2020 - Módulo virtual 2 - Biomoléculas

Vista previa del material en texto

Articulación Básico 
Clínico Comunitaria 1 
 
 
Estructura y propiedades de las 
principales biomoléculas 
2020 
Módulo Virtual N°2 
 
 
Pag.2 
Estructura y propiedades de las principales 
biomoléculas 
Objetivos 
- Comprender los mecanismos de la comunicación celular y analizar sus 
características 
- Conocer las moléculas involucradas en la señalización y diferenciar primeros y 
segundos mensajeros 
- Estudiar los mecanismos de transducción de las señales a través de distintos 
receptores celulares 
- Descubrir mecanismos de regulación de receptores 
 
Contenidos 
- Comunicación Celular. Tipos de receptores. Primeros y Segundos Mensajeros 
- Mecanismos de transducción de señales a través de receptores ionotropicos 
- Mecanismos de transducción de señales a través de receptores asociados a 
proteína G. Adenilatociclasa. Fosfolipasa C. El Calcio como señal. 
- Mecanismos de transducción de señales a través de receptores con actividad 
enzimática intrínseca. Guanilatociclasa. Receptores con actividad Tirosinaquinasa. 
- Mecanismos de transducción de señales a través de receptores intracelulares 
- Regulación de receptores celulares. Upregulation - Downregulation. 
Desensibilización 
 
Bibliografía 
- Blanco, A., & Blanco, G. Química biológica. (10° ed.). Buenos Aires: El Ateneo. (2016). 
- Albert L. Lehninger. Principios de Bioquímica (2014). 6ta edición. 
- MJ. Noriega Borge, JM. Pérez. Fisiología General (2011). Open Course Ware, Universidad 
de Cantabria. 
 Módulo Virtual N°2 
Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2020 
 
 
Pag.3 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Estructura y propiedades de las 
principales biomoléculas 
La química de la vida 
Este es el primero de tres módulos sobre Estructura y propiedades de las principales 
biomoléculas. Que contribuye al cumplimiento de los objetivos de la cátedra y 
específicamente del núcleo II: El cuerpo como integralidad. Bases bioquímicas de la 
fisiología humana. 
Compartirán como objetivo general proporcionar la información necesaria acerca de la 
química de la vida y la naturaleza de las moléculas biológicas (biomoléculas) para 
comprender las bases de la vida. 
Primero se analizan los bioelementos, los tipos de enlaces que pueden formarse entre los 
átomos, el rol del agua, y en los módulos siguientes desarrollaremos carbohidratos, lípidos, 
proteínas y nucleótidos. 
En un nivel ascendente de complejidad, es imposible comenzar a comprender la fisiología 
celular sin un conocimiento razonable de la estructura y propiedades de los tipos principales 
de moléculas biológicas. 
Inicio de un continuo que los llevará a comprender los niveles de organización, sus 
propiedades emergentes, la homeostasis, el metabolismo, la comunicación celular, la 
regulación neuroendócrina, desde una perspectiva integral/sistémica. 
Saberes que le permitirán develar las bases para comprender las dimensiones anatomo 
fisiológicas y fisiopatológicas de sistemas más complejos (tejidos, órganos, aparatos, 
sistemas, individuos, comunidades y ecosistemas). 
Tenemos el desafío de superar las limitaciones que tiene la enseñanza de la bioquímica 
como conocimiento aislado, descontextualizado, que favorece la formación de un médico 
con mirada reduccionista y mecanisista. 
Otro desafío es la utilización de TICs, consolidando las nuevas tecnologías y métodos 
educativos con énfasis en el constructivismo del proceso enseñanza aprendizaje. 
 
 
Pag.4 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Objetivos del módulo 
Que el estudiante adquiriera una comprensión básica e integrada de la química de la vida. 
Autoevalúe el nivel de conocimiento previo y descubra las necesidades de aprendizaje en 
el campo de la química biológica. 
Comprenda los niveles de organización 
Pueda describir la estructura de las principales biomoléculas y las principales 
características físicoquímicas que les permiten realizar sus funciones. 
Contenidos 
Bases químicas de la vida. Bioelementos. Tipos de enlaces que forman las biomoléculas. 
Propiedades físicoquímicas del agua. Principales biomoléculas: aminoácidos, azúcares, 
lípidos, bases y nucleótidos. Grupos funcionales. 
 
Bibliografía 
Blanco, A., & Blanco, G. Química biológica. (10° ed.). Buenos Aires: El Ateneo. (2016). 
Curtis H., S. Barnes, A. Schnek y A. Massarini (2008). Curtis Biología. Séptima edición en español. 
Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 
Albert L. Lehninger. Principios de Bioquímica (2014). 6ta edición. 
MJ. Noriega Borge, JM. Pérez. Fisiología General (2011). Open Course Ware, Universidad de 
Cantabria. Disponible en https://ocw.unican.es/course/view.php?id=94 
 
 
 
 
Pag.5 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
¿Qué es un ser vivo? 
Una de las definiciones más simples que hay es la siguiente: “Los seres vivos son aquellos 
organismos que nacen, crecen, se desarrollan, se reproducen, envejecen y mueren”. 
 
• Los seres vivos son sistemas altamente organizados y complejos que 
obedecen a las leyes de la física y la química, pero presentan propiedades 
que no pueden ser anticipadas a partir de sus componentes individuales 
(átomos y moléculas). 
• Los seres vivos funcionan como un sistema abierto que intercambia 
sustancias y energía con el medio externo. Las sustancias que ingresan en 
un organismo se incorporan a una red de reacciones químicas en las que son 
degradadas o usadas como unidades para la construcción de compuestos 
más complejos. El conjunto de reacciones químicas y de transformaciones 
de energía, incluidas la síntesis y la degradación de moléculas, constituyen 
el metabolismo. 
• La capacidad para mantener un medio interno estable es la propiedad crucial 
para la vida. Los seres vivos también intercambian información y responden 
a condiciones ambientales. 
• Una de las características más notables de los seres vivos es su capacidad 
de reproducirse. Los organismos atraviesan un ciclo vital en el cual crecen, 
se desarrollan y se reproducen. Durante este ciclo, los organismos se 
transforman. La reproducción ocurre con una fidelidad sorprendente, pero 
produce variaciones que suministran la materia prima sobre la que ocurre la 
evolución. 
De Curtis H., S. Barnes, A. Schnek y A. Massarini 
(2008). Curtis Biología. 7ma Ed. 
 
Christian de Duve, premio Nobel de Medicina (1996): "…la vida consiste en la habilidad de 
un sistema para mantenerse lejos del equilibrio, crecer y multiplicarse, con la ayuda de un 
continuo flujo de energía y de materia provistos por el medio ambiente". 
 
 
 
Pag.6 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Niveles de organización de los seres vivos 
 
Intentaremos evitar caer en la descripción escalonada, atendiendo al carácter sistémico de 
los niveles, y como tales, compuestos por determinados elementos, con determinadas 
interacciones, con una organización particular y una serie de atributos emergentes que les 
son propios (propiedades emergentes). 
Las estructuras que forman parte de cada uno de estos niveles se organizan dando lugar a 
estructuras más complejas que forman parte del nivel inmediatamente superior, las cuales 
desempeñan funciones y presentan propiedades que pueden no aparecer en los niveles 
inferiores; estas funciones y propiedades "nuevas" emergen como fruto del mayor grado de 
organización y complejidad que presentan los niveles superiores, de la interacción mutua 
entre las estructuras constituyentes de cada nivel, como una expresión más, en definitiva, 
de la vieja frase: "el todo es más que la suma de las partes". 
Composición del ser Humano 
Niveles de 
organización 
de la vida
Abióticos
Subatómico
Atómico Bioelementos
Primarios 
99,3%
C-H-N-O
Secundarios 
0,07%
K-Na-Cl-Ca-
P-S-Fe-Mg
Oligoelementos 
0,01%
Mn-I-Zn-
Cu-F
Molecular
Inorgánicas Agua
Orgánicas Biomoléculas
Carbohidratos
Lípidos
ProteínasNucleótidos
Complejos 
Macromole-
culares
Membranas
Organelas
Bióticos
Celular
Pluricelular
Tejidos
Órganos
SistemasIndividuo
Población
Comunidad
Ecosistema
Biosfera
 
 
Pag.7 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
El cuerpo humano, como otros seres vivos, está organizado en su forma y función a 
diferentes niveles desde el químico o molecular hasta el de la célula que es la unidad 
funcional de los seres vivos. Las células se agrupan para constituir los tejidos, y los tejidos 
realizan, gracias a esa asociación de células similares, funciones características; por 
ejemplo, el tejido muscular, formado por células musculares, se contrae. Los tejidos a su 
vez se asocian y forman órganos, que podemos definir como la agrupación de diferentes 
tejidos para realizar una función concreta, por ejemplo, el corazón formado por tejido 
muscular, por tejido conjuntivo, epitelial, etc., se contrae para bombear la sangre. 
Finalmente, la agrupación de diferentes órganos, cada uno con sus funciones propias, da 
lugar a los sistemas o aparatos, que realizan funciones complejas y que desde el punto de 
vista funcional representan un grado superior al del órgano. Los niveles de organización 
son útiles para establecer un método de estudio, cuestión absolutamente necesaria habida 
cuenta del gran desarrollo alcanzado en el conocimiento de los seres vivos; lo cual obliga a 
fragmentar su estudio, pero sin obviar en ningún caso las profundas interrelaciones entre 
las diferentes materias que lo estudian. 
En este módulo, nos enfocaremos en los bioelementos, sus interacciones, las biomoléculas 
y sus propiedades emergentes. 
Los átomos están compuestos por 
partículas más pequeñas (subatómicas). El 
núcleo del átomo contiene protones, que tienen 
carga positiva, y neutrones, que no poseen 
carga. El núcleo está rodeado por una nube de 
electrones con carga negativa. 
El número de electrones de un átomo es igual 
al número de protones de su núcleo. 
Las propiedades químicas de un átomo están determinadas por el número y la 
disposición de sus electrones. 
Un átomo alcanza estabilidad máxima cuando todos sus electrones están en un nivel 
energético más bajo posible y cuando cada orbital electrónico está completamente 
lleno. 
Electrones 
Protones 
Neutrones 
 
 
Pag.8 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Composición química del ser humano: bioelementos 
Los elementos químicos que forman parte de los seres vivos se denominan globalmente 
bioelementos, o elementos biogénicos, y son integrantes comunes de la corteza terrestre, 
si bien se encuentran en proporciones muy diferentes a las que se presentan en la materia 
orgánica. A la hora de su estudio y clasificación pueden adoptarse numerosos criterios, y 
uno de los más simples es la proporción con la que aparecen en los seres vivos. Así se 
distinguen: 
1) Bioelementos primarios: Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Carbono (C) y Nitrógeno (N). 
Constituyen globalmente, el 99,3 % del total, y de los cuatro mencionados el H en 
primer lugar y el O en segundo lugar, bajo la forma conjunta de la molécula de agua, 
son los que se presentan en mayor abundancia. 
2) Bioelementos secundarios: Potasio (K), Sodio (Na), Cloro (Cl), Calcio (Ca), Fósforo 
(P), Azufre (S), Hierro (Fe) y Magnesio (Mg) que constituyen el 0,7 % del total y, 
3) Bioelementos traza u oligoelementos: Manganeso (Mn), Iodo (I), Zinc (Zn), Cobre 
(Cu), Flúor (F) y otros. En cantidades pequeñísimas, menos del 0,01%, pero de gran 
importancia funcional, ya que su presencia es absolutamente imprescindible para el 
normal desarrollo de los procesos vitales. 
En su mayor parte, los 
bioelementos se sitúan 
en la primera mitad del 
sistema periódico, es 
decir entre los elementos 
más ligeros, 
diferenciándose así de 
los elementos químicos 
que constituyen el mundo 
mineral. El hecho de que 
la materia orgánica se 
haya construido 
básicamente sobre estos 
cuatro elementos 
primarios, y no otros, 
radica en las ventajas 
https://ocw.unican.es/pluginfile.php/879/course/section/967/Tema%25201-
Bloque%2520I-Introduccion.pdf 
 
 
Pag.9 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
que presentan sobre el resto de los elementos químicos de la Tabla Periódica, dentro de 
las cuales merecen apreciarse las siguientes: 
1) Son los elementos más ligeros capaces de establecer enlaces fuertes, sus 
estructuras electrónicas facilitan la formación de enlaces covalentes, que son 
enlaces firmes y estables para la construcción de moléculas. 
2) Dentro de los mismos, el carbono presenta la particularidad de ser el elemento con 
la capacidad de formar el mayor número de enlaces fuertes, lo que le permite formar 
moléculas grandes, complejas y extraordinariamente variadas. 
3) Y por último, la capacidad de estos átomos de formar otros tipos de enlaces, 
posibilita la aparición de grupos ampliamente heterogéneos, que podrán desarrollar 
múltiples funciones. 
Los átomos de carbono desempeñan una función importante en la formación de las 
moléculas biológicas. Cada átomo de carbono tiene capacidad para establecer enlaces 
hasta con cuatro átomos, que pueden ser otros átomos de carbono. Esta propiedad le 
permite formar moléculas grandes cuyo esqueleto consiste en una cadena de átomos de 
carbono. Las moléculas que sólo contienen hidrógeno y carbono se denominan 
hidrocarburos. La mayor parte de las moléculas de importancia biológica posee grupos 
funcionales que incluyen uno o más átomos electronegativos que tornan a la molécula más 
polar, hidrosoluble y reactiva. 
Los bioelementos se unen para formar biomoléculas, también denominadas principios 
inmediatos. En los seres vivos las moléculas se caracterizan por presentar una gran 
diversidad, a diferencia del mundo inorgánico que es mucho más uniforme y monótono. Las 
biomoléculas desarrollan funciones muy variadas, desde un papel estructural o 
arquitectónico, consistente en el mantenimiento de la morfología del organismo; a una 
función energética, para sostener las funciones vitales, o bien una actividad reguladora o 
de control ajustando todos los requerimientos de materia, energía e información para el 
organismo. 
 
 
 
 
Pag.10 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
 
Tipos de enlaces que forman las biomoléculas 
Los átomos se enlazan entre sí dando lugar a las moléculas mediante dos tipos de uniones 
o enlaces químicos: enlaces iónicos y enlaces covalentes. 
El enlace iónico resulta de la transferencia de electrones, como por ejemplo, en el caso 
del cloruro de sodio (NaCl), que es la sal común de mesa. Si observamos la tabla periódica 
de los elementos, veremos que el Na (sodio) tiene un electrón en su capa más externa y 8 
en la anterior. En el caso del Cl (cloro), 
veremos que tiene 7 electrones en su capa 
más externa. 
Si el Cl gana un electrón y el Na pierde un 
electrón, ambos quedan con su octeto 
completo en la capa externa. Esta es la 
transferencia electrónica a la que nos referimos cuando hablamos de enlace iónico. 
Los enlaces covalentes mantienen unidos los átomos para formar moléculas. Los 
enlaces covalentes son estructuras estables que se forman cuando los átomos comparten 
los electrones de su capa externa, de manera que cada uno completa dicha capa. Los 
enlaces covalentes pueden ser simples, dobles o triples, según sea el número de pares de 
electrones compartidos. 
De Lehninger, Principios de Bioquímica. La versatilidad de enlace del carbono puede formar enlaces covalentes 
simples, doble y triples; en particular con otros átomos de carbono. 
 
 
Pag.11 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
El enlace covalente es el enlace característico de los compuestos del carbono, por lo tanto, 
el que estará presente en todas las biomoléculas, como el agua. 
Si los electrones que forman el enlace se comparten de 
modo desigual, el átomocon mayor fuerza de atracción 
(el más electronegativo) posee carga parcial negativa, 
en tanto que el otro átomo adquiere carga parcial 
positiva. Las moléculas sin enlaces polarizados son no polares o hidrófobas e insolubles en 
agua. Las moléculas con enlaces polarizados son polares o hidrófilas y solubles en agua. 
Las moléculas polares de importancia biológica contienen uno o más átomos 
electronegativos, por lo general O, N, S o P. 
¿Qué tipo de fuerzas mantienen unidas a las moléculas neutras? Son las llamadas fuerzas 
intermoleculares, que son de naturaleza electrostática: es decir que cargas positivas atraen 
a cargas negativas. 
No sólo se establecen entre moléculas individuales, sino que pueden generarse entre 
partes de una misma macromolécula (normalmente entre grupos funcionales) dando lugar 
a la estructura tridimensional o espacial característica del compuesto. Estas fuerzas tienen 
una función clave al mantener la estructura de las moléculas biológicas y mediar sus 
actividades dinámicas. La importancia de estos enlaces no radica en la fuerza de los 
mismos, que es pequeña, sino en el elevado número que puede establecerse, y que 
proporciona una gran fortaleza y estabilidad. 
Los principales tipos de fuerzas intermoleculares son: 
Enlaces o puentes de hidrógeno: en el cual un átomo de hidrógeno sirve como puente 
entre dos átomos electronegativos, unido a uno de ellos por un enlace covalente, y al otro 
por fuerzas puramente electrostáticas. Son las interacciones más fuertes 
(https://quimica2bac.files.wordpress.com/2010/12/7ee86puente_hidrogeno_enre_dos_agua-scaled1000.gif 
H H O 
 
 
Pag.12 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Interacción dipolo-dipolo: Es la atracción que ejerce el extremo positivo de una molécula 
polar por el negativo de otra. 
Fuerzas de van der Waals: Son interacciones débiles que aparecen a distancias cortas 
entre dos átomos debido a la fluctuación de las cargas eléctricas, aunque la distancia si se 
hace muy corta da lugar a una repulsión en vez de una atracción. 
En los procesos que determinan la estructura tridimensional de muchas macromoléculas, 
tales como las proteínas, que se mueven en medio acuoso, son importantes las 
interacciones hidrofóbicas (repelen el agua) o hidrofílicas. 
 Interacciones hidrofóbicas: el agua intenta mantener su estructura lo más regular y 
organizada posible, las moléculas no polares o hidrófobas interrumpen esta red acuosa y 
la repulsión que ejerce el agua sobre las mismas, las obliga a agruparse. 
En nuestro cuerpo, formado mayoritariamente por agua, para que las biomoléculas puedan 
fluir, exponen sus grupos hidrofílicos al entorno acuoso y “esconden” sus grupos 
hidrofóbicos hacia el interior de la molécula. 
De Lenhinger, principios de Bioquímica. 
a) Naturaleza dipolar del agua; b) enlace 
de hidrógeno entre dos moléculas de 
agua. 
 
 
 
 
 
Ejemplos de los tipos de interacciones no covalentes incluyen la vinculación del DNA y 
proteínas mediante enlaces iónicos, la complementación de las cadenas del DNA a través 
de puentes de hidrógeno, y la formación del núcleo hidrófobo en las proteínas solubles 
como resultado de las interacciones hidrófobas y las fuerzas de van der Waals. 
 
 
Pag.13 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
El agua tiene propiedades únicas que mantienen la vida. Los enlaces covalentes que 
conforman una molécula de agua están muy polarizados. 
Por lo tanto, el agua es un excelente solvente capaz de formar puentes de hidrógeno 
prácticamente con todas las moléculas polares. El agua también es un determinante 
principal de la estructura de las moléculas biológicas y las interacciones en las que participa. 
 
De Lenhinger, Principios de Bioquímica. El agua disuelve muchas sales cristalinas hidratandolos iones que la 
componen. La red cristalian del ClNa se destruye a medida que moléculas de agua se agrupan alrededor de 
los iones Cl y Na. 
El pH de una solución es una medida de la concentración de iones hidrógeno (hidronio). La 
escala de pH va de 0 a 14. 
pH= 7 Neutro 
pH < 7 : ácido 
pH > 7: alcalino 
La mayor parte de los procesos biológicos son muy sensibles al pH porque los cambios en 
la concentración del ion hidrógeno alteran el estado iónico de las moléculas biológicas. Las 
células mantienen un pH citosólico cercano a 7. Para ello disponen de tampones fisiológicos 
(llamados también amortiguadores o buffers), sistemas acuosos que mantienen el pH 
cuando se agregan pequeñas cantidades de ácidos o bases. 
 
 
Pag.14 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Grupos funcionales 
Las moléculas más sencillas derivadas del carbono son las construidas con este elemento 
e hidrógeno, denominadas hidrocarburos. Estos compuestos son muy estables, y servirán 
como base de la que derivarán las biomoléculas. La capacidad de los átomos de carbono 
de formar enlaces entre ellos, permite la creación de cadenas lineales, ramificadas o cíclicas 
de hidrocarburos, que se diferenciarán además por poseer distintos grupos funcionales. 
Los grupos funcionales son átomos o conjuntos de átomos cuya posesión por parte de un 
hidrocarburo le confiere una serie de propiedades físico-químicas características. Los que 
se encuentran frecuentemente en las biomoléculas son los hidroxilos, que dan lugar a los 
alcoholes; los carbonilo, que dan aldehídos y cetonas; los carboxilo, que dan ácidos; los 
amino, que dan aminas; los esteres que dan lugar a un grupo de compuestos del mismo 
nombre, ésteres; los éteres, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
Muchos de estos grupos pueden coincidir sobre la misma biomolécula, aportando cada uno 
de ellos sus propias características y enriqueciendo la heterogeneidad de las mismas. 
 
Grupos funcionales de compuestos orgánicos 
 
 
Pag.15 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Las moléculas biológicas 
Son miembros de cuatro grupos importantes: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos 
nucleicos. 
Los carbohidratos incluyen a los azúcares simples y grandes moléculas (polisacáridos) 
elaboradas con monómeros de azúcar. Los carbohidratos funcionan de manera primaria 
como almacén de energía química y como material durable para la construcción biológica. 
Los azúcares simples de importancia biológica se integran con esqueletos de tres a siete 
átomos de carbono, con cada carbono unido a dos grupos hidroxilo menos uno, que posee 
un grupo carbonilo. Los azúcares con cinco o más átomos de carbono reaccionan de modo 
espontáneo para crear moléculas en forma de anillo. 
Los azúcares se unen entre sí mediante enlaces 
glucosídicos para formar disacáridos, oligosacáridos 
y polisacáridos. En animales el azúcar se almacena 
sobre todo como glucógeno, un polisacárido 
ramificado que constituye una fuente de energía 
rápidamente disponible. En las plantas, las reservas 
de glucosa se almacenan como almidón, una mezcla 
de amilosa no ramificada y amilopectina ramificada. 
La mayor parte de los azúcares, tanto glucógeno 
como almidón, se unen por medio de enlaces α (1 → 
4). La celulosa es un polisacárido estructural 
elaborado por células vegetales que constituye el componente principal de la pared celular. 
En la celulosa los monómeros de la glucosa se unen por enlaces del tipo β (1 → 4), que 
pueden cortarse por efecto de la celulasa, una enzima que no está presente en los 
animales. 
 
 
Pag.16 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
Los lípidos son un ordenamiento diverso de moléculas 
hidrófobas que tienen diferente estructura y funciones. 
Las grasas se conforman con moléculas de glicerol 
esterificado a tres ácidos grasos. Los ácidos grasos 
difieren en la longitud de su cadena, número y posición 
de sus enlaces dobles (sitios de insaturación). Las 
grasas son muy ricas en energía química; un gramo de 
grasa contiene más de dos veces la energía que posee 
un gramode carbohidrato. Los esteroides son un grupo 
de lípidos que contienen un esqueleto hidrocarbonado característico de cuatro anillos. Entre 
los esteroides se incluye al colesterol así como a diferentes hormonas (p. ej., testosterona, 
estrógeno y progesterona), que se sintetizan a partir del colesterol. Los fosfolípidos son 
moléculas lipídicas que contienen fosfato, poseen extremos hidrófilos e hidrófobos y 
desempeñan un papel importante en la estructura y función de las membranas celulares. 
Las proteínas son macromoléculas con funciones diversas constituidas por aminoácidos 
unidos por enlaces peptídicos que forman cadenas polipeptídicas. Los diferentes 
ordenamientos de las proteínas incluyen enzimas, materiales estructurales, receptores 
membranosos, factores que regulan genes, hormonas, agentes transportadores y 
anticuerpos. 
El orden en el que se incorporan 
los 20 aminoácidos en una 
proteína está codificado en la 
secuencia nucleotídica del 
DNA. Los 20 aminoácidos 
muestran una organización 
estructural común consistente 
en un carbono alfa unido a un 
grupo amino, un grupo carboxilo 
y una cadena lateral de 
estructura variable (R). La unión 
de aminoácidos entre sí 
mediante la reacción entre el 
grupo carboxilo y el amino, da lugar al enlace peptídico. 
 
 
Pag.17 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
La estructura de las proteínas puede describirse en cuatro niveles de complejidad 
incrementada de forma gradual. La estructura primaria se describe por medio de la 
secuencia aminoacídica de un polipéptido; la estructura secundaria a través de la estructura 
tridimensional (conformación) de secciones del esqueleto polipeptídico; la estructura 
terciaria por la conformación del polipéptido entero, y la estructura cuaternaria por la 
disposición de las subunidades si la proteína tiene más de una cadena polipeptídica. La 
hélice alfa y la hoja beta plegada son estables, en particular las estructuras secundarias 
vinculadas por puentes de hidrógeno que son comunes en muchas proteínas. La estructura 
terciaria de una proteína es muy compleja y única para cada tipo individual de proteína. La 
gran mayoría de las proteínas posee una estructura globular en la que la cadena 
polipeptídica se pliega para formar una molécula compacta en donde los residuos 
específicos están situados de manera conveniente, lo cual posibilita que la proteína realice 
una función específica. La mayor parte de las proteínas muestra dos o más dominios que 
mantienen una independencia de estructura y función. 
 
 
 
Pag.18 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
La información que se requiere para que una cadena 
polipeptídica adquiera su conformación nativa está 
codificada en su estructura primaria. Algunas proteínas se 
pliegan en su estructura terminal de manera espontánea; 
otras necesitan la ayuda de chaperonas inespecíficas, 
que evitan la agregación de los intermediarios del 
plegamiento. 
Los ácidos 
nucleicos son sobre todo moléculas 
informacionales que consisten en cadenas 
integradas por monómeros de nucleótidos. 
Cada nucleótido es una cadena que posee un 
azúcar, un fosfato y una base nitrogenada. Los 
nucleótidos se unen mediante enlaces entre el 
grupo hidroxilo 3′ del azúcar de un nucleótido y el 
grupo 5′ fosfato del nucleótido adyacente. El 
RNA y el DNA se ensamblan a partir de los 
cuatro nucleótidos diferentes que se distinguen por sus bases que pueden ser pirimidinas 
(citosina o uracilo/timina) o purinas (adenina o guanina). El DNA es una doble cadena de 
ácidos nucleicos y el RNA es por lo regular una cadena sencilla y plegada sobre sí misma 
con secciones de doble cadena. Existen otras diferencias entre RNA y DNA: el azúcar que 
lo compone es diferente. En el ADN es la desoxirribosa y en el ARN la ribosa (la 
desoxirribosa no tiene el OH en el 2´). También difieren en las bases nitrogenadas: en el 
ARN la Timina se sustituye por 
Uracilo, siendo entonces Adenina, 
Guanina, Citosina y Uracilo las 
bases nitrogenadas 
correspondientes al RNA. La 
información en los ácidos nucleicos 
está codificada en la secuencia 
específica de nucleótidos que 
forman la cadena 
 
 
 
Pag.19 Articulación Básico Clínico Comunitaria 1. Ciclo 2019 
 
De Lenhinger, Principios de Bioquímica. Enlaces fosfodiéster del esqueleto covalente del DNA y ARN. Estos enlaces unen los 
nucleótidos sucesivos. Las cadenas azúcar-fosfato alternantes son muy polares en ambos tipos de ácido nucleico.