Biomoléculas -Saffi copia - Priscila Paz

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BIOLOGÍA
Materia
Energía
REACCIONES 
METABÓLICAS
SER VIVO
ENTORNO
Materia
Energía
LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA:
NIVELES DE ORGANIZACIÓN
NIVEL
QUÍMICO
NIVEL
BIOLÓGICO
NIVEL
ECOLÓGICO
NIVEL ATÓMICO: ÁTOMO. 
Átomo de 
Carbono.
NIVEL MOLÉCULAR: MOLÉCULA.
MACROMOLÉCULA:
ADN.
NIVEL ORGANELA: ORGANELA
Núcleo.
NIVEL CELULAR: CÉLULA.
Osteocito.
ELEMENTOS
QUÍMICOS
NOMBRE (Oxígeno)
SÍMBOLO QUÍMICO (O)
La diferencia fundamental entre los seres vivos y la materia 
sin vida está dada por el modo en que los Elementos 
Químicos se ORGANIZAN.
ELEMENTOS QUÍMICOS
Se unen mediante 
ENLACES QUÍMICOS
Simples o Compuestas
02 CO2
Orgánicas o Inorgánicas
C6H12O6 02
Formando MOLÉCULAS O 
COMPUESTOS
MOLÉCULAS INORGÁNICAS
Son aquellas que pueden 
contener átomos diversos. 
Ejemplos: H2O, O2, O3, etc. 
MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Son aquellas que siempre 
contienen átomos de Carbono e 
Hidrógeno. Ejemplos: 
Hemoglobina, alcohol, sacarosa. 
•Agua.
•Oxígeno y Dióxido de 
Carbono.
•Electrolitos.
•Carbohidratos.
•Lípidos.
•Proteínas.
•Ácidos nucleicos.
COMPUESTOS ORGÁNICOS
HIDRATOS DE CARBONO, 
PROTEÍNA, LÍPIDOS, ÁCIDOS 
NUCLEICOS.
BIOMOLÉCULAS
HIDRATOS DE CARBONO
C (carbono)
H (hidrógeno)
O (oxígeno)
DISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
Azúcares simples
Azúcares complejosUnidades básicas:
Funciones: 
-Fuentes de energía;
-Componente estructural de la célula;
- Reconocimiento celular. 
(no se pueden 
hidrolizar a 
compuestos 
más sencillos)
MONOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS:
Ej: 
•Pentosas: Ribosa, desoxirribosa;
•Hexosas: glucosa, galactosa, 
fructosa, manosa.
DISACÁRIDOS:
•Se pueden hidrolizar para obtener 
monosacáridos: 
SACAROSA = GLUCOSA + FRUCTOSA. 
•Unidos por ENLACE GLUCOSÍDICO 
(Covalente)
•Ej: Sacarosa (glucosa+fructosa);maltosa (glucosa+glucosa); 
lactosa (glucosa+galactosa)
POLISACÁRIDOS:
•Formados por decenas o 
centenas de monosacáridos 
unidos por enlace glucosídico.
•Ej:
-Glucógeno: glucosa en cadenas 
ramificadas. 
-Almidón, Celulosa. 
•Homopolisacáridos: un solo tipo de unidad monomérica (almidón 
y glucógeno)
•Heteropolosacáridos: dos o más tipos de unidades monoméricas
diferentes (ácido hialurónico)
•No son solubles en agua, no tienen sabor dulce. 
LÍPIDOS
C (carbono)
H (hidrógeno)
Oxígeno (oxígeno)
COMPLEJOS
Glicéridos, céridos, 
estéridos.
Funciones: 
-Fuentes de energía (almacenamiento);
-Componente de membrana (estructural);
-Precursores de hormonas, vitaminas, 
ácidos biliares, eicosanoides. 
SIMPLES
Glicofosfolípidos, 
esfingolípidos.
Hidrófobos: 
-insolubles en agua.
- solubles en solventes orgánicos (cloroformo, éter, benceno.) 
P (fósforo)
N (nitrógeno)
LÍPIDOS
PRINCIPALES GRUPOS:
a.TRIGLICÉRIDOS
b. FOSFOLÍPIDOS
c. ESTEROIDES
d. CERAS
GLICÉRIDOS: TRIGLICÉRIDOS
•Son los más abundantes del cuerpo y de la dieta.
•A temperatura ambiente pueden ser sólidos(grasas) o líquidos 
(aceites). 
•Forma más concentrada de energía.
•TRIGLICÉRIDO: 
MOLÉCULA DE GLICEROL (tres carbonos con tres OH)
+ 
TRES MOLÉCULAS DE ÁCIDOS GRASOS (cadenas hidrocarbonadas 
con grupos carboxilo –COOH)
•MONOGLICÉRIDOS;
•DIGLICÉRIDOS;
•TRIGLICÉRIDOS.
MOLÉCULAS DE ÁCIDOS GRASOS: 
Entre 14 a 24 átomos de C.
Hay aproximadamente 70 ác. grasos diferentes. 
Cadenas con o sin enlaces dobles. 
Cadenas Saturadas: sin dobles enlaces, sólidos. 
Ej: Ác. Palmítico, Ác. Esteárico.
Cadenas Insaturadas: con dobles enlaces, líquidos oleosos.
Ej: Ác. Oleico. 
FOSFOLÍPIDOS:
MOLÉCULA DE GLICEROL (tres carbonos) 
+ 
DOS MOLÉCULAS DE ÁCIDOS GRASOS. 
(forman las “colas” hidrófobas) 
+
GRUPO FOSFATO (forman la “cabeza” hidrófila)
+
GRUPO R (generalmente contiene nitrógeno)
FOSFOLÍPIDOS:
Carácter anfipático: 
-Hidrofílicos: “cabezas”;
-Hidrofóbicos: “colas”. 
MEMBRANA PLASMÁTICA: 
MEMBRANA PLASMÁTICA: 
ESTEROIDES:
CUATRO ANILLOS DE ÁTOMOS 
DE CARBONO (unidos entre ellos)
-
Pueden presentar: OH o Radicales R 
TIPOS DE ESTEROIDES: 
COLESTEROL; 
HORMONAS SEXUALES (Testosterona, 
estrógenos, progesterona, glucocorticoides, 
mineralocorticoides); 
PROSTAGLANDINAS. 
CERAS:
ÁCIDOS GRASOS 
+
CADENAS LARGAS DE ALCOHOLES
-Sólidas a temperatura ambiente. 
-Forman cubiertas protectoras en la piel, el pelaje, las plumas, hojas y 
frutos y sobre el exoesqueleto de muchos insectos. 
ÁCIDOS NUCLEICOS
ADN (Ácido desoxirribonucleico)
ARN (Ácido ribonucleico)
Funciones: 
-Almacenar, transmitir y expresar la información 
genética;
-Contiene las instrucciones que determinan la forma 
y las características de un organismo y sus funciones;
-Permite la transferencia de esas características a los 
descendientes. 
Macromoléculas de 
importancia biológica 
esencial, dado que las 
caracteríticas hereditarias 
tienen su base en el ADN. 
C (carbono)
H (hidrógeno)
O(oxígeno)
N (nitrógeno)
P (fósforo)
Un poco de historia…
•El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por un médico alemán 
llamado Friedrich Miescher. Dado que encontró esta sustancia sólo en 
el núcleo la llamó “nucleína”. 
•En 1914, Robert Feulgen descubrió que el ADN tenía atracción por 
un colorante rojo llamado fucsina. 
•Durante los años ’20, el eminente bioquímico Levene mostró que el 
ADN podía ser degradado en un azúcar de 5 carbonos, un grupo 
fosfato, y cuatro bases nitrogenadas: adenina y guanina (las purinas) y 
timina y citosina (las pirimidinas). (Ver teoría del tetranucleótido.
•Diversos estudios posteriores: Delbrück, Luria, Mirsky,etc. 
suministraron evidencias de que el ADN es el material genético. 
Un poco de historia…
•En 1950, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins conculyeron que las 
bases de los nucleótidos están apiladas unas sobre otras. 
•Erwin Chargaff y sus colegas encontraron similitudes y regularidades 
en el ADN de muchas especies. Los resultados de sus investigaciones 
arrojaron las siguientes conclusiones: 
-La cantidad de Adenina es la misma que la de Timina.
-La cantidad de Guanina es la misma que la de Citosina. 
-La cantidad de Purinas es la misma que la de Pirimidinas. 
Un poco de historia…
•La pregunta era… 
¿De qué manera está contenida la 
información en el ADN? 
•La respuesta fue hallada en la estructura 
de la propia molécula de ADN.
•En 1953, los científicos James Watson y Francis 
Crick propusieron un modelo para la estructura 
del ADN: “LA DOBLE HÉLICE”
La doble hélice de Watson y Crick…
1. L a molécula de ADN consta de una hélice constituida por dos 
bandas (doble hélice)
2. Las bandas presentan un diámetro uniforme. 
3. La hélice se enrolla hacia la derecha, en el sentido de las agujas del 
reloj.
4. Las dos bandas corren en direcciones opuestas. 
5. Los enlaces fosfato-azúcar que constituyen el esqueleto de la 
cadena, están ubicados hacia afuera, mientras que hacia dentro se 
ubican las bases nitrogenadas unidas mediante puentes de hidrógeno 
entre ellas. 
ÁCIDOS NUCLEICOS
MONÓMEROS: NUCLEÓTIDOS.
BASE NITROGENADA
AZÚCAR DE 5 CARBONOS 
(PENTOSA)
GRUPO FOSFATO
•PÚRICAS: adenina y guanina
• PIRIMÍDICAS: timina y citocina
(Timina suplantada por Uracilo
en ARN.) 
•DESOXIRRIBOSA: ADN.
•RIBOSA: ARN.
PO4
ÁCIDOS NUCLEICOS
ESTRUCTURA PRIMARIA: secuencia de nucleótidos;
ESTRUCTURA SECUNDARIA: estructura tridimensional 
ÁCIDO RIBONUCLEICO: ARN
TIPOS DE ARN:
ARN m (mensajeros): triplete de nucleótidos en el ADN –
Codón en el ARN. 
ARN t (de transferencia): cadenas de nucleótidos con codón 
terminal CCA. Se une a los aminoácidos correspondientes al 
codón. 
ARN r (ribosomal): se une a proteínas para conformar los 
ribosomas. 
ACCION DE LOS GENES: SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
ACCION DE LOS GENES: SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO: ADN
CARACTERÍSTICAS 
ESTRUCTURALES: 
DOBLE CADENA DE NUCLEÓTIDOS, COMPLEMENTARIA Y 
ANTIPARALELA. (“DOBLE HÉLICE”)
ASOCIADA A PROTEÍNAS LLAMADAS HISTONAS. 
LAS BASES NITROGENADAS DE UNA CADENA Y LA OTRA, SE 
UNEN POR PUENTES DE HIDRÓGENO.
LA
ADENINA SIEMPRE SE UNE A LA TIMINA Y LA CITOCINA 
LO HACE A LA GUANINA. 
ESTRUCTURA HELICOIDAL 
BASES NITROGENADAS COMPLEMENTARIAS 
UNIDAS POR ENLACE PUENTE DE HIDRÓGENO
COMPLEMENTARIEDAD DE BASES
ATP: Adenosintrifosfato
Nucleótido que desempeña 
funciones en el metabolismo 
celular. 
Estructura: 
Adenina;
Azúcar pentosa (ribosa);
Tres grupos fosfato.
ATP: Adenosintrifosfato
Los grupos fosfato 
terminales se unen al 
nucleótido por enlaces 
ricos en energía.
Funciones: 
-es la molécula energética de 
las células. 
-actúa como segundo 
mensajero en procesos de 
regulación celulares. 
Su hidrólisis libera la 
energía química 
contenida en los enlaces. 
PROTEÍNAS
C (carbono)
H (hidrógeno)
O(oxígeno)
N (nitrógeno)
GLOBULARES
SIMPLES
Según longitud y 
espesor
Funciones: 
- Estructurales (proteínas de membrana)
- Fuerza de tracción (colágeno en tejido conectivo y hueso). 
- Enzimas, anticuerpos, hormonas. 
FIBROSAS
COMPLEJAS
Según composición
S (azufre)
Grupos 
prostéticos. 
Funciones: 
-Estructurales: proteínas de membrana, colágeno, elastina, queratina, 
espectrina. 
-De transporte: hemoglobina, mioglobina, albúmina.
-De defensa: anticuerpos, interferones, fibrinógeno. 
-Hormonas: insulina.
-Enzimas: enzimas proteolíticas. 
-Contráctiles: actina, miosina. 
-Receptoras: receptores de hormonas tiroideas.
-De transferencia de electrones: citocromos. 
Unidades básicas 
(Monómeros)
GRUPO AMINO (-NH2) + GRUPO CARBOXILO (-COOH)
+ GRUPO Radical R
AMINOÁCIDOS
Los enlaces que unen aminoácidos se llaman ENLACES PEPTÍDICOS
Dipéptido, tripéptido, polipéptido…
Enlace producido entre un grupo amino unido al grupo carboxilo de 
otro aminoácido. 
20 aminoácidos. 
AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS
Categorías: 
Aminoácidos no polares: cadenas laterales hidrofóbicas. Ej: 
glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina. 
 Aminoácidos polares: cadenas laterales hidrofílicas. Ej: serina, 
treonina, tirosina, asparagina, glutamina.
Aminoácidos básicos: cadenas laterales con grupos básicos 
cargados, muy hidrofílicos. Ej: lisina, arginina, histidina. 
Aminoácidos ácidos: cadenas laterales ácidas que terminan en 
grupos carboxilo (-COOH). Ej: Ácido aspártico y ácido 
glutámico. 
AMINOÁCIDOS ESENCIALES:
No pueden ser sintetizados por el organismo, deben 
incorporarse en la dieta. 
ESTRUCTURA PROTEICA:
SECUNDARIA
TERCIARIA
PRIMARIA
CUATERNARIA
ESTRUCTURA PRIMARIA: secuencia lineal de aminoácidos de una 
cadena polipeptídica. La estructura primaria es la descripción del 
número y secuencia de aminoácidos involucrados en la proteína.
CUA – GAU - AUCGAT - CTA - TAG
Codones 
(ARN)
Tripletes de 
bases (ADN)
Aminoácidos
CUA=Leucina
GAU=Ácido aspártico.
AUC=Isoleucina. 
Proteína
Leucina - Ácido aspártico - Isoleucina 
ESTRUCTURA SECUNDARIA: disposición espacial, regular y 
periódica. Consiste en el enrollamiento de la cadena polipeptídica 
sobre su propio eje, logrando así una estructura tridimensional 
específica. 
Alfa 
hélice: 
colágeno, 
queratina, 
elastina. 
Beta hoja 
plegada: 
fibroína de 
la seda. 
ESTRUCTURA TERCIARIA: conformación definitiva y específica de 
la proteína. Consiste en el plegamiento irregular de la estructura 
secundaria en tres dimensiones. Forma compacta y empaquetada. 
ESTRUCTURA CUATERNARIA: las subunidades que componen a 
la proteína (iguales o diferentes) se asocian para formar dímeros, 
trímeros y tetrámeros. Se denominan también agregados moleculares 
o complejos proteicos. 
PROTEÍNAS FIBROSAS:
•Longitud mayor al espesor. 
•Ej: colágeno, fibrinógeno, actina.
PROTEÍNAS GLOBULARES:
•Plegamiento tridimensional con estructura compacta. 
•Ej: enzimas, inmunoglobulinas, hormonas. 
PROTEÍNAS SIMPLES U HOLOPROTEÍNAS:
•Por hidrólisis liberan aminoácidos. 
•Ej: histonas, albúmina.
PROTEÍNAS COMPLEJAS U HETEROPROTEÍNAS:
•Unión de cadenas polipeptídicas con compuestos naturales. 
•Ej: glúcidos, lípidos o metales.