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Biomoléculas
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Descargado por Chelito Zamorano
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Biomoléculas 
LA CÉLULA ESTÁ FORMADA POR COMPUESTOS DE CARBONO. 
A excepción del agua, casi todas las moléculas de una célula están 
compuestas básicamente por carbono. El carbono se destaca del 
resto de los elementos por su capacidad para formar grandes 
moléculas; el silicio -que tiene la misma configuración electrónica en 
su orbital extremo -le sigue de lejos. Como el carbono es pequeño Y 
tiene cuatro electrones y cuatro espacios libres en su orbital 
extremo, un átomo de carbono puede formar cuatro enlaces 
covalentes con otros átomos. 
Algo más importante todavía es que un átomo de carbono se puedo 
unir a otros átomos de carbono a través de enlaces covalentes C-C 
muy estables para formar cadenas y anillos, y generar así moléculas 
grandes y complejas cuyo tamaño tiene un límite evidente. Los 
compuestos de carbono pequeños y grandes que sintetizan las 
células se denominan moléculas orgánicas. El resto de las moléculas, 
incluida el agua, se denominan inorgánicas. 
 
LAS CÉLULAS CONTIENEN CUATRO FAMILIAS PRINCIPALES DE 
PEQUEÑAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS. 
 
Componente de la 
célula 
Unidades mas 
grandes de la célula 
Azúcares Polisacáridos 
Ácidos grasos Grasas, lípidos, 
membranas 
Aminoácidos Proteínas 
nucleótidos Ácidos nucleicos 
 
*Los azúcares son fuente de energía para las células y las 
subunidades de los polisacáridos. 
Los carbohidratos incluyen azúcares simples (o monosacáridos) y todas las 
moléculas grandes construidas de unidades de azúcar. Los carbohidratos 
funcionan de manera primaria como alma- cenes de energía química y 
materiales de construcción durables para las estructuras biológicas. La mayoría 
de los azúcares tiene la fórmula general (CH
2
O)
n
. Los azúcares de importancia 
en el metabolismo celular poseen valores de n en los límites de tres a siete. Los 
azúcares que contienen tres carbonos se conocen como triosas, aquellos con 
cuatro carbonos como tetrosas, los que tienen cinco carbonos como pentosas, 
aquellos que tienen seis carbonos son hexosas y los que poseen siete 
carbonos se conocen como heptosas. 
 
Los azúcares pueden unirse uno con otro por enlaces glucosídicos de 
tipo covalente para formar grandes moléculas. 
 
 
Los disacáridos se utilizan principalmente como almacenes de 
energía disponible. 
Sacarosa: Es el mayor componente de la sabia de las 
plantas y lleva energía química de una parte de la planta a 
otra. 
Lactosa: presente en la leche de la mayor parte de los 
mamíferos, suministran los mamíferos recién nacidos el 
combustible para su crecimiento y desarrollo inicial. Esta se 
hidroliza gracias a una enzima llamada lactasa, en muchos 
casos esta enzima deja de producirse después de la 
infancia, y por lo tanto, estas personas desarrollan una 
intolerancia a este disacárido. 
Los polisacáridos son polímeros de unidades de azúcar unidas 
mediante enlaces glucosídicos. 
 
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El glucógeno es un polímero ramificado que contiene sólo un tipo de 
monómero: glucosa. El glucógeno sirve como un almacén de energía química la 
mayoría de los animales. 
La mayor parte de las plantas almacena su excedente de energía química en 
forma de almidón, un polímero de la glucosa igual que el glucogeno. Cabe 
destacar que el almidón es una mezcla de dos polímeros diferentes, amilosa y 
amilopectina. 
 Amilosa: es una molécula helicoidal no ramificada. 
 Amilopectina: es una molécula helicoidal ramificada. 
A que los animales no sintetizan almidón, posee una enzima,l llamada amilasa, 
que hidroliza con rapidez las moléculas de almidón. 
La celulosa constituye el principal componente de la pared de las células 
vegetales. 
No todos los polisacáridos biológicos son muy números de glucosa. La quitina es 
un polímero no ramificado del azúcar N_acetilglucosamina que es similar en 
estructura la glucosa pero tiene un grupo aminoacetilo en lugar de uno hidroxilo 
unido en el segundo carbono del anillo. 
 
 
La quitina es un material estructural muy común entre los 
invertebrados, de manera particular en la cubierta externa de 
insectos, arañas y crustáceos. Es dura, resistente, pero flexible, Y con 
una capacidad para recuperarse frente a deformaciones no muy 
diferente de ciertos plásticos. Los insectos deben gran parte de su 
éxito a este polisacárido muy adaptable que los cubre. 
 
*Los ácidos grasos son componentes de las membranas celulares. 
 
Una molécula de ácido graso, tiene dos regiones químicas 
diferenciadas. Una de ellas es una larga cadena de hidrocarburos, 
hidrófoba y poco reactiva químicamente. La otra es un grupo 
carboxilo (-COOH), que se comporta como un ácido (ácido carboxílico): 
se ioniza en solución (-COO-), es muy hidrófilo y químicamente 
reactivo. Las moléculas como los ácidos grasos, que poseen regiones 
hidrófilas e hidrófobas, se denominan anfipáticas.. 
Los ácidos grasos sirven como reserva concentrada de alimento en 
las células porque pueden degradarse y producir una gran cantidad 
de energía utilizable alrededor de seis veces mayor que la producida 
por la degradación de la glucosa para el mismo peso. 
Los lípidos son un grupo diverso de moléculas biológicas no polares 
cuyas propiedades comunes son su capacidad para disolverse en 
solventes orgánicos como el cloroformo o el benceno, y su 
incapacidad para disolverse en agua, una propiedad que explica 
muchas de sus funciones biológicas variadas. 
Grasas: consisten en una molécula de glicerol unidas por 
enlaces tipo éster a tres ácidos grasos; la molécula 
compuesta se denomina triacilglicerol. En muchos animales 
las grasas se almacenan en células especiales (adipocitos) 
cuyo citoplasma se llena con una sola gota de grasa. Los 
adipocitos muestran una notable capacidad de cambiar de 
volumen y adaptar cantidades variables de grasa. 
 
 
Esteroides: se construyen alrededor de un esqueleto 
característico de cuatro anillos de hidrocarburo. Uno de los 
esteroides más importantes es el colesterol componentes 
de las membranas celulares de animales y precursor para 
la síntesis de numerosas hormonas esteroideas como la 
testosterona, progesterona y estrógenos. El colesterol está 
casi ausente en células vegetales y por esta razón los 
aceites vegetales se consideran “libres de colesterol”, pero 
las células de las plantas contienen a veces grandes 
cantidades de compuestos relacionados con el colesterol. 
 
 
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Fosfolípidos: si bien su estructura es similar a la de una 
grasa, éstas sólo tienen dos cadenas de ácidos grasos, es 
decir, diacilglicerol. El tercer grupo hidroxilo del esqueleto de 
glicerol esta unido de manera covalente al grupo fosfato, el 
cual a su vez está unido un pequeño grupo polar, como la 
colina. De esta forma, a diferencia de las grasas, los 
fosfolípidos contienen dos extremos con propiedades muy 
diferentes: el extremo que contiene el grupo fosfato posee 
un carácter hidrofílico neto, y el otro extremo, compuesto 
por las dos terminaciones de ácidos grasos, muestra un 
carácter hidrófobo opuesto al anterior. 
 
 
*Los aminoácidos son las sus unidades de las proteínas. 
 
Los aminoácidos son un grupo heterogéneo de moléculas con una 
propiedad característica: todos tienen un grupo ácido carboxilo y un 
grupo amino, ambos unidos el mismo átomo de carbono llamado 
carbono alfa. Se diferencian químicamente entre sí por su cadena 
lateral, que también está unida al carbono alfa. 
El enlace que une dos aminoácidos es el enlace peptídico (covalente); 
la cadena de aminoácidos también se conoce como polipéptido. Los 
enlaces del clínico se forman por reacciones de condensación en las 
que un aminoácido según el siguiente. Independientementede los 
aminoácidos específicos que lo componen, un polipéptido siempre 
tiene un grupo amino (NH2) en un extremo (su extremo N-terminal) Y 
un grupo carboxilo (COOH) en el otro (su extremo C-terminal). Esto le 
da la proteína o al polipéptido una direccionalidad definida: una 
polaridad estructural (en contraposición con la polaridad eléctrica). 
 
Las proteínas son las macromoléculas que llevan a cabo virtualmente 
todas las actividades de la célula; son las herramientas moleculares y 
las máquinas que hacen que sucedan las cosas. 
*enzimas las proteínas de manera notoria acelera la 
velocidad de reacción de las reacciones metabólicas. 
* cables estructurales: las proteínas proveen apoyo 
mecánico tanto dentro de las células como fuera de sus 
perímetros. 
* hormonas: las proteínas actúan como factores de 
crecimiento y activadores de genes. 
* las proteínas realizan una amplia variedad de funciones 
de reguladoras. 
* Como receptores de membranas y transportadores, las 
proteínas determinan el tipo de célula a la que reaccionan, 
y qué sustancias entran o salen de la célula. 
* Como filamentos contráctiles y motores moleculares, las 
proteínas constituyen la maquinaria para los movimientos 
biológicos. 
* las proteínas actúan como anticuerpos y sirven como 
toxinas. 
* forman los coágulos sanguíneos. 
* absorben o refractan la luz. 
* transportan sustancias de una parte del cuerpo a otra. 
 
Estructura primaria: la estructura primaria de un polipéptido es la 
secuencia lineal de aminoácidos específicos que constituyen la 
cadena. Esta estructura de vital importancia pues suministra la 
información requerida para determinar la configuración tridimensional 
de la molécula y por lo tanto su función. Así la secuencia aminoácidos 
posee la mayor importancia y los cambios que se originen a este 
nivel pueden resultar en mutaciones genéticas del DNA, muchas 
veces no se pueden tolerar con facilidad. Un ejemplo de esto es el 
cambio estructural de la hemoglobina. (anemia drepanocítica, células 
falciformes). 
Estructura secundaria: cuando el esqueleto del polipéptido toma 
forma de cilindro, se le denomina hélice alfa, la estructura permanece 
en el lado interno de la hélice y las cadenas laterales se proyectan 
hacia afuera. La estructura helicoidal se estabiliza por medio de la 
unión de puentes de hidrógeno entre los átomos de un péptido 
enlazado y los situados justo arriba y abajo lo largo de la espiral. 
 
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Cuando los segmentos de un político permanecen lado con lado, esto 
se denominan hoja beta plegada. A diferencia de la estructura de la 
hélice alfa, el esqueleto de cada segmento de polipéptido en una hoja 
Beta toma una conformación con dobleces. Y al igual que en la hoja 
alfa, esta también se caracteriza por un gran número de puentes de 
hidrógeno, sin embargo, estas uniones son perpendiculares al eje 
principal de la cadena de polipéptidos y se proyectan de manera 
transversal desde un lado de la cadena hacia el otro. 
 
 
Estructura terciaria: en este nivel podemos encontrar proteínas ya 
formadas en su totalidad. La estructura terciaria gana estabilidad por 
una disposición de uniones no covalentes entre las diferentes 
cadenas laterales de la proteína. 
La estructura terciaria detallada de una proteína se determina casi 
siempre a través de la técnica de cristalografía de rayos X. 
La mayoría de las proteínas puede clasificarse con base en su 
conformación estructural. 
Proteínas fibrosas: posee una estructura muy alargada, 
actúan como materiales estructurales, Como el colágeno y 
la elastina (tejido conjuntivo), la queratina (cabello, piel y 
uñas), o bien, la seda. 
 
Proteínas globulares: poseen una forma compacta. La 
primera proteína globular cuya estructura terciaria se 
determinó fue la mioglobina. 
 
 
 
 
 
 
Estructura cuaternaria: Mientras muchas proteínas como la 
mioglobina se integran con tan sólo una cadena polipeptídica, la 
mayoría incluye más de una cadena, o subunidad. Una proteína 
compuesta de dos subunidades idénticas se describe como un 
homodímero, mientras que una proteína integrada con dos 
subunidades no idénticas es un heterodímero. 
*Los nucleótidos son las subunidades del DNA y del RNA 
Un nucleósido que tiene uno o más grupos fosfatos unidos a su 
molécula de azúcar se denomina nucleótido. Los nucleótidos que 
contienen una ribosa, se llaman ribonucleótidos (RNA, que contiene 
las bases A, G, C y U) y los que contienen desoxirribosa se 
denominan desoxirribonucleótidos (DNA, que contiene las bases A, G, 
C, T). 
Existe una gran semejanza entre las distintas bases nucleotídicas. La 
citosina (C), la timina (T) y el uracilo (U), se denominan pirimidinas, pues 
derivan de un anillo pirimidínico de seis átomos. la guanina (G) y la 
adenina (A), son purinas que contienen un segundo anillo de cinco 
átomos fusionando con el anillo de seis átomos, cada nucleótido 
recibe el nombre de la base que contiene. 
Los nucleótidos pueden actuar como transportadores de energía 
química corto plazo. El principal es el adenosina 5’-trifosfato (ATP). 
Quien participa en la transferencia de energía en cientos de 
reacciones de celulares. 
La función principal de los nucleótidos de la célula es almacenar y 
recuperar información biológica. El enlace que une dos nucleótidos es 
el enlace fosfodiéster entre el grupo fosfato unido al azúcar de un 
nucleótido y el grupo hidroxilo del azúcar del nucleótido siguiente. 
 
 
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Niveles de organización 
Según sea su organización celular, las células pueden ser procariotas 
y eucariotas: 
La célula procariota es muy simplificada, pues carece de membrana 
nuclear, vacuolas, mitocondrias y otros orgánulos subcelulares, Y la 
pared celular está formada por un complejo llamado péptidoglicano. 
Sólo se presentan las bacterias, en las algas unicelulares cianoficias 
(cianobacterias), en los microplasmas. 
La célula eucariota es la célula típica de todos los organismos 
pluricelulares y de la mayoría de los unicelulares. Como consecuencia 
de su elevado grado de diferenciación poseo un gran número de 
estructuración orgánulos subcelulares, y el núcleo está rodeada por 
una membrana nuclear. 
Los virus forman de grupo aparte. Su tipo de organización es tan 
simplificado que se reduce a un filamento de ácido nucleico protegido 
por una envoltura. 
Teoría celular 
●	Todos los organismos están compuestos de una o más células. 
● La célula es la unidad estructural de la vida. 
●Las células sólo pueden originarse por división de una célula preexistente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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