Este documento describe los principales bioelementos y biomoléculas que forman la materia viva. Explica que sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos, siendo los más importantes el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estas sustancias se unen para formar biomoléculas como el agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, que cumplen funciones estructurales y energéticas en los organismos vivos.

1. La base molecular de la vida.
Principios de Bioquímica
3º de ESO Ciencias Naturales
Colegio San José sscc

2. Bioelementos
Sólo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivos
Son los bioelementos o elementos biogénicos
OLIGOELEMENTOS:
PRIMARIOS: • Constituyen el 0,1 %
• Constituyen el 95 del peso de cualquier
Bioelementos
% del peso de organismo
cualquier organismo • Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni
• C, H, O, N Si, ……..
SECUNDARIOS:
• Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo
• P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe

3. Biomoléculas
Los bioelementos se unen originando las
biomoléculas que forman la materia viva
• Glúcidos
• Agua
Inorgánicos Compuestos Orgánicos • Lípidos
• Sales
minerales • Proteínas
Unión • Ácidos
de nu nucleicos
monó merosos
mero
s
Macromoléculas formadas a
base de moléculas más
sencillas
POLÍMEROS

4. El agua y sus funciones biológicas
Las especies Por término medio
constituye el 75 % del peso Edad del individuo
del organismo
El tipo de tejido
Propiedades del agua Regulador térmico
Vehículo de transporte
Medio de reacción Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrólisis

5. Las sales minerales y sus funciones biológicas
En estado sólido Se pueden presentar En disolución
Forman estructuras Disociadas en iones, cumplen
esqueléticas como funciones de regulación del pH,
huesos y conchas transmisión del impulso
Las células deben encontrarse en nervioso, y regulación de
un medio isotónico con su citoplasma procesos osmóticos
Medio Hipotónico
Medio Hipertónico
La célula absorbe agua
La célula pierde agua y
y puede llegar a
se arruga
estallar

7. Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono
Bioelementos que Monómeros
los componen C:H:O 1:2:1
•
Características
Energética Su equivalente calórico = 4 Kcal/g
Función
Estructural Sólo algunos

8. Los monosacáridos
Compuestos de 3 a 7 átomos de Carbono
ALDOSAS CETOSAS
GRUPO ALDEHÍDO:
GRUPO CETONA:
Un átomo de carbono unido
por doble enlace al O Un átomo de carbono
unido por doble enlace al
O, formando el grupo
El resto de los átomos de carbonilo, pero en el
Carbono posee un grupo segundo carbono,
alcohólico (OH) formando un grupo
cetónico en lugar de un
El resto de los enlaces con grupo aldehído
el Hidrógeno
Triosa aldosa Triosa cetosa
GLICERALDEHIDO DIHIDROXIACETONA

9. Principales monosacáridos
Uno es un aldehído, el otro es una cetona
Se diferencia en la posición del doble
ü Gliceraldehído enlace con el Oxígeno
Triosas
ü Dihidroxiacetona
Son aldosas
Se diferencian en que la desoxirribosa
carece de grupo alcohólico en el 2º
ü Ribosa carbono
Pentosas
ü Desoxirribosa
ü Glucosa Glucosa y galactosa son aldosas, la
fructosa es cetosa
Hexosas ü Galactosa
Las aldosas se diferencian en la posición
ü Fructosa de los grupos alcohólicos de los carbonos
2y3

10. Disacáridos y polisacáricos
DISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS
Sustancias hidrolizables Polímeros hidrolizables
Unión de dos monosacáridos Unión de n monosacáridos
ü DE RESERVA
ü ALMIDÓN en vegetales: en
ü MALTOSA bulbos, tubérculos y raíces
ü Dos glucosas ü GLUCÓGENO en animales.
ü LACTOSA En el hígado y músculos.
ü glucosa y galactosa ü ESTRUCTURALES
ü SACAROSA ü CELULOSA, principal
componente de la pared de la
ü glucosa y fructosa célula vegeta. Madera (50%
celulosa), el algodón (100%)
ü QUITINA: Caparazones insectos y
crustáceos

11. LÍPIDOS
De composición química variada
Son sustancias orgánicas insolubles en agua
Solubles en disolventes orgánicos
GLICÉRIDOS Formados sobre OTROS LÍPIDOS
(saponificables) todo por (insaponificables)
C, H, O
ü GRASAS y SEBOS à
ü Reserva de energía a largo plazo
sólidos a temperatura
ambiental ü Su equivalente calórico es de 9 Kcal/g
ü ACEITES à líquidos a ü Más adecuados que los glúcidos para
temperatura ambiental almacenar energía, ahorrando espacio y peso
Los seres vivos emplean como fuente de energía los glúcidos, y una vez agotados, consumen las
grasas almacenadas

12. GLICÉRIDOS Son ésteres de glicerina y
diferentes ácidos grasos
(LÍPIDOS SAPONIFICABLES)
Glicerina, Glicerol Ácidos grasos
Alcohol propanotriol
3 H2O

13. OTROS LÍPIDOS
(LÍPIDOS
INSAPONIFICABLES)
Ceras Fosfolípidos Esteroides Carotenoides
ü Destaca el
ü Función ü Función colesterol
protectora estructural ü Dan lugar a los
ü Estructural: pigmentos
ü Recubren ü Forman una forma parte de las vegetales,
superficies de hojas bicapa lipídica, membranas de responsables de los
y frutos estructura básica células animales colores rojizos y
de las membranas amarillentos de las
ü Recubren piel de ü Regulador:
biológicas plantas: como frutos
vertebrados precursor de otras
sustancias como y flores
ü Mantienen
hormonas.
superficies flexibles
e impermeables ü Vitaminas

14. Proteínas
Los compuestos orgánicos más abundantes
Constituyen el 50% del peso seco de la materia viva
ü Moléculas no hidrolizables
Sus unidades básicas ü Ácidos orgánicos formados
por un grupo amino y un grupo
carboxilo
Grupo carboxilo
Grupo amino
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas

15. El enlace peptídico Se unen aas entre
el grupo carboxilo de uno
y el amino del siguiente
Se forman cadenas peptídicas o péptidos
de longitud variable
Cada proteína es una macromolécula
formada por una o varias cadenas
peptídicas
En cada célula existen miles de proteínas
distintas con funciones específicas
Cualquier alteración en la secuencia
de aminoácidos, incluso la
sustitución de un solo aa por otro,
proporciona una proteína diferente

16. Especificidad de las proteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee Dentro de una misma especie,
proteínas diferentes a las cada individuo tiene proteínas
de otras especies exclusivas que le diferencian
de otros individuos
Una misma proteína tiene
secuencias peptídicas distintas
en distintos individuos
Cada ser vivo tiene
unas características
determinadas,
El grado de diferencia dependerá porque tienen unas
de su parentesco evolutivo proteínas
determinadas

17. Función de
las proteínas
ESTRUCTURAL ENZIMÁTICA
v biocatalizadores à aumentar la
velocidad de las reacciones
v Son el principal material de construcción de biológicas
los organismos
v Todas las reacciones químicas
v Forman parte de casi todas sus estructuras celulares se realizan por enzimas

19. Los ácidos nucleicos
ADN ARN
En el núcleo
En el núcleo celular
celular (nucleolo y
formando jugo
parte de los nuclear), y
cromosomas en el
citoplasma
formando
parte de los
ribosomas
ARNm
ARNt
Químicamente son polímeros que resultan de la
ARNr
unión de otros monómeros: los nucleótidos

20. Nucleótidos
• Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados por tres
componentes
ADENINA
Forman parte del ADN y
GUANINA del ARN
CITOSINA
TIMINA Forma parte del ADN
URACILO Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U
PENTOSA
ADN: A, G, C, T
RIBOSA DESOXIRRIBOSA
ARN ADN

21. Polinucleótidos
• Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de polinucleótidos
La unión se hace entre:
El ácido fosfórico
Une las ribosas de
dos nucleótidos
consecutivos
El ARN está formado por una
sola cadena
El ADN por dos cadenas
enrolladas formando una
doble hélice

22. Bases nitrogenadas en los ácidos
nucleicos
En el ADN la unión de
bases nitrogenadas se
hace por parejas:
A-T
G-C

23. Enlaces entre bases en el ADN
3 enlaces
entre G y C
2 enlaces
entre A y T
PÚRICAS

24. Funciones de los
ácidos nucleicos
Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información
hereditaria
" Un gen es un fragmento de ADN " El ADN se duplica o replica
que dirige la síntesis de una proteína,
responsable de la aparición de un " Gracias a ello los caracteres
carácter. hereditarios se transmiten de padres a
hijos
" Cada molécula de ADN está
constituida por numerosos genes " Replicación:
sucesivos " Se desenrolla el ADN
" A un gen con una determinada " Cada hebra sirve de molde
secuencia de nucleótidos le para la síntesis de la cadena
corresponde una proteína con una complementaria
determinada secuencia de aas.
" Se vuelven a enrollar en la
" El ARN es el encargado de ejecutar doble hélice
la información contenida en el ADN, y
el encargado de sintetizar las
proteínas.

25. Las mutaciones
• Una mutación es un cambio hereditario producido por la
modificación del material genético
Se manifiestan en las células
que las sufren y en su
Células somáticas descendencia
Células reproductoras
La mutación sólo afecta a Las mutaciones son
causa de variabilidad
la parte del cuerpo donde
genética en las
se ha producido la poblaciones No se manifiesta en el
mutación y no se individuo pero sí en la
Constituyen la base
transmite a los hijos descendencia
del proceso de
evolución

26. Las biomoléculas orgánicas están formadas a base de
MONÓMEROS
que pueden ser:
NO
HIDROLIZABLES
HIDROLIZABLES
Glicerina y
Nucleótidos Aminoácidos Monosacáridos
Ácidos grasos
Forman polímeros de Forman polímeros de
Forman polímeros de
ácidos nucleicos: Proteínas: Forman polímeros de
Glúcidos:
Polinucleótidos Péptidos Lípidos:
Disacáridos
ADN Polipéptidos Triglicéridos
Polisacáridos
ARN Proteínas