moléculas de jabón.
 Las grasas son sustancias de reserva alimenticia (energética)
en el organismo. En los animales se almacenan en los

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adipocitos (células adiposas) del tejido adiposo. Su
combustión metabólica produce 9,4 kilocalorías por gramo.
CERAS
Se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol
monovalente de cadena larga (peso molecular elevado).
Tienen un fuerte carácter hidrófobo y forman laminas
impermeables que protegen muchos tejidos y formaciones
dérmicas de animales y vegetales (cera de las abejas, grasa de la
lana, cerumen del oído..)
LÍPIDOS COMPLEJOS
 Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular, además
de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno,
fósforo, azufre o un glúcido.
 Los lípidos complejos son las principales moléculas
constitutivas de la doble capa lipídica de las membranas
citoplasmáticas, por lo que también se los denomina lípidos de
membrana.
 Al igual que los jabones, estos lípidos tienen un comportamiento
anfipático. En contacto con el agua, los lípidos complejos se
disponen formando bicapas, en las que las zonas lipófílas
quedan en la parte interior y las zonas hidrófilas en la exterior,
enfrentadas a las moléculas de agua.
 Los lípidos complejos se dividen en dos grupos los fosfolípidos
y los glucolípidos.

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Fosfolípidos.
Son lípidos complejos caracterizados por presentar un ácido
ortofosfórico en su zona polar.
Son las moléculas mas abundantes de la membrana citoplasmática.
Se dividen en dos grupos:
 fosfoglicéridos
 Esfingolípidos
Fosfoglicéridos, Están formados por la esterificación de un ácido
fosfatídico con un alcohol o un aminoalcohol.
El ácido fosfatídico es el fosfolípido más sencillo, es una molécula
formada por la unión por un enlace éster de un grupo fosfato con el
carbono 3 de la glicerina. Los carbonos 1 y 2 están esterificados con
dos ácidos grasos uno saturado y otro insaturado.
El resto de los fosfoglicéridos tiene por lo menos un grupo alcohol o
amino unido al ácido fosfatídico.
Los fosfoglicéridos más abundantes son la fosfatidilserina, la lecitina
o fosfatidilcolina y la fosfatidiletanolamina, (abundantes en las
membranas de las células eucariotas)
Los fosfoesfíngolípidos
Están formados por la unión de un aminoalcohol insaturado
(esfingosina) y un ácido graso saturado o monoinsaturados de
cadena larga. Este conjunto se denomina ceramida, al que se une un
grupo fosfato y una molécula polar que es la que va a diferenciar los
distintos tipos de esfingolípidos.
El fosfoesfingolípido más abundante es la esfingomielina, (muy
abundante en las vainas de mielina de las neuronas). El radical R es
una molécula de ác. fosfórico esterificada con colina

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Glucolípidos.
Son lípidos complejos formados por la unión de una ceramida y un
glúcido. No tienen fosfato y en lugar de un alcohol, presentan un
glúcido.
Forman parte de las membranas celulares, especialmente las
neuronas del cerebro.
También se encuentran asociados a glucoproteínas formando el
glucacálix de las membranas.
Los glucolípidos pueden dividirse en dos grupos:
1. cerebrósidos
2. gangliósidos.
Los cerebrósidos son moléculas en las que a la ceramida se une una
cadena glucídica que puede tener entre uno y quince monosacáridos.
Son abundantes en el cerebro y en el sistema nervioso.
Los gangliósidos, son moléculas en las que la ceramida se une a un
oligosacárido complejo en el que siempre aparece el ácido siálico.
Los glucolípidos se sitúan en la cara externa de la membrana celular,
en donde realizan una función de relación. Algunos gangliósidos
actúan como receptores de membrana de toxinas (la causante del
cólera) y de ciertos virus, permitiendo su entrada en la célula.
Otros tiene que ver con la especificidad del grupo sanguíneo, o con
la recepción del impulso nervioso a través de la sinapsis.
Lipoproteínas.
Son asociaciones de lípidos y proteínas cuya fracción proteica es
específica.
Tienen dos funciones: participan en los sistemas de membranas y
actúan como sistemas de transporte por el plasma sanguíneo.
Las lipoproteínas de transporte han adquirido mucha importancia por
su influencia en el metabolismo del colesterol.
Se clasifican en función de su densidad.
1. Quilomicrones:

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2. VLDL (Very Low Density Lipoproteins)
3. LDL (Low Density Lipoproteins)
4. HDL (High Density Lipoproteins)
2.3.2 LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
Terpenos o isoprenoides
Esteroides
Prostaglandinas
• Se caracterizan por que no tienen ácidos grasos en la estructura.
• En las células aparecen en menor cantidad que los otros tipos de
lípidos.
• Algunos que son sustancias biológicamente muy activas como
hormonas y vitaminas.
Terpenos o Isoprenoides
Los terpenos o isoprenoides son moléculas lineales o cíclicas formadas
por la polimerización del isopreno o 2-metil-l,3-butadieno

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La clasificación de los terpenos se basa en el número de moléculas de
isopreno que contienen.
1. Entre los monoterpenos, algunas esencias vegetales como el mentol
de la menta, el limoneno del limón y el geraniol del geranio. Son
compuestos con aroma característico y en general, volátiles.
2. De los diterpenos, el fítol, alcohol que forma parte de la clorofila, y
las vitaminas A, E (tocoferoles) y K.
Los tocoferoles son poderosos agentes antioxidantes, y previenen las
reacciones de peroxidación de lípidos característica del fenómeno de
enranciamiento.
El enranciamiento está ligado a procesos como el envejecimiento o
el tristemente famoso síndrome tóxico provocado por aceite de colza
desnaturalizado.
Uno de los tocoferoles más abundantes es el α-tocoferol, que en ratas
evita la esterilidad, y por eso se le llama vitamina E.
3. Entre los tetraterpenos, destacan los carotenoides, que son
pigmentos fotosintéticos.
• Se dividen en carotenos (color rojo) y xantofilas (color amarillo).
• Los carotenoides son precursores de la vitamina A. Estos
compuestos presentan en su estructura muchos dobles enlaces
limoneno
geraniol

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conjugados, lo que hace que los electrones estén muy deslocalizados
y sean fácilmente excitables. De ahí su función como pigmentos
fotosintéticos.
4. Entre los politerpenos, el caucho, que se obtiene del árbol Hevea
brasiliensis. El caucho es un polímero formado por miles de
moléculas de isopreno, dispuestas de forma lineal.
ESTEROIDES
Los esteroides comprenden dos grandes grupos de sustancias, derivados
de la molecula ciclopentano perhidrofenantreno: los esteroles y las
hormonas esteroideas.
Esteroles. Son esteroides que poseen un grupo hidroxilo unido al
carbono 3 y una cadena alifática en el carbono 17. Los esteróles son el
grupo más numeroso de los esteroides. Los principales esteróles son el
colesterol, los ácidos biliares, las vitaminas D y el estradiol.
El colesterol forma parte estructural de las membranas de las células
de los animales, a las que confiere estabilidad debido a que disminuye
la movilidad de las moléculas de fosfolípidos, ya que se sitúa entre los
fosfolípidos y fija a estas moléculas.

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El colesterol se une mediante su grupo polar con las zonas hidrófilas de
los fosfolípidos contiguos, mientras que el resto de su molécula
interacciona con las zonas lipófilas de estas moléculas.
El colesterol es muy abundante en el organismo, y es la molécula base
que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides.
Los ácidos biliares son un grupo de moléculas producidas en el hígado
a partir del colesterol, y de las que derivan las sales biliares, que se
encargan de la emulsión de las grasas en el intestino, lo que favorece la
acción de las lipasas y su posterior absorción intestinal. Como el acido
taurocolico.
El grupo de las vitaminas D esta formado por un conjunto de esteroles
que regulan el metabolismo del calcio y fósforo y su absorción
intestinal. Cada vitamina D proviene de un esterol diferente. La síntesis
de estas vitaminas es inducida en la piel por los rayos ultravioleta. Su
carencia origina raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos.
El estradiol es un derivado del colesterol, es la hormona encargada de
regular la aparición de los caracteres sexuales secundarios femeninos y
de controlar el ciclo ovárico.
Hormonas esteroideas. Derivan del colesterol, y son hidrofóbicas (por
eso pueden atravesar fácilmente las membranas). Se caracterizan por la
presencia de un átomo de oxígeno unido al carbono 3 mediante un doble
enlace.

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PROSTAGLANDINAS
Las prostaglandinas son lípidos cuya molécula básica es el prostanoato
constituido por 20 carbonos que forman un anillo ciclopentano y dos
cadenas alifáticas. Su nombre procede de su descubrimiento en el
líquido seminal y en la próstata, aunque existe en gran cantidad de
tejidos, tanto masculinos como femeninos.
Este grupo de sustancias se sintetizan a partir de los ácidos grasos
insaturados que forman parte de los fosfolípidos de las membranas
celulares. Las prostaglandinas se sintetizan continuamente y actúan de
forma local.
Las funciones de las prostaglandinas en el organismo son muy diversas.
1. La producción de las sustancias que regulan la coagulación de la
sangre y el cierre de las heridas;
2. La sensibilización de los receptores del dolor y la iniciación de la
vasodilatación de los capilares, lo que origina la inflamación después
de los golpes, heridas o infecciones;
3. La aparición de fiebre como defensa en las infecciones, la
disminución de la presión sanguínea al favorecer la eliminación de
sustancias en el riñón;

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4. La reducción de la secreción de jugos gástricos, facilitando la
curación de las úlceras de estómago,
La regulación del aparato reproductor femenino y la iniciación del parto
El ácido salicílico (del Salix, sauce) inhibe la síntesis de las
prostaglandinas y de ahí su efecto analgésico.
3. PROTEÍNAS
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de
aminoácidos. La proteínas y su clasificación físico-química, importancia
proteínas simples (holoproteidos), que por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus
derivados; proteínas conjugadas (heteroproteidos), que por hidrólisis dan
aminoácidos acompañados de sustancias diversas, y proteínas derivadas,
sustancias formadas por desnaturalización y desdoblamiento de las anteriores.
Son biopolímeros, están formadas por gran número de unidades estructurales
simples repetitivas (monómeros).
Por hidrólisis, las moléculas de proteína se dividen en numerosos compuestos
relativamente simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades
fundamentales constituyentes de la macromolécula.
3.1 AMINOÁCIDOS:
- Un aminoácido (AA) es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y
un grupo carboxilo (-COOH).
- Los más estudiados son los que forman parte de las proteínas.
- La mayoría de las proteínas contienen, en proporciones diferentes, distintas
cantidades de sólo 20 AA (se conocen alrededor de 300).
- El tipo de AA, el orden en que se unen, y su relación espacial establecen la
estructura tridimencional y las propiedades bis de las proteínas.
Aminoácidos presentes en las proteínas

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3.1.1 CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A SU POLARIDAD
APOLARES: son aquellos AA que su cadena lateral no tiene carga.
Alifáticos, en este caso su cadena lateral carece de enlaces dobles
conjugados.
APOLARES AROMATICOS: su cadena lateral tiene enlaces conjugados.
Son responsables de la absorbancia a 280nm, típica de las proteínas. Las
nubes π de los anillos aromáticos pueden actuar como aceptores de

26
puentes de hidrógeno o formar interacciones con grupos cargados
positivamente.
POLARES: son aquellos AA que en su cadena lateral tienen grupos
polares.
Sin carga. Son aminoácidos que carecen de carga, en principio, pero tienen
posibilidades de tener asimetría en la distribución de las cargas, por la
presencia de un átomo de O ó N.
POLARES: son aquellos AA que en su cadena lateral tienen grupos polares.
AA básicos
Con carga positiva: Son aminoácidos con un grupo básico extra en su cadena
lateral.
POLARES: son aquellos AA que en su cadena lateral tienen grupos polares.
AA ácidos
Con carga negativa: Son amino cidos con un grupo ácido extra en su cadena
lateral.

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28
-Son los AA que deben ser consumidos en cantidades adecuadas a través de
los alimentos, ya que ni el ser humano ni los animales superiores pueden
sintetizarlos.
-Son críticos para el crecimiento infantil y para conservar la salud en los
adultos (reparación).
-Los AA que pueden ser sintetizados por el organismo se conocen como AA
no esenciales.
3.1.2 Punto isoeléctrico de un AA
El punto isoeléctrico es el valor de pH al que un aminoácido presenta una
carga neta igual al cero.
3.2 PROTEINAS
Son polímeros lineales construidos a partir de monómeros conocidos como
aminoácidos.
Tienen una amplia gama de grupos funcionales, lo que les permite reaccionar
de muchas maneras, lo que a su vez se traduce en múltiples funciones.
Las proteínas, presentes en todas las celulas, constituyen
aproximadamente la mitad del peso seco del cuerpo.
Pueden proporcionar apoyo mecánico (forman músculos y tendones).
Transportan y almacenan otras moléculas (hemoglobina, lipoproteínas).

29
Transmiten impulsos nerviosos, controlan el crecimiento y la diferenciación
celular.
Catalizan reacciones biológicas (enzimas).
3.2.1. ESTRUCTURA
ESTRUCTURA PRIMARIA DE LAS PROTEÍNAS
La secuencia de aminoácidos de una proteína se conoce como “estructura
primaria”.
Cada proteína tiene una secuencia única y definida de aminoácidos.
Cuando las cadenas polipeptidicas contienen menos de 50 residuos, se
habla de oligopeptido.
Cuando las cadenas polipeptidicas contienen 50 residuos o más, se habla
de proteinas.
Se conocen proteinas con más de 100 000 residuos, aunque la mayoria de
las proteinas contienen entre 50 y 2000 residuos.
Péptidos y Proteínas
Los peptidos y las proteinas se forman por la unión de aminoácidos,
mediante un enlace llamado enlace peptídico.
Enlace peptídico
Este enlace se establece entre el grupo carboxilo
(-COOH) del primer aminoácido y el grupo amino
(-NH2) del segundo aminoácido. La caracteristica principal de este enlace
es que no permite el giro de los elementos unidos por el y además es muy
estable.
Polipéptidos: cadena de aminoácidos unidos por un enlace peptídico. Las
cadenas polipeptídicas son flexibles aunque su conformación tiene
restricciones

30
ESTRUCTURA SECUNDARIA DE PROTEÍNAS
La flexibilidad que tienen las cadenas polipeptídicas permiten que se
“doblen”.
Al doblarse, los residuos de diferentes partes de la cadena pueden
interactuar unos con otros a través de puentes de hidrógeno.
La “forma” que adopta la cadena polipeptídica se conoce como “estructura
secundaria”.
Existen dos conformaciones (formas) principales favorecidas por la
flexibilidad y la formación de las hojas
Resumen
-Las proteinas están compuestas por distintas proporciones de 20 AA.
-Los AA esenciales deben ser ingeridos en la dieta.
-Los AA pueden tener distinta carga electrica.
-A su pH isoelectrico el AA tiene una carga neta cero.
-Clasificación de acuerdo a su polaridad:
-Apolares: alifáticos y aromáticos.
-Polar: no cargados y cargados (ácidos y básicos).
-Polimeros de aminoácidos: enlace peptidico.
-Peptidos y protei as: e tructura primaria y secundaria.
Los PÉPTIDOS cumplen diversas funciones
-Hormonas peptídicas: se pueden suministrar para corregir deficiencias.
Ejemplo: la insulina (disminuye los niveles de glucosa en sangre)
-Oxitocina: molecula del amor, conducta maternal y paternal, trabajo
de parto y bajada de la leche. (9 residuos)
-Vasopresina: c la reabsorción de agua y concentra la orina.
Aumenta la pr sión arterial. (9 residuos)
Bradiquinina: (9 residuos), inhibe la inflamación de los tejidos.
-Glucagón: (29 residuos), aumenta la glicemia (metab. del glucógeno)
-Edulcorante: Aspartame (2 residuos): NutraSweet
-Antibióticos: Valinomicina (12 residuos), gramicidina (10 residuos).

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ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEÍNAS
La estructura terciaria corresponde a la distribución
tridimensional de todos los átomos y define la forma de la proteína.
La forma de las proteínas está definida fundamentalmente por
dos factores: por las interacciones intermoleculares entre los grupos R de
las cadenas laterales y por intermoleculares con el medio en el cual se
encuentra la proteína
ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS
A menudo, varias cadenas polipeptídicas iguales o diferentes se agregan
(unen entre si) formando una proteína más grande.
La agregación ocurre a través de interacciones entre las cadenas laterales
de un polipéptido con otro(s)
Cada cadena se conoce como “subunidad”
Si una proteína tiene dos o más subunidades se dice que presenta estructura
cuaternaria
La primera proteina rica que su estructura fue dilucidada fue la
hemoglobina. Contiene 4 cadenas polipeptidicas y 4 grupos proste- ticos
heme. Por lo t nto, e un hetero-tetrámero.
Resumen niveles estructurales de las proteínas

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Resumen estructura y función de proteínas
La estructura tridimensional de una proteína está determinada por su
secuencia de aminoácidos.
La función de una proteína depende de su estructura.
Cada proteína tiene una estructura única.
Estructura Terciaria de las proteínas son no covalentes (puentes de
hidrógeno).
El arreglo espacial de átomos en una proteína se llama conformación.
3.2.2 CLASIFICACIÓN POR SU FORMA
PROTEÍNAS FIBROSAS:
-Son insolubles en agua.
-Predomina un tipo de estructura secundaria.
-Abundan en estructuras que dan soporte, forma y protección externa a los
vertebrados.
-Ej: Colágenos, Elastinas, Queratinas, Miosinas.
-queratina: presente en al piel, pelo, uñas. La estructura cuaternaria
(dos cadenas) está estabilizada por puentes disulfuro.
Colágeno: compone el tejido conectivo como tendones, cartílago, la
matriz orgánica de los huesos y la córnea del ojo, las fibras son flexibles
pero con una gran resistencia a la tracción.
Aminoácidos presentes en el colágeno:
Alanina 11% Prolina 21%
La gelatina (verdadera, no sucedáneo) deriva del colágeno y tienen valor
nutricional porque no contiene aminoácidos esenciales para la dieta
humana.
PROTEÍNAS GLOBULARES:
-Son solubles en agua.
-Presentan varios tipos de estructuras secundarias.

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- Presente en la mayoría de las enzimas y proteínas reguladoras de
metabolismo.
-Ej: albúmi a, mioglobina, hemoglobina, inmunoglobulinas.
Mioglobina: Fue la primera proteína globular cuya estructura fue
dilucidada en los años 50. Es una pequeña proteína que une oxígeno en las
células musculares. Esta formada por una cadena polipeptídica que tiene
un grupo prostético heme (hierro más protoporfirina).
ALBUMINA: es sintetizada por el higado y es la proteina más abundante
del plasma sanguineo. Cumple funciones de transporte y regulación
osmótica.
La albumina es un buen transp rtador de lipidos y moleculas hidrofóbicas
en el plasma sanguíneo
3.3 FUNCIONES DE LAS PROTEINAS:

34
4. ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son biomoléculas muy grandes. El peso molecular de estos
polímeros es muy elevado: en el caso del hombre, es de 3,6 X 1012
, que equivale
a 5,6 X 109
pares de nucleótidos.
Fueron aisladas por primera vez por Miescher en 1870, a partir del núcleo de las
células del pus; su nombre se origina del hecho de que la primera vez que se
identificaron se observó que eran ácidos, además de que fueron identificados por
primera vez en el núcleo celular.
F. Miescher
• Estudia la composición química del pus: encuentra una fracción precipitable
por ácido diluído que denomina Nucleína.
• Encuentra un material parecido a la nucleína en la esperma de salmón, y lo
fracciona en un componente proteico (protamina) y un componente que
contiene fosforo, de carácter ácido, que Altmann denomina ácido nucleico.
• Estudios posteriores a Miescher demuestran la existencia de dos tipos de ácido
nucleico: uno abundante en la levadura, que recibe el nombre de ácido
zimonucleico y otro, abundante en el timo, llamado ácido timonucleico.
• Posteriormente se comprueba que en la composición del llamado zimonucleico
entra la ribosa, y por eso pasa a llamarse ácido ribonucleico (RNA, ARN),
mientras que el timonucleico contiene desoxirribosa, por lo que pasa a
llamarse ácido desoxirribonucleico (DNA, ADN)
Experimentos de Griffith
En 1928, Friedrich Griffith utilizó dos cepas de bacterias Streptococus
pneumoniae (cepa S: smooth), cuyas colonias eran de superficie lisa y producían
la muerte de ratones. Usó también una cepa R no encapsulada (rough), cuyas
colonias tienen una superficie rugosa y que no mataban a los ratones.
Observaciones de Griffith:
• La cepa S producía infección letal en los ratones de su laboratorio y los de la
cepa R, no lo hacían.
• Las cepas S muertas por calor son también inofensivas, excepto cuando se
las mezcla con cepa R vivas.
• En este último caso, se puede producir una infección fatal y en los ratones
infectados se encuentran células vivas con cápsulas características de la cepa
S.

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• Este experimento permite inferir que algún factor de la cepa S muerta pasa a
las cepas R vivas y las transforma en cepas infecciosas letales.
• Griffith no supo cual era ese factor.
Experimento de Avery (1944)
El neumococo tipo R (rough, rugoso) (colonias a la izda.) puede ser
transformado en neumococo tipo S (smooth, liso) (colonias a la dcha.) por el
DNA del neumococo S. Esta transformación se transmite a la descendencia.
• En los años 40, Oswald Avery, Colin MacLeod, y Maclyn McCarty
revisaron el experimento de Griffith y concluyeron que el factor de
transformación era el ADN.
• Oswald Avery repitiendo el trabajo de Griffith con el agregado de una enzima
que destruía el ADN, demostró que el factor de transformación era el ADN.
• Cuando Avery agregaba esta enzima, no observaba la transformación
obtenida por Griffith.
• Concluyó que el material hereditario era ADN y no una proteína.
• Su evidencia era fuerte pero no totalmente concluyente, para esa época el
"candidato principal" para ser el material hereditario eran una proteína.
Experimentos de Hershey y Chase
• En 1952, Hershey y Chase estaban estudiando el ciclo de vida del
bacteriófago T2. Dado que el T2 está compuesto casi completamente de ADN
y proteína, el objetivo era determinar el destino del ADN y la proteína durante
la infección. Para ello, hicieron crecer células infectadas por T2 en presencia
de isótopos radiactivos (S35
y P32
).
 Cuando se hacían crecer células infectadas por T2 en presencia de S35
, se
producían virusT2 con proteína marcada.
 Similarmente, cuando las células infectadas con T2 se hacían crecer en
presencia de P32
, el virus contenía ADN marcado.
• Los investigadores encontraron que casi toda la proteína radiactiva
permanecía fuera de la célula infectada y que podía ser eliminada sin que se
interrumpiera la infección, mientras que el ADN del fago entraba en la célula
infectada.
• Dado que los genes de T2 pueden controlar la maquinaria de una célula
infectada, dedicándola a producir nuevos bacteriófagos T2, se deduce que si
es el ADN del fago, y no su proteína, lo que entra al hospedador, el ADN
debe llevar información genética.

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4.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS
• En las células se encuentran dos variedades de ácidos nucleicos:
– el ácido desoxirribonucleico (ADN).
– el ácido ribonucleico (ARN)
• El ADN forma genes, el material hereditario de las células, y contiene
instrucciones para la producción de todas las proteínas que el
organismo necesita.
• El ARN está asociado a la transmisión de la información genética
desde el núcleo hacia el citoplasma, donde tiene lugar la síntesis de
proteínas, proceso al cual está estrechamente relacionado. Hay varios
tipos de ARN, los tres más importantes:
– ARN mensajero (ARNm),
– ARN de transferencia (ARNt)
– ARN ribosómico (ARNr),
• En las células eucariotas, el ADN se encuentra principalmente en el
núcleo, pero también en las mitocondrias y en los cloroplastos.
• El ADN de las mitocondrias y de los cloroplastos es similar al de las
células procariotas.
• El ADN nuclear está asociado a proteínas, las llamadas
nucleoproteínas. Estas, básicamente, son histonas. También hay una
pequeña cantidad de un grupo heterogéneo de proteínas, llamadas
proteínas no histónicas.
• El ADN de las mitocondrias y de los cloroplastos es similar al de las
células procariotas.
• Durante mucho tiempo se creyó que el ADN procariota no estaba
asociado a proteínas (ADN desnudo) y que estaba disperso en el
citoplasma.
• En la actualidad, se ha observado que está asociado a proteínas no
histónicas, formando una condensación llamada nucleoide, que, a
diferencia del núcleo, carece de envoltura.
• También en los virus se han observado proteínas básicas asociadas al
ADN.

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NUCLEÓTIDOS: SUBUNIDADES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son biopolímeros donde los monómeros son los
nucleótidos, unidades moleculares que constan de:
a. un azúcar de cinco carbonos, -D-ribosa en el ARN o -D-desoxirribosa
en el ADN
b. un grupo fosfato (ácido fosfórico).
c. una base nitrogenada, o una purina de doble anillo o una pirimidina de
anillo simple.
Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de nucleótidos, unidos por
enlaces covalentes entre la molécula de azúcar de un nucleótido (el carbono 3´
de la ribosa o de la desoxirribosa) y la molécula de fosfato del siguiente
nucleótido que a su vez está unido al carbono 5´ de la pentosa.
Estos enlaces son llamados uniones o puentes fosfodiéster, porque el fosfato está
unido por una unión éster fosfato al azúcar del nucleótido y por otra unión
equivalente al azúcar del nucleótido que lo precede.
Las moléculas de ADN son considerablemente más grandes que las de ARN,
pero además poseen una estructura doble, ya que están constituidas por dos
cadenas que son complementarias entre sí.

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Las dos cadenas se enfrentan por las bases, que se mantienen unidas por la
existencia de puentes de hidrógeno.
La complementariedad proviene de que siempre una base púrica (de mayor
dimensión) se enfrenta con una base pirimídinica y que el acoplamiento siempre
enfrenta a A con T y a G con C.
Este hecho es fundamental para permitir la duplicación (“replicación”) del ADN,
ya que cada una de las cadenas sirve de molde para que se produzca la cadena
complementaria respectiva.
NUCLEÓTIDOS NO NUCLEICOS
• Son nucleótidos que no forman parte de los ácidos nucleicos.
• Se encuentran libres en las células.
• Pueden actuar como:
• Reguladores metabólicos (aportando energía)
• Activadores de enzimas
• Coenzimas
Nucleótidos de adenina
ADP –ATP
• Son moléculas transportadoras de energía
• Los fosfatos se unen mediante enlaces ricos en energía.
• En las reacciones que se libera energía (exergónicas) se forma ATP a partir
de ADP.
• En las reacciones que se necesita energía (endergónicas) se hidroliza el ATP
y da ADP y ácido fosfórico
• También pueden actuar en estos procesos nucleótidos de guanina (GTP –
GDP)

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AMP cíclico - AMPc
• Se forma a partir de ATP en el interior celular por la acción de la adenilato
ciclasa.
• El enzima actúa por la unión a la membrana celular de determinadas
moléculas (hormonas…).
• La formación del AMPc activa enzimas que actúan en reacciones
metabólicas
• Se le conoce también como segundo mensajero (las hormonas son los
primeros mensajeros
Nucleótidos coenzimáticos
• Una coenzima es una molécula no proteica que interviene en reacciones
enzimáticas.
• No son específicas de un tipo de sustrato
• Los más importantes son:
Nucleótidos de flavina – FAD y FMN
Son coenzimas de deshidrogenasas (catalizan reacciones redox)
Nucleótidos de piridina – NAD y NADP
Son coenzimas de deshidrogenasas (catalizan reacciones redox) el NAD en la
respiración celular y el NADP en la fotosíntesis.
Coenzima A

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• Es un derivado del ADP. Interviene en procesos metabolicos como
transportador de grupos acilo (R-CO-) procedentes de ácidos orgánicos.
• El acetil CoA, un derivado de la CoA con gran importancia en el
metabolismo celular.
4.2. CLASIFICACION DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
Se clasifican en ADN y ARN
4.2.1 ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO - ADN
Almacena y transmite la información genética. Dirige el proceso de
síntesis de proteínas. Constituye el material genético y forma los genes,
que son las unidades funcionales de los cromosomas. ARN: Ejecuta
ESTRUCTURA DEL ADN
En el ADN se distinguen los tres niveles estructurales:
1. La estructura primaria o secuencia de nucleótidos.
2. La estructura secundaria o doble hélice.

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3. La estructura terciaria o ADN superenrollado: torsión de la doble
hélice sobre sí misma.
Para conseguir que el ADN quepa dentro del núcleo, se encuentra muy
empaquetado, y aún más cuando se condensa para formar un
cromosoma.
Estructura primaria del ADN (secuencia de nucleótidos)
• Es la secuencia de nucleótidos de una sola cadena.
• Se pueden distinguir en ella un esqueleto de pentosas y fosfatos y
una secuencia de bases nitrogenadas.
• El número de hebras diferentes de ADN que se puede formar
combinando las cuatro bases nitrogenadas -adenina, guanina, citosina y
timina-, es muy elevado.
• Los análisis químicos han demostrado que el porcentaje de
guanina, citosina, adenina y timina es el mismo para todos los
individuos de una misma especie. Este hecho se debe a que las
características son muy similares dentro de la especie.
Estructura secundaria del ADN (doble hélice)
La estructura secundaria del ADN es la disposición espacial en doble
hélice de dos cadenas de polinucleótidos, con las bases nitrogenadas
enfrentadas y unidas mediante puentes de hidrógeno.
Las cadenas del ADN son complementarias, no iguales, Por lo tanto, la
secuencia de cada cadena es diferente.
El enrollamiento plectonímico implica que, para separar las dos hebras,
hay que girar una respecto a la otra.
En la estructura secundaria del ADN, los grupos hidrófobos de las bases
se disponen hacia el interior de la molécula, estableciendo interacciones
hidrófobas entre grupos lipófilos, que colaboran con los puentes de
hidrógeno en dar estabilidad a la macromolécula.
Las pentosas y los fosfato (carga negativa) quedan en el exterior. Debido
a la ionización, los ácidos nucleicos tienen carácter ácido. Las bases de
ambas hebras están en el interior y unidas por los puentes de hidrógeno.
Características de la doble hélice
• Dos cadenas polinucleótidas unidas entre sí

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• Antiparalelas
• Complementarias
• Estabilizadas por puentes de hidrógeno entre bases nitrogenadas
• Enrolladas en espiral alrededor de un eje imaginario
• Esqueleto azúcar fosfato hacia fuera –
• Planos de las bases perpendiculares al eje y paralelos entre sí
• Enrollamiento plectonémico
• Gira en sentido dextrógiro (reloj)
• 10 pares de nucleótidos por vuelta (3,4 nm)
• Diámetro .- 2 nm
Desnaturalización – renaturalización del ADN
La doble hélice de ADN en estado natural es muy estable; pero, si se
calienta, cuando la temperatura llega aproximadamente a 100°C, las dos
hebras de la doble hélice se separan, se produce la desnaturalización del
ADN.
Si posteriormente se mantiene el ADN desnaturalizado a 65°C, las dos
hebras vuelven a unirse.
Esta restauración de la doble hélice es lo que se llama renaturalización
y es lo que permite la hibridación si se parte de hebras de distintos ADN
La temperatura a la cual permanece desnaturalizado un 50% del ADN se
llama temperatura de fusión (Tm) y depende de la cantidad de pares
guanina-citosina que haya en la cadena. Si este número es elevado, Tm
será elevada, puesto que hay que romper un mayor número de enlaces de
hidrógeno y se necesitará mayor energía para hacerlo.

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Las técnicas de desnaturalización y renaturalización permiten hibridar
cadenas de ADN de distintos organismos.
El porcentaje de hibridación dará una idea de la relación entre los dos
organismos y es una técnica muy útil en la diagnosis de enfermedades o
en medicina forense.
Modelos de doble hélice del ADN
En la actualidad se conocen tres tipos de estructura en doble hélice del
ADN: las formas B, A y Z
• La forma B (descrita por Watson y Crick). Es una hélice dextrógira
con las bases complementarias situadas en planos horizontales, de
manera que el eje de la molécula atraviesa dichos planos por su centro.
La forma B es la forma más corriente.
• Modelos de doble hélice del ADN: forma A
• La forma A también es dextrógira, pero las bases complementarias
se encuentran en planos inclinados y une el eje de la molécula que
atraviesa dichos planos por puntos desplazados del centro.
• Esta forma aparece cuando se deseca la forma A.
• No se ha encontrado en condiciones fisiológicas.
• Es más ancha y corta que la forma B.
• Contiene 11 pares de bases por vuelta (10 en la forma B)
Modelos de doble hélice del ADN: forma Z
• La forma Z es levógira, y tiene un enrollamiento irregular que
provoca una configuración en zigzag, a la que hace referencia su nombre.
• Esta estructura aparece en regiones del ADN donde se alternan
muchas citosinas y guaninas.
• Se piensa que la forma Z constituye señales para las proteínas
reguladoras de la expresión del mensaje genético.
• Más larga y estrecha que la forma B.
• Contiene 12 pares de bases

44
FUNCIÓN BIOLÓGICA DEL ADN
El ADN es la molécula almacén de la información genética y contiene
todas las instrucciones necesarias para construir todas las moléculas del
cuerpo de un ser vivo. Para ello tiene que ser capaz de realizar copias de
si mismo (replicarse) mediante un proceso basado en la
complementariedad de las bases.
En cuanto a su longitud, el ADN mide 1,7 µ en el virus del polioma;
1,36 mm en Escherichia coli; 11,2 cm en cada célula de Drosophila;
0,57 m en el erizo de mar; 0,93 m en el gallo; 1,89 m en el perro, 2,36
m en el hombre (sumando el ADN de los 46 cromosomas), etc.
La longitud del ADN no siempre guarda relación con la complejidad
del organismo. Muchas especies tienen mucho más ADN que el
necesario para codificar su estructura y fisiología. Esto ha dado lugar a
numerosas hipótesis sobre las funciones de ese ADN supernumerario.
4.2.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO - ARN
El ácido ribonucleico o ARN está constituido por nucleótidos de ribosa,
con las bases adenina, guanina, citosina y uracilo. No tiene timina como
el ADN.
Estos ribonucleótidos se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster
en sentido 5 '3', al igual que en el ADN.
El ARN es casi siempre monocatenario, excepto en los reovirus que es
bicatenario.

45
Se ha observado la existencia de ARN con función biocatalizadora
(ribozimas), por lo que se ha sugerido que, en el origen de la vida, los
ARN pudieron ser las primeras moléculas capaces de auto duplicarse.
Después, sería el ADN el encargado de guardar la información genética,
ya que su cadena es más estable.
Participan en el procesado del RNA transcrito primario y en la formación
de enlace peptídico en la síntesis de proteínas.
El ARN se encuentra en muchos tipos de virus y en las células procariotas
y eucariotas. En éstas hay de cinco a diez veces más ARN que ADN.
Los ARN se clasifican en:
1. ARN bicatenario (en los reovirus)
2. ARN monocatenario:
a. ARN de transferencia (ARNt)
b. ARN mensajero (ARNm)
c. ARN ribosómico (ARNr)
d. ARN nucleolar (ARNn)
El hecho de que las células que fabrican grandes cantidades de proteínas
sean ricas en ARN fue una de las pistas para desvelar la transmisión de
la información genética.

46
EL ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt).
• Tiene entre 70 y 90 nucleótidos y se encuentra disperso en el
citoplasma.
• Hay unos cincuenta tipos de ARNt.
• Constituye el 15% del ARN de la célula.
• Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los
ribosomas, donde, según la secuencia especificada en un ARN
mensajero (transcrita, a su vez, del ADN), se sintetizan las proteínas.
• Las diferencias entre los ARNt son debidas fundamentalmente a una
secuencia de tres bases nitrogenadas, denominada anticodón.
• Entre los nucleótidos que forman los ARNT, además de A, G, C y U,
aparecen otros que llevan bases metiladas, como la dihidrouridina
(UH2 ), la ribotimidina (T), la inosina (I), la metilguanosina (GMe),
etcétera, que constituyen el 10 % de los ribonucleótidos totales del
ARNt.
• El ARNt es monocatenario, pero presenta zonas con estructura
secundaria en doble hélice, y zonas con estructura primaria o lineal,
que forman asas o bucles, lo que confiere a la molécula una forma de
hoja de trébol.
•En ella se distingue:
 Brazo D: Unión con el enzima que cataliza la unión a los aminoácidos.
 Brazo T: Lleva timina
 Brazo A (del anticodón).
 Extermo 3’: aceptor de aminoácidos
 Extremo 5’: Siempre lleva guanina y un grupo fosfórico libre.
 En realidad la molécula está mucho más replegada, adoptando una
estructura terciaria en forma de L.
EL ARN MENSAJERO (ARNm)
• Es monocatenario, básicamente lineal, y con un peso molecular que
oscila entre 200.000 y 1.000.000.

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• Su función es transmitir la información contenida en el ADN y llevarla
hasta los ribosomas, para que en ellos se sinteticen las proteínas a partir
de los aminoácidos que aportan los ARNt.
• El ARNm tiene una estructura diferente en procariotas y en eucariotas.
El ARNm eucariótico
• Presenta algunas zonas (pocas) en doble hélice, por complementariedad
de bases entre distintos segmentos, y zonas lineales que dan lugar a los
llamados lazos en herradura.
• El ARNm eucariótico se forma a partir del transcrito primario (pre-
ARNm), también llamado ARN heterogéneo nuclear (ARNhn), nombre
que hace referencia a la variabilidad de su tamaño.
• Posee una serie de segmentos con información, denominados exones,
alternados con otros sin información denominados intrones, que luego
son suprimidos y no aparecen en el ARNm.
• Este proceso se denomina maduración y se produce en el núcleo.
El filamento de ARN se puede enrollar sobre sí mismo mediante la
formación de pares de bases en algunas secciones de la molécula,
formando las denominadas estructura secundarias del ARN
Estructura del ARNm eucariótico
• El ARNm eucariótico posee en su extremo 5' una guanosina trifosfato
invertida y metilada en el nitrógeno 7 (m7 Gppp).
• Esta molécula, que recibe el nombre de caperuza, bloquea la acción
de enzimas exonucleasas que pueden destruir el ARNm, y constituye
la señal de inicio en la síntesis de proteínas.
• A continuación, hay un segmento sin información, seguido de otro
segmento con información que suele empezar con la secuencia AUG.
• En el extremo 3' o extremo final posee de 150 a 200 nucleótidos de
adenina, lo que se denomina «cola» de poli-A. Es un estabilizador
frente a las exonucleasas.
• Entre la síntesis y la degradación del ARNm no transcurren más que
unos cuantos minutos, para evitar una superproducción de proteínas.
• El ARNm eucariótico es monocistrónico, es decir, sólo contiene
información para una cadena polipeptídica.

48
Estructura del ARNm de procariotas
El ARNm procariótico no adopta la estructura del ARN eucariótico.
No presenta exones e intrones
Carece de caperuza (empieza con un nucleótido trifosfato no invertido,
por ejemplo: pppG-...) y de cola de poli-A,
Es policistrónico, es decir, contiene informaciones separadas para
distintas proteínas.
• El sector comprendido entre el extremo 5’ y el codón de inicio se
denomina Líder (no lleva información).
• La secuencia comprendida entre el codón sin sentido y el extremo 3’
del ARNm se denomina extremo Trailer y tampoco lleva
información.
• Los ARNm Policistrónicos presentan secuencias de longitud variable
que separan las regiones codificantes o Cistrones, estas se denominan
regiones espaciadoras, usualmente de 10 pb. de longitud.
• Cada Cistrón posee un codón de inicio y uno sin sentido (finalización).
EL ARN RIBOSÓMICO (ARNr)
• Es el ARN que constituye, en parte, los ribosomas. Este tipo de ARN
representa el 60% del peso de dichos orgánulos.
• El ARNr presenta segmentos lineales y segmentos en doble hélice.
• El ARNr está asociado con las proteínas ribosómicas (más de 70),
formando una estructura relacionada con la síntesis de proteínas (da
alojamiento al ARNm y a los ARNt, portadores de los aminoácidos
que formarán las proteínas durante dicho proceso).
• El peso molecular del ARNr oscila entre 500.000 y 1.700.000.
• En general, el peso de los ARNr y de los ribosomas se suele expresar
según el coeficiente de sedimentación (s) de Svedberg. Las células

49
procariotas presentan ribosomas de 70 S, menor peso que los de las
células eucariotas, de 80 S
EL ARN NUCLEOLAR (ARNn).
• Es un ARN que se encuentra constituyendo, en parte, el nucléolo.
• Se origina a partir de diferentes segmentos de ADN, uno de los
cuales se denomina región organizadora nucleolar (NOR).
• A partir de este ADN, se forma en el nucléolo un ARN de 45 S.
Este ARN nucleolar se asocia a proteínas, procedentes del
citoplasma, muchas de las cuales son las que conformarán los
ribosomas.
• Posteriormente, la partícula de ribonucleoproteína se escinde en
tres ARN.
• A continuación se añade un ARN de 5 S, también asociado a
proteínas, sintetizado fuera del nucléolo, es decir, en el
nucleoplasma, a partir de otro segmento de ADN.
• A partir de todos ellos se forman las dos subunidades ribosómicas,
una de 40 S y otra de 60 S, que atraviesan la envoltura nuclear y se
unen en el citoplasma, dando lugar a un ribosoma de 80 S.
EL ARN PEQUEÑO NUCLEAR (ARNpn)
• Existe un quinto tipo de ARN, el ARN pequeño nuclear (ARNpn),
denominación que hace referencia a su pequeño tamaño y a su
presencia en el núcleo de las células eucariotas.
• También se le denomina ARN-U por su elevado contenido en uridina.
• El ARNpn se une a ciertas proteínas del núcleo formando las
ribonucleoproteínas nucleares (RNPpn), y así actúa realizando el
proceso de eliminación de intrones (maduración del ARNm), gracias
a que posee secuencias complementarias a las de los extremos de los
intrones (secuencias de nucleótidos no codificantes).
FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS RIBONUCLEICOS
Las funciones de los ARN pueden resumirse en tres:
1. Transmisión de la información genética desde el ADN a los
ribosomas. Las enzimas ARN-polimerasas a partir de un gen de

50
ADN, es decir, una secuencia de nucleótidos de ADN con
información sobre una proteína, sintetizan, mediante la
complementariedad de las bases, un ARN mensajero, proceso
denominado transcripción. Luego, este ARNm llegará hasta los
ribosomas. El ADN es utilizado únicamente como almacén de
información genética.
2. Conversión de la secuencia de ribonucleótidos de ARNm en una
secuencia de aminoácidos. Este proceso se denomina traducción y
se realiza en los ribosomas. En él intervienen, además del ARNm, el
ARNr de los ribosomas y el ARNt que transportan los aminoácidos.
3. Almacenamiento de la información genética. Algunos virus
carecen de ADN y, por ello, contienen su información biológica en
forma de ARN. Por ejemplo, el virus de la gripe, el de la polio, el de
la inmunodeficiencia humana, los reovirus (que poseen ARN
bicatenario), etc
Diferencias entre DNA y RNA

51
5. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS
5.1 EL AGUA
El agua es un compuesto químico muy estable, formado por átomos de
hidrogeno y oxígeno, de formula H2O. El agua es inodora, insípida e incolora,
y su enorme presencia en la Tierra (el 71% de ésta se encuentra cubierta de
agua) determina en buena parte la existencia de vida en nuestro planeta. El agua
es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de
la materia. Existe en estado sólido como hielo, encontrándose en los glaciares
y casquetes polares, y en forma de nieve, granizo y escarcha. Como líquido se
halla en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua, en forma de rocío en
la vegetación, y en océanos, mares, lagos, ríos, etc. Como gas, o vapor de agua,
existe en forma de niebla, vapor y nubes.
Además, el átomo de oxígeno atrae hacia sí los electrones del enlace covalente.
Esto hace que la molécula presente un exceso de carga negativa en las
proximidades del átomo de oxígeno yun exceso de carga positiva en los átomos
de hidrógeno. Por lo tanto, cada molécula de agua es un dipolo eléctrico.
Los enlaces involucrados en la formacion del agua son de tipo covalente y en
la union de moleculas entre si el enlace es de tipo puente de hidrogeno
IONIZACIÓN y pH
Parte de las moléculas (10-7 moles por litro de agua) están disociadas en iones
H+ e iones OH-. (hidroxilo)
En el agua pura (neutra) la concentración de protones es de 10-7 moles por
litro lo que nos indica que su pH=7. Por lo tanto: es una sustancia neutra

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IMPORTANCIA DEL AGUA PARA LOS SERES VIVOS
• El agua es el líquido más abundante de la corteza.
• El agua es el componente más abundante en los medios orgánicos, los seres
vivos contienen por término medio un 70% de agua.
• Se encuentra tanto dentro de la celula como fuera de ella.
Contenido en agua de diferentes órganos
Cerebro.................85%
Sangre..................79%
Músculo ..............75%
Hígado..................70%
Cartílago....... ......55%
Huesos..................22%
Dientes..................10%

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Propiedades
• El agua no es un simple medio ni una mera fase inerte, es un líquido muy
reaccionable.
• Interviene en muchas reacciones químicas, bien como reactivo o como
producto de la reacción
• Es esencial para las reacciones bioquímicas de los seres vivos
• Por ello no es posible la vida en ausencia de agua
• Masa molecular.......... 18 da
• Punto de fusión......... 0ºC (a 1 atm)
• Punto de ebullición .... 100ºC (a 1 atm)
• Densidad (a 4ºC)........ 1g/cm3
• Densidad (a 0ºC).......... 0'97g/cm3
Punto de ebullición elevado (100 C): debido a que en estado líquido las
moléculas de agua se unen entre sí por puentes de H, a causa de la elevada
electronegatividad del O. Coexisten las moléculas unidas por puentes de H y
las libres.
*Punto de fusión elevado (0 °C).
*Calor de vaporización elevado (539'5 cal/g): evita la evaporación masiva y
la consiguiente deshidratación de los organismos vivos.
*Calor de fusión elevado (79'7 cal/g): dificulta la congelación y los los
trastornos biológicos que ésta traería consigo.
*Calor específico elevado (1 cal/g C): hace que el agua actúe como tampón
o regulador de la temperatura en los seres vivos.
*Elevada tensión superficial.
*Menor densidad del hielo que del agua líquida: en el hielo, cada átomo de O
se rodea tetraédricamente de 4 de H: de dos le separa una distancia de 1'00 A,
y de los otros dos una de 1'76 A. Por eso, entre los O hay una distancia de 2'76
A

54
FUNCIONES BIOLOGICAS DEL AGUA
Disolvente.
• Se conoce al agua como el disolvente universal. En realidad es el disolvente
más universal de las sustancias nutritivas, tanto orgánicas como
inorgánicas. Así actúa como vehículo para dichas sustancias.
• La naturaleza bipolar del agua hace de ella el disolvente ideal para los
compuestos iónicos ,así como para las sustancias no iónicas pero con
polaridad molecular (es el caso de azucares, alcoholes, aldehídos, etc).
• Las sustancias no solubles (algunas proteínas y polisacáridos, y las grasas)
forman dispersiones coloidales con el agua.
Reactivo
• Todas las reacciones metabólicas se realizan en presencia de agua. Pero
además ella actúa como reactivo químico (como ácido o como base, como
oxidante o como reductor).
• C3H8 + 5 O2 === 3 CO2 + 4 H2O + CALOR
• NaOH + HCl === NaCl + H2O
• NH3 + HCl === NH4Cl + H2O
• CO2 + H2O=== {CH2O} + O2
Estructural
Por su elevada tensión superficial provoca cambios en el citoplasma:
deformaciones y movimientos protoplasmáticos que se dan en las células; y
mantiene el volumen y la forma celular.
Mecánica-amortiguadora
Su reducida viscosidad favorece el desplazamiento de órganos lubricados por
líquidos ricos en agua (en músculos y articulaciones).
Termorregulador
• Tiene el agua un importante papel como agente regulador de la
temperatura en los seres vivos por:

55
• Su elevado calor específico que la convierte en amortiguador de los
bruscos cambios térmicos.
• su gran conductividad térmica, por la que distribuye las temperaturas en
los seres vivos.
• su calor de vaporización elevado que frena la elevación de la temperatura
corporal.
Transporte
• El transporte de nutrientes y de otras sustancias en la materia viva se
desarrolla a través del agua:
• Difusión: de gases y de moléculas sólidas por el citoplasma celular.
• Intercambio gaseoso: en aparatos respiratorios adaptados al agua
(branquias) y en aparatos aéreos (pulmones y tráqueas) que deben
permanecer húmedos para desarrollar su función.
• Circulación: por sistemas circulatorios, abiertos o cerrados, que transportan
sustancias a distintas partes del organismo gracias al agua.
• Excreción: del N formando parte de moléculas (ác. úrico, urea y amoniaco)
cuya toxicidad queda remitida al encontrarse disueltas en agua.

56
5.2 LAS SALES MINERALES
Sales minerales precipitadas: función principalmente esquelética
Carbonato cálcico
Fosfato cálcico
Sales minerales disueltas: Cationes y Aniones
Regulación de los procesos osmóticos y del volumen celular
Funciones específicas
Na+
, K+
y Cl-
(transmisión del impulso nervioso)
I-
(hormona tiroidea).
Cu+
, Zn+
y Mn2+
( cofactores enzimáticos)
Fe2+
(hemoglobina)
Mg2+
(clorofila )
Ca2+
(contracción muscular y en la coagulación de la
sangre)
Funciones de las sales precipitadas
La principal función es formar estructuras de protección o sostén.
Carbonato de calcio
• Caparazones de protozoos marinos.
• Esqueletos externos y conchas.
• Espinas.
• Huesos y dientes

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Funciones de las sales en disolución

58
6. CONCLUSIONES:
Las biomoléculas son muy importantes por ser esenciales en todo organismo
viviente.
La proporción correcta de las biomoléculas (Agua, Sales Minerales, Proteínas,
Carbohidratos, Lípidos y Ácidos Nucleicos) hacen posible el equilibrio
orgánico, de lo contrario se produciría fallos en nuestro sistema.
Desde el punto de vista nutritivo un plato de nuestros alimentos seria completo
cuando aporta todos los principios inmediatos orgánicos necesarios.

59
7. ANEXOS:

60
8. BIBLIGRAFIA:
http://es.slideshare.net/guestf89b90c/biomoleculas-1981095
http://www.aula21.net/nutricion/proteinas.htm
http://cosmolinux.no-
ip.org/recursos_aula/BIO1erBAT/Les_molecules_de_la_vida/Composicio_qu
imica/Bioelements_ECIR.pdf
http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema03.pdf
http://laguna.fmedic.unam.mx/~3dmolvis/proteina/index.html

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