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Apunte de Catedra- Biomoléculas

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Biología, unidad 3: Biomoléculas
Índice
Introducción a la química de la vida...........................................................................................2
1. Biomoléculas inorgánicas.........................................................................................................3
1.1 El agua........................................................................................................................................ 3
1.2. Sales o nutrientes minerales...................................................................................................8
2. Introducción a las Biomoléculas orgánicas............................................................................9
3. Biomoléculas orgánicas: lípidos............................................................................................11
3.1. Características generales de los lípidos...............................................................................11
3.2. Tipos de lípidos....................................................................................................................... 12
4. Biomoléculas orgánicas: glúcidos o carbohidratos............................................................17
4.1. Características generales de los glúcidos............................................................................17
4.2. Clasificación de los glúcidos..................................................................................................18
5. Biomoléculas orgánicas: proteínas.......................................................................................24
5.1 Introducción............................................................................................................................. 24
5.2 Aminoácidos............................................................................................................................ 24
5.3 Unión peptídica....................................................................................................................... 25
5.4 Estructura de las proteínas....................................................................................................27
5.6 Función biológica de las proteínas........................................................................................30
6. Biomoléculas orgánicas: ácidos nucleicos...........................................................................31
6.1 Introducción............................................................................................................................. 31
6.2 Nucleótidos.............................................................................................................................. 32
6.5 Ácido ribonucleico o ARN.......................................................................................................37
6.6 Ácido desoxirribonucleico o ADN..........................................................................................38
Apéndices.....................................................................................................................................39
Introducción a la materia, elementos, átomos...........................................................................39
Las moléculas y su estructura......................................................................................................40
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Uniones químicas.......................................................................................................................... 40
El átomo de carbono..................................................................................................................... 42
Moléculas orgánicas...................................................................................................................... 43
Grupo funcional............................................................................................................................. 44
Las reacciones químicas...............................................................................................................45
Vitaminas........................................................................................................................................ 46
Introducción a la química de la vida
Es posible que una de las primeras preguntas que te hayas hecho al comenzar a 
estudiar esta materia, Biología, sea ¿por qué debo estudiar química? ¿Será importante? La 
respuesta que tenemos es que la Biología es fundamental para comprender muchos 
fenómenos que ocurren a nuestro alrededor, y para responder interrogantes como: ¿por qué 
hay más seres vivos en zonas donde abunda el agua? ¿Por qué varía menos la temperatura en 
zonas cercanas a grandes fuentes de agua que en zonas que carecen de ella, como los 
desiertos? ¿Por qué no podemos mezclar agua y aceite? ¿Por qué nuestra piel se arruga al 
envejecer? ¿Por qué nos parecemos a nuestros padres o abuelos o a un primo? ¿Cómo es que 
una semilla tiene la información necesaria para hacer una planta similar a las plantas de las 
cuales se generó? 
Muchas de las respuestas a estas preguntas son de naturaleza química. Si bien la 
biología estudia a los seres vivos, es fundamental tener algunos conocimientos de química, ya 
que se trata de una disciplina que estudia aquellos componentes que forman la materia de la 
que está hecho todo. Al fin y al cabo, todo está formado por compuestos químicos, inclusive 
los seres vivos. 
Desde un punto de vista químico, todos los seres vivos tenemos características 
similares, compartimos una misma composición química, un patrón de reacciones 
metabólicas y funciones básicas. Somos parecidos a nuestros predecesores, incorporamos 
materia, crecemos, utilizamos energía para llevar a cabo nuestros procesos vitales, 
reaccionamos ante estímulos externos e internos, nos reproducimos y nos morimos.
¿Cómo es que todos funcionamos con los mismos patrones químicos y metabólicos? 
Tiene mucho que ver con la materia de la cual estamos hechos, con que estos elementos se 
unen para formar el mismo tipo de moléculas y que todas tienen un “lenguaje” metabólico 
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común1. Y si bien, algunas de las características que tenemos dependen mucho de nuestra 
química, cada nivel de organización es mucho más que la suma de las características de sus 
partes. No se puede explicar a los seres vivos solo describiendo la química y la física de sus 
partes, ya que hay también una interacción entre características y propiedades que surgen de 
cada nuevo nivel de organización de los seres vivos, empezando por las células. 
Los seres vivos diferimos en composición respecto del mundo que nos rodea. Mientras 
que la corteza terrestre presenta más de 100 elementos (átomos) diferentes, los seres vivos 
estamos conformados en un 99% por sólo 6 elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno 
(O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Esos elementos tienen la particularidad de poder 
establecer uniones químicas muy estables denominadas enlaces covalentes y formar así 
estructuras denominadas moléculas. 
En este material desarrollaremos aspectos generales de la química de la vida que nos 
permitirán comprender los patrones comunes a todos los seres vivos y la naturaleza química 
de sus moléculas, a las que llamaremos de aquí en más biomoléculas2: 
• Biomoléculas inorgánicas, como el agua y las sales, y 
• Biomoléculas orgánicas, como los lípidos, los glúcidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. 
1. Biomoléculas inorgánicas
1.1 El agua
Cuando los astrónomos buscan planetas donde pueda haber vida, buscan rastros de 
agua. El agua es fundamental para la vida tal cual la conocemos. Sin ella, los seres vivos de 
nuestro planeta morirían. Sabemos que el agua cubre aproximadamente el 70% de nuestro 
planeta y eso es solo en su estado líquido, hay más aún en forma de hielo y vapor. Es la única 
sustancia que puede estar en los tres estados de agregación de la materia en la naturaleza. 
Esta sustanciaconstituye alrededor del 65 al 75% de la composición de un ser vivo. Aunque se 
trata de una pequeña molécula, insípida e incolora, presenta propiedades únicas que la 
hacen insustituible para el mantenimiento de la vida en nuestro planeta. 
Muchas de sus propiedades y características se deben a su estructura: dos átomos de 
hidrógeno unidos por una unión covalente (unión fuerte) a un átomo de oxígeno. Como los 
1La hipótesis actual postula que esto se debe a que todos los seres vivos provenimos del mismo 
antecesor común. Este tema lo abordaremos cuando veamos Evolución.
2El término Biomoléculas puede referirse 1) solo las moléculas orgánicas como proteínas, lípidos, 
glúcidos y ácidos nucléicos, o bien, 2) referirse a todas las moléculas que están en los seres vivos: 
biomoléculas orgánicas (proteínas, lípidos, glúcidos y ácidos nucléicos) y biomoléculas inorgánicas 
(agua y sales). 
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átomos de oxígeno e hidrógeno varían mucho en su electronegatividad, los electrones de los 
hidrógenos suelen estar más tiempo alrededor del núcleo del oxígeno, lo que genera una 
densidad de carga negativa cerca del núcleo del oxígeno, mientras que tendremos densidad 
de carga positiva alrededor de los átomos de hidrógeno. Este desplazamiento de densidades 
de carga tiene como consecuencia que el agua sea una molécula polar, pues tiene dos polos –
uno positivo y otro negativo– (ver Figura 1.1).
Figura 1. Esquema de la estructura de una molécula de agua y ubicación de las 
densidades de carga en una molécula de agua.
Que el agua sea una molécula polar determina muchas de sus características como 
molécula y sus interacciones entre moléculas. A diferencia de una molécula apolar o no-polar, 
cuyas características estudiaremos más adelante en este mismo documento.
Las moléculas de agua forman uniones puente de hidrógeno entre sí. La polaridad de 
las moléculas de agua permite que interactúen entre sí, ya que las zonas con densidades 
negativas ( -) de una molécula son atraídas por las zonas con densidades positivas ( +) de ɗ ɗ
otra molécula (Figura 2). 
Figura 2. Esquema de dos moléculas de agua unidas por una unión puente de 
hidrógeno.
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La unión de tipo puente de hidrógeno es débil con respecto a las uniones covalentes; sin 
embargo, cada molécula de agua puede formar hasta cuatro puentes de hidrógeno con otras 
moléculas similares por lo cual se genera una estructura estable. 
La estructura, su polaridad y su capacidad de interaccionar con otras moléculas le 
confieren al agua características y propiedades emergentes3 que permiten que sea una 
sustancia única que hace posible la vida sobre la Tierra. 
Tal como se observa en la Figura 3, las propiedades del agua que permiten la vida 
incluyen: 
• la cohesión entre moléculas, 
• su capacidad de moderar la temperatura, 
• su expansión al congelarse y 
• su versatilidad como solvente. 
En la naturaleza, las propiedades del agua permiten por ejemplo en el caso de la 
cohesión, que ascienda el agua por el xilema (tejido especializado para ello) de los árboles, 
permitiendo que el agua llegue a cada una de las hojas. Su capacidad como solvente universal 
también permite, en el mismo ejemplo de las plantas, que las sales o nutrientes minerales 
vayan disueltas en el agua a todas las hojas. Es esta misma fuerza de unión entre moléculas lo 
que produce que masas de agua no genere una variación abrupta de la temperatura de un 
ambiente. También aumentan el calor que debiera absorber una masa de agua líquida antes 
de evaporarse (lo que no sería igual si en vez de agua nuestras células estuviesen llenas de 
alcohol). Además su bipolaridad le confiere su gran capacidad como solvente, ya que muchas 
sustancias pueden solubilizarse en ella interactuando con sus densidades de carga positiva o 
negativa. 
3Propiedades que emergen de ese nivel de organización de la materia. Tiene las propiedades de 
sus componentes y nuevas que surgen de la interacción de las partes. Ejemplo: los átomos de 
hidrógeno y oxígeno por separado no tienen las mismas propiedades que la molécula de agua ni que 
muchas moléculas de agua juntas que interactúan entre si. 
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Figura 3. Diagrama de características del agua, sus propiedades e importancia biológica.
Experiencia: Si quisiéramos probar la capacidad termorreguladora del agua, o sea que 
puede absorber grandes cantidades de calor sin evaporarse ni cambiar significativamente su 
temperatura. ¿Cómo deberíamos hacer el experimento? Te proponemos una opción posible, 
también hay otras. Colocamos un recipiente de metal vacío (en realidad, lleno de aire) sobre 
el fuego, en pocos minutos aumentará mucho la temperatura, sin embargo, si dentro de ese 
mismo recipiente hay agua, dejándolo durante el mismo tiempo, apenas modificará la 
temperatura. ¿Por qué sucedió esto? No habrá gran variación de la temperatura, pues el agua 
absorbe ese calor, amortiguando el cambio de temperatura. Ni el agua ni la olla aumentan 
mucho la temperatura con respecto a la inicial. A esto lo llamamos efecto termorregulador.
La capacidad del agua de ser solvente universal agrupa al resto de las moléculas en tres 
tipos, según su capacidad de ser disueltas en agua. Las sustancias serán hidrofílicas (hidro, 
agua; fílicas, afinidad) si pueden interactuar con el agua, hidrofóbicas si no se mezcla con 
agua o moléculas anfipáticas si dentro de la misma molécula posee regiones que pueden 
interactuar con el agua y otras regiones que rechazan al agua. Así, todas aquellas moléculas 
polares con carga eléctrica (positiva o negativa) o aquellas que presenten un gran número de 
uniones covalentes polares, son hidrofílicas e interactúan con el agua. Por el contrario, 
aquellas moléculas en las que predominan las uniones covalentes no polares, son 
hidrofóbicas y no interactúan con el agua no pudiendo solubilizarse; por lo tanto, se separan 
de ella (ver Figura 4). 
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Figura 4. Cuadro de relaciones entre categorías, estructura y propiedades de las 
moléculas en relación con el agua.
Las moléculas anfipáticas se denominan así por tener un doble comportamiento frente 
al agua. Los jabones y los detergentes -por ejemplo- se sirven de esta propiedad para 
“limpiar” o solubilizar el aceite, ya que establecen por un lado interacciones con el agua 
(mediante su región hidrofílica) y con el aceite (por medio de la región hidrofóbica). En la 
Figura 5 puede observarse la interacción de las moléculas de agua con moléculas polares, con 
iones, y con moléculas anfipáticas. En el diagrama se observa la formación de una micela, que 
es una estructura compleja con un interior hidrofóbico y una cubierta exterior hidrofílica.
Figura 5. Diagramas de interacción con el agua según la naturaleza de la molécula.
Los colores son similares a los de la Figura 4, donde el color rojo representa moléculas 
polares o hidrofílicas y el color verde representa moléculas apolares o hidrofóbicas. 
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Sustancias 
hidrofílicas
Moléculas polares
Sustancias iónicas
Interactúan con 
el agua
Sustancias 
hidrofóbicas Moléculas no polares No se mezclan 
con el agua
Sustancias 
anfipáticas 
Moléculas con partes 
polares y partes no 
polares
Solo la parte polar 
interactúa con el 
agua
1.2. Sales o nutrientes minerales
Los seres vivos estamos conformados por biomoléculas inorgánicas como agua y sales y 
biomoléculas orgánicas como lípidos, glúcidos, proteínas y ácidos nucléicos. 
Estas sales están compuestas por elementos como el nitrógeno (N), fósforo (P) y el 
potasio (K), sodio (Na), hierro (Fe), calcio (Ca), silicio (Si), zinc (Zn), cobalto (Co), cobre (Cu), flúor 
(F), entre otros. Algunos son esenciales para la vida y a otros, se los denomina beneficiosos. 
Dentro de los nutrientes minerales esenciales, si se analiza la cantidad que se encuentra 
en los seres vivos, podríamos clasificarlos en macronutrientes (se encuentra en grandes 
cantidades) y micronutrientes (se encuentra en muy pequeñas cantidades otrazas). Las 
concentraciones encontradas van desde los gramos a los nanogramos (10-9 gramos).
Los nutrientes minerales son de gran importancia para los seres vivos. Algunos de ellos 
cumplen su función biológica por sí solos, y otros la cumplen combinándose con las 
biomoléculas orgánicas de las cuales estamos hechos. Por ejemplo, el P es parte de ácidos 
nucleicos y fosfolípidos y el N es parte de proteínas. Por su parte, otros minerales 
proporcionan un medio iónico adecuado donde puedan ocurrir las reacciones metabólicas, o 
intervienen como coenzimas, ayudando a las enzimas (proteínas que llevan a cabo 
reacciones). Algunos, a su vez, intervienen procesos de transporte, o son los iones que 
transmiten el impulso nervioso o la señal a través de una neurona o una célula cardíaca, etc.
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Tabla 1. Ejemplos de iones y sus funciones biológicas.
2. Introducción a las Biomoléculas orgánicas
Las biomoléculas orgánicas son los compuestos carbonados de lo que está formada la 
materia de los seres vivos. Están compuestos principalmente de carbono (C) y otros 
compuestos como hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Su 
estructura y su ordenamiento de átomos define sus grupos funcionales (si son ácidos, 
alcoholes, aldehídos, etc.), su función y reactividad. Son de cuatro tipos: 
• los lípidos, 
• los hidratos de carbono o glúcidos, 
• las proteínas y 
• los ácidos nucleicos. 
El carbono es el átomo que compone la estructura básica de todos los moléculas 
orgánicas de los seres vivos. Gracias a eso, nosotros podemos alimentarnos de las plantas y 
otros animales. Los organismos que descomponen las hojas caídas de un bosque pueden 
degradar estos compuestos en materia y energía para poder crecer y volver a generar 
compuestos que forman parte de la tierra. 
En la naturaleza existen más de 100 tipos de elementos químicos que forman lo que nos 
rodea. Sin embargo el 99% del peso de los seres vivos está formado de sólo 6 elementos: 
• C (carbono), 
• H (hidrógeno), 
• O (oxígeno), 
• N (nitrógeno), 
• P (fósforo) y 
• S (azufre).
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El carbono puede, a diferencia de otros elementos, formar grandes moléculas de 
átomos unidos fuertemente por enlaces covalentes con otros átomos de carbono u otros 
elementos. Estas combinaciones de átomos de carbono entre sí y con otros elementos 
permite una gran variedad de compuestos diferentes cuya funcionalidad dependerá de sus 
estructuras carbonadas y de sus grupos funcionales que definirán su reactividad y 
propiedades. Dos moléculas con la misma cantidad de carbonos, oxígenos e hidrógenos 
pueden ser compuestos distintos según el ordenamiento de sus átomos. Por ejemplo, con 3 
carbonos, 6 hidrógenos y un oxígeno se puede formar un aldehído, una cetona, o un alcohol, 
cuya reactividad y propiedades serán distintas.
Sin embargo y por suerte para simplificar su entendimiento y estudio, a todas las 
biomoléculas podemos agruparlas en los cuatro tipos de biomoléculas ya mencionados. 
Las biomoléculas, además pueden ser moléculas relativamente sencillas, formadas por 
unos pocos átomos de carbono, o pueden ser macromoléculas, moléculas grandes formadas 
por cientos de átomos de carbono. Existen complejos macromoleculares, formados por la 
asociación de distintos tipos de macromoléculas.
Las Biomoléculas también pueden ser moléculas pequeñas que se repiten en estructura 
constituyendo unidades denominadas monómeros o polímeros si se trata de la unión 
covalente de una gran cantidad de monómeros (ver Figura 6). Reciben diferentes 
denominaciones dependiendo de la cantidad de monómeros que se unen. Si la 
macromolécula es la unión de muchos monómeros se llamará polímero. Dentro de la 
composición de los seres vivos, encontramos muchas macromoléculas poliméricas, por ej el 
ADN. Las moléculas de ADN (ácido desoxirribonucleico) son moléculas enormes, formadas 
por la unión covalente de unidades llamadas nucleótidos.
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Figura 6. Monómeros y polímeros de las biomoléculas orgánicas.
En las próximas secciones de este material abordaremos los aspectos relevantes de los 
cuatro tipos de biomoléculas orgánicas. Para empezar, estudiaremos a los lípidos, que son el 
único grupo de moléculas que no se caracteriza por formar polímeros, sino por su solubilidad 
en agua. 
3. Biomoléculas orgánicas: lípidos
3.1. Características generales de los lípidos 
Los lípidos son biomoléculas orgánicas que se caracterizan por su insolubilidad en agua. 
Dentro de la célula cumplen distintos roles: algunos lípidos permiten almacenar energía o 
bien actuar como combustible celular (triglicéridos y ácidos grasos), mientras que otros 
cumplen una importante función estructural ya que son los principales componentes de las 
membranas biológicas (fosfolípidos, glucolípidos y colesterol). Por otro lado, otro grupo 
interviene como mensajero celular, de manera de establecer la comunicación entre las células 
(por ejemplo las hormonas lipídicas como los estrógenos, la progesterona y la testosterona).
Los lípidos son un grupo heterogéneo de biomoléculas que comparten una 
característica fundamental que es su insolubilidad en agua. Esto se debe a que las uniones 
covalentes que se establecen entre sus átomos son predominantemente del tipo no polar. 
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3.2. Tipos de lípidos 
3.2.a. Ácidos grasos
En relación con su estructura, tal como se observa en la Figura 7, los ácidos grasos son 
biomoléculas que presentan un grupo carboxilo (grupo ácido) y una cadena carbonada (por lo 
general con número par de carbonos).
Figura 7. Estructura de una ácido graso donde se observa la cadena carbonada (no 
polar) y el grupo carboxilo (polar).
El grupo carboxilo es un grupo funcional polar (ya que presenta uniones covalentes 
polares, mientras que la cadena carbonada es de naturaleza NO polar (ya que predominan las 
uniones covalentes no polares). Ya que presentan una parte polar y una no polar, las 
moléculas de ácidos grasos son débilmente anfipáticas, por lo que, al estar en contacto con el 
agua, se organizan formando micelas.
En relación con las funciones de los ácidos grasos, se trata de moléculas que pueden 
funcionar como combustibles celulares alternativos, pues pueden ser degradados para 
obtener energía pero también pueden ser utilizados para sintetizar otros lípidos más 
complejos, como los triglicéridos, los fosfoglicéridos y los glucolípidos.
3.2.b. Triglicéridos
Son lípidos formados por la unión de ácidos grasos y glicerol. También se los denomina 
grasas neutras. Estos compuestos son totalmente insolubles en agua (Figura 8). Su estructura 
está esquematizada en la Figura 8.
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Figura 8. Esquema de formación de un triglicérido.
Si los ácidos grasos que forman el triglicérido son en su mayoría saturados, a 
temperatura ambiente estos triglicéridos son sólidos y reciben el nombre de grasas. Este tipo 
de triglicéridos son más comunes en células animales.
En cambio, si el triglicérido presenta en su estructura ácidos grasos insaturados, a 
temperatura ambiente estará al estado líquido por lo que reciben el nombre de aceites. Este 
tipo de triglicéridos son más comunes en células vegetales.
Dentro de las funciones de los triglicéridos, la principal es funcionar como reserva de 
energía a largo plazo. 
3.2.c. Fosfolípidos y glucolípidos
Como su nombre lo indica son lípidos en cuya estructura encontramos fósforo. El 
elemento fósforo en las células se encuentra formando un ión negativo (anión) que se 
denomina fosfato. Este anión está formado por la unión de fósforo y átomos de oxígeno e 
hidrógeno (Figura 9).
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Figura 9. Esquema de un grupo fosfato.
Este grupo fosfato se puede unir a distintos lípidos formando fosfoglicéridos y 
fosfoesfingolípidos. En ambos casos el grupo fosfato suele unirse a otro grupo y le otorga a la 
molécula de lípido polaridad, haciendo que estos lípidos sean anfipáticos.
Estructuralmente, los glucolípidos son lípidos que están unidosa una o más moléculas 
de monosacáridos (glúcidos), tal como se observa en la Figura 10. Los monosacáridos son 
moléculas polares por lo que también transforman a estos lípidos en anfipáticos.
Figura 10. Esquema de las estructuras de los fosfolípidos y glucolípidos. En estas 
moléculas anfipáticas se observa la región polar de la molécula en rojo y las regiones no 
polares en verde.
Respecto de su función, se encuentran formando las bicapas lipídicas de las membranas 
biológicas. Las cabezas polares de estos lípidos interactúan con el agua y las colas no polares 
interactúan entre sí ocultándose del agua, estableciendo de esta forma monocapas o bicapas 
(Figura 11). Es decir, tienen función estructural.
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Figura 11. Disposición espacial de los fosfolípidos.
Las cabezas polares interactúan entre sí por medio de puentes de hidrógeno y las colas 
no polares interactúan por medio de interacciones hidrofóbicas. Todas estas interacciones 
son muy débiles, de manera que se rompen con facilidad, pero debido a que se presentan en 
un gran número, hacen que las membranas sean estructuras fluidas y estables (Figura 12).
Figura 12. Esquema de la formación de vesículas
3.2.d. Esteroides
Los esteroides corresponden a un conjunto de moléculas con estructura química cíclica 
conformadas fundamentalmente por carbono e hidrógeno (Figura 13). 
3.2.d.I. Colesterol
Es un esteroide presente en las células animales. Es un lípido ligeramente anfipático, 
por lo que lo encontramos formando parte de las membranas celulares de dichas células.
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Figura 13. Estructura de la molécula de colesterol.
3.2.d.II. Funciones del colesterol
El colesterol forma parte de las membranas de las células animales, es decir, tiene 
función estructural. Además el colesterol en nuestro organismo, actúa como precursor de 
otros esteroides importantes como las hormonas esteroides (hormonas sexuales: estrógenos 
y andrógenos, hormonas corticales: cortisol), ácidos biliares y vitamina D.
3.2.d.III. Lipoproteínas (colesterol bueno y malo…)
3.2.d.IV. Estructura de las lipoproteínas
Las lipoproteínas son, como su nombre lo indica, asociaciones de un gran número de 
moléculas de lípidos y de proteínas (son agregados macromoleculares). Debido a su carácter 
hidrofóbico, los lípidos no pueden circular libres en la sangre (la cual está formada 
fundamentalmente por agua). Para que sea posible transportar los lípidos a todas las células 
de nuestro organismo a través de la sangre, el hígado asocia los distintos lípidos con 
proteínas específicas formando estas lipoproteínas. 
Dependiendo de la cantidad relativa de lípidos y proteínas podemos clasificar a las 
lipoproteínas en:
• Quilomicrones (QM)
• Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, por “very low density lipoprotein”)
• Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL, por “intermediate density lipoprotein”) 
• Lipoproteínas de baja densidad (LDL, por “low density lipoprotein”)
• Lipoproteínas de alta densidad (HDL, por “high density lipoprotein”).
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Dentro de estas asociaciones encontramos todo tipo de lípidos, incluido el colesterol 
(Figura 3.10). Comúnmente nos referimos al colesterol como “bueno” o “malo” según a qué 
tipo de lipoproteína se encuentre asociado. 
Figura 14. Estructura y clasificación de las lipoproteínas.
3.2.d.V. Función de las lipoproteínas
Transporte de lípidos hidrofóbicos o anfipáticos como ser colesterol y triglicéridos a 
través de la sangre.
4. Biomoléculas orgánicas: glúcidos o 
carbohidratos 
4.1. Características generales de los glúcidos
Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono son uno de los cuatro grupos de 
biomoléculas orgánicas que se encuentran en los seres vivos. Todos utilizamos los glúcidos 
como fuente de energía, pero -además- los glúcidos llevan a cabo otras funciones como por 
ejemplo intervienen en la estructura celular, participan en el reconocimiento de moléculas y 
la comunicación intercelular, además de formar parte de moléculas mucho más complejas de 
vital importancia (por ejemplo formando parte de los ácidos nucleicos).
Los glúcidos son un grupo de biomoléculas que están formadas por carbono, hidrógeno 
y oxígeno, en una proporción de aproximada de 1 átomo de carbono por cada 2 de hidrógeno 
y 1 de oxígeno, es decir Cn(H2O)n; de ahí que se los denomina también carbohidratos 
(denominación que significa “carbono con agua”, aunque no es una idea apropiada ya que no 
se trata de carbonos unidos al agua, tal como veremos).
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Al presentar un gran número de grupos polares, los glúcidos son moléculas altamente 
hidrofílicas, y pueden interactuar con el agua. A continuación, presentamos una clasificación 
de los glúcidos en función de su tamaño.
4.2. Clasificación de los glúcidos
Según su extensión, se los clasifica en:
• Monosacáridos
• Oligosacáridos
• Polisacáridos 
4.2.a. Monosacáridos
Monosacáridos (mono=uno, sacárido=azúcar) componen el grupo de glúcidos más 
sencillos. Están formados por cadenas de 3 a 8 carbonos. Poseen en su estructura un grupo 
funcional aldehído o cetona y varios grupos funcionales hidroxilos (Figura 15).
Figura 15. Estructura de los monosacáridos.
Tanto los grupos hidroxilos como el grupo aldehído y cetona son grupos polares, lo que 
permite que los monosacáridos interactúen con el agua por medio de la formación de 
puentes hidrógeno y se disuelven en ella (Figura 16).
Figura 16. Formación de puentes de hidrógeno por parte de los monosacáridos
Aquellos monosacáridos que presentan un grupo aldehído, reciben el nombre de 
aldosas. Los que presentan un grupo cetona, se denominan cetosas (Figura 17).
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Aldosas
cetosas
Figura 17. Estructura general de las aldosas y las cetosas
Los monosacáridos de 5 y 6 carbonos pueden presentar estructura lineal o estructura 
cíclica (figura 18).
Figura 18. Estructura lineal y cíclica de los monosacáridos
4.2.b. Funciones de los monosacáridos
La función más importante de los monosacáridos es la de actuar como combustible 
celular. La glucosa es el principal combustible celular ya que es usada en la respiración celular 
para obtener energía a partir de su degradación. 
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Sin embargo, los monosacáridos cumplen otras funciones. Son componentes de 
glúcidos más complejos, como oligosacáridos y polisacáridos. Otros tienen función estructural 
o bien función de intermediarios metabólicos (Tabla 2).
Tabla 2. Principales funciones de los monosacáridos.
4.3. La unión glucosídica
Una de las funciones de los monosacáridos es la de formar glúcidos más complejos. 
Para lograr esto, los monosacáridos, especialmente los que poseen 6 átomos de carbono, se 
unen entre sí en forma covalente por medio de las llamadas “uniones glucosídicas”.
En la unión glucosídica participan los OH de dos monosacáridos (Figura 19).
Figura 19. Esquema de la formación de una unión glucosídica.
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De esta manera es posible formar cadenas de monosacáridos, de distinta longitud. Cada 
monosacárido será entonces una unidad (monómero). 
4.4. Oligosacáridos
Oligosacáridos (oligo=pocos, sacárido=azúcar) son glúcidos formados por la unión de 2 
hasta 10 unidades de monosacáridos, unidos por medio de uniones glucosídicas. Cuando los 
oligosacáridos están formados por dos unidades de monosacáridos, reciben el nombre de 
disacáridos. Dentro de este grupo podemos mencionar a la sacarosa (azúcar común, Figura 
20), que es un disacárido de especial importancia; se encuentra exclusivamente en el mundo 
vegetal y es uno de los productos directos de la fotosíntesis que estos realizan, constituyendo 
la principal forma de transporte de azúcares desde las hojas hacia otras partes de la planta. 
La lactosa es un disacárido que se encuentra en la leche de los mamíferos.
Figura 20. Esquema de una molécula de sacarosa.
Otro grupo de oligosacáridos importantes lo constituyen los oligosacáridos de 
membrana. Estos oligosacáridos están formados por varias unidades de monosacáridosy se 
encuentran unidos a lípidos o proteínas de las membranas biológicas y cumplen importantes 
funciones en los procesos de reconocimiento de la superficie celular (Figura 21).
 
Figura 21. Disposición de los oligosacáridos de membrana.
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4.4.b. Funciones de los oligosacáridos
Tabla 3. Estructura y función de los principales oligosacáridos.
4.5. Polisacáridos
Los polisacáridos (poli=muchos, sacárido=azúcar) son polímeros, es decir, están 
formados por cientos de unidades de monosacáridos unidos por uniones glucosídicas. 
Pueden estar formadas por un mismo tipo de monosacáridos, en cuyo caso reciben el 
nombre de homopolisacáridos (homo=igual/sacárido=azúcar) o bien por dos monosacáridos 
distintos que se unen alternadamente, los heteropolisacáridos (hetero=distinto/ 
sacárido=azúcar). En las Tablas 4 y 5 se resumen los principales polisacáridos en los seres 
vivos, y se indica su función.
Homopolisacárido Monómero Función biológica
Glucógeno Glucosa Reserva de energía en animales. Se 
almacena fundamentalmente en hígado 
y el tejido muscular.
Almidón Glucosa Reserva de energía en vegetales. Se 
almacena fundamentalmente en 
tubérculos y semillas.
Celulosa Glucosa Estructural en vegetales. Forma parte de 
la pared celular de las células vegetales. 
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Quitina Glucosamina 
(glucosa 
modificada 
que posee 
además de 
OH un grupo 
NH2)
Estructural, forma parte del 
exoesqueleto de artópodos y forma 
parte de la pared celular en los hongos.
Tabla 4. Principales homopolisacáridos y sus funciones biológicas.
Heteropolisacárido Monómero Función biológica
Glucosaminoglucanos 
(GAGS) (familia de 
heteropolisacáridos)
Distintos tipos de 
derivados de 
glucosas
Estructural en animales. Son 
los principales componentes 
de la matriz extracelular del 
tejido conectivo
Peptidoglucano Distintos tipos de 
derivados de 
glucosa
Estructural en bacterias. 
Forman parte de la pared 
celular de las bacterias
Tabla 5. Principales heteropolisacáridos y sus funciones biológicas.
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5. Biomoléculas orgánicas: proteínas
5.1 Introducción
Dentro del grupo de las biomoléculas, las proteínas son las que mayor número de 
funciones biológicas realizan, determinando tanto la forma de la célula como su función 
específica. Son las responsables de la organización de la célula, de la síntesis de todos y cada 
uno de los componentes, así como también de la degradación de los mismos. Intervienen en 
las respuestas inmunológicas, permiten la comunicación entre células y también actúan como 
reguladores del metabolismo. Cada ser vivo posee un conjunto específico de proteínas, 
codificadas por su material genético y que le permiten así llevar a cabo estas tareas.
Desde el punto de vista químico, las proteínas son biomoléculas formadas por largas 
cadenas lineales de aminoácidos unidas en forma covalente por medio de uniones peptídicas. 
Estas cadenas se pliegan adquiriendo una estructura tridimensional que es la que permite 
cumplir con sus funciones biológicas. 
5.2 Aminoácidos
Son las unidades (monómeros) que forman las distintas proteínas. Como su nombre lo 
indica, un aminoácido es una molécula orgánica que posee un grupo funcional amino (NH2) y 
un grupo funcional carboxilo (ácido, COOH) ambos grupos están unidos a un mismo carbono 
que llamamos carbono alfa (α), el resto de las valencias de este carbono se completan con un 
átomo de hidrógeno (H) y un resto o cadena carbonada variable (R). 
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Figura 22.Estructura de los aminoácidos.
En la naturaleza existen 20 aminoácidos distintos, los cuales se diferencian entre sí, sólo 
en la estructura del R. 
Figura 23. Ejemplos de diferentes grupos R de los aminoácidos.
Dado que la naturaleza de los grupos R es variable, cada aminoácido se comportará de 
manera distinta frente al agua. Aquellos aminoácidos cuyos R sean no polares o apolares, 
serán hidrofóbicos, aquellos que presenten R polares, serán hidrofílicos. Esto es de vital 
importancia ya que determinará la forma tridimensional de la proteína.
5.3 Unión peptídica
La unión peptídica, es una unión covalente entre los aminoácidos, lo que permite la 
formación de las cadenas polipeptídicas. Para que se forme está unión o enlace, debe 
reaccionar el grupo ácido de un aminoácido con el grupo amino de otro, como resultado de 
esta reacción se libera una molécula de agua y se forma un dipéptido.
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Figura 24. Esquema de la unión peptídica.
El dipéptido formado posee dos extremos distintos, el extremo Aminoterminal (el 
primer aminoácido de la cadena=y el extremo Carboxiloterminal (el último aminoácido de la 
cadena).
Figura 25. Esquema de un dipéptido y sus extremos.
El agregado sucesivo de aminoácidos en el extremo carboxiloterminal resultará 
entonces en la formación de una cadena de aminoácidos. De acuerdo a la longitud de esa 
cadena de aminoácidos podremos obtener: 
• Péptidos: cadenas de unos pocos aminoácidos 
• Polipéptidos: cadenas formadas por muchos aminoácidos
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Una proteína es un molécula que puede estar formada por una o varias cadenas 
polipeptídicas.
5.4 Estructura de las proteínas
La hemoglobina, que transporta el oxígeno, la actina y la miosina, que permiten la 
contracción muscular, el colágeno que otorga resistencia a nuestros tendones, la queratina 
de nuestras uñas y cabello, la insulina que regula la cantidad de glucosa en sangre, son todos 
ejemplos de proteínas, cada una con una función específica.
Ahora bien, todas las proteínas resultan de la unión de muchos aminoácidos por medio 
de uniones peptídicas. Todas las proteínas están formadas por los mismos 20 aminoácidos, 
entonces ¿qué es lo que diferencia a una proteína de otra? La respuesta está en su secuencia 
de aminoácidos, es decir, el orden en que los aminoácidos se van disponiendo uno a 
continuación del otro en cada tipo de proteína. Dicha secuencia, está determinada 
genéticamente en el ADN de cada ser vivo.
Esta secuencia única y característica que presenta cada proteína, determina que adopte 
una estructura tridimensional, ya que la cadena de aminoácidos se va plegando sobre sí 
misma debido a interacciones que se dan entre los aminoácidos. De esta forma cada proteína 
presenta una estructura tridimensional que llamamos conformación nativa que será la 
responsable de la función biológica de esa proteína
Para entender mejor la estructura de las proteínas vamos a distinguir 4 niveles 
estructurales:
5.4.a Estructura primaria
Llamamos así a la secuencia de aminoácidos, la cual está determinada en el ADN. Esta 
secuencia es la que define el resto de los niveles estructurales. Está mantenida por las 
uniones peptídicas. 
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Figura 26. Estructura primaria de las proteínas X e Y. 
Se observa que las proteínas X e Y difieren en la cantidad, tipo y orden de los 
aminoácidos que las conforman.
5.4.b. Estructura secundaria 
Es la que resulta del plegamiento de los aminoácidos a medida que se va formando la 
cadena. Este plegamiento puede ser regular, en forma de alfa hélice o beta plegada o bien un 
plegamiento irregular o aleatorio. Este plegamiento está determinado por la secuencia y el 
tipo de aminoácidos presentes en la estructura primaria. Esta estructura se estabiliza por 
medio de puentes de hidrógeno entre distintos aminoácidos.
Figura 27. Estructura secundaria de una proteína.
5.4.c Estructura terciaria
Es la disposición espacial que adopta la proteína, luego de adquirir la estructura 
secundaria. Esta estructura se estabiliza debido a interacciones puente hidrógeno, 
interacciones hidrofóbicas y uniones del tipo puente disulfuro entre los R de los aminoácidos.
Figura 28. Estructura terciaria de una proteína.
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5.4.d Estructura cuaternaria 
Algunas proteínas pueden presentar esta estructura. Esta estructura se alcanza cuando 
la proteína está formada por dos o más cadenas polipeptídicas que interactúan entre sí por 
medio de uniones no covalentes. A las proteínas quepresentan esta estructura se las 
denominan proteínas oligoméricas. 
Figura 29. Niveles estructurales de las proteínas.
Para que una proteína realice su función biológica es necesario que conserve su 
estructura o conformación nativa, es decir la forma final que adopta esa proteína. Si por algún 
motivo pierde esa conformación la proteína pierde su función biológica.
Video de modelo animado donde se observan las distintas estructuras espaciales que va 
adoptando una proteína hasta su plegamiento definitivo (niveles primario, secundario, 
terciario y cuaternario).
El siguiente hipervínculo contiene una animación relacionada con la estructura de las 
proteínas:
https://youtu.be/lijQ3a8yUYQ (Protein Structure)
5.5. Desnaturalización e hidrólisis de una proteína
5.5.a Desnaturalización
La desnaturalización es la pérdida de la conformación nativa debido a la ruptura de las 
estructuras secundaria, terciaria y si es que la posee, también la cuaternaria. Este proceso 
puede ocurrir por acción del calor, la presencia de ácidos o bases como así también por la de 
sustancias oxidantes. La estructura primaria se mantiene, es decir, los aminoácidos siguen 
unidos entre sí por las uniones peptídicas. Este proceso ocurre por ejemplo al cocinar los 
alimentos, el cambio de color y de consistencia de la clara del huevo (que es una proteína 
llamada ovoalbúmina), se debe a esta desnaturalización. 
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https://youtu.be/lijQ3a8yUYQ
¿Qué sucede si se calienta una proteína, por ejemplo la contenida en un huevo? La 
misma comienza a "moverse" por acción del calor y en consecuencia, se rompen las uniones 
débiles que mantienen las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria. La proteína 
"atrapa" moléculas de agua y (en el caso de la gelatina y del huevo frito) se hidrata y como 
consecuencia de ello cambia su estructura.
Animación que muestra el proceso de desnaturalización de una proteína.
http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?
it=swf::525::530::/sites/dl/free/0073511102/291136/protein_denaturation_final.swf::Protein 
Denaturation (Proceso de desnaturalización proteica)
5.5.b. Hidrólisis
El proceso de hidrólisis implica la ruptura de las uniones peptídicas, es decir, si una 
proteína sufre el proceso de hidrólisis, se rompe liberando los aminoácidos. Este proceso 
ocurre por ejemplo durante la digestión. 
5.6 Función biológica de las proteínas
Las proteínas constituyen el grupo más versátil de biomoléculas, es decir, cumplen con 
una gran variedad de funciones. Esto se debe fundamentalmente a su estructura 
tridimensional.
Prácticamente no hay ningún proceso biológico o estructura celular en donde no esté 
presente algún tipo de proteína. Las proteínas entonces pueden actuar como:
• Transportadores de sustancias: muchas proteínas están involucradas en el transporte de 
sustancias. Un grupo importante lo componen las proteínas transportadoras de membrana 
que permiten el pasaje de sustancias a través de la membrana plasmática. Otro ejemplo lo 
constituye la hemoglobina que transporta la molécula de oxígeno.
• Reguladoras: existe una gran variedad de hormonas que tienen estructura proteica, un 
ejemplo lo constituye la insulina.
• Receptores: las proteínas receptoras reconocen sustancias llamadas “mensajeros” o 
“señales” responsables de los cambios en el funcionamiento de la célula. Algunas de estas 
proteínas se encuentran en la membrana plasmática otras en el citoplasma de la célula.
• Catalizadoras: una mención especial corresponde a un grupo de proteínas llamadas 
Enzimas. Las enzimas son proteínas que aceleran las reacciones del metabolismo, sin ellas 
la vida no sería posible. Existen miles de enzimas distintas y cada una se encarga de 
acelerar una reacción en particular.
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http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::525::530::/sites/dl/free/0073511102/291136/protein_denaturation_final.swf::Protein%20Denaturation
http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::525::530::/sites/dl/free/0073511102/291136/protein_denaturation_final.swf::Protein%20Denaturation
http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::525::530::/sites/dl/free/0073511102/291136/protein_denaturation_final.swf::Protein%20Denaturation
• Estructurales: algunas proteínas intervienen en la estructura de la célula, podemos 
mencionar por ejemplo a las proteínas presentes en el citoesqueleto. Otro ejemplo lo 
constituye el colágeno que se encuentra fuera de las células.
Figura 30. Funciones de las proteínas.
6. Biomoléculas orgánicas: ácidos nucleicos
6.1 Introducción
Los seres vivos son sistemas complejos que realizan un gran número de procesos 
metabólicos, en los cuales intervienen una enorme variedad de proteínas. Para fabricar estas 
proteínas los seres vivos deben contar con la información precisa para unir los aminoácidos 
en el orden correcto. Esta información está contenida en moléculas denominadas ácidos 
nucleicos.
Los ácidos nucleicos son moléculas complejas que almacenan, expresan y transmiten la 
información genética. Son moléculas de gran tamaño formadas por miles de unidades 
denominadas nucleótidos.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido 
ribonucleico (ARN).
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6.2 Nucleótidos
Los nucleótidos son las biomoléculas complejas que forman los ácidos nucleicos. Un 
nucleótido resulta de la unión de una base nitrogenada, una pentosa y un ácido fosfórico.
Una base nitrogenada: son moléculas cíclicas que contienen átomos de nitrógeno 
además del carbono formando parte de su estructura. Existen bases nitrogenadas que 
poseen un solo anillo, a estas bases las denominados pirimidinas (Timina, Citosina y Uracilo) y 
otras presentan dos anillos, denominadas purinas (Adenina y Guanina).
Figura 31. Estructura de las bases nitrogenadas.
Una pentosa (monosacárido de 5 carbonos) que puede ser la molécula de ribosa o de 
desoxirribosa.
Figura 32. Estructura de las pentosas.
Un ácido fosfórico: un ácido inorgánico, este ácido debido al pH de la célula en general 
se encuentra sin los H , por lo que recibe el nombre de fosfato
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Figura 33. Estructura del ácido fosfórico.
Estas tres moléculas se unen entre sí por medio de uniones covalentes formando un 
nucleótido.
Figura 34. Estructura de un nucleótido.
Si el nucleótido está formado por ribosa, tendremos ribonucleótidos que son los 
componentes del ARN. Si el nucleótido posee desoxirribosa, tendremos 
desoxirribonucleótidos que son los componentes del ADN.
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Figura 35. Estructura de los ribonucleótidos.
Figura 36. Estructura de los desoxirribonucleótidos.
Los nucleótidos pueden presentar uno, dos o tres grupos fosfato (ácido fosfórico) y se 
denominan teniendo en cuenta la base nitrogenada que los forma.
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Figura 37. Denominación de nucleótidos mono, di y trifosfatados.
 + Pentosa + 1 fosfato +2 fosfatos +3 fosfatos
Adenina Adenosina Adenosina 
monofosfato 
(AMP)
Adenosina 
difosfato
(ADP)
Adenosina 
trifosfato
(ATP)
Guanina Guanosina Guanosina 
monofosfato
(GMP)
Guanosina 
difosfato
(GDP)
Guanosina 
trifosfato
(GTP)
Citosina Citidina Citidina 
monofosfato
(CMP)
Citidina 
difosfato
(CDP)
Citidina 
trifosfato
(CTP)
Timina Timidina Timidina 
monofosfato
(TMP)
Timidina 
difosfato
(TDP)
Timidina 
trifosfato
(TTP)
Uracilo Uridina Uridina 
monofosfato
Uridina 
difosfato
Uridina 
trifosfato
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(UMP) (UDP) (UTP)
 
Tabla 6. Nomenclatura de los nucleótidos.
6.3. Funciones de los nucleótidos
• Transportadores de energía: los nucleótidos trifosfatados transportan energía a través de 
los enlaces de alta energía que se forman entre los grupos fosfatos. Actúan como 
intermediarios energéticos del metabolismo. Ej. ATP
• Coenzimas: algunos nucleótidos actúan como coenzimas, es decir se unen a enzimas para 
que estas puedan cumplir con su función . Por ejemplo FADH y NADH
• Componentes de los ácidos nucleicos(monómeros) ya que se unen entre sí por medio de 
uniones fosfodiéster.
6.4 Uniones fosfodiéster
Son uniones covalentes que se forman entre dos nucleótidos. Para ello reacciona el OH 
de la pentosa (que está ubicado en el carbono 3´) de un nucleótido, con el grupo fosfato 
(ubicado en el carbono 5´) de la pentosa de otro nucleótido. De esta manera la unión 
fosfodiéster es una unión 3´-5´.
Figura 38. Formación de la unión fosfodiéster.
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El agregado sucesivo de nucleótidos por medio de uniones fosfodiéster permite formar 
las cadenas polinucleotídicas. Estas cadenas presentan dos extremos distintos, ya que en un 
extremo el grupo fosfato de la posición 5´ no forma parte de ninguna unión (el primer 
nucleótido de la cadena) y en el otro extremo el OH de 3´ también estará libre (sin formar 
parte de ninguna unión). Por este motivo decimos que las cadenas polinucleotídicas 
presentan una orientación determinada, un extremo recibe el nombre de extremo 5´ y el 
otro extremo será el extremo 3´.
Figura 39. Cadena polinucleotídica que presenta una orientación 5’-3’.
6.5 Ácido ribonucleico o ARN
6.5.a Estructura de los ARN
Los ARNs son polímeros que están formados por una sola cadena de ribonucleótidos 
(monocatenarios) de Adenina, guanina, citosina y uracilo. No encontramos nucleótidos de 
timina en los ARNs.
Figura 40. Formas de representar gráficamente la estructura del ADN.
Se conocen varios tipos de ARN: ARNm (mensajero), ARNt (transferencia), ARNr 
(ribosomal) y ARNpn (pequeños nucleares) y ARNpc (pequeños citoplasmáticos). Todos los 
ARN están involucrados directa o indirectamente en la síntesis de proteínas.
6.5.b. Función de los ARN
Los ARN participan de la síntesis de las proteínas, cada uno cumple un rol específico en 
dicho proceso. Todos los ARN se sintetizan a partir de secuencias específicas del ADN (genes) 
por medio de un proceso llamado transcripción.
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• ARNm: son las moléculas que transportan la información para sintetizar proteínas. Esta 
información está contenida en su secuencia de nucleótidos. Son cadenas de longitud 
variable.
• ARNt: son los encargados de llevar los aminoácidos que se encuentran en el citoplasma de 
la célula al ribosoma. Son cadenas relativamente cortas, entre 75 a 90 nucleótidos. 
Presentan secuencias de nucleótidos que son complementarias, por lo que se pliegan 
dando una forma característica.
• ARNr: forman parte de la estructura de los ribosomas que son los organoides donde se 
realiza la síntesis de proteínas. Estos ARNr se asocian a proteínas para formar las 
subunidades ribosómicas.
• ARNpc: participan en el desplazamiento de las proteínas recién sintetizadas.
• ARNpn: intervienen en procesos de maduración de los otros ARNs.
6.6 Ácido desoxirribonucleico o ADN
6.6.a. Estructura del ADN
Las moléculas de ADN son polímeros lineales de desoxirribonucleótidos de adenina, 
guanina citosina y timina. No poseen nucleótidos de uracilo. A diferencia de los ARN, las 
moléculas de ADN están formadas por dos cadenas (bicatenario). Dichas cadenas no son 
iguales, sino que son complementarias entre sí.
La estructura del ADN fue propuesta por Watson y Crick en 1953 y se conoce como 
modelo de la doble hélice. Para proponer este modelo contaron con los resultados de 
distintas experiencias realizadas años antes por distintos investigadores así como también 
tuvieron el aporte de estudios realizados por medio de cristalografía. Gracias a estos aportes 
concluyeron que las moléculas de ADN estaban formadas por dos cadenas y que dichas 
cadenas no eran iguales sino que se complementaban. La adenina se complementa con la 
timina y la guanina con la citosina. A su vez las cadenas están orientadas de distinta forma, 
mientras una cadena está orientada en sentido 5´a 3´ la otra cadena está orientada de 3´a 5
´, es decir, las cadenas son antiparalelas. Los nucleótidos de cada cadena interactúan entre sí 
por medio de puentes hidrógeno.
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Figura 41. Estructura del ADN.
6.6.b Función biológica del ADN
Las moléculas de ADN son las responsables de almacenar la información genética de un 
ser vivo. Dicha información está contenida en la secuencia de nucleótidos que cada molécula 
de ADN posee. Por medio de esta información el ADN puede controlar todos los procesos 
metabólicos de la célula.
Además de almacenar la información, por medio del proceso de transcripción esa 
información se puede expresar, es decir, a partir de esa información la célula puede sintetizar 
todas y cada una de las proteínas necesarias
El ADN es la clave para la continuidad de la vida, ya que a través del ADN se transmite la 
información que pasa de la línea parental a los descendientes.
Apéndices
Introducción a la materia, elementos, átomos
Cuando nos preguntamos cómo están formados los seres vivos, surgen distintas 
respuestas. Si pensamos en nuestra propia estructura, diremos que los seres humanos 
somos individuos pluricelulares, formados por sistemas de órganos; si pensamos en una 
bacteria, diremos que es un individuo unicelular. Sin embargo, a pesar de que las respuestas 
parecen distintas, hay algo que compone a todos los seres vivos: la materia. 
La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Es lo que 
forma desde un grano de sal a un planeta, desde una bacteria a un hipopótamo. 
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La materia está formada por distintas combinaciones de elementos, es decir sustancias 
tales como el hierro, nitrógeno, hidrógeno, carbono, oxígeno, etc. Cada elemento, a su vez, 
está formado por átomos, de manera que la menor cantidad de materia que puede existir 
libre es un átomo. Cada átomo está formado por un núcleo que contiene protones (partículas 
con carga positiva) y neutrones (partículas sin carga) y por electrones (partículas con carga 
negativa) que giran alrededor de ese núcleo (ver Figura 1). La única excepción es el hidrógeno, 
cuyo núcleo sólo contiene un protón.
Figura 1. Diagrama de la estructura de un átomo.
Modelo de átomo mostrando el núcleo, representado por un cúmulo de neutrones y 
protones, y electrones “orbitando” alrededor, representados por esferas color gris. Es una 
forma de representación que facilita la comprensión.
Lo átomos pueden unirse formando moléculas. 
Las moléculas y su estructura
Cuando los átomos se unen entre sí, forman moléculas. Las fuerzas que unen entre sí a 
los átomos se denominan uniones químicas. Pero, ¿por qué se unen los átomos entre sí?; 
¿por qué no permanecen “libres”?
De acuerdo con las teorías químicas vigentes, los átomos se unen entre sí formando 
moléculas en las cuales la estructura atómica de los átomos involucrados, resulta más 
estable. Eso se consigue, por lo general, compartiendo electrones que provienen de un átomo 
vecino.
Uniones químicas
Los átomos pueden combinarse para formar moléculas. Durante las reacciones 
químicas, los reactivos o sustratos reordenan sus átomos y se convierten en productos.
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En cada reacción química se da la combinación y reordenamiento de átomos, lo que 
implica la formación y ruptura de uniones químicas entre átomos. Pero, ¿qué son 
exactamente esas uniones? No son nada más y nada menos que los fenómenos 
fisicoquímicos que mantienen la materia unida.
Para aprender cuáles son las clases de uniones químicas, primero tenemos que repasar 
una propiedad de todos los átomos, que es la electronegatividad. Esta propiedad es la fuerza 
con la que el núcleo de un átomo (que está formado por neutrones –sin carga– y protones –
con carga positiva- y, en consecuencia, tiene carga positiva) atrae a los electrones (que tienen 
carga negativa) que están a su alrededor. Esa fuerza de atracción es tanto mayor en la 
medida en que: a) el núcleo tenga mayor cantidad de cargas positivas; b) tenga menor 
tamaño.
¿Tenés una Tabla Periódica a mano? Si te fijás en cada elemento, vas a observar un valor 
que crece de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba (Figura 2).
Figura 2. Aumento de laelectronegatividad en la Tabla Periódica de los Elementos.
Cuando dos átomos interaccionan entre sí, se establece una unión química, cuya clase 
depende del valor de electronegatividad de cada uno de los átomos. A continuación, se 
describen las clases de uniones químicas que pueden establecerse:
• Uniones iónicas: ocurren cuando los átomos que intervienen presentan una gran diferencia 
de electronegatividad, es decir, uno es muy electronegativo y el otro es poco 
electronegativo. De esta manera, el átomo electronegativo atrae con tanta fuerza a los 
electrones del átomo poco electronegativo, que se los quita. Un buen ejemplo de esto es lo 
que ocurre con la sal de mesa, que está formada por iones de cloro (Cl-) y de sodio (Na+).
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• Uniones covalentes: este tipo de unión ocurre cuando se unen los átomos de dos 
elementos que poseen electronegatividad igual o muy parecida. Las moléculas que 
encontramos formando parte de los seres vivos presentan este tipo de unión. Cuando los 
átomos que están formando la unión covalente presentan la misma o muy parecida 
electronegatividad, los electrones compartidos se distribuyen uniformemente alrededor de 
los núcleos de ambos átomos, decimos que se trata de una unión covalente no polar o 
apolar. En cambio, si la diferencia de electronegatividad entre los átomos es grande, los 
electrones estarán más cerca del elemento que posea mayor electronegatividad, y 
estaremos en presencia de una unión covalente polar.
En todos estos casos, cuando hablamos de carga, nos referimos a “densidades de 
cargas”, y no a cargas netas, ya que los átomos están compartiendo los electrones, pero no se 
han transformado en iones.
En resumen, tipo de unión química (también llamada enlace químico) que se establezca 
entre los átomos, depende de una propiedad llamada electronegatividad; según la diferencia 
de electronegatividad entre los átomos que interaccionan, se establece una unión diferente, 
tal cual lo resume la Tabla 1.
Diferencia de 
electronegatividad de los 
átomos que interaccionan
Tipo de unión Características
Poca o nula Unión covalente 
apolar o no polar
Comparten pares de electrones 
(distribución uniforme)
Intermedia Unión covalente 
polar
Comparten pares de electrones 
(distribución asimétrica)
Marcada Unión iónica Se forman iones positivos y 
negativos
Tabla 1. Tipos de uniones químicas según la diferencia de electronegatividad.
El átomo de carbono
El átomo de carbono es un componente vital en todos los seres vivos y probablemente 
sin él, la vida como la conocemos no existiría. Es el único elemento capaz de formar una 
enorme cantidad de moléculas distintas ya que puede unirse a otros átomos por medio de 
uniones covalentes y también puede unirse con otros átomos de carbono formando cadenas, 
no solo lineales, sino que estas cadenas pueden ramificarse e incluso cerrarse formando 
estructuras cíclicas. Los átomos de carbonos pueden unirse entre sí por medio de uniones 
covalentes simples, dobles o triples. Debido a la estructura tridimensional de los átomos de 
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carbono (tetraedros) las moléculas que forman adoptan arreglos geométricos distintos que le 
otorgan distintas propiedades.
El número atómico del carbono es 6, de manera que poseen 6 protones en su núcleo y 
por lo tanto posee 6 electrones en dos niveles de energía, en el primer nivel presentan dos 
electrones y en el segundo cuatro, estos electrones son los electrones de valencia. Estos 
electrones están ubicados en orbitales que se disponen formando un ángulo de 109°. De esta 
forma los átomos de carbono presentan una estructura tetraédrica.
Figura 3. Esquema de los ángulos de la estructura tetraédrica del átomo de carbono.
Por medio de los electrones de valencia los átomos de carbono pueden unirse a otros 
átomos de carbono por medio de uniones covalentes o bien pueden unirse a cualquier otro 
elemento. Estas uniones covalentes pueden ser simples, dobles o triples, teniendo en cuenta 
la cantidad de pares de electrones compartidos.
Moléculas orgánicas
Denominamos moléculas orgánicas (diferente a biomoléculas) a todas aquellas 
moléculas que se encuentran formadas por cadenas de carbono, es decir, formadas por la 
sucesiva unión de átomos de carbono por medio de uniones covalentes (sean simples, dobles 
o triples). Estas cadenas carbonadas pueden ser lineales, ramificadas o cíclicas. Las moléculas 
orgánicas más sencillas están formadas únicamente por carbono e hidrógeno 
(hidrocarburos).
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 Figura 4. Diversas estructuras de hidrocarburos.
Las moléculas orgánicas que se encuentran formando parte de los seres vivos son 
derivados de estos hidrocarburos.
Al sustituir un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo por otro átomo o grupos de 
átomos, surgen los distintos tipos de moléculas orgánicas, a estos átomos o grupos de 
átomos los llamamos grupos funcionales.
Grupo funcional 
Átomos o grupos de átomos que le otorgan a la molécula propiedades o características 
físico-químicas particulares.
Tomemos por ejemplo el grupo funcional formado oxígeno e hidrógeno: OH, este grupo 
recibe el nombre de oxhidrilo o hidroxilo. Cuando reemplazamos un hidrógeno de cualquiera 
de las moléculas del figura 1, las mismas se transformarán en otras moléculas, con 
propiedades distintas a las que tenían esos hidrocarburos
Esta molécula ya no es un hidrocarburo, sino que es otra molécula orgánica con 
propiedades distintas. En este caso particular las moléculas orgánicas que presenten uno o 
más grupos OH, forman una familia de compuestos que llamamos alcoholes.
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Tabla 2. Ejemplos de grupos funcionales.
Las reacciones químicas
La materia está formada por combinaciones de átomos; a su vez, los átomos pueden 
combinarse para formar moléculas de distinto tamaño y complejidad. Cuando dos o más 
sustancias -sean átomos aislados o moléculas- interaccionan entre sí para dar lugar a la 
aparición de otras sustancias, decimos que ocurre una reacción química. 
Las reacciones químicas implican cambios en la estructura de la materia. Las sustancias 
iniciales, se denominan reactivos, reactantes o sustratos. Mediante la ruptura y formación de 
uniones químicas, se forman otras sustancias que constituyen los productos de la reacción. 
Pero, no importa cuán complicada sea la reacción, siempre se cumple una regla, que es que 
los átomos no se destruyen ni se crean, solamente se reordenan. La cantidad de materia 
presente al inicio y al final de la reacción es la misma.
Tomemos como ejemplo la reacción de formación de la molécula de agua. Para obtener 
agua, partimos de moléculas de hidrógeno y de oxígeno, estas moléculas son entonces los 
reactivos de la reacción (la materia prima). Mediante la ruptura de uniones y la formación de 
otras nuevas, los átomos de hidrógeno y de oxígeno se combinan entre sí dando agua, el 
agua es el producto de dicha reacción. (El oxígeno y el hidrógeno se “transformaron” en agua)
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Figura 5. Esquema de la reacción química de formación de agua.
Las reacciones químicas se representan mediante las ecuaciones químicas. Una 
ecuación química tiene dos miembros: el primero corresponde a los reactivos y el segundo 
corresponde a los productos. Ambos miembros están conectados por una flecha que va 
desde los reactivos hacia los productos. Como la cantidad de átomos de cada elemento se 
conserva a lo largo de la reacción, para mantener la igualdad de ambos miembros es 
necesario “balancear” las ecuaciones, colocando los coeficientes que correspondan a cada 
sustancia interviniente.
Figura 6. Ecuación química balanceada de la formación de agua.
Vitaminas
Las vitaminas son biomoléculas orgánicas necesarias para el metabolismo. Poseen 
distinto tipo de estructura química, algunas vitaminas tienen estructura lipídica, otras son 
derivados de nucleótidos o de glúcidos, por lo que no podemos incluirlas dentro de uno solo 
de dichos grupos de biomoléculas.
Nuestro organismo no es capaz de sintetizarlas(excepto la vitamina D, que la podemos 
sintetizar a partir del colesterol), por lo que es necesario incorporarlas con nuestra dieta. La 
capacidad para sintetizar las vitaminas no es igual en todos los animales.
Las vitaminas como grupo se clasifican en:
• Hidrosolubles (se disuelven en agua, por lo que el exceso lo eliminamos a través de la 
orina). Ejemplos Vitaminas B (B1,B2,B6,B12 Y C).
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• Liposolubles (no son solubles en agua, por lo que las acumulamos en nuestro organismo). 
Ejemplos: Vitaminas A, D, E y K.
Tabla 3. Estructura y función de las vitaminas.
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	Introducción a la química de la vida
	1. Biomoléculas inorgánicas
	1.1 El agua
	1.2. Sales o nutrientes minerales
	2. Introducción a las Biomoléculas orgánicas
	3. Biomoléculas orgánicas: lípidos
	3.1. Características generales de los lípidos
	3.2. Tipos de lípidos
	3.2.a. Ácidos grasos
	3.2.b. Triglicéridos
	3.2.c. Fosfolípidos y glucolípidos
	3.2.d. Esteroides
	3.2.d.I. Colesterol
	3.2.d.II. Funciones del colesterol
	3.2.d.III. Lipoproteínas (colesterol bueno y malo…)
	3.2.d.IV. Estructura de las lipoproteínas
	3.2.d.V. Función de las lipoproteínas
	4. Biomoléculas orgánicas: glúcidos o carbohidratos
	4.1. Características generales de los glúcidos
	4.2. Clasificación de los glúcidos
	4.2.a. Monosacáridos
	4.2.b. Funciones de los monosacáridos
	4.3. La unión glucosídica
	4.4. Oligosacáridos
	4.5. Polisacáridos
	5. Biomoléculas orgánicas: proteínas
	5.1 Introducción
	5.2 Aminoácidos
	5.3 Unión peptídica
	5.4 Estructura de las proteínas
	5.4.a Estructura primaria
	5.4.b. Estructura secundaria
	5.4.c Estructura terciaria
	5.4.d Estructura cuaternaria
	5.5. Desnaturalización e hidrólisis de una proteína
	5.5.b. Hidrólisis
	5.6 Función biológica de las proteínas
	6. Biomoléculas orgánicas: ácidos nucleicos
	6.1 Introducción
	6.2 Nucleótidos
	6.3. Funciones de los nucleótidos
	6.4 Uniones fosfodiéster
	6.5 Ácido ribonucleico o ARN
	6.5.a Estructura de los ARN
	6.5.b. Función de los ARN
	6.6 Ácido desoxirribonucleico o ADN
	6.6.a. Estructura del ADN
	6.6.b Función biológica del ADN
	Apéndices
	Introducción a la materia, elementos, átomos
	Las moléculas y su estructura
	Uniones químicas
	El átomo de carbono
	Moléculas orgánicas
	Grupo funcional
	Las reacciones químicas
	Vitaminas

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