1. TEMA 1
BIOMOLECULAS
1.1 CONSTITUCIÓN BIOQUÍMICA DE LOS ORGANISMOS VIVOS.
Las innumerables formas de vida, se caracterizan por tener una composición definida y por la
capacidad de mantenerla constante. Lo grandioso es que las moléculas inanimadas pueden dar
origen a organismos vivos con una capacidad extraordinaria de reproducirse manteniendo
constante su estructura de generación en generación.
La vida, como etapa superior del desarrollo de la materia, se caracteriza por el alto grado de
organización y complejidad de los compuestos que se encuentran formando parte de sus
estructuras. Esta alta complejidad se manifiesta a todos los niveles, desde las moléculas más
desarrolladas, pasando por las células, hasta los órganos y los sistemas.
La alta complejidad alcanzada por las biomoléculas es producto de millones de años de evolución
y de la interrelación con las demás moléculas presentes en la célula, constituyendo un todo
armónico y funcional característico de los sistemas bióticos. Cabe destacar que la alta complejidad
de las moléculas ha tenido lugar a partir de sustancias simples, similares para todas las especies
vivientes que se encuentran formando parte del mundo material donde se desarrolla la vida.
Del análisis de la composición de los organismos vivos observamos que están constituidos por
carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y otros elementos en menor proporción, los cuales están
organizados en compuestos orgánicos y asociados a otros de carácter inorgánico, formando un
todo armónico.
Entre los principales compuestos presentes, se encuentran los orgánicos como: proteínas,
glúcidos, ácidos nucleicos y vitaminas, los inorgánicos: minerales y agua. De estos componentes,
las proteínas son sin duda las de mayor complejidad; constituyen la parte especializada de cada
célula o tejido y son las responsables de todos los procesos que ocurren en el organismo. Sus
funciones se manifiestan en todo lo relacionado con la vida, pues forman parte de las estructuras
principales. Engels ha señalado que la vida es la forma de existencia de los cuerpos proteicos. Las
proteínas están formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno regularmente, pudiendo
aparecer también el azufre. Estos elementos forman cadenas carbonadas de variable peso
molecular formando compuestos conocidos como aminoácidos, a partir de los cuales las
posibilidades de formar estructuras complejas son prácticamente infinitas.
Los glúcidos son también compuestos orgánicos de gran importancia formados por carbono,
oxígeno e hidrógeno. Constituyen el principal material donde los animales obtienen la energía
química necesaria para su funcionamiento. Participan en la formación de estructuras celulares
asociados a los lípidos y a las proteínas. Son sintetizados por las plantas a partir del CO2, el H2O y
la energía solar, formando las cadenas carbonadas de donde se originan los demás compuestos.
La glucosa es el principal.
Los lípidos son compuestos formados por carbono, oxigeno e hidrógeno principalmente, pudiendo
aparecer el fósforo y el nitrógeno en su constitución. Son bastante heterogéneos y los ácidos
grasos, constituyen la estructura más común. Sus funciones principales son formar parte de las
estructuras celulares asociadas a las proteínas y a los glúcidos y como fuente de energía.
Los ácidos nucleicos están formados por bases de estructuras púricas y pirimidínicas, azúcares y
ácido fosfórico. Se encuentran fundamentalmente en el núcleo celular y son los responsables de
una función tan importante como es la síntesis proteica y además son portadores de los caracteres
hereditarios.
Desde el punto de vista elemental están formados por C,O, H, N, y P de forma regular y las
principales bases son la adenina, la guanina, timina, uracilo y citosina.
En la tabla 1.1. están los compuestos orgánicos simples mas importantes que forman parte de las
estructuras moleculares de los organismos vivos.
Tabla 1.1 Importantes compuestos orgánicos simples que forman parte de las
estructuras moleculares en los organismos vivientes.
Aminoácidos Glúcidos Acidos grasos Bases púricas y

2. pirimídicas
Glicina Glucosa Glicerol Adenina
Alanina Galactosa Ácido palmítico Guanina
Valina Manosa Ácido estéarico Citosina
Leucina Ribosa Ácido oelico Timina
Isoleucina Desoxirribosa Acido linoleico Uracilo
Serina Acido linolenico y
Treonina otros ácidos grasos
Cisteina
Metionina
Asparagina
Ácido Aspártico
Glutamina
Ácido Glutámico
Histidina
Arginina
Lisina
Fenilalanina
Tirosina
Triptófano
Prolina
Las vitaminas son compuestos originados principalmente en las plantas que resultan
imprescindibles para el normal desarrollo de los animales. Son bastante heterogéneas en cuanto a
su constitución y su función mas general es actuar como coenzimas, participando destacadamente
en el metabolismo celular. Dado su carácter de heterogéneo están presentes los elementos antes
señalados (C,O,N,H) junto a otros más. Se dividen en vitaminas liposolubles (A,D,K,y E) y
vitaminas hidrosolubles (B1, B2, B6, C etc.)
Los minerales son también componentes de gran importancia de los organismos vivos. Se pueden
encontrar en forma de sales, como complejos orgánicos y en forma de iones. En los animales
superiores se han aislado varios minerales, los principales son: Ca, P, Mg, S, Na, CI, K, Fe, Zn, Co,
Cu, Mn y otros.
Finalmente, el agua es le medio donde se desarrolla la vida. Sus propiedades la hacen
imprescindible para que aquella pueda manifestarse, ya que constituye el sistema dispersante
donde se encuentran dispersos todos los elementos contenidos en ella, ya sean orgánicos o
inorgánicos.
Todos estos compuestos se organizan, atendiendo a las leyes químicas y físicas, desde las formas
más simples a las más complejas, constituyendo la vida, la cual posee propiedades inherentes a la
misma, que la distinguen, tales como: movimiento, irritabilidad, respiración, crecimiento,
reproducción y metabolismo. Mientras estas propiedades se mantengan, existe la vida; cuando
algunas de ellas cesa, la vida cesa, con lo cual sus componentes pasan poco a poco a las formas
más simples.
Todo esto hace que los sistemas bióticos se comporten como sistemas abiertos en constante
intercambio de sustancia y energía con el medio y sujetos a las leyes naturales de estos sistemas.
Actualmente la constitución y desarrollo de esta materia es extraordinariamente compleja, producto
de su evolución durante miles de millones de años.
Los elementos primarios (C, O, N, y H) siguen constituyendo la parte prioritaria de los que integran
la vida. Ellos establecen “ciclos” de intercambio continuo entre la materia orgánica y la inorgánica,
con una íntima relación entre animales y plantas, Dentro de estos ciclos los fundamentales son el
carbono, el oxígeno y el nitrógeno.
El ciclo del carbono ha quedado desarrollado en la figura 1.1.. En este ciclo, el CO2 atmosférico es
incorporado a la materia orgánica por las plantas en el fenómeno de fotosíntesis y después de
pasar a los animales y oxidar la materia orgánica, se libera CO2 producto de esta oxidación. La
relación de este ciclo con el oxígeno y el agua es muy manifiesta.
Figura 1.1. Ciclos del Carbono y del Oxígeno.

3. El oxígeno también posee en la naturaleza un ciclo muy relacionado con el del CO2 y el H2O. En la
actualidad el O2 está presente en gran cantidad en la capa atmosférica producto del metabolismo
(fotosíntesis) vegetal, de donde es utilizado por los animales para su respiración.
La importancia del metabolismo vegetal para mantener e incrementar el nivel de O2 en la
atmósfera es muy señalada. En las capas superiores este oxígeno es la fuente de ozono (O3) que
protege a la tierra y a las formas vivas de éstas de las radiaciones ultravioletas del sol, con lo cual
posibilita la existencia de la vida.
La magnitud del ciclo del carbono en la biosfera es enorme y su importancia, dado por la
interdependencia nutritiva entre los organismos vivos (animales o plantas), es extraordinariamente
significativa , constituyendo un sistema ecológico único que de ser alterado sustancialmente
provocaría alteraciones irreversibles del sistema y de toda la vida en nuestro planeta.
El nitrógeno, sustancia imprescindible para la vida, mantiene una relación entre el nitrógeno
atmosférico (N2), y el nitrógeno proteico, el amoniaco (NH3) y los nitratos y nitritos. Fig. 1.2
Figura 1.2. Ciclo del Nitrógeno.
Los vegetales obtienen el nitrógeno del suelo en forma de nitratos, algunos pueden usar
directamente el nitrógeno atmosférico, al que reducen para formar aminoácidos, aminas,
amoníacos, y otros productos necesarios para ellos. Con todos, forman las proteínas vegetales.
Los animales (heterotróficos) usan a continuación las proteínas y devuelven el nitrógeno al
sistema, generalmente en forma de amoníaco. Los microorganismos oxidan el amoníaco a nitritos
y nitratos que pueden ser usados de nuevo.

4. El ciclo es mantenido por una participación activa de los microorganismos. El N2 atmosférico es
fijado por bacterias, así como la transformación del NH3, en nitritos y nitratos es realizado por
bacterias nitrificantes. Estos productos son utilizados fundamentalmente por las plantas y en parte
pasan al N2 atmosférico por acción de las bacterias desnitrificantes.
La interrelación de todos estos procesos se pondrá de manifiesto al estudiar el metabolismo de los
animales.
1.2 ORIGEN DE LA VIDA.
Es necesario antes de empezar el estudio de los elementos que se encuentran constituyendo parte
de los organismos vivos revisar rápidamente el origen de la vida, ésta es en definitiva el objeto final
de nuestro estudio. Por ello sólo nos referiremos a los aspectos más significativos que durante
millones de años han ocurrido y que han dado lugar al surgimiento y desarrollo de la vida en
nuestro planeta y su posterior evolución hasta llegar al hombre, máxima expresión del proceso
infinito del desarrollo de la materia.
Los datos que posee la ciencia en la actualidad hace suponer que la vida surgió en nuestro planeta
hace aproximadamente unos 3500 millones de años, en las postrimerías de las eras
precambrianas arcaica y proterozoica. Sus formas primitivas eran microscópicos glóbulos
acelulares de albúmina viva que se nutrían absorbiendo a través de su superficie las sustancias
disueltas en el agua.
Una explicación científica acerca del origen de la vida, aceptada universalmente en la actualidad,
se debe al científico soviético A.I. Oparin, quien en varios trabajos sobre el tema, ha demostrado
cómo a partir de sustancias inorgánicas se originaron compuestos orgánicos de los que surgieron
formas más complejas que condujeron a la vida como tal.
Según este autor, de las fuentes de carbono inorgánico, se crearon los hidrocarburos primarios, de
los cuales provino más tarde la gran variedad de compuestos de cadenas carbonadas.
Por otra parte, en las capas superiores de la atmósfera, el nitrógeno en contacto con el hidrógeno
originó el amoníaco (NH3). Esta atmósfera contenía grandes cantidades de vapor de agua súper
calentada y carecía de O2, pues este surgió posteriormente producto de la actividad de los seres
vivos.
A partir de estos productos comienza la formación de una innumerable cantidad de compuestos,
entre los que se cuentan alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos orgánicos, aminas, amidas, etc.,que
se concentraron en el océano primitivo que se formó a parir del vapor del agua atmosférica al
disminuir gradualmente la temperatura de la Tierra. A causa de la interrelación de todos estos
compuestos se formaron aminoácidos, pequeños péptidos, glúcidos, lípidos y otros productos de
carácter orgánico, todavía muy simples pero que poco a poco se irían haciendo más complejos,
hasta constituir una etapa superior en el desarrollo de la materia. Estos productos orgánicos
formaban soluciones coloidales con el agua creando partículas hidrófilas que fueron
aglomerándose y formando los primeros coacervados: sedimentos fluidos ricos en sustancias
coloidales. Más tarde o más temprano las gotitas coacervadas se fragmentaban; algunos de estos
fragmentos, eran asimilados por otros, por lo que iban creciendo.
Otros autores, entre los que se encuentran Fox y colaboradores, han señalado la posibilidad del
surgimiento de partículas por esta vía a las que llamó micro esferas proteinoides con propiedades
semejantes a células primitivas.
La formación de una membrana más o menos marcada es un signo de mayor complejidad en estas
estructuras. A partir de estos elementos rudimentarios, en un constante crecimiento y selección
natural, se manifestaron las formas incipientes de la vida, que por evolución crearon formas más
complejas.
Todo este proceso que hemos bosquejado en unas líneas se realizó durante un largo período de
millones de años. En esta condiciones el surgimiento de la vida constituyó una necesidad en el
desarrollo de la materia.
La formación de péptidos fue sin duda un paso de gran significación, aunque hay que señalar que
las propiedades del protoplasma no pueden explicarse por la de un solo compuesto y sí por la
interrelación de todos sus componentes, pero sin duda los prótidos son los que dan el sello de
complejidad a la vida.

5. Las formas de vida microscópicas dieron lugar a estructuras más evolucionadas, de ellas surgieron
las plantas primitivas con capacidad fotosintética. Producto de esto, al final de la era proterozoica
estaba la atmósfera depurada por completo de gas carbónico y rica en O2 por lo que pudieron
surgir nuevas formas, sobre todo de vida animal, que en su inmenso proceso evolutivo ha devenido
en el hombre actual. En la figura 1.3. se representa gráficamente todo este proceso.
Figura 1.3 Gráfica sobre el origen de la vida.
Engels, en su Dialéctica de la naturaleza, señala que pudo transcurrir miles de años hasta que se
crearon las condiciones bajo las cuales se realizó el primer progreso y la albúmina amorfa pudo
constituir la primera célula, se creó el fundamento de la formación de todo el mundo viviente.
Es necesario destacar que toda la enorme complejidad de la vida desde su origen a la actualidad,
tiene lugar a partir de compuestos más simples tales como aminoácidos, glúcidos, lípidos,
vitaminas, bases púricas y pirimidínicas, minerales y agua, los que en su interrelación crean la gran
diversidad de formas que la vida presenta.
Los fenómenos que ocurren en la vida actual son por tanto, el producto del alto grado de desarrollo
alcanzado por la materia. Es de señalar, por ejemplo, que una bacteria, la Escherichia coli posee
una tres mil proteínas diferentes, mientras que un organismo humano puede contener cientos de
.miles y que esa mayor complejidad presenta como base común compuestos más simples,
idénticos, lo que demuestra que todos proceden del mismo antepasado. Dentro de ellos la
identidad de cada especie está determinada por la posesión de un conjunto distintivo de ácidos
nucleicos y proteínas, formados a partir de cinco anillos púricos y pirimidínicos y uno veinte
aminoácidos.
La vida surge por una necesidad dada por las condiciones específicas que se crearon en un
momento histórico, la que se desarrolló atendiendo a leyes físicas y químicas a las que quedó
sujeta.
EL AGUA. LÍQUIDOS CORPORALES.
Los compuestos orgánicos e inorgánicos, presentes en los organismos vivos, tienen en el agua el
elemento que les sirve como medio de dispersión, La vida se caracteriza a nivel celular por
constituir un sistema coloidal, con una fase dispersa y otra dispersante. La fase dispersa está

6. constituida por las innumerables moléculas presentes, mientras la fase dispersante está
representada por el agua. El agua no sólo significa el 70% de la masa del organismo, sino además
la fase continua de los sistemas bióticos. Todas las reacciones químicas que caracterizan la vida
se desarrollan en un medio acuoso.
El agua no debe ser considerada como un elemento inerte; por el contrario, sus excepcionales
propiedades son factores determinantes en las posibilidades de expresión de las estructuras de las
proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos, lípidos etc., así como de las propiedades biológicas de estos
compuestos. De igual manera las características de los componentes celulares, membranas,
ribosomas, mitocondrias, etc., deben al agua sus significativas cualidades.
Constituye por otra parte el agua, el vehículo idóneo para el transporte de todos los elementos
requeridos por la célula, así como los productos o los que deben ser eliminados de la misma.
El agua posee algunas propiedades físicas que la hacen idónea para la función que realiza. Entre
ellas, una de las más importantes es su carácter de disolvente polar. Aunque la molécula de agua
no posee carga neta, es un dipolo eléctrico. El átomo de oxígeno del agua más electronegativo
tiende a atraer los electrones no compartidos con el hidrógeno más electropositivo, poseyendo una
carga parcial negativa mientras los hidrógenos tienen carga parcial positiva.
No existen cargas positivas y negativas netas, pero sí zonas electronegativas y electropositivas
que hacen del agua un perfecto disolvente polar. Además, debido a esto cuando dos moléculas de
agua se aproximan se establece una atracción electrostática entre la zona negativa del oxígeno de
una molécula con la zona positiva del hidrógeno de otra molécula estableciéndose una
interrelación electrostática compleja llamada enlace de hidrógeno.
La interrelación entre varias moléculas produce una ordenación casi tetraédrica responsable de la
elevada cohesión interna del agua líquida.
El agua posee además una alta constante dieléctrica que representa la fuerza que tiende a
oponerse entre la atracción normal de los iones positivos y negativos, estimulando con ello la
disolución de los elementos en ella contenida. De igual manera glúcidos, alcoholes, aldehídos,
cetonas, etc., se disuelven adecuadamente en el agua por la tendencia de ésta a formar enlaces
de hidrógeno con los grupos hidroxilos y el oxígeno carbonilo de estos compuestos.
Una de las propiedades más interesantes del agua, es su capacidad de disociarse según la
ecuación:
2 H 2 O  H 3 O   OH 
+ -
En esta reacción se produce el ion hidronio (H3O ) y el ion hidroxilo (OH ), responsables de la
conductividad eléctrica que posee el agua y base para los cambios de pH que se produce en las
soluciones acuosas de los ácidos y las bases. El ion hidronio (H3O+) generalmente se representa
sólo como ion hidrógeno (H+).
El agua también interactúa con compuestos que poseen a la vez grupos fuertemente polares (
hidrófilos) y grupos no polares (hidrófobos), tales como los ácidos grasos y algunos aminoácidos,
formando micelas, que tanta importancia presentan en las propiedades de las membranas
celulares y subcelulares. Figura 1.4.
Figura 1.4. Micelas en solución acuosa

7. Pasemos a continuación a considerar algunos aspectos del agua desde el punto de vista
fisiológico.
El agua, dependiendo de la especie animal y de otros factores, constituye el 70% del peso del
organismo vivo en la mayoría de los mamíferos, puede ocupar un porcentaje mayor en los
animales acuáticos y anfibios y uno inferior en los insectos, crustáceos y otras especies. También
se presentan variaciones en la edad: los animales jóvenes son más ricos en agua; proporciones
que descienden a medida que aumenta la edad. No todos los sistemas dentro de una misma
especie contienen igual cantidad de agua: dentro de ellos, la sangre y el sistema nervioso son los
más ricos en este elemento:
Sangre 80 (% de agua)
Cerebro 78 (% de agua)
Hígado 60-80
Músculo estriado 72-78
Piel 66
Huesos 20-25
Las fuentes de agua en los animales superiores están representadas fundamentalmente por el
agua exógena, que comprende el agua de bebida y la contenida en los alimentos, y el agua
endógena o agua metabólica.
El agua exógena varía considerablemente con la alimentación y el régimen de tenencia de los
animales, así los animales de alta producción láctea y los que tienen dietas a base de
concentrados, ingieren varias veces más agua de debida que un animal de poca producción y en
pasto directo. El agua contenida en los alimentos, varía también con el tipo de alimento, pues una
dieta de concentrado puede tener 10% de agua mientras que una dieta de forraje tierno puede
tener 90 a 95% de agua.
El agua endógena o metabólica está representada por la producción a causa de la oxidación de los
productos ingeridos, es una agua sintetizada en las células, que varía también con el tipo de
alimento, por ejemplo, 1 kg de proteínas produce 460 ml de agua; 1 kg. de glúcidos produce 600 y
1 kg de grasas produce 1 070 ml.
Los lípidos son los elementos que más agua metabólica producen por su oxidación, lo cual tiene
gran importancia en aquellos animales que, como los quelonios y los camellos, pueden vivir varios
días sin ingerir agua, producto de la oxidación de las grasas. En el caso del ganado cebú estará
también desarrollada esta producción, siendo más resistente que los bovinos europeos a las
carencias de agua.
1.3.1. Distribución del agua en el organismo.

8. El agua y los alimentos disueltos en ella, se encuentran localizados a nivel celular en dos grandes
compartimentos o espacios: líquido extracelular (LEC) y en el líquido intracelular (LIC). El primero
está a su vez constituido por el liquido intra vascular (LIV), representado por la sangre y la linfa
fundamentalmente; por el liquido intersticial (LI) o sea, el líquido que recubre las células y además
por el liquido transcelular (LTC), que comprende los situados en determinados espacios, tales
como el líquido cefalorraquídeo, el humor acuoso y el vítreo. Las secreciones digestivas, la orina y
otros más. El LIC representa aproximadamente el 50% de la masa del organismo vivo, el LIV el
5%, el LI el 15% y el LTC el 2%.
Estos líquidos presentan también variaciones características en cuanto a los diferentes
constituyentes orgánicos disueltos en ellos: el LIC es rico en K, proteínas, Mg2+ , (H2PO4)-
glucógeno y otros componentes orgánicos; el LEC contiene mayor cantidad de Na+, CI-, así como
otros elementos. En el caso del plasma (LIV), la concentración de proteínas es grande también.
Esta composición de los líquidos está definida y regulada por factores de permeabilidad selectiva y
transporte activo.
1.3.2. Circulación del Agua.
Los líquidos circulan de una forma compleja en los compartimentos antes señalados, regulada por
factores físicos y químicos y bajo la dirección del sistema neurohormonal. La entrada fundamental
está representada por la absorción intestinal y la salida por la excreción renal y otras vías de
eliminación.
Estos dos procesos están relacionados con el sistema vascular; el LIV se encuentra directamente
en contacto con ellos, mientras que el LI se encuentra ubicado entre el plasma y el medio
intracelular (LIC). Así los líquidos y las sustancias disueltas en los mismos (excepto las proteínas)
se encuentran circulando constantemente entre estos tres espacios. De manera que el agua pasa
al plasma producto de la absorción del plasma, al líquido intersticial y de aquí a la célula y a la
inversa.
Este mecanismo es un proceso bastante complejo, en el cual intervienen, entre otros, los factores
siguientes: presión hidrostática del LTV y del LI, así como la presión coloidosmótica del ITV, del LI
y del LIC.
El elemento fundamental para que ocurra el paso del líquido de los vasos al medio intersticial es la
presión hidrostática de la sangre.
Esta presión hidrostática va disminuyendo a medida que avanza el líquido dentro del sistema
circulatorio, por lo cual a nivel de los capilares venosos ésta será mayor que la presión hidrostática,
lo que determina el paso de los líquidos del medio intersticial a los vasos.
Las proteínas constituyen el principal elemento encargado de mantener el nivel de los líquidos en
el sistema circulatorio. En este estado de penuria alimentaria o en caso de dietas deficientes en
proteínas, se producen concentraciones deficientes de proteínas en el plasma, con lo cual
disminuye la presión coloidosmótica de dicho líquido y, por tanto, se dificulta el retorno de los
líquidos del espacio intersticial a los vasos y se produce el edema. También ocurre esto cuando se
afecta a circulación de retorno de la linfa, lo que se explica, ya que las proteínas no salen de los
capilares, algunas pueden llegar al líquido intersticial, siendo la linfa el elemento encargado de
restituir la presión coloidosmótica del LI reteniendo agua en los espacios intracelulares y
provocando el edema.
La circulación del agua entre el líquido intersticial y el intracelular está regulada fundamentalmente
por la presión coloidosmótica. En el líquido intracelular esta presión se mantiene por las proteínas,
el K+, el (SO4 )2- y otros iones intracelulares. A su vez, a presión coloidosmótica del líquido
intersticial está determinada por el Na+, el Cl- y los iones extracelulares. Se comprende
perfectamente que exista un flujo de agua en dos direcciones con igual intensidad de corriente. Los
trastornos de este equilibrio implican deshidratación o la hiperhidratación de la célula. Por ejemplo,
una pérdida considerable de k+ haría hipotónico el medio intracelular con respecto al extracelular y
el agua saldría de la célula al exterior. La pérdida de iones del líquido extracelular produciría el
efecto contrario.
El organismo elimina agua activamente por los riñones en primer lugar. Esto es un proceso activo
regulado por diversos factores que dependen de la alimentación, las condiciones climáticas y el

9. metabolismo, así como por la necesidad de eliminar otros productos como la urea, el K+ , sales,
etc.
También se elimina agua a través de la respiración, en forma de vapor de agua. Esta pérdida
representa en los animales que no sudan un gasto sensible. También se elimina agua con las
heces fecales, lo que varía por diversos factores. Deben considerarse algunos estados diarreicos
donde esta eliminación puede llegar a producir deshidratación, sobre todo en los animales jóvenes.
En menor agua se elimina agua a través de la piel, por las secreciones nasales y salivares, las
secreciones oculares, ópticas, vaginales y en la eyaculación. El agua cumple diferentes funciones
en el organismo:
Medios de dispersión para los coloides. Como sabemos, el sistema viviente se caracteriza por se
un medio coloidal con fase dispersante, esta última representada por el agua.
Vector de productos alimenticios. Los glúcidos, los aminoácidos, las vitaminas, los minerales, los
lípidos y todas las sustancias que la célula requiere para su metabolismo y nutrición entran en la
2
misma solución acuosa. De igual manera el oxígeno (O ) requerido para la respiración celular llega
a la célula por medio del agua, pues no debemos olvidar que la hemoglobina, transportadora del
oxígeno en la sangre, no abandona la circulación sanguínea.
Vector de productos de desechos. A causa del metabolismo celular se producen determinados
residuos de desecho, que deber ser eliminados al exterior, lo que se hace por medio del agua.
Destaca dentro de ello la eliminación de urea, ácido úrico y creatina. De igual forma el CO2
producido en la respiración celular es llevado hasta el pulmón disuelto en el agua, en forma de
bicarbonatos.
Además de lo anteriormente planteado, el agua posee una serie de propiedades físicas que la
hacen el medio idóneo para las diferentes funciones que cumple dentro de la materia viva:
mantiene la consistencia de dicha materia, tiene poca viscosidad, por lo cual permite el movimiento
celular y articular; posee una alta constante dieléctrica, o sea, estimula a los elementos disueltos
en ella a la disociación, es un electrolito anfótero (libera un protón y un hidroxilón, los cuales
intervienen en el equilibrio ácido-básico e iónico del organismo) debido a su alta tensión superficial,
evita los cambios bruscos de forma, es un elemento distribuidor de la temperatura del organismo
ya que conduce bien el calor. Asimismo, es el medio en el cual segregan todos los productos de
secreción del organismo como la leche, las secreciones intestinales, las hormonas, etc.
Todo este proceso metabólico de agua que acabamos de estudiar, está regulado por diversos
factores, en primer orden del sistema nervioso central y dependiendo de él, el sistema hormonal,
los que a su vez están influidos por factores externos y ambientales.
1.4 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ANIMALES Y SUS ALIMENTOS.
Las plantas y los animales requieren de la ingestión periódica de alimentos los cuales contienen
los nutrientes necesarios para el normal funcionamiento de los procesos vitales. Los alimentos
para los animales son principalmente de origen vegetal; las plantas pueden sintetizar sus propios
constituyentes, los cuales son de estructura química compleja, a partir de substancias químicas
sencillas como CO2, H2 O y minerales, de ésta manera la energía solar se acumula en las plantas
en forma de energía química. Los animales transforman la energía química de los vegetales y la
usan para el mantenimiento de sus funciones orgánicas. En base a la forma de utilización de
energía, los vegetales se clasifican como autótrofos y los animales como quimiótrofos.
Las plantas y animales están constituidos por agua y materia seca. Figura 1.6.
Figura 1.6 Fraccionamiento de los componentes de los tejidos animales.

10. 1.4.1 Composición corporal de los animales
El contenido de agua de los animales es menor a medida que avanza la edad de ellos; en bovinos,
el contenido de agua del embrión es 95%, al nacimiento es 80%, a los 5 meses 72% y en el animal
maduro el 65%. Las cantidades presentan variación, la cual es ocasionada principalmente por el
estado nutricional y la grasa acumulada, así, los animales gordos contienen menos agua.
Las grandes variaciones en el contenido de agua se ha observado que son menores cuando se
expresan en forma libre de grasa, así la composición de los animales, descontando el contenido
digestivo fue: 72,9% de agua, 21,6% de proteína y 5,3% de ceniza. Cuando los valores se
expresan en base a materia seca sin grasa las variaciones son menores, para proteína y ceniza
corresponden a 80 y 20% respectivamente, aunque se encuentran pequeñas variaciones entre
especies.
Los grupos químicos generalmente se ubican en el organismo de acuerdo a sus funciones; las
proteínas son el principal componente de las células y por tanto se localizan en las estructuras
blandas como músculo, piel entre otros tejidos. Las grasas se localizan en los depósitos grasos o
tejido adiposo, el contenido de grasa en los animales es variable y está influenciado por la edad,
generalmente a mayor edad más grasa. A pesar de su importancia fisiológica para los animales los
carbohidratos se encuentran en cantidades menores al 1% de su peso, y son constantemente
formados y desdoblados. Las pequeñas cantidades de carbohidratos se encuentran principalmente
en el hígado, músculo y sangre. El agua en plasma sanguíneo es de 90 a 92%, en músculo del 72
a 78%, en hueso del 45% y en el esmalte de los dientes el 5%.
1.4.2 Los Minerales
La constitución bioquímica de los organismos vivos, estan constituidos por sustancias orgánicas,
tales como las proteínas, glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos, vitaminas y por sustancias
inorgánicas: minerales y agua. Indiscutiblemente, los compuestos orgánicos son mayoritarios y
desempeñan una función fundamental en los procesos biológicos, sin embargo, no por esto las
funciones realizadas por los minerales son de menor importancia, pues sin ellos no sería posible la
vida. En su totalidad, los minerales representan de 4,3 a 4,7 % de la masa total de los animales
superiores, así un animal de 100 kg tiene aproximadamente unos 4,5 kg de minerales, los cuales
se determinan por combustión total, llamándolos cenizas genéricamente.
Antes de continuar con el estudio de los minerales es necesario considerar las formas de expresar
las concentraciones de los mismos en los diferentes tejidos y fluidos orgánicos. El sistema
internacional de medidas recomienda el uso del mol por litro (mol/l) para expresar la cantidad de
sustancia presente en una disolución y la de kilogramo (kg) para expresar la masa, ambos con sus
correspondientes múltiplos y submúltiplos. Anteriormente se usaba (y aún se usa por costumbre
en muchos casos) el de gramos o miligramos por ciento. También se usaba y se usa el de mili
equivalentes gramos por litro (mEq/l), que expresa los miliequivalentes gramos de una sustancia
disuelta en un litro del solvente. Recordemos que un equivalente gramo es el producto de la masa
molecular o atómica de una sustancia dividida por el número de valencias que pueden ser
sustituidas en dicho elemento, ambos deben ser sustituidos por el mol o milimol por litro, aunque

11. los anteriores aún se usan. Nosotros brindamos ambos, siempre que sea posible y en muchas
tablas tomadas de otros autores respetamos la usada por los mismos.
Atendiendo a la proporción o cantidad de cada mineral en el organismo se clasifican en macro
elementos y en micro elementos. Los macro elementos principales son siete y representan
aproximadamente el 3% de la masa corporal, los cuales aparecen en la Tabla 1.2 Se incluye
también en dicha tabla los principales micro elementos, llamados por algunos autores elementos
trazas. Muchos de estos micros elementos presentan funciones conocidas que resultan esenciales
para el organismo y otros, aunque han sido aislados en los organismos animales, sus funciones
son desconocidas. Otros indudablemente que pueden considerarse como accidental su presencia
y algunos como tóxicos.
Tabla 1.2 Minerales encontrados en los organismos animales.
Los minerales son los componentes inorgánicos de la alimentación, es decir, aquellos que se
encuentran en la naturaleza sin formar parte de los seres vivos. Desempeñan un papel
importantísimo en el organismo, ya que son necesarios para la elaboración de tejidos, síntesis de
hormonas y en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen los enzimas. El
uso de los minerales con fines terapéuticos se llama oligoterapia. Se pueden dividir los minerales
en tres grupos:
Macroelementos: que son los que el organismo necesita en mayor cantidad y se miden en gramos.
Sodio. Regula el reparto de agua en el organismo e interviene en la transmisión del impulso
nervioso a los músculos. Su exceso provoca aumento de la presión arterial (hipertensión) hasta
niveles que podrían suponer un riesgo para la salud, otros efectos colaterales son, irritabilidad,
retención de líquidos y sobrecarga de trabajo para los ríñones, que deberán eliminarlo por la orina.
Las necesidades aumentan cuando hay mucho sudor y en caso de diarrea o vómitos.
Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción
muscular
Potasio. Al igual que el Sodio actúa como regulador en el balance de agua en el organismo y
participa en la contracción del músculo cardiaco.
Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la
contracción muscular
Calcio. Es el mineral más abundante del organismo, se combina con el Fósforo para formar los
huesos y dientes también forma parte del tejido conjuntivo y de los músculos. Junto con el potasio
y el magnesio, es esencial para una buena circulación de la sangre. El 99 % de este mineral en el
cuerpo forma parte del esqueleto óseo, reemplazándose un 20 % cada año.

12. Forma parte de los carbonates de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en
la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Fósforo. Además de combinarse con el calcio para dar rigidez a los huesos y a los dientes, el
Fósforo es un componente esencial en el aporte de energía a través de ATP. Forma parte de los
nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucleicos. Forman parte de coenzimas y otras
moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También
forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
En asociación con ciertos lípidos, da lugar a los fosfolípidos, que son componentes indispensables
de las membranas celulares y del tejido nervioso. La concentración en sangre de fósforo está en
íntima relación con la de calcio.
Magnesio. Cumple un papel importante en el metabolisimo de la glucosa, facilitando la formación
del glucógeno muscular y hepático. Imprescindible para la correcta asimilación del calcio y de la
vitamina C. Equilibra el sistema nervioso central (ligera acción sedante), es importante para la
correcta transmisión de los impulsos nerviosos y aumenta la secreción de bilis (favorece un a
buena digestión de las grasas y la eliminación de residuos tóxicos). Forma pcrte de la molécula de
clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones
químicas del organismo.
Cloro. Junto con el Sodio y Potasio el Cloro constituyen los llamados electrolitos ya que están
disueltos en el organismo como partículas con una carga eléctrica, llamada iones. Favorece el
equilibrio ácido-base en el organismo y ayuda al hígado en su función de eliminación de tóxicos.
Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluido intersticial
Azufre. Está presente en todas las células, especialmente en la piel, uñas, cabellos y cartílagos.
Entra en la composición de diversas hormonas (insulina) y vitaminas, neutraliza los tóxicos y ayuda
al hígado en la secreción de bilis. Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) ,
presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A
Microelementos: que se necesitan en menor cantidad y se miden en miligramos (milésimas de
gramo).
Hierro. Este elemento cumple una labor importantísima al transportar el oxígeno en los glóbulos
rojos. También es un componente estructural de la mioglobina, un compuesto similar a la
hemoglobina que ayuda en el almacenamiento y transporte del oxigeno. También es imprescindible
en la correcta utilización de las vitaminas del grupo B.
Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones químicas y formando parte de
citocromos que intervienen en la respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el
transporte de oxígeno.
Flúor. Previene la caries y fortifica los huesos. Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Yodo. Indispensable para el buen funcionamiento de la glándula tiroides. Ayuda ai crecimiento,
mejora la agilidad mental, quema el exceso de grasa y desarrolla correctamente las uñas, cabello,
piel y dientes. La carencia de yodo da lugar al bocio, en el que la glándula tiroides aumenta de
tamaño de forma espectacular.
Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
Manganeso. Activa los enzimas que intervienen en la síntesis de las grasas y participa en el
aprovechamiento de las vitaminas C, B1.
Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en las plantas.
Cobalto. Contribuye en la formación de los glóbulos rojos, ya que forma parte de la vitamina B12
que se puede sintetizar en la flora intestinal.
Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina .
Cobre. Es necesario para convertir el hierro almacenado en el organismo en hemoglobina y para
asimilar correctamente el de los alimentos. También participa en la asimilación de la vitamina C.

13. Zinc. Interviene en procesos metabólicos como la producción de linfocitos, síntesis de proteínas y
formación de insulina.
Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
Oligoelementos o elementos traza: que se precisan en cantidades pequeñísimas del orden de
microgramos (millonésimas de gramo).
Silicio. Indispensable para la asimilación del calcio, la formación de nuevas células y en la
nutrición de los tejidos.
Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramíneas.
Cromo. Participa en el transporte de proteínas.
Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
Litio. Fundamental para la regulación del sistema nervioso central.
Actúa sobre neurotransmisor y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir
estados de depresiones.
Molibdeno. Ayuda a prevenir la anemia.
Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los nitratos por parte de las
plantas.
Selenio. Tiene las mismas propiedades desintoxicantes que el azufre y además es un potente
antioxidante.
Estos minerales se encuentran en el organismo en tres formas diferentes:
A. Como iones
B. En forma de sales no disociadas
C. En combinaciones de compuestos orgánicos.
Estas tres formas presentan su importancia particular cada una de ellas, sin ceder unas a otras, sin
embargo, son las formas iónicas las que más se destacan y las de mayor relieve.
Según su carga de iones se dividen en cationes y aniones siendo, en los primeros, la carga
positiva producto de la pérdida de uno o más electrones de su última capa y los aniones poseen
carga negativa debido a que han ganado uno o más electrones. Estos iones pueden presentarse
en el organismo animal formados por un solo átomo o por grupos de átomos. La suma de los
cationes y aniones son siempre iguales.
Estos iones se encuentran localizados con preferencia en el líquido intracelular o en el líquido
extracelular.
Los cationes fundamentales son el K+ y el Mg2+;y los aniones HPO42- y SO42-. Como cationes
aparecen el Na+ y Ca2+ y los aniones CI- y HCO3-. En las tablas 1.3 y 1.4, se dan los valores de los
principales iones el plasma sanguíneo y del líquido intracelular.
Tabla 1.3 Iones del plasma sanguíneo

14. Tabla 1.4 Iones del liquido intracelular
En ambas tablas se han representado los valores de los principales iones, pues en verdad existen
otros pero en concentraciones muy inferiores. Se incluyen también otros iones complejos y
algunos orgánicos que participan en el balance electrolítico.
A veces estos iones aparecen reflejados en mg por 100 ml de suero o plasma o en otras
expresiones cuantitativas. A manera de ejemplo presentamos en la tabla 1.5 las concentraciones
de los diferentes aniones y cationes del plasma sanguíneo según las diferentes formas de
expresión.
Tabla 1.5 Cationes y aniones del plasma sanguíneo
En el líquido intersticial la concentración iónica es muy similar a la concentración de iones del
plasma sanguíneo difiriendo sólo en que la concentración de proteínas es prácticamente de 0
mEq/l; incrementándose algo los valores de cloro hasta unos 117 mEq/l el cual aporta las valencias
negativas requeridas para mantener la electro neutralidad.
Estos iones se mantienen dentro de límites muy cercanos a estas cifras, separados por las
membranas celulares, las cuales actúan como elementos semipermeables, o sea, el paso de ellos
es un proceso selectivo que se realiza por un mecanismo de transporte activo y utilizando para ello
energía en forma de ATP.
Las funciones de los minerales en el organismo animal son bastante numerosas. Podemos
agruparlos en los siguientes aspectos: como elementos plásticos, como iones y en los procesos de
biocatálisis.
Además de estos aspectos los minerales intervienen en prácticamente todas las funciones
biológicas las cuales serán analizadas a continuación al estudiar cada mineral en particular.