CAPITULO DE BIOLOGIA MOLECULAR PARA SECUNDARIA

1. ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE
LA CÉLULA
Los Bioelementos
Las Biomoléculas Inorgánicas

2. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
• La materia es una mezcla natural de tipo coloide que tiene
como solvente el agua y como soluto principalmente las
grandes moléculas orgánicas o macromoléculas.
• Los seres vivos están formados por variedad de átomos y
compuestos seleccionados a lo largo proceso evolutivo. Por
tanto, para entender las estructuras y funciones de los seres
vivos, necesitamos un conocimiento básico de estos átomos y
compuestos, cómo se relacionan entre sí para producir
movimiento, crecimiento, comunicación entre neuronas, ATP,
etc.

3. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Cuadro Elementos mayores presentes en
el cuerpo humano
Nombre masa % Importancia o función
Oxígeno 65 Necesario para la respiración celular; presente en casi todos los
compuestos orgánicos; forma parte del agua
Carbono 18 Constituye el esqueleto de las moléculas orgánicas; puede formar
cuatro enlaces con otros tantos átomos
Hidrógeno 10 Presente en la mayoría de los compuestos orgánicos; forma parte
del agua
Nitrógeno 3 Componente de todas las proteínas y ácidos nucleicos y de
algunos lípidos
Calcio 1,5 Componente estructural de los huesos y dientes; importante en la
contracción muscular, conducción de impulsos nerviosos y
coagulación de la sangre
Fósforo 1 Componente de los ácidos nucleicos; componente estructural del
hueso; importante en la transferencia de energía. Integra los
fosfolípidos de la membrana celular.

4. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Cuadro Principales Oligoelementos
presentes en el cuerpo humano
Potasio 0.4 Principal ion positivo (catión) del interior de las células;
importante en el funcionamiento nervioso; afecta a la
contracción muscular
Azufre 0,3 Componente de la mayoría de las proteínas
Sodio 0,2 Principal ion positivo del líquido intersticial (tisular); importante en
el equilibrio hídrico del cuerpo; esencial para la conducción de
impulsos nerviosos
Magnesio 0,1 Necesario para la sangre y los tejidos del cuerpo; forma parte de
muchas enzimas
Cloro 0,1 Principal ion negativo (anión) del líquido intersticial; importante en
el equilibrio hídrico
Hierro trazas Componente de la hemoglobina y mioglobina; forma parte de
ciertas enzimas
Yodo trazas Componente de las hormonas tiroideas

5. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Cuadro Propiedades de los isótopos más
utilizados en Biología
ISÓTOPO VIDA MEDIA ISÓTOPO ESTABLE Y % DE FRECUENCIA
14C 5770 años 12C (98,89%)
3H 12,26 años 1H (99,985%)
35S 86,7 días 32S (95,0%)
32P 14.3 días 31P (100,0%)
33P 25 días
125I 57,4 días 127I (100,0%)
131I 8,05 días
19O 29 s 16O (99,76%)
16N 7,35 s 14N (99,63%)

6. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
BIOELEMENTOS
• Llamados elementos biogenésicos, son los elementos químicos naturales
presentes en los seres vivos. Se caracterizan por ser estables, tienen bajo peso
molecular. De los elementos que existen (92 naturales y 17 artificiales) 27
aproximadamente se encuentran en los seres vivos.
• Los clasificaremos atendiendo a su abundancia:
• Primarios: o Macro-elementos. Son fundamentales para construir moléculas
orgánicas (Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos Nucleicos) e inorgánicas (Agua,
Sales Minerales, Gases), Son en número de seis: C, H, O, N, P, S constituyendo el
98.5% del peso de la materia viva.
• Secundarios: o Micro-elementos, con relación a los anteriores se presentan en
una proporción del 1% y son: Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg.
• Trazas: u Oligoelementos, Están presentes en cantidades diminutas, en menos
del 0,5%, y son indispensables para los seres vivos. Algunos actúan como
cofactores enzimáticos, son: Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, y otros más.

7. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
TABLA DE LOS ELEMENTOS
BIOGENÉSICOS

8. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
BIOMOLECULAS
Agua
Sales Minerales
Gases, Ácidos y
Bases
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Vitaminas
Denominados también: PRINCIPIOS INMEDIATOS
Son todas las moléculas orgánicas e inorgánicas que provienen de la
combinación de los elementos biogenésicos entre sí:
Inorgánicas
Sin enlace
C – C
Orgánicas
Con enlace
C – C

9. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
AGUA Y ALMIDÓN
almidón

10. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
EL AGUA
• Es el compuesto inorgánico más abundante en la Tierra.
• Es el más abundante de los compuestos en un ser vivo
• El contenido de agua en un organismo depende de la edad y de la
actividad metabólica.
• Es importante: por ser el solvente de la mayoría de las Biomoléculas,
actuar como medio dispersante, participar en muchas reacciones
químicas.
• El agua representa el 65 a 70% del peso corporal de (un hombre de 70
kg de peso tiene aproximadamente 42 litros de agua). La distribución
corporal del agua en el ser humano es como sigue:

11. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
– Intracelular (2/3) dentro de la célula y se encuentra como:
– Agua libre 95%: como solvente y dispersante del coloide
– Agua ligada (5%): unida laxamente a las proteínas
– Extracelular: (1/3) distribuida en:
• Intersticio: Liquido cefalorraquídeo y sinovial
• Plasma: dentro de vasos sanguíneos y linfáticos
• Su molécula está formada por dos átomos de H y un átomo de O unidos
por enlaces covalentes, es una molécula polar
• Tiene enlace Puente de H (Es un enlace no covalente que se forma por
atracción electrostática entre el átomo de O con el átomo de H de otra
molécula de agua) que es la base de muchas de las propiedades térmicas
del agua.

12. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Propiedades del Agua:
• Alto calor específico 1 cal/g.°C
• Elevado punto de ebullición 100°C a 1 atm. De presión
• Calor latente de vaporización 540 cal/g
• Alta capacidad de conductividad térmica
• Densidad (máxima a 4°C) 1 g/cm3
• Gran capacidad disolvente gracias a su naturaleza dipolar
• Bajo poder de ionización al disociarse en un anión (OH-) y un catión (H+)
considerando que a temperatura y presión standard, sólo se disocian 1 x
10-7 moles/l de moléculas de agua

13. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Funciones:
• Es el hábitat de muchos organismos vivos
• Constituye el medio dispersante en los líquidos intracelulares y
extracelulares
• Mantiene la morfología celular o tisular (estructural)
• Es el medio en el que se transportan las sustancias
• Ayuda a mantener constante la temperatura de los organismos vivos
(termorreguladora)
• Es el lubricante de membranas u otras estructuras celulares (amortiguadora)
• Indispensable para la realización del metabolismo ya que todo proceso
fisiológico se produce en medio acuoso.
• Las primeras formas de vida se originaron en el agua.

14. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
SALES MINERALES
• Estos compuestos inorgánicos se encuentran en pequeñas proporciones
en el protoplasma.
• En los seres vivos se encuentran en tres formas:
• Disueltas: las que se ionizan en medio acuoso, las más importantes son:
• Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg++
• Aniones: Cl-, PO4
---, CO3
--, HCO3
-, SO4
--.
• Hay concentraciones iónicas constantes en el medio interno, cualquier
• Variación de dicho equilibrio provoca alteraciones fisiológicas.

15. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
SALES MINERALES
Los iones más abundantes son:
•Precipitadas: Aquellas que constituyen estructuras sólidas, insolubles, con función
esquelética.
Ejemplo: Concha de moluscos, en los huesos, en las diatomeas
•Asociadas: Aquellas que están combinadas con proteínas (Fosfoproteínas), con lípidos
(fosfolípidos).
Iones Intracelular Extracelular
Catión K+ Na+
Anión PO4
--- Cl-

16. BIOLOGÍA
Luis Zárate Ampuero
Funciones:
• Regula la presión osmótica de las células
• Regula el equilibrio ácido-base de la célula
• Forman estructuras esqueléticas
• Estabilizan dispersiones coloidales
• Actúan como cofactores
• Intervienen como buffer.